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聚焦国内首颗民企制造Ku波段SAR卫星研制升空

2024123日中午12点03分,由微纳星空研制的泰景四号03星通过中科宇航公司的力箭一号遥3运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。卫星顺利进入预定轨道,在轨完成太阳翼展开、对地姿态建立和载荷开机,发射任务取得圆满成功。

泰景四号03卫星整星重量230kg,最高分辨率达亚米级,具备全天时、全天候的成像功能,滑聚模式观测幅宽可达10km以上。卫星整星采用优化设计,较SAR卫星星座首发星——泰景四号01星降低了重量,整星在发射成本和后续应用的运营成本上大幅降低。

泰景四号03卫星是微纳星空研制首次实现平板式卫星构型的一颗高分辨率平板式SAR成像卫星,也是国内首颗商业Ku频段相控阵雷达成像卫星。

点击视频观看卫星模拟动画效果

如何看平板式卫星构型?

中国的首颗人造卫星“东方红1号”是一个圆球,在电视里最常见的卫星像“插着翅膀的快递盒”,泰景四号03卫星此次采用平板式卫星构型,颠覆传统卫星立方体或梯形设计思路和物理形态,设计平板式、开敞的构型,将所有单机设备安装在卫星主体结构同一平面上,就像在PCB板上安装元器件,适合集成化、批量化、自动化的总装生产线模式,这样可以大幅节约空间。

平板式构型的卫星在火箭内堆叠安装时,将太阳翼折叠起来和卫星平台重合,像一块扁平的铝板,可叠放在一起,更易于收纳,传统构型卫星在发射的时候往往需要运载火箭去提供一个适配器,比如一个柱状的承力筒,需要侵占运载火箭的很多空间,运力不能充分发挥。采用这种平板式结构,可以多星堆叠,能充分地利用运载整流罩的空间,将多颗卫星的部署效率大幅提升,适合卫星大批量堆叠发射,为大规模卫星组网发射奠定基础。

同时,平板式的构型能够提供较大的横截面积,可提高整个卫星的系统容量,为天线预留出足够的安装空间。在天线方面,泰景四号03卫星天线相比较其他SAR卫星设计更小、更轻,展开更便捷,大大降低卫星重量和功耗,提高整体性能,使卫星功能变得“更强大”。

横看成岭侧成峰。平板式卫星构型的设计更多的是考虑到商业航天低成本生产、高效率组网的特点而设计,未来,随着卫星应用的多样化以及全球商业航天竞争加剧,高轨卫星和低轨卫星的构型将会朝着不同的方向发展,卫星构型的不断迭代也将加速巨型星座的部署。

载荷技术上,泰景四号03星采用新型Ku相控阵体制雷达载荷技术,星上智能处理载荷,具备聚束、条带、扫描等多种成像模式,主要开展高分辨率对地遥感应用服务和星上智能处理技术验证。

ku波段是指频率在12至18 GHz(千兆赫)之间的微波频段,属于无线电频谱中的一部分。由于其具有高速、高容量和高可靠性等优点,因此在卫星通信、电视广播传输、军事通信等领域被广泛应用。

Ku波段具备更短的波长,是星载SAR发展的一个重要趋势,可满足用户对地高分辨率观测、动目标监测等特定需求。其成像细腻更接近光学成像的特性,可为解决条件复杂、地面调查难以到达地区的灾害隐患早期识别,提供覆盖范围广、测量点密度大、重复观测频率高的长波合成孔径雷达数据。其星上智能处理系统,可在轨快速生成图像,对海上和机场目标能够进行快速检测识别。

泰景四号03卫星卫星在观测性能、覆盖能力、应用效能上优势显著。在应急防险监测层面,SAR遥感的宏观、动态、综合监测优势,在灾害发生位置/区域/要素/发展态势上,可形成覆盖灾前-灾中-灾后灾害风险监测,可以成为助力我国防灾减灾救灾工作的重要支撑。

从成像上看,泰景四号03星可以在人员罕至的地区获得高精度信息,对受灾地区的状况进行监测,方便指导救灾,也可以帮助进行灾后的分析和研究。针对海洋监测领域,卫星可对海上和机场目标进行快速检测识别,在资源勘查、农作物估产、测绘领域等方面将发挥极大的应用。

此外,卫星未来通过优化重轨干涉技术,还可以帮助对城市地表沉降、矿区沉降、滑坡、雪灾、火山和台风等灾害进行监测,监测地表沉降的动态和滑坡形成过程,帮助相关单位及部门及时作出灾情预警及评估等决策。

此次泰景四号03卫星作为微纳星空“一箭五星”其中一颗卫星的成功发射,即是2023年公司任务目标的圆满收官,也是2024年技术创新突破的精彩开篇。我们期待在新的一年,在高端卫星技术研制领域上,不断拔得头筹。



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