泰景三号04星“有点东西在身上”之 四肢灵巧

发布时间:2025-08-07

      5月21日,由微纳星空研制的国内首颗商业航天领域敏捷型高分辨率遥感卫星——泰景三号04星在酒泉东风商业航天创新试验区成功发射并入轨。在上两篇“眼观六路”和“超强头脑”的内容中,深入展现和剖析了泰景三号04星的光学载荷技术能力以及在星上AI载荷的创新发展能力。

 

      卫星的“头脑不简单”,“四肢也发达”!

 

      在太空运行工作中,泰景三号 04 星启用了灵巧有力的 “四肢”—— 大幅宽与敏捷机动能力,以此实现高效执行多条带拼接、多目标观测及立体成像等复杂任务,且幅宽优于 17.8km。

 

      遥感卫星的成像幅宽是指其相机(传感器)一次拍摄或扫描中能够覆盖的地面宽度范围,表征的是其一次成像的视野范围,对于相同的空间分辨率,幅宽越大,一次成像拍摄到的地面区域就越大,成像能力就越强。但是对于同一个相机,空间分辨率和成像范围是相互制约的两个指标——如果想目标离近看清细节,幅宽就要变小。

 

      高分辨率光学遥感卫星幅宽一般就5-15千米,虽然看得清楚,但是对于赤道长度为40000千米的地球来说幅宽的制约让它难以发挥更大功效。由此,具备敏捷特性的高分辨率光学遥感卫星应运而生……

 

 

      什么是敏捷机动性?

 

      敏捷遥感卫星是指具有快速响应、高机动性和灵活成像能力的卫星,能够在轨道的不同方向上进行快速和准确的机动,从而实现对地面目标的多次、多角度观测,支持多种任务模式,包括并不限于多目标观测、多条带拼接成像、多角度立体成像等。

 

      泰景三号04星幅宽17.8km,其配备了大力矩飞轮,灵活性强,卫星滚转俯仰机动能力(roll pitch)可以达到25°/40s,可以在1000*1000千米的范围内对多目标成像,多条带拼接模式成像最大幅宽可达 60千米*150 千米。

 

      示例:

 

      (1)连续条带

 

      卫星通过快速姿态机动调整相机指向,实现对区域目标连续推扫成像。卫星具备偏离星下点50°成像能力,成像区域优于17.8km×1000km。

 

连续条带成像模式

 

      (2)多条带拼接

 

      卫星通过快速姿态机动调整相机指向,实现对区域目标连续进行多次条带成像,以达到完全覆盖的目的。该模式旨在实现对某一较大面积区域的快速成像。实际应用时,各个条带的长度可以是不相等的;一次拼幅可以完成典型成像区域优于60km×150km。 

 

多条带拼接成像模式

 

      (3)多目标成像

 

      卫星通过快速姿态机动调整相机指向,实现对一轨可视范围内散布的多个点目标(条带长度可根据任务需求进行设置)的访问成像;该模式旨在快速、高效获取多个关注区域的图像,满足对用户关注的散布小块目标的探测需求;单轨可获取目标数量不少于10个,典型目标范围17.8km×35km。

 

多目标成像模式

 

      (4)立体成像

 

      卫星通过快速姿态机动调整相机指向,实现单线阵立体成像,支持2视(前视、后视)立体成像,基高比可设置。该模式可实现2视立体图像,用户可以指定立体交汇角,或指定对于每幅图像的观测角度;其观测角度灵活,可根据用户需求灵活设置。

 

同轨立体成像模式

 

      通过敏捷机动性的调整,卫星还可以完成快速调整姿态和多角度、多方向成像模式,如大角度侧摆成像‌,利用反作用飞轮(飞轮主要是依靠自身的高速旋转来储存和释放角动量。当需要改变物体姿态时,通过改变飞轮的转速,其角动量的变化会产生反作用力矩,进而作用于物体,实现姿态控制。)实现卫星沿横滚轴大角度机动正负50°,实现接近一度一秒的摆动速度(最快摆动速度五度一秒),对星下点相邻区域进行成像等。这些技术使得泰景三号04星敏捷机动能力较传统光学遥感卫星提升80%以上,卫星能够在不同的角度和方向上进行成像,并从而提供更广泛和详细的地面信息。

 

      综上来说,泰景三号04星在高分辨率与大幅宽上进行结合,其敏捷灵活成像,提高了图像采集效率,能够较好满足用户的定制成像需求;卫星可以快速调整姿态,实现多角度、多方向的成像;多条带拼接扩大了成像幅宽;大角度侧摆成像有效扩大可拍摄的地理范围,缩短了对点目标的重访时间。这一技术的发挥也显著提升了遥感数据获取效率,立体成像能力为实景三维中国建设提供强有力的空间信息支撑。

 

      卫星科技不断重塑社会治理模式,在众多技艺加持下,泰景三号04星的入轨工作看似常规的航天任务,实则正在成为探索地球观测科学前沿以及防灾减灾、环境监测、名胜古迹、重大工程、特殊自然景观等多领域应用领域提供智慧高效的监测分析工具,暗藏着改变14亿人生活的科技密码。

 

      微纳星空也希冀通过不断提升高端卫星的制造能力,提升了我国商业航天领域自主获取高分辨率观测数据的能力,加快空间信息应用体系建设,推动卫星技术服务国计民生。