由航天科技集團五院抓總研制的陸地探測四號01星于2023年8月13日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，并于近日順利進入工作軌道。該衛(wèi)星是世界首顆地球同步軌道SAR衛(wèi)星，未來投入使用后，將進一步完善我國天基災害監(jiān)測體系。
我國是世界上自然災害最為嚴重的國家之一。2008年，我國先后發(fā)生了南方雪災和汶川地震，給人民生產(chǎn)生活造成巨大影響。于是有一支隊伍迅速集結(jié)，他們致力于解決災區(qū)影像難以快速獲取問題，以衛(wèi)星遙感技術支持用戶應急決策，減少災害給人民生命財產(chǎn)帶來的影響，他們就是五院陸地探測四號01星研制團隊。
“必須蹚出一條屬于我們自己的路線” 在陸地探測四號01星發(fā)射之前，高軌SAR仍是國際上的空白?！氨仨氎彸鲆粭l屬于我們自己的高軌SAR路線。”盡管沒有成熟的經(jīng)驗借鑒，五院研制團隊堅持自主創(chuàng)新，在總指揮、總設計師的帶領下，開展論證攻關。 天線是SAR載荷工作的關鍵。于是，型號總體團隊聯(lián)合SAR載荷團隊率先對天線方案進行探索，“我們要兼顧工程可實現(xiàn)性與觀測效能?！痹谶M行了大量技術調(diào)研，做了十幾輪的方案論證，并不斷優(yōu)化后，研制團隊創(chuàng)造性地提出了全新的掃描方案，充分發(fā)揮出多種天線方案的優(yōu)勢，能夠有效滿足高軌SAR衛(wèi)星的觀測需求。 ▲ 研制人員在精密定軌測試現(xiàn)場
全新的方案，此前并無相關驗證方法，如何驗證方案可行，成為了研制團隊面前的“一道坎兒”。 傳統(tǒng)的低軌SAR合成孔徑時間為秒級，一般采用高速平臺進行校飛試驗，以驗證成像可行性。然而，高軌SAR合成孔徑時間較長，需要采用低速平臺才能完成驗證。為了證明高軌SAR成像可行，研制團隊“四處尋覓”驗證平臺，創(chuàng)造性地將一段廢棄的鐵軌“變廢為寶”，設計了一款可調(diào)節(jié)速度的“小車”裝載天線，在滑軌上慢速滑行，模擬高軌SAR的合成孔徑時間成像，最終獲取到真實的長合成孔徑時間的SAR圖像，驗證了高軌SAR成像機理的可行性。 同時，針對傳統(tǒng)飛機速度快的問題，研制團隊對多種空中飛行器的速度、穩(wěn)定性做了詳細調(diào)研，最終采用直升機進行慢速飛行，模擬高軌SAR成像參數(shù)，完成了機載校飛試驗，獲取了不同地物場景下的長合成孔徑時間成像結(jié)果，與“鐵軌驗證”形成“雙保險”，充分驗證了高軌SAR圖像的可用性和方案的可行性，為工程研制奠定了堅實的基礎。 “咬緊牙關，不負重托”
通往成功的道路上往往困難重重。面對挑戰(zhàn)，五院研制團隊秉持不負黨和人民重托的信念，發(fā)揚大力協(xié)同、勇于登攀的精神，百折不撓，翻越險峰。 由于高軌SAR衛(wèi)星軌道高，對載荷發(fā)射功率需求大，對星上單機各部分產(chǎn)品性能要求也比低軌SAR衛(wèi)星高出一個數(shù)量級。研制團隊無成熟技術可借鑒，敢于創(chuàng)造、善于創(chuàng)造的他們?nèi)略O計出滿足大功率需求的單機產(chǎn)品。 產(chǎn)品從“設計”到“投產(chǎn)”并非易事，其中，最困難的是大功率電纜組件?！靶l(wèi)星功率太大，我們常用的電纜在這顆衛(wèi)星上都不適用。如何找到合適的組件？”面對全新的技術難題，研制團隊開展海量的技術調(diào)研，對比多款大功率電纜組件性能，正當大家以為終于找到了一款合適產(chǎn)品的時候，在試驗中，研制團隊卻發(fā)現(xiàn)這款電纜存在放電風險。為此，研制團隊再次開展調(diào)研，為衛(wèi)星選擇了另一款電纜，卻再次發(fā)生了低氣壓微放電問題。 “不能讓衛(wèi)星帶著一點兒隱患上天。我們要保證研制效率，但也必須要保證質(zhì)量！”衛(wèi)星設計師們給出了堅定的答案。 為了讓大功率產(chǎn)品能穩(wěn)定使用，衛(wèi)星總體設計師、載荷設計師們從不同城市集結(jié)起來，夜以繼日開展方案論證。功夫不負有心人，經(jīng)過多個不眠夜的攻關，研制團隊終于成功找到解決方案，讓經(jīng)過改進的電纜順利通過各項試驗，安裝到衛(wèi)星上。 “協(xié)同攻堅，精益求精”
