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“全能雷达星”背后的五院航天人

作者: 赵磊 来源: 中国日报网
2021-11-23 13:21 
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中国日报11月23日电(记者 赵磊)今天上午,由航天科技集团五院抓总研制的高分三号02星在酒泉卫星发射中心成功发射。作为高分三号系列的第二颗卫星,02星将与01星在轨组网,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。

被称作“太空神探”的高分三号系列卫星,是国家相关部门在“高分辨率对地观测系统”国家重大科技专项民用领域项目规划过程中,结合当前我国卫星应用情况,决定研制的我国自主的C频段、高分辨率、多极化合成孔径雷达卫星。

一群有梦想、善创新、肯实干的航天人集结了起来。有经验丰富的资深专家,收起光环、躬身加入,默默为型号贡献力量;还有一批胸怀梦想的年轻人,技术过硬是他们加入团队的门槛,而对这份事业的热忱是他们技术更加精进的动力。“神探”团队自此走上不惧风雨、披荆斩棘的“高分”路。

一千九百多个日夜,绕地球飞行两万七千八百余圈,启动应急响应六百余次,提供一千三百多景应急减灾图像,业务化产品达二十余种,分发图像一百七十六万景,为国家节省经费四百四十亿元……自2016年8月10日高分三号01星发射至今5年多的时间,为国家、为用户交上了一张成绩满满的答卷。

高分三号01星在轨稳定运行及出色表现让“神探”团队收获了各界好评:“图像质量完全不输国外数据”、“这轨天气不好,光学星用不了,多亏咱们有‘高三’”……在灾情迅速变化,尤其是天气条件恶劣,光学遥感卫星无法发挥效能时,对高分三号合成孔径雷达卫星的需求就格外迫切,需要实现一天内多次成像,但单星在轨远远不能满足需求。面对国家应用的需要,研制团队联合用户积极推动,于一年内快速启动后续双星项目。

事非经过不知难。面临双星并行、一支队伍、一套设备的巨大挑战,要想完成任务谈何容易!可“神探”团队就是这样顶住压力,把不可能变成了可能。

合成孔径雷达(SAR)天线作为高分三号02星载荷的重要组成部分,其性能决定着整个任务的成败,地面验证工作显得格外重要。但仅就SAR天线方向图这一项指标的测试就给团队出了一个大难题,15m长的大天线有超过96万个方向图,地面全部测完需要10年的时间。面对不可能完成的任务,团队创新提出了通过5%的基础数据模拟100%方向图的技术方法。可就这5%也不是件轻松的任务,每一组数据都至少需要15个小时的连续测试,不能中断。为此,团队经常加班到深夜。每当抬头看到夜空中的繁星点点,他们开着玩笑说道:咱们这就是脚踏实地,仰望星空吧!

克服重重困难,卫星终于具备了待命出厂的状态。但由于外部原因,任务中途被耽搁,这给研制团队又出了一个不小的难题。因为SAR天线不能长时间压紧,需要把安装好的15m“大家伙”卸下来水平存放。由于并行研制的03星对地面设备的占用,原本用于存放天线的气浮台用不了,只能给卸下来的天线找一个临时的存放地,定期测试需要反复插接电缆、挪动设备。同时,为避免大功率信号对其他型号工作人员的影响,每每华灯初上才是团队上岗之时,陪伴他们下班的仅是深夜的静谧。虽然辛苦,研制团队对精益求精的要求却没有减退一丝一毫,在SAR天线重新装星后设计师们对关键性能又进行再次测试、再次复核,只为SAR天线在轨能有最佳的表现。

为了更好服务用户,实现对船舶的识别,02星增加AIS船舶识别系统,其与SAR数据结合应用可以提高船舶识别监测精度。由于AIS是一套低频高灵敏度接收设备,其对外部干扰极其敏感,研制团队做了大量工作,对星上设备加严了电磁兼容性的要求,取得了显著成果。

尽管如此,仍然存在一台设备由于其走线的特殊性,无法用常规手段进行屏蔽的情况。总体人员奔赴单机设计单位联合解决问题,挖一橇不见水就再挖一橇,更改、验证、再更改、再验证。如此反复,不完美、不罢休。终于,经过多次调整和确认后,面对完美的数据和验证结果,团队终于安心释然,又向着下一个目标前进。

提高应急减灾服务能力是用户的迫切需要,满足用户要求则是研制团队的执着追求。面对图像数据量大、传输时间长的情况,团队提出用遥感数据的快速分发解决问题。但是,新研制的实时处理器硬件接口新、软件时序复杂,在整星测试阶段验证难度非常大。团队坚信“办法总比困难多”,他们采用高分三号真实在轨数据进行半实物仿真,提出了多项优化改进方案,反复迭代、充分验证,终于啃下了这块“硬骨头”,实现了遥感数据分发从小时级到分钟级的跨越。

星辰大海的探索永无止境,航天圆梦任重道远。一路走来,高分三号卫星研制团队有艰辛、有欢笑,而更多的是看到卫星在轨稳定运行后那一份欣慰和自豪。未来,团队还将继续朝着曙光的方向不断奋力前行,书写一页页绚丽的篇章!

【责任编辑:刘世东】
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