应急减灾二号A、B卫星,你不知道的那些事!

发布时间:2020-09-28点击量:1797

一箭双星 九天瞰地

——应急减灾二号AB卫星成功发射侧记

“点火!”发射现场指挥员一声令下,太原卫星发射中心塔架上的大火箭发出震耳欲聋的轰鸣,随即腾空而起,搭载着应急减灾二号AB卫星直奔苍穹。


A星太阳帆板展开……B星太阳帆板展开……卫星驶入既定轨道!”指挥员话声刚落,发射现场响起雷鸣般的掌声。

巍巍太行山,树树皆秋色。9271123分,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,以一箭双星的方式成功发射应急减灾二号AB卫星。

这两颗卫星拥有这些“首次”——

国家民用空间基础设施规划首批启动的遥感业务卫星;

应急管理部组建以来作为牵头用户单位首次发射的应急减灾卫星;

首批同时搭载16米可见光相机、高光谱成像仪、红外相机和大气校正仪等四类载荷的民用业务卫星。

国家减灾委员会秘书长,应急减灾二号AB卫星工程总指挥郑国光表示,该组卫星将进一步丰富我国应急减灾监测技术手段,对于构建“空天地”一体化全域覆盖的灾害事故监测系统,全面提升我国防灾减灾救灾和应急管理能力水平具有重大战略意义。

应急减灾二号AB卫星将接替在轨超期运行的环境减灾一号AB卫星,除可应用于灾情调查评估外,还可为灾害监测预警、重特大安全生产事故调查评估提供数据和决策支撑。与前续卫星相比,新卫星载荷数量与种类增加、性能大幅提升。

应急减灾二号AB卫星试验队总指挥白照广表示,新卫星搭载的可见光相机空间分辨率由30米提高到16米,星下点幅宽由720公里提高到800公里。“这意味着在分辨率大幅提升的情况下,一次拍照成像可监测800公里范围内的情况,更适合对洪涝、干旱、地震地质灾害、森林草原火灾、雨雪冰冻灾害等大面积灾情的监测。”

高光谱成像仪的空间分辨率提升至48/96米,显著提升了地物识别能力。“高光谱成像仪可对物体的分子进行识别,从而追溯不同物种。如,可利用高光谱成像仪分析森林的树木种类、建筑物屋顶成分、滑坡山体成分等。”白照广介绍。

新卫星搭载的红外相机分辨率由150/300米提升至48/96米,谱段数由4个增加至9个,可更精准地监测森林草原火灾及起火点情况。

对遥感卫星而言,空间分辨率和时间分辨率就像鱼与熊掌——两者不可兼得,需要根据业务需求寻找平衡点。应急减灾二号AB卫星后续会与高分一号、六号卫星组网进行协同观测,具备24小时覆盖观测能力,有效提高了灾害风险识别与监测预警能力。

大气校正仪可有效避免大气对成像效果的干扰,起到拨云去雾的效果。据介绍,以往是根据经验值进行校正的, 搭载大气校正仪后可以根据观测所得数 据进行校正,提高了监测的精准性。

郑国光表示,每颗卫星都各有所长,要合理利用不同卫星获取的数据,发挥卫星在灾害监测预警方面的重要作 用,不断提高多灾种和灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力。

根据规划,未来,应急减灾二号 AB卫星将迎来5SAR卫星、高轨20SAR卫星、电磁监测试验卫星等应急减灾卫星“小伙伴”。

着力构建“空天地”一体化全域覆盖的灾害事故监测系统

——专访国家减灾委员会秘书长,

应急减灾二号AB卫星工程总指挥郑国光

9271123分,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,以一箭双星的方式成功发射应急减灾二号AB卫星。

此次发射的卫星是国家民用空间基础设施规划首批启动的遥感业务卫星,将接替在轨超期运行的环境减灾一号AB卫星。这组卫星装载了哪些新科技,具备什么新本领?其成功发射后,将对我国应急管理、防灾减灾救灾起到哪些支撑作用?

