我国雷达遥感卫星新高度！为雪龙号辟安全航道，精准定位海上船舶

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在11月23日这一天发生了两件重要的事情，11月23日07：45，搭载“高分三号”02星的“长四丙”运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射；就在同一天，中国第38次南极科学考察队第二批101名队员乘坐“雪龙2号”极地科学考察船，从上海起航奔赴南极。这两件事情的联系点就在于当日发射的“高分三号”02星。

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“雪龙二号”

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作为高分三号系列的第二颗卫星，为我国海洋观测、水利应用、灾害监测、环境监测等领域提供更强的信息支撑，具体应用之一就在于为“雪龙号”南极科考船探测航道冰情，提供海冰密度和厚度等重要数据。

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在此之前，“高分三号”01星对“雪龙”号航行情况的监测仅能做到一天1～2次成像，02星投入使用以后将与01星在太空组网探测，大大缩短重访时间，可实现单日成像3次以上，意味着同等条件下获取数据更多、速度更快，有助于提升航行路线的精准性和安全性，为“雪龙号”安全航行提供路线规划[1]。

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“高分三号”示意图

上述“缩短重访周期”是“高分三号”02星相较于01星改进的方面之一，此外还有四大方面的改进提升：“延长成像时间”，02星延长了在海洋观测模式下单次开机工作时长，加强对破坏力巨大的海洋内波监测；“优化成像机制”，实现探测影像的地势起伏更加立体、细节呈现更加清晰、成像范围更大；增加AIS船舶定位技术，其与SAR（合成孔径雷达，卫星主设备）数据结合应用可以提高船舶识别监测精度，跟踪海上船舶的位置信息并引导对船舶成像和识别，保障海上生命安全、提高航行的安全性；增加了星上实时处理器，在特定观测模式下可以即时进行数据处理，无需数据处理中间环节，观测数据直达用户，从探测到用户拿到影像图的时间间隔由01星几小时缩短至十几分钟，大大有利于应急救援[1]。

在遥感卫星方面，人们对于光学遥感卫星会比较熟悉，这类卫星能拍摄全球各地的高清俯视图，其中不乏众多的壮丽美景，也能拍到自己的家乡，比较能够激起民众的兴趣，谷歌卫星地图就是使用光学遥感卫星拍摄的。目前，代表民用光学遥感卫星最高水平的是worldview3,其全色成像分辨率已经达到0.3米，能够识别地面上的行人。但是，光学遥感卫星有其固有的缺陷，由于其基于可见光被动成像的属性，导致该类卫星探测无法穿透厚厚的云层，很难在夜间工作，也无法探知被森林等覆盖的区域以及地表以下浅层的情况，这些问题就需要另一类遥感卫星来解决——雷达遥感卫星。

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“吉林一号”光学遥感卫星作品

不同于可见光的传输，雷达电磁波能够穿透云层、森林、地表进行全天候、全天时、高穿透的探测，可以在多云天气实现对地面的无障碍探测，可透过森林观察森林覆盖区域的地表情况，还可以勘察地表以下浅层区域的情况，等等，在海洋观测、水利应用、灾害监测、环境监测等方面的应用价值是巨大的，也就无怪乎“高分三号”系列能够诞生于“高分辨率对地观测系统”国家重大科技专项民用领域项目。

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雷达遥感卫星拍摄的北京南站

目前，在世界领域，遥感卫星除了光学遥感、红外遥感，雷达遥感已经成为另一重要支柱。为缩短对特定区域的重访周期（即提高时间分辨率），雷达遥感正在向卫星星座方向发展，可以提高对探测区域的覆盖密度。此外，多星编队协同工作也是雷达遥感卫星发展重要方向，通过多颗卫星在轨组成特定形状，构成一颗虚拟卫星和一个虚拟大天线，能以更低的成本提供同等功能和性能，实现对大型雷达遥感卫星的替代。

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“高分三号”02星的发射是南极科考事业的福音，有了它与01星组网，“雪龙号”科考船就拥有了更强大的千里眼，可以更安全更放心地航行。与02星处于同期研制的还有“高分三号”03星，这将是一型更加先进的雷达遥感卫星装备，期待“高分三号”三星组网形成更为强大的遥感探测能力！

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作者：大白高国

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参考资料

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[1]部分引自中国空间技术研究院发布

https://mp.weixin.qq.com/s/apXzOmMkwsPkuQSgagHUjA 2 E9 [& t! |) C% }' d # y4 x; F% K. @6 D+ i . D- z, Z- u |