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中国卫星:42秒就能拍下美国城市高清照,还有更强的SAR卫星

俄罗斯卫星通信社在12月28日报道称,中国小型商业卫星“北京三号”在500千米的近地轨道上,只需42秒就拍下了旧金山市中心3800平方公里的大面积高清图像,每像素分辨率达到了50厘米,甚至可以看清楚大街上的交通工具!

北京三号在美国旧金山大通体育中心拍摄的照片

据参与该项目的科学家称,北京三号是中国于6月发射的一颗1吨重的小型商业卫星,对旧金山湾区的核心区域(3800 平方公里)进行了深入扫描,数秒内即可对小面积区域高清成像。

北京三号卫星,究竟是干什么用的?

澎湃网报道,2021年6月11日11时03分,长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心将北京三号卫星以及其他三个载荷送入了太空,这颗卫星是二十一世纪空间技术应用股份有限公司投资的商业遥感卫星项目,主要用于满足资源调查、生态环境监测、城市精细管理、防灾减灾等领域的卫星数据需求。

北京三号总质量为1吨,是一颗光学敏捷遥感卫星,基于CAST3000E高性能敏捷卫星平台,利用超高敏捷、超高稳定、超高精度的技术,自主任务规划、在轨图像处理等技术,能够实现智能自主的连续动中成像。

北京三号卫星:优于WorldView-4

对于商业地球观测卫星,很多朋友都喜欢和最先进的GeoEye系列卫星相比较,其中WorldView-4是比较先进的商业对地观测卫星,总质量接近2.5吨,运行轨道为太阳同步轨道(609.95千米X613.28千米,轨道倾角97.98°)。

WorldView-4的最高分辨率为31厘米,卫星上装载了口径1.1米的对地观测望远镜,能提供可见光以及蓝绿红通道以及近红外波段的图像,对地观测条带宽度13.1千米,重复间隔为3天。

与WorldView-4的参数相比,北京三号的观测宽度为23千米,比WorldView-4的要大出77%,另据北京三号公开的资料,北京三号的响应时间比WorldView-4要高出2-3倍,另WorldView-4在调整观测时图像会发生抖动,但北京三号能使用修正技术将振动影响降低一个数量级。

即使卫星在姿态调整,甚至旋转过程中也能清晰成像,比如俄罗斯卫星通信社发布的旧金山市中心的照片就是北京三号卫星在10°/秒的旋转速度下拍摄的,根本就感觉不出其照片的抖动。

除了这些大个头卫星外,我国还有著名的吉林一号系列卫星,那个实在是太小巧了,比如吉林一号光学A星只有95千克,吉林一号03B星只有45千克,但分辨率可以达到0.75米,另外吉林一号系列卫星,已经发射了31颗,最重的第三代也只有208千克。

吉林一号视频星对战斗机跟踪监测

除了商业级卫星外,我国还有著名的高分系列,截止2021年11月23日,我国已经成功发射了26颗高分系列卫星,其中高分四号还是地球静止轨道上的光学遥感卫星,它是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星:

全色多光谱相机分辨率优于50米、

单景成像幅宽优于500千米,

中波红外相机分辨率优于400米、

单景成像幅宽优于400千米

能对目标区域长期观测

由于是地球静止卫星的轨道,它根本就无需挪动身子,就能长期盯紧某一个目标持续不断观测,对于近地轨道的卫星来说绝对是一种奢求,但高分四号就能做到。

苏伊士运河显威:SAR实力暴露于公众之下

2021年3月下旬,排水量超过24.7万吨、长达400米的集装箱货轮“长赐号”在埃及苏伊士运河搁浅,巨大的船体将苏伊士运河堵了个水泄不通,整整一个星期!

全球各大卫星都发布了对苏伊士运河的对地观测照片,有好事者将各国的卫星成像照片做成了四格图,对比之下,中国的成像品质最差,一时间被全网唾骂,有说中国投资那么多资金研发卫星,怎么造出来的卫星拍摄的照片连土耳其都不如?

而且中国的卫星似乎还拍了个冷色调,蓝糊糊的,看上去让人非常不舒服!一时间那个口水仗真是你来我往,好不热闹。

但业内人士一眼就看出来这到底是怎么回事了,因为这张图和其他多国公布的可见光照片不一样,这是一张SAR成像照片,也就是不明觉厉的合成孔径雷达成像。看过巨佬“永不消逝的电磁波”写的三部曲的朋友一定对合成孔径雷达不陌生,海爷的光辉形象一直停留在脑海中久久不能散去。

合成孔径雷达是一种微波成像的雷达,可以产生高分辨率的图像,它的原理看起来有些复杂,它需要产生极窄的波束,而对于雷达来说要产生这样的波束天线尺寸不够大,怎么办?

利用运动中的雷达天线在发射电磁波脉冲时,记录回声的振幅与香味,将这些信号再加以处理,变相模拟一个超级大尺寸的天线发出信号,相当于“合成”了一个远大于实际天线的雷达天线,合成孔径雷达就是这么来的。

它可以装载在飞机上对地面成像,也可以安装在卫星上度地面成像,由于是发射电磁波再回波,因此白天黑夜没有影响,云雨影响极小,还有一定的穿透力,比如光学条件下伪装的武器装备在合成孔径雷达下简直就是裸奔,对于地面以下一定深度的目标,合成孔径雷达也能看个八九不离十。

所以合成孔径雷达从另一个角度来说,那是对地观测卫星的另一极,它的分辨率高低,直接表现了一国雷达技术水准,那么对苏伊士运河上的“长赐号”上的成像又是什么来头呢?这是海丝一号卫星的SAR照片,长赐号被卡在苏伊士运河的那张SAR照刚好是凌晨拍摄的。

够清晰不?

海丝一号卫星是国内高校首颗面向海洋和海岸带科学观测的SAR遥感卫星,请注意哦,这是我国第一颗商业SAR卫星,并且它的整星质量只有185千克,分辨率为1米,工作在C波段,装载了有源相控阵天线,可以穿透云层,不受时间和恶劣条件限制,获取全天时、全天候的二维高分辨雷达数据。

以上就是我国在光学以及合成孔径雷达上已经商业化的对地观测技术水准,各位可以了解下,不要多想啊,种花家可是啥都没说。