日前,国家减灾委员会秘书长,应急减灾二号AB卫星工程总指挥郑国光在接受本报记者专访时表示,该组卫星将进一步拓展我国应急减灾监测技术手段,对于构建“空天地”一体化全域覆盖的灾害事故监测系统,全面提升我国防灾减灾救灾和应急管理能力水平具有重大战略意义。

记者:应急减灾二号AB卫星发射成功,我国人造卫星大家庭中多了重要的新成员,请您介绍一下卫星发射的背景。

郑国光:我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一,灾害种类多,分布地域广,发生频率高,造成损失重。防灾减灾救灾事关人民生命财产安全,事关社会和谐稳定,是衡量执政党领导力、检验政府执行力、评判国家动员力、体现民族凝聚力的一个重要方面。党的十八大以来,习近平总书记高度重视防灾减灾救灾工作,对新时代防灾减灾救灾工作提出了一系列的新理念新思想新战略,提出了“两个坚持、三个转变”工作方针,即坚持以防为主、防抗救相结合,坚持常态减灾和非常态救灾相统一,努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,从应对单一灾种向综合减灾转变,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。

以习近平同志为核心的党中央作出组建应急管理部的重大决策,为实现应急工作的综合管理、全过程管理和应急力量资源的优化管理,增强应急管理工作的系统性、整体性、协同性,提供了科学的体制保障。

201810月,习近平总书记主持召开中央财经委员会第三次会议,专题研究提高自然灾害防治能力问题,要求针对关键领域和薄弱环节,推动建设九项重点工程,建立高效科学的自然灾害防治体系,明确提出构建“空天地”一体化全域覆盖的灾害事故监测系统,并作为自然灾害监测预警信息化工程的重点内容,以提高多灾种和灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力。

卫星作为“天眼”,在自然灾害监测预警方面有着十分重要的作用。我国对减灾卫星应用已久,取得了丰富的实践经验,极大提高了自然灾害应急响应能力。应急管理部党委高度重视应急减灾卫星系统建设与应用,多次就国家灾害综合监测预警平台及自然灾害综合风险监测中心建设进行研究部署,明确要求加快构建“空天地”一体化全域覆盖的灾害事故监测系统,增大对灾害事故的监测覆盖面,提高精准度、时效性,增强决策指挥的科学性和有效性。

记者:我国很早就开始谋划将遥感卫星应用于防灾减灾救灾工作。请您介绍一下近年来我国应急减灾卫星的发展和应用情况。

郑国光:2020年是我国“东方红一号”发射成功50周年。新中国成立以来,党中央和国务院高度重视自然灾害防治工作,针对自然灾害监测手段不足的难题,集中力量进行攻关。当前我国已拥有风云气象卫星、海洋系列卫星、环境减灾一号卫星、高分系列卫星等,基本形成包括气象、水文、地震、地质灾害、森林草原火灾等全领域灾害事故的监测预警格局。

近年来,风云气象卫星在防灾减灾、应对气候变化和空间环境监测预报等方面都得到广泛应用,取得了显著成绩。如今, 风云气象卫星已成功发射17颗,目前有7颗在轨运行,可对全球和区域范围内的极端天气、气候和环境事件进行及时高效观测。

海洋系列卫星为海洋环境监测卫星,可有效获取我国周边海域的全部台风信息,为汛期灾害监测、气象预报服务以及国家重大应急事件应对发挥重要作用。

2008年,我国发射了环境减灾一号AB卫星。这是首次发射的综合减灾救灾业务民用卫星系统,设计寿命3年,实际在轨运行长达12年,已在轨超期服役运行9年。环境减灾一号AB卫星通过星座组网的方式,搭载可见光、红外、高光谱等多类传感器,具备48小时重访观测能力,可对灾害进行监测与评估。在应对四川汶川地震、青海玉树地震、甘肃舟曲特大山洪泥石流等自然灾害中,环境减灾一号AB卫星提供的大量影像和数据资料,为减灾决策和灾情评估提供了重要依据。

2013年以来,我国成功发射了高分一号到高分七号等7颗高分系列卫星,构成了自主高分辨率对地观测系统,初步形成全天候、全天时、时空协调的对地观测能力,为灾害风险监测和应急救援提供了重要手段。其中由应急管理部作为牵头用户部门的高分四号卫星,采用高轨道面阵凝视方式成像,具备小时级监测能力,在森林草原火灾、大范围洪涝等灾害事故监测中发挥重要作用。

