A星已于1月26日在酒泉卫星发射中心成功实施发射，目前正按计划开展在轨测试，卫星相关功能性能正常。记者从航天科技集团八院了解到，陆地探测一号01组A、B双星在轨组网运行后，将开启空间观测新模式。基于实时编队构形的三维姿态导引与控制技术，可有效提升陆地探测一号01组双星长基线编队飞行时的空间同步性能。
◎何家玲 刘艳阳 温俊健 科技日报记者 付毅飞
2月27日7时44分，我国在酒泉卫星发射中心采用长征四号丙遥三十运载火箭，成功发射陆地探测一号01组B星（L波段差分干涉合成孔径雷达卫星B星）。这是长征系列运载火箭第408次发射。
摄影：张阳
陆地探测一号01组卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》中首个立项的科研卫星工程，由A、B星组成。A星已于1月26日在酒泉卫星发射中心成功实施发射，目前正按计划开展在轨测试，卫星相关功能性能正常。B星入轨后，将单独开展在轨测试，再与A星进行编队测试。
陆地探测一号01组A、B双星技术状态基本相同，均配置L波段合成孔径雷达（SAR）载荷，在轨应用干涉测高和差分形变测量技术，可实现重轨干涉形变测量、双星编队干涉测高及单星成像等功能，完成地表形变测量、数字高程模型获取等主要观测任务，具有全天候、全天时、多模式、多极化等特点，支持和服务国土资源、地震、防灾减灾、基础地理信息获取、林业等应用需求，可形成重大灾害快速反应能力。
记者从航天科技集团八院了解到，陆地探测一号01组A、B双星在轨组网运行后，将开启空间观测新模式。
穿云透雨：高精度地形测绘
数字高程模型作为重要的国家基础地理信息数据，在国家重大战略实施、大型工程建设、灾害评估、地质制图、城乡规划、土地利用等领域具有重要的应用价值。
“例如我们要建设5G基站及特高压输电线等，这些设施往往都选址在坡地、丘陵、山间。坡度、坡向、山脊线、山谷线等信息可为这些站点的合理布设提供重要的数据支撑。” 陆地探测一号01组卫星总设计师陈筠力介绍，我国山区丘陵多，人工测绘耗时又危险，而光学遥感受制于我国大部分地区多云多雨气候特征的影响，无法做到实时获取。雷达卫星的特点，使其可以穿透云层和地表植被，实现全天候、全天时、高精度的观测，在地形测绘中具有独特的优势。
应用波的干涉原理，2颗卫星中1颗发射雷达信号，当2颗卫星同时接收到地面回波后，通过处理就可以反演得到地面与两颗卫星之间的距离差，进而获取地面的高程信息。
据悉，陆地探测一号01组是全球首个L波段分布式编队多极化干涉SAR测高卫星系统，地面观测分辨率达到米级，地面高程测量精度满足1:50000比例尺标准。可为我国自然资源调查体系构建、全球地理信息资源建设与更新、高精度地形数据更新提供重要的技术支撑。
精准协调：双星共舞美如画
干涉SAR测高的原理要求双星需要在特定的视角差范围内对地观测，但双星不断绕飞运动，两星之间的距离及视角差是不断变化的，而且卫星要为防碰撞留足够的安全距离，这给卫星的编队构型设计及控制提出了前所未有的挑战。
“根据双星干涉测高要求，双星在太空需时刻携手相伴飞行，犹如冬奥双人花滑的舞者，既要保证各自技术动作的精准稳定，还要兼顾双人动作的协调配合。与数分钟的表演不同，卫星在轨需要在任务周期内克服各类复杂干扰因素的影响，实现稳定运行。” 陆地探测一号01组卫星副总设计师魏春说。
研制团队考虑到有限的燃料分配和长时间的运行要求，提出了绕飞编队构形设计与精确保持的新方法，利用地球引力摄动关系优化配置双星轨道参数，同时设计了基于精确脉冲控制的编队构形自主保持技术，绕飞构形参数精确控制在米级，达到国际先进水平。
星灵相通：双星协同绘大地
双星在轨干涉测高，需要两星在时间、空间、相位三个维度上保持高度一致性。陆地探测一号01组卫星总指挥李瑞祥说：“我们B星与A星设计状态一致，可谓一对 ‘双胞胎’，从根源上对一致性加以保证，而且双星在轨还可以通过星间链路实现互联互通。”
研制团队创新性地提出了基于编队卫星三维姿态导引与控制、非中断双基地成像等一系列新技术，可有效保证双星的同步性能。基于实时编队构形的三维姿态导引与控制技术，可有效提升陆地探测一号01组双星长基线编队飞行时的空间同步性能。
陆地探测一号01组卫星副总设计师王宇介绍，我国在国际上首次采用了非中断双基地成像模式，从根本上解决了双基星载SAR成像和相位同步不能同时进行的难题，可大幅提升相位同步精度，并在国际上形成了自主知识产权。
来源： 科技日报
