编者按：

俗话说，好事多磨。

高分二号卫星的发射成功，比原计划晚来了半年多。然而，作为高分专项工程第二颗光学遥感卫星，高分二号卫星对于我国遥感卫星技术及应用产业发展所具有的重大里程碑意义，使其光芒并未因成功的曲折性衰减分毫。8月19日，高分二号卫星在长征四号乙运载火箭的完美托举下，腾空而起，精确入轨，标志着我国民用遥感卫星领域正式跨入米级分辨率时代。

整装待发

二号“种子” 实在是“高”

如果说高分一号卫星作为首发星，为我国全面建设高分辨率对地观测系统开启了大幕，那么高分二号卫星则使国内遥感领域技术攀上了新高峰，真正实现了“高”分辨率。

作为迄今为止我国研制的空间分辨率和寿命要求最高的民用遥感卫星，高分二号卫星具备高空间分辨率优于1米和幅宽大于45千米的成像能力，技术指标达到或超过国外同类光学遥感卫星的水平。

高分二号卫星配置了两台相同的分辨率为1米全色/4米多光谱组合而成的相机，是现今我国焦距最长、分辨率最高的航天遥感相机，也是国际上同等分辨率幅宽最大的遥感相机。

在研制过程中，科研人员突破了大口径超长焦距光学系统水平重力卸载装校、海量数据处理等一系列高分辨率相机研制难关。相机首次采用了小相对孔径的设计理念，在同等光学系统口径下，分辨率显著提高。

“打个比方，如果高分一号卫星镜头拍摄的是风景照，那么高分二号卫星拍摄的更像是人像。”高分二号卫星相机分系统主任设计师姜海滨形象地比喻道。

衡量遥感卫星是否先进，重量也是其中一个重要指标。高分二号卫星的分辨率“上去了”，相机的重量和体积却“下来了”，仅为传统设计方案的三分之一，实现了轻型化，对于整星减重作出了很大贡献。

此外，高分一号卫星是用2米全灰和8米多色的图像融合成2米分辨率的真彩图像，高分二号卫星则用1米全灰和4米多色的图像融合成1米分辨率的真彩图像。分辨率提高了，颜色信息齐备，高分二号卫星的图像解译能力大大提高。这也让卫星的用户方对其应用前景更加充满了期待。

精细测控   

普查到详查 物美价更廉

一般而言,空间分辨率和时间分辨率难以同时做到两全齐美，通常需要牺牲一方来保证另一方的领先水平。高分一号卫星具有2米的空间分辨率，4天即可将地球完整查看一遍。而空间分辨率升级为1米的高分二号卫星，运行在降交点地方时10点30分的太阳同步轨道，需要5天重访地球的同一区域。

“我们是根据用户的需求，来决定卫星的运行轨道和性能参数的。”高分二号卫星总指挥兼总设计师潘腾解释说，相对于高分一号卫星，高分二号卫星的分辨率更高，且视场变窄、幅宽变小，重访时间自然变长。

但这点“牺牲”并无大碍。一方面，卫星通过增强侧摆能力也可以及时观测热点地区;另一方面，在多数用户方看来，5天或4天差别并不大。他们更看重的是，卫星到底能给他们提供怎样的分辨率和幅宽。

对于用户方之一的国土资源部来说，1米和2米分辨率的卫星影像可以满足他们不同方面的数据应用。但对于住房和城乡建设部、交通运输部的需求来说，2米分辨率在多数时候则显得捉襟见肘。而高分二号卫星米级分辨率的成像能力在城市建设用地规划、调查和执法以及道路监测和规划等方面，则显得游刃有余。

因此，高分一号卫星更侧重于大面积的“普查”，高分二号卫星则可以更好地发挥“详查”作用。

作为我国单机国产化程度最高的卫星，高分二号卫星投入使用后，将改善中国高分辨率遥感数据主要依靠进口的状态，为国内用户提供高精度对地观测数据，为推动高分辨率对地观测系统重大专项建设、引领中国高分辨率卫星应用起到重要示范作用。