记者:请您介绍一下本次发射成功的应急减灾二号AB卫星的功能、特点和优势。

郑国光:应急减灾二号AB卫星是国家民用空间基础设施规划首批启动的遥感业务卫星,将接替在轨超期运行的环境减灾一号AB卫星。两颗卫星将为我国应急减灾、灾害事故调查与评估、生态环境、自然资源、水利、农业农村、森林草原、地震等领域提供持续业务应用服务。

应急减灾二号AB卫星基于《国家民用空间基础设施中长期发展规划(20152025年)》中应急管理、生态环境等重大应用需求设计。两星均为三轴稳定的太阳同步轨道对地遥感光学成像卫星,搭载16米可见光相机、高光谱成像仪、红外相机、大气校正仪等四类载荷,采用我国自制研发的CAST2000平台。

与环境减灾一号AB卫星相比,应急减灾二号AB卫星具有以下几个特点。一是载荷数量、种类增加。应急减灾二号AB卫星新增了大气校正仪,红外相机、高光谱成像仪由之前分别单独搭载在两颗卫星上改为双星搭载,AB卫星状态一致,显著增加了红外、高光谱数据获取频次。二是载荷性能提升。应急减灾二号AB卫星可见光相机星下点幅宽由720公里增至800公里,红外相机分辨率由150/300米提升至48/96米,谱段数由4个增加至9个,高光谱成像仪空间分辨率也提升至48/96米,显著提升了地物识别能力。三是平台能力控制精度大幅提升。CAST2000平台具备较宽的载荷适应性,并可根据载荷需求配置姿态控制、大范围姿态侧摆、灵活轨道机动能力,满足高机动观测、高精度控制、长寿命、高可靠要求。四是重访时间缩短。环境减灾一号AB卫星重访时间为48小时,应急减灾二号AB卫星将与高分一号、六号卫星组网进行协同观测,具备24小时重访能力。五是应用范围扩大。应急减灾二号AB卫星除应用于灾情调查评估外,还可为灾害监测预警、重特大安全生产事故调查评估提供数据和决策支撑。

记者:可以看到,当前减灾卫星遥感应用工作已形成较好的基础。下一步,应急管理部对于卫星遥感发展有什么安排?

郑国光:推动卫星遥感事业发展、加强灾害监测预警是推进应急管理体系和能力现代化的重要抓手。应急管理部把加强灾害综合监测预警工作摆在突出位置,将其作为提升自然灾害防治能力、推进应急管理体系和能力现代化的重要内容,组建之初就成立部卫星工作领导小组,统筹应急管理卫星建设发展和应用。

围绕应急管理事业发展需求,应急管理部着力构建“空天地”一体化全域覆盖的灾害事故监测系统,初步形成资源配置合理、空天地协同、部门联通和运转高效的国家综合减灾业务运行系统。在应急减灾二号AB卫星成功发射后,应急管理部还将计划发射5SAR卫星、高轨20SAR卫星、电磁监测试验卫星等,进一步丰富应急减灾卫星体系。

目前,我们正在牵头编制国家综合防灾减灾“十四五”规划,其中重点关注卫星遥感防灾减灾救灾应用,同时正在编制应急减灾卫星发展及应用中长期规划。两个规划将围绕新时代应急管理新任务、新要求,强化空间信息基础设施建设,提升灾害风险与应急监测预警能力,积极推进应急管理体系和能力现代化。

应急减灾二号AB卫星的那些事

9271123分,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,以一箭双星的方式成功发射应急减灾二号AB卫星。

记者日前采访了应急减灾二号AB卫星试验队总指挥,环境减灾一号AB卫星总设计师白照广,以及应急管理部国家减灾中心主任,应急减灾二号AB卫星工程副总指挥魏振宽,了解关于应急减灾二号AB卫星的那些事。

应急减灾二号AB卫星有哪些提升?

