《 人民日报 》（ 2016年08月11日 01 版）
既能提供海洋动力环境预报，也可清晰分辨陆地道路和建筑
高分三号，探海看地全能星
本报记者 吴月辉
8月10日6时55分成功发射的高分三号卫星，是我国国家科技重大专项“高分辨率对地观测系统重大专项”中首批启动的项目之一，是我国首颗C频段多极化合成孔径雷达（SAR）高分辨率微波遥感卫星。
高分三号究竟有哪些本领，在“高分家族”中扮演怎样的角色，与我们的生活又有哪些联系？
国防科工局重大专项工程中心主任、高分专项工程总师童旭东介绍：“高分三号卫星综合技术指标已经达到或超出国际同类卫星水平，具有高分辨率，整星最高可提供1米分辨率图像，同时也可以提供10米量级和百米量级分辨率图像。此外，它还是我国首颗8年长寿命设计的低轨遥感卫星，可为用户提供观测数据的时间更长，进一步提升整个卫星系统的效能。”
具备全天时、全天候工作能力，可随时对地成像
高分三号卫星采用中国空间技术研究院先进的遥感卫星平台，总重量约2.8吨，运行于平均轨道高度为755公里的太阳同步轨道。
与先前已经发射的高分一号、高分二号、高分四号等卫星以及正在研制的高分五号、高分六号和高分七号等光学遥感卫星不同，高分三号卫星是一颗微波雷达成像的遥感卫星。
“微波雷达遥感卫星与光学遥感卫星相比最大的特点就是具备可以全天时、全天候的成像能力，不管白天或黑夜，也不管晴空或雷雨多云，都可以随时对地成像。”高分三号卫星工程总师徐福祥说，“这种特点尤其适合于防灾减灾的应用，在出现地震、滑坡、洪涝等自然灾害时，往往伴随恶劣的气象条件，并且要求快速响应提供灾区第一手图像信息，这个时候，类似高分三号这样的卫星往往能发挥更大作用。”
据介绍，高分三号这颗C频段多极化合成孔径雷达遥感卫星，它的分辨率是从1米到500米，幅宽从10公里到650公里。
为什么选择C频段？什么又是合成孔径雷达？
“在电磁波中，我们比较常用的频段是从1G赫兹到10G赫兹。其中，L频段是比较低的一个频段，是1G赫兹，C频段是4G赫兹到6G赫兹，X波段则是比较高的一个频段，从8G赫兹到12G赫兹。简单说，频段越低的，它的穿透性就越强，频段越高，穿透性就越弱，全天候的能力就会变差。”高分三号卫星系统载荷副总师禹卫东说。
他进一步举例：“从穿透性上来说，比如说一片树林，你要用L频段去对它进行成像的话，它会穿透整个树林，看到的是地面；如果你用X频段来成像的话，你看到的是树顶，而C频段基本上就是介于二者之间，既有上面也有下面。所以说，C频段是一个综合性能比较好的频段，国际上用的也比较多，特别是对海洋观测来说优势更明显，陆地也能兼顾。”
至于什么是合成孔径雷达，徐福祥解释说：“如果要用微波来成像的话肯定要用很大很大的天线，差不多要几百米的天线才能得到这样最大优于1米的分辨率。而合成孔径雷达技术就能解决这个问题。它用很多很小的孔径雷达，采用卫星跟运动体的运动速度的变化，可以获取不同时间的微波信号，再通过我们一些数学的计算，把它综合成相当于几百米的这样一个大天线获取的数据。”
“高分三号卫星的大成像幅宽一次过去可以看到650公里范围内的图像。同时，它不但能够大范围地普查，也能够对待定的区域进行详查，可以满足不同用户对不同目标成像的需求。”高分三号卫星系统总体主任设计师刘杰补充说。
是世界上成像模式最多的雷达遥感卫星，可一星多用
高分三号卫星有一个突出的特点是，成像模式多，系统设计复杂。其整星具备12种成像模式，是世界上成像模式最多的多极化合成孔径雷达遥感卫星，涵盖了传统的条带成像模式和扫描成像模式，以及面向海洋应用的波成像模式和全球观测成像模式。既可探海又可看地，是“一星多用”的典范。
“不同成像模式我们是针对不同需求来做的。比如，滑动聚束模式，它的分辨率是1米，主要是针对细节描述需求比较高的一些用户，它可以刻画出更多的细节上的特性。另外，我们针对主用户海洋局做了两种特殊的工作模式，一种是波模式，一种是全球观测模式。利用波模式，我们可以提供全球海洋动力环境的预报，另外的全球观测模式则是能够对海洋上的大尺度涡峰等现象进行一个长时间、大范围的监测。”刘杰说。
此外，高分三号卫星还有一个显著特点就是在轨设计寿命长达8年，是我国首颗长寿命设计的低轨遥感卫星，这将为用户提供长时间稳定的数据支撑服务，大幅提升卫星系统效能。
刘杰说：“之前，我们国内低轨遥感卫星的设计寿命都是5年。为此，我们整个研制团队针对长寿命进行了专项设计，形成了一整套的长寿命卫星设计思路和方法，这些思路和方法未来也会应用到其它卫星上面。”
8年的时间高分三号卫星要在太空中在轨运行和工作，稳定很关键。为了提高卫星在轨寿命以及提高在轨稳定运行的能力，研制团队在卫星上首次采用了星上自主健康管理系统，能够在无人为干扰的条件下，针对潜在安全问题提前报警并提供自主管理策略，实现卫星长时间在轨稳定运行。
服务减灾、水利等多领域，可替代大量国外卫星数据
高分三号卫星是高分专项工程实现时空协调、全天候、全天时对地观测目标的重要基础，能够获取可靠、稳定的高分辨率SAR图像，极大改善我国民用天基高分辨率SAR数据严重依赖进口现状。
国家卫星海洋应用中心主任、高分专项应用系统副总师蒋兴伟说：“据统计，我国的主要自然灾害是台风、风暴潮、地震、洪涝和泥石流等，而以往我国使用的卫星微波遥感影像数据主要依赖进口，所以国内的用户都非常迫切希望高分三号卫星尽早发挥作用，以替代目前大量进口的国外卫星数据。”
高分三号卫星的应用将服务于海洋、减灾、水利、气象以及其他多个领域，为海洋监视监测、陆地环境资源监测和应急防灾减灾提供重要技术支撑。
“在海洋方面，比如高分三号卫星可提供我国临近海域的风暴潮、热带气旋、海冰、海面溢油、绿潮信息。为灾害监测和评估、应对重大环境事件提供地理空间信息支持等等。”蒋兴伟说。
除海洋之外，高分三号卫星也是我国卫星减灾应用体系至关重要的补充之一，将有效填补载荷类型、空间分辨率、时间分辨率、极化性能等方面的空白，是“天—地—现场”一体化的灾害监测评估网络体系建设的重要基础，尤其在洪涝、地震、滑坡泥石流、冰凌、海冰、旱灾、雪灾、台风等灾害领域有巨大的应用潜力。
高分三号卫星带动下开发的新产品、新方法、新工艺也将应用于国民经济其他领域，实现航天技术的创新引领作用。
《 人民日报 》（ 2016年08月11日 12 版）
