探访“齐鲁星座”:从太空看到济南的一树一车,为“强省会”提供这些服务
格物致知,叩问苍穹。
53年前,我国第一颗人造卫星飞向太空,“东方红”乐曲响彻寰宇,“遥不可及”的太空便有了“中国烙印”;
2年前的今天,“齐鲁一号”、“齐鲁四号”遥感卫星成功发射,填补了山东省自有高分辨率遥感卫星的空白;
100多天前,齐鲁二号、齐鲁三号卫星顺利进入预定轨道,与在轨运行的齐鲁一号实现星间组网,标志着齐鲁卫星星座基本建成,在太空中,有了更多的“济南足迹”。
从无到有、从有到优、从优到精,星空浩瀚无比,探索永无止境,在逐梦太空的征途上济南正奔赴“星辰大海”。
从无到有:太空来了“齐鲁星”
“5、4、3、2、1!点火!”
“起飞!”
伴随着山呼海啸般的巨响,长征六号运载火箭腾空而起,尾部拖着耀眼的火焰,划过苍穹,托举着“济南空天梦”直上云霄......
回忆起两年前的今天,观摩区欢呼雀跃、激动的掌声又回荡在山东产研卫星信息技术产业研究院副院长贺杰的耳边。
“我们有了自己的高分辨率商业遥感卫星!”2021年4月27日,齐鲁卫星一号、四号进入太空,分辨率达到了民用卫星的最高水平,也是全球第一颗KU波段雷达卫星,自此,山东在空天信息领域迅速跻身全国第一梯队。
“齐鲁卫星是我国首次采用‘天际互联网+遥感小卫星’模式的创新型遥感应用项目,具备先进的高分辨率对地观测和星间互联通信能力。”贺杰介绍说。
“天际互联网”也叫“卫星互联网”或“太空互联网”,顾名思义,就是百颗乃至上千颗小型卫星,组成卫星星座,以这些卫星作为“空中基站”从而达到与地面移动通信类似的效果,实现太空互联网。
齐鲁一号高分辨率雷达卫星和齐鲁四号高分辨率光学卫星,卫星最高成像分辨率领先于我国目前在轨的商用遥感卫星。贺杰介绍,“尤其是齐鲁一号雷达卫星,不受地面光照、云层、雾霾的影响,全天时、全天候工作,解决了光学卫星’看天吃饭’的不足,齐鲁四号光学卫星分辨率达到0.5米,具备常规推扫、凝视视频等多种成像模式,可以准确分辨地面上的一棵树、一辆汽车。”
据介绍,齐鲁一号、四号卫星在轨运行两年来,卫星运行状态良好,积累了海量高质遥感影像数据。
齐鲁星座,太空会师。
今年年初,齐鲁卫星二号、三号的成功发射,给济南空天信息产业发展又带来了更多可能。
从有到优:穹顶之上“齐鲁”互联
“今年1月15日,成功发射的齐鲁二号和齐鲁三号两颗光学卫星,首要任务就是以齐鲁卫星星座为基础,同在轨的齐鲁一号卫星通过星间激光互联进行组网,从而相互配合,发挥每颗卫星不同的优势,八仙过海各显神通组团完成任务。”贺杰介绍道。
走进山东产研院,记者了解到,一颗卫星从立项论证到研制完成,大概需要一年到一年半的时间,齐鲁二号、三号这两颗卫星研制因为同一个团队来交替完成,完全研制成功总共用了大概三年时间。
据中国国家航天局的数据显示,目前我国在轨稳定运行的300千克以上的卫星有300余颗(2022年统计),居世界第二位。在轨遥感卫星200余颗,实现了16米分辨率卫星数据1天全球覆盖,光学2米分辨率数据全球1天重访,1米分辨率合成孔径雷达卫星对全球任意地区重访时间为5小时。
作为山东产研院齐鲁星座第二批卫星,齐鲁二号为高分辨率的敏捷成像光学卫星,齐鲁三号为宽幅成像光学卫星,扫描效率高,一次照相面积可覆盖一个地级市。“这两颗星上天后,就能跟齐鲁一号卫星互相通话,协同工作。而之前发射卫星就像放风筝,每个卫星只与地面单线联系,‘天际互联网+遥感小卫星’模式是遥感应用领域的一大创新。”
“齐鲁三号大幅宽扫描发现观测目标,齐鲁二号跟踪并进一步对目标持续实施高清观测,如果遇到恶劣气象或光照条件不佳等不利情况,齐鲁一号跟进通过SAR雷达穿透障碍,齐鲁四号可获取高清图片信息,实现全天时、全天候的不间断对地观测。”据贺杰介绍,四颗星在近地轨道上组网运行,约90分钟绕飞地球一周,互相配合,各展所长。
在“双碳”战略提出后,山东产研院再次“棋先一招”,济南新旧动能转换起步区等共同规划建设和运营碳卫星星座,在全球碳排放的监测中争取话语权;规划建设黄河卫星星座,服务黄河战略,打造“智慧黄河”示范平台......