应急减灾二号AB卫星成功发射后,将接替在轨超期运行的环境减灾一号AB卫星。白照广介绍,环境减灾一号卫星系统(全称为环境与灾害监测预报小卫星星座,包括两颗光学卫星、一颗雷达卫星)是国务院批准的专门用于环境和灾害监测的对地观测系统,是我国首个专门用于环境与灾害监测预报的小卫星星座,也是首个综合减灾救灾业务民用卫星系统。

环境减灾一号AB卫星搭载可见光、红外、高光谱等多类传感器,通过星座组网的方式,对灾害进行监测与评估,为应对四川汶川地震、青海玉树地震、甘肃舟曲特大山洪泥石流等自然灾害,提供了大量灾情和灾后重建影像和数据资料。两星2008年成功发射后,在轨运行长达12年,各项性能指标已不能满足当前应急减灾业务需求。

白照广表示,新卫星的载荷配置更加齐全,原来一颗卫星搭载30米可见光相机和红外相机,另外一颗卫星搭载30米可见光相机和高光谱成像仪,新卫星的两星均搭载四类载荷。“16米可见光相机、红外相机、高光谱成像仪、大气校正仪首次同时搭载在一颗卫星上,一次成像可获取的信息更加丰富,有利于增强决策的精准性。”

新卫星的载荷性能大幅提升,体现在分辨率的提升、红外相机与高光谱成像仪波段数的提升等方面,“对地辨识能力更强了”。

新卫星的速传能力大幅提升,从原来的180MB提升到1.8GB,提升约10倍,“这意味着每天可获取的信息比原来多了约10倍”。

新卫星的控制精度大幅提升,原来平台的控制精度为0.4~0.5,现在平台的控制精度可达到0.01~0.1,“相当于照相的时候,多了个三角支架,成像更精准了”。

白照广表示,与国际同类型卫星相比,应急减灾二号AB卫星是同等分辨率下幅宽最大的卫星,在大范围灾害观测方面能力突出。

双星组网和四星组网有什么优势?

白照广介绍,一颗卫星单独运行,重访周期长,成像范围有限。双星组网可实现双星并行,“就像两个人并排拍照一样,你照这么宽,我也照这么宽,那整体幅度就是单颗卫星成像的两倍”,也可实现双星交替运行,“有效缩短重访周期,提高覆盖观测能力”。

白照广表示,因为高分一号、六号卫星均搭载了16米可见光相机,所以应急减灾二号AB卫星可以与这两颗卫星实现四星组网。这样一来,可以具备24小时覆盖观测能力。

他表示,成像幅度增加,可以满足对大范围灾害的监测需求;重访周期缩短,可以满足应急管理高效响应的需求。

在轨测试都测什么内容?

白照广介绍,在轨测试包括两个阶段的测试。第一个阶段是卫星工程测试,主要测平台的性能和载荷的功能。第二阶段是在轨业务测试,主要是进行有效载荷性能测试与成像参数、成像模式调优。“比如,要测相机的分辨率数值,需要地面做靶标,然后通过靶标来分析倒推分辨率是多少,如果没达到标准,就要进行调整。再如,用定标场测辐射的精度,需要用颜色很均匀的地面进行测试。”

两颗卫星搭载的每个载荷都需要进行多次测试。“为了确保数值的准确,需要排除天气或地面因素的影响,其数据有效率为20%25%。”白照广表示。

应急减灾二号AB卫星建设和应用情况如何?

应急管理部国家减灾中心为应急减灾二号AB卫星项目法人单位,负责项目的前期工作与建设管理工作。

魏振宽表示,针对卫星工程建设的系统性复杂性特点,项目建设过程中,国家减灾中心建立了项目工作月度报告、重要节点报告、重点问题协调等机制,深入各系统各环节跟踪推进相关工作。

他介绍,针对两颗卫星特点并兼顾其他卫星资源,国家减灾中心正在组织推进防灾减灾与应急管理卫星综合应用系统建设。系统面向防灾减灾救灾、应急救援和安全生产等应急管理业务对卫星遥感监测技术的迫切需求,拟建成具备卫星接入、管理、处理、分析、服务全链路,覆盖风险调查、风险监测、应急监测与恢复重建等灾害管理全过程的业务体系,以有力提升卫星遥感技术对应急管理事业的支撑能力。系统建设采用边建设边实践的原则,支撑卫星发射后的首图生产、6个月的在轨测试和投入使用后的业务应用工作。


来源:中国应急管理报
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