軌道精確，是確保高軌SAR衛(wèi)星成像質(zhì)量的前提。然而，讓衛(wèi)星在離地面36000千米的茫茫宇宙中知道自己的位置有多難？衛(wèi)星精密定軌團隊用了4年的時間，給出了答案。 正如人們使用導航出行一樣，衛(wèi)星在天上大多也使用導航衛(wèi)星來定位。然而，高軌衛(wèi)星比大多導航衛(wèi)星軌道高，沒有“頭頂”導航衛(wèi)星的指引，定軌精度只有“百米級”，距離SAR衛(wèi)星需要的“米級”的標準相差甚遠。 “攻克這一難題，不僅是高軌SAR衛(wèi)星的一個關鍵突破，更能推動技術跨代發(fā)展?！睘榇?，五院成立精密定軌攻關團隊，發(fā)揚航天人協(xié)同攻堅、合作共贏的優(yōu)良傳統(tǒng)，聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢單位開展調(diào)研論證，經(jīng)過幾十次技術研討、十幾輪技術方案迭代和仿真分析，終于找到了將高軌衛(wèi)星定軌精度提升至“米”級的低成本、高性能的技術路線，滿足應用需求。 全新的方案，帶來的是全新的產(chǎn)品研制和試驗驗證。產(chǎn)品研制涉及到北京、上海等近十個城市，這也將精密定軌團隊成員們歷練成了“效率達人”。他們往往是上午在北京開完技術討論會，下午出發(fā)去另一個城市驗收產(chǎn)品，轉(zhuǎn)天迎著朝陽又出現(xiàn)在趕往試驗驗證的路途中，途中還要聯(lián)系后面的行程計劃…… 新產(chǎn)品、新技術也對驗證環(huán)境提出了新要求。為了找到合適的驗證環(huán)境，研制團隊跑遍了多個城市的多個試驗場和實驗室，通過頻繁的考察，依著這些難能可貴的實（試）驗環(huán)境，設計出一個個巧妙、精密的試驗，又經(jīng)過2年的時間，終于完成了新產(chǎn)品的研制和地面驗證。 “值得信賴，勇于擔當” 隨著衛(wèi)星各個關鍵產(chǎn)品、關鍵技術的落地，陸地探測四號01星逐步從一個設備、一個分系統(tǒng)“集結(jié)”成為了一個整體，接下來擺在研制隊伍面前的就是如何面向未來的在軌使用開展系統(tǒng)級的測試驗證。 功夫不負有心人！默默耕耘、安靜工作的研制團隊通過15年的努力，為黨和人民交出了滿意的答卷：陸地探測四號01星將滿足我國及周邊區(qū)域防災減災及地震監(jiān)測、國土資源勘察及海洋、水利、氣象、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)等7個行業(yè)應用需求，并可以為“一帶一路”相關國家和地區(qū)提供數(shù)據(jù)服務，守護我們的中華大地，為祖國的繁榮昌盛保駕護航。
如同衛(wèi)星研制一樣，高軌SAR衛(wèi)星測試也幾乎是“零經(jīng)驗”可循。測試團隊只能學習低軌SAR衛(wèi)星和高軌通信、導航衛(wèi)星的測試知識，觸類旁通，摸著石頭過河。經(jīng)過大家共同努力，團隊逐步梳理并設計研制出了一套適用于高軌SAR衛(wèi)星的測試系統(tǒng)。
陸地探測四號01星的測試一干就是八年。八年來，團隊中的每一名成員始終牢記綜合測試是衛(wèi)星研制的最后一道關卡，將“把好自己的關、站好自己的崗”當作座右銘。期間，盡管測試隊伍也經(jīng)歷了一些人員的更迭，但是 “值得信賴、勇于擔當”的精神卻傳承至今。他們幾乎沒有節(jié)假日，疫情期間更是“逆行”到崗，只為確保型號任務按時完成。衛(wèi)星測試指揮常說：“總體工作你們放心干，我們測試來保后墻不倒?！边@看似一句簡單的話，是團隊“八年堅守”積累的自信，也是他們?yōu)榱送信e“世界首顆”許下的承諾。