按照规划,未来几年,齐鲁星座发展到20颗卫星,卫星之间采用激光互联,能够及时快捷下传数据,实现全球任意地点小时级重访,省域月度全覆盖。
多颗齐鲁卫星的组网标志着山东省全面建成自主可控的遥感卫星空间基础设施,也是我国第一个基于激光通信互联的遥感卫星星座。
从优到精:实现“做、管、用”产业链全覆盖
放卫星不是目的,更重要的是怎么用好。
“商业成功是检验技术创新的唯一标准”一直是山东产研卫星信息技术产业研究院的宗旨,上游盯着技术创新,下游围绕产业布局,让卫星真正实现“天上好用,地上用好”。
目前,山东产研卫星信息技术产业研究院已联合济南市大数据局开发了齐鲁卫星大数据平台,为国土、城建、农业、林业、能源、防灾减灾等行业提供遥感服务。为济南市政府部门研发齐鲁卫星数据服务和应用专题服务系统,提供数据和信息服务;联合济南市政府11个部门,围绕黄河汛情、黄河沿岸固废、应急风险管控、重点工程施工进度、软件平台等15个专项领域开展遥感应用试点,为政府部门管理决策提供了有力支撑......
“我们还从无到有,研制了配套的地面运控及应用处理系统,有了这个系统以后,我们可以高效的完成从用户需求采集到运控指令生成上注,实现数据接收处理到数据分发的全链路、自主、闭环控制。”贺杰说。
此外,在山东产研院高科技创新园内,卫星AIT(总装、集成、测试)实验室已完工,微波暗室、真空罐等模拟太空环境的科研设备均已到位,意味着济南具备了100公斤级的小型商业卫星总装、功能测试以及整星试验的能力。通过有效整合各类优质资源,山东产研院系统培育了从上游芯片、器件、传感器、软件到中游卫星制造、有效载荷集成装配与测试,再到下游智慧城市、智能交通、国土测绘、生态监测、数字农业、公共安全等垂直领域应用的产业生态。
据贺杰介绍,“我们把卫星从管理应用已经逐渐往前端延伸,以空天信息产业技术创新为突破口,以齐鲁卫星为依托,逐步形成了集卫星“做、管、用”一体的卫星遥感全产业链服务能力。”
空间技术领域是高技术集中的领域,空间技术水平是一个国家科技实力的重要标志,也是一个国家经济实力、综合国力、国防实力的重要标志。
脚踏实地,才能拥抱星空;格物致知,方可叩问苍穹。
从0到1,不是简单的数字变化;从1到N,也不是简单的数字重复。
从近地到行星际、从科学试验到业务应用、从单星到多星多轨协同组网、从跟跑到并跑领跑的跨越,星辰浩瀚无声,逐梦掷地有声,齐鲁之“星”正闪耀苍穹。
来源:爱济南
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