中國高分四號遙感衛星發回照片突破高軌難關

自2015年12月29日成功發射以來，備受矚目的“高分四號”衛星經歷了為期一周的“太空旅行”。1月5日，它發來了親自拍攝的第一張“明信片”。

記者從抓總研制高分四號衛星的航天科技集團公司五院了解到，該衛星在軌正常運行，正在進行載荷測試，成像效果良好，達到預期目標。中國突破了地球同步軌道遙感衛星五大關鍵技術。

遙感衛星總體設計技術首攀高軌之峰

進行高軌道高分辨率光學遙感衛星設計，世界上尚沒有工程實施的先例。與低軌道相比，設計技術面臨著眾多新難題。與通信、導航衛星領域的“高軌兄弟”相比，高軌道遙感衛星設計又面臨著高穩定度的要求。

在高分四號衛星總指揮兼總設計師李果的帶領下，來自五院總體部的總體設計人員巧妙應對了成像質量保障、衛星構型設計、工作模式設計、微振動等帶來的一系列挑戰，突破了總體設計關鍵技術，形成了中國首個高軌道遙感衛星平臺。

控制技術首次突破高軌“又快又穩”難關

高分四號在高軌道遙感衛星承擔著對地球進行遙感觀測的使命，姿態快速機動與高穩定控制是該衛星的關鍵技術之一。

五 院502所的技術人員突破了“小角度快速機動技術”，為高分四號安裝了四個大力矩動量輪，使其得以從容地規劃整個拍攝過程，在更短的時間內拍攝更多清晰的 照片。研制人員還采取了全方位的“維穩”措施，從衛星平臺的兩大活動部件飛輪和太陽帆板驅動機構著手，把振動減到了最小。

首次掌握高軌遙感衛星長壽“基因”

高分四號衛星需滿足在軌8年的使用要求，是中國目前設計壽命最長的遙感衛星。五院研制人員針對高分四號特有的使用模式，五院總體部提出了一系列設計與驗證方法，全面增強高分四號的“抵抗力”。

為 了讓高分四號衛星在午夜時分不受太陽的暴曬，避免相機受曬影響成像功能，設計人員提出了“陽光規避”模式，由控制系統自動躲避太陽，保護相機。為使高分四 號衛星具備較強的抗輻照能力，很多原來應用于低軌衛星上的電子學單機以及光學膜系需要重新進行抗輻照設計，提升了空間環境適應能力。

打造首個高穩定一體化“三腳架”

高分四號衛星因其“站得高、看得清”，攜帶的相機口徑很大。“大炮筒”一般的相機如不能安裝在合適的“三腳架”上，將會成像模糊。因此，高穩定一體化結構技術成為一項必須突破的關鍵技術。

五院總體部研制人員首次采用了一體化結構，創新設計了一個在太空中“零變形”的“三腳架”。這一結構能夠給相機提供更穩定的支撐，卻給承擔生產任務 的五院529廠制造了難題。該廠人員精心設計出一套新型組合式工裝，首次采用冷熱交變的方式，釋放復合材料結構內部的應力，使“三腳架”更加穩固。

首次具備高軌復雜條件下拍攝精品的能力

為更好適應高軌惡劣的空間環境，確保成像質量，負責高分四號衛星相機研制的508所在高分相機家族中創造了多個“第一”，比如第一次采用億級像元數的可見光器件以及百萬級像元的中波紅外器件，第一次采用大面陣凝視成像體制，第一次采用中波紅外與可見光共口徑的光學設計等。

研制人員根據高軌道遙感衛星成像特點，通過仿真方法分析各因素對圖像質量的影響。還開展了衛星成像參數優化、高軌道圖像輔助數據設計等工作，突破了復雜成像條件下高軌遙感衛星的成像質量保障技術。保證了紅外探測器在高軌道上的首次成功應用。 (潘晨 楊艷)