中国“高分四号”突破遥感卫星技术五个“首次”

中新网北京1月5日电 (潘晨 杨艳)自2015年12月29日成功发射以来，备受瞩目的“高分四号”卫星经历了为期一周的“太空旅行”。1月5日，它发来了亲自拍摄的第一张“明信片”。

记者从抓总研制高分四号卫星的航天科技集团公司五院了解到，该卫星在轨正常运行，正在进行载荷测试，成像效果良好，达到预期目标。中国突破了地球同步轨道遥感卫星五大关键技术。

　　遥感卫星总体设计技术首攀高轨之峰

进行高轨道高分辨率光学遥感卫星设计，世界上尚没有工程实施的先例。与低轨道相比，设计技术面临着众多新难题。与通信、导航卫星领域的“高轨兄弟”相比，高轨道遥感卫星设计又面临着高稳定度的要求。

在高分四号卫星总指挥兼总设计师李果的带领下，来自五院总体部的总体设计人员巧妙应对了成像质量保障、卫星构型设计、工作模式设计、微振动等带来的一系列挑战，突破了总体设计关键技术，形成了中国首个高轨道遥感卫星平台。

　　控制技术首次突破高轨“又快又稳”难关

高分四号在高轨道遥感卫星承担着对地球进行遥感观测的使命，姿态快速机动与高稳定控制是该卫星的关键技术之一。

五院502所的技术人员突破了“小角度快速机动技术”，为高分四号安装了四个大力矩动量轮，使其得以从容地规划整个拍摄过程，在更短的时间内拍摄更多清晰的照片。研制人员还采取了全方位的“维稳”措施，从卫星平台的两大活动部件飞轮和太阳帆板驱动机构着手，把振动减到了最小。

　　首次掌握高轨遥感卫星长寿“基因”

高分四号卫星需满足在轨8年的使用要求，是中国目前设计寿命最长的遥感卫星。五院研制人员针对高分四号特有的使用模式，五院总体部提出了一系列设计与验证方法，全面增强高分四号的“抵抗力”。

为了让高分四号卫星在午夜时分不受太阳的暴晒，避免相机受晒影响成像功能，设计人员提出了“阳光规避”模式，由控制系统自动躲避太阳，保护相机。为使高分四号卫星具备较强的抗辐照能力，很多原来应用于低轨卫星上的电子学单机以及光学膜系需要重新进行抗辐照设计，提升了空间环境适应能力。

　　打造首个高稳定一体化“三脚架”

高分四号卫星因其“站得高、看得清”，携带的相机口径很大。“大炮筒”一般的相机如不能安装在合适的“三脚架”上，将会成像模糊。因此，高稳定一体化结构技术成为一项必须突破的关键技术。

五院总体部研制人员首次采用了一体化结构，创新设计了一个在太空中“零变形”的“三脚架”。这一结构能够给相机提供更稳定的支撑，却给承担生产任务的五院529厂制造了难题。该厂人员精心设计出一套新型组合式工装，首次采用冷热交变的方式，释放复合材料结构内部的应力，使“三脚架”更加稳固。

　　首次具备高轨复杂条件下拍摄精品的能力

为更好适应高轨恶劣的空间环境，确保成像质量，负责高分四号卫星相机研制的508所在高分相机家族中创造了多个“第一”，比如第一次采用亿级像元数的可见光器件以及百万级像元的中波红外器件，第一次采用大面阵凝视成像体制，第一次采用中波红外与可见光共口径的光学设计等。

研制人员根据高轨道遥感卫星成像特点，通过仿真方法分析各因素对图像质量的影响。还开展了卫星成像参数优化、高轨道图像辅助数据设计等工作，突破了复杂成像条件下高轨遥感卫星的成像质量保障技术。保证了红外探测器在高轨道上的首次成功应用。(完)