放眼全球，美国的IKONOS、韩国的KOMPSAT-2等在轨遥感卫星与高分二号卫星的分辨率同为1米，但幅宽仅为十几千米。比较之下，高分二号卫星45千米大幅宽的技术优势明显。而自高分一号卫星等国产遥感卫星投入使用以来，如法国SPOT系列卫星等国外卫星的影像产品在国内市场受到不小冲击。国土资源部等卫星用户方在一些项目中，由于越来越多地可以使用国产卫星数据产品，成本大大降低。

8月14日，美国WorldView-3卫星发射成功，该卫星具有0.3米分辨率成像能力。目前，世界商业遥感卫星影像的最高空间分辨率已经超过0.5米，美国政府前不久解除了对商业卫星影像0.5米分辨率的限制。

中国航天科技集团公司所属的北京航天世景信息技术有限公司总经理徐丽萍，近20年来一直从事卫星商业遥感服务，深知国外遥感卫星的技术优势，也亲身经历了国内遥感卫星市场的飞速发展。在她看来，国内的遥感卫星技术已经足够成熟，在民用领域，国内卫星没有必要单纯地从分辨率方面与国外卫星作比较，而更应该从应用层面下工夫进行竞争。

“高分专项工程不仅带动了国产高分系列卫星发展，也带动了卫星应用技术以及卫星本身设计制造的基础发展。”徐丽萍说：“自主可控地使用本国的卫星影像，是从事地理信息行业的企业最乐于见到的局面。”

共同研讨   

量体裁衣 “私人”订制

对于卫星的用户方来说，最关心的莫过于他们能否得到一张满足其使用需求的好图。高分二号卫星研制团队为了提高图像质量，从用户需求出发，按照其提出的卫星指标，为用户量体裁衣，做了一系列专门设计。

要敏捷地获取热点地区的图像，需要对地观测卫星的姿态能够快速且稳定地侧摆。

高分二号卫星在我国卫星中首次使用控制力矩陀螺，采用了优化高效的控制定姿方案。姿态执行机构能力更强，使该卫星具备了大角度的快速机动能力。高分一号卫星可在180秒内侧摆25度，高分二号卫星则提速至180秒内侧摆35度并达到稳定。

高分二号卫星成像的高分辨率对卫星姿态和扰动的稳定度也提出了很高的要求。“卫星姿态不稳定，就好比人摄影时手在抖动，会直接影响成像质量。”高分二号卫星工程总设计师马世俊说。因此，高分二号卫星研制团队选用成熟的资源卫星平台进行了适应性改进，通过采用阻尼减隔振等一系列措施和星敏感器高精度定姿等手段，保证了卫星成像的稳定性和指向精确性。

高分专项工程中，“高分”二字除了指“高分辨率”，还包括了“高精度”的含义，而衡量一颗卫星精度高低的指标就是定位精度。

在某种程度上，卫星的定位精度类似于人射击时要瞄准靶心。以往卫星的定位精度多为百米量级，高分一号卫星的定位精度达到两位数；到高分二号卫星，其定位精度要求为无控制点条件下优于50米。

“这就意味着，如果用高分二号卫星去拍摄人民英雄纪念碑，它在卫星图像中的位置和其真正的地理坐标位置，误差应不超过50米。”潘腾介绍，高分二号卫星发射后，其搭载的相机会有一个标校调整的过程。等到卫星在轨测试完成后，其图像定位精度还会进一步提高。

高分二号卫星在天上运转，将面对各种环境变化，如果相机焦距受到影响，将导致图像变形或错位。为了保证用户获得高质量的图像，科研人员努力将图像畸变控制在各行业用户要求的很小范围内。“比如，地面上道路的线条是平行的，我们要保证卫星图像中的道路线条也是平行的，而不是图像中间部分的线条平行，到两边却变弯曲了。”潘腾说。

怀揣诸多“高”招，高分二号卫星飞向太空，并将逐渐开展各种应用。未来，在它“眼”中的地球，一定很美很美。（崔恩慧 文 崔恩慧 吴佳栋 高剑 摄影）