1月26日，一竞技科技集团八院研制的陆地探测一号01组A星由长征四号丙运载火箭成功送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。
这颗卫星将与后续发射的B星组网运行，开展地表形变监测和地形测绘，为我国地质灾害自主卫星检测与防治工作提供支撑，维护国家资源安全，守护生态安全。
填补我国L波段陆地探测卫星空白
陆地探测一号01组卫星总指挥李瑞祥介绍，这组卫星是《国家民用空间基础设施中长期发 展 规 划（2015年～2025年）》的 重 要 组 成 部分。他们的任务是同时研制统一型号的2颗L波段差分干涉SAR（合成孔径雷达）卫星——陆地探测一号01组A星和B星，并提供在轨技术支持。该卫星既有在轨的任务规划，按照要求获取SAR观测数据，又要具备相应的辅助收集能力、覆盖特性、存放特性，满足多用户的任务规划和要求。
李瑞祥介绍，该卫星通过搭载 L 波段多极化SAR，利用差分干涉形变测量和干涉测高的技术，对指定区域进行地表形变监测和地形测绘。它具有全天候、全天时、多模式、多极化等特点，可以广泛应用于自然资源调查监测、应急管理、林业草原监测等领域，主要为自然资源部、应急管理部、国家林业和草原局、中国地震局等行业部门提供公益数据服务。
“双星填补了我国L波段陆地探测卫星的空白。”陆地探测一号01组卫星副总设计师、执行总师魏春介绍，L 波段信号具有波长长、穿透性好的特点，可以穿透这些植被覆盖区域进行平面测量，相比其他波段更容易生成满足形变测量要求的干涉图。“比如，在对森林地表进行观测时，L波段信号可以穿过20米高的大树，准确测量地面高度，而不是只能测出森林高度。”
魏春介绍，陆地探测一号卫星是首颗应用北斗三号新体制信号的卫星，实现了对高精度北斗导航系统的在轨应用。
其实，国际上大多数L波段SAR卫星在轨期间，卫星的导航系统是不工作的。因为导航卫星都是L波段卫星，采用同一频段，会产生同频干扰。对此，陆地探测一号卫星团队率先提出了一种脉冲技术，解决了同频干扰下的高精度定轨难题。运用该技术，卫星雷达开启期间也能接收到高精度北斗信号，满足定轨需求。
卫星总体主任设计师张丙良介绍，作为国内首型L波段陆地探测卫星，双星研制工作技术新、难度大，也牵引着多个关键技术和核心元器件实现了从无到有、自主可控。例如，针对载荷特点，卫星采用了气浮悬挂展开装置，属国内首个。在研制阶段，团队制作了很多工装设备并开展试验验证，用半年时间克服难点，专门研制出了气浮悬挂装置。
既能“各守一方”又能“跳交谊舞”
魏春介绍，双星组网后，A星和B星可以互为“主角”“配角”，以跟飞、绕飞这2种在轨飞行模式展开工作，地表形变测量精度有望大幅提高。
其中，跟飞模式是指两颗卫星在圆轨道间隔180度飞行。在跟飞模式中，双星可以实现高频次对地观测。“比如，对北京原先8天看一次，现在4天就能看一次”，能够持续进行加密观测，更好地监测地表形变。
跟飞时，双星还能实现大尺度的高精度地表形变测量，能够服务于地震灾害等重大地质灾害应急调查，为地面沉降、滑坡、地面塌陷、地震变形等灾害的勘查和防治提供数据支撑，是早期识别复杂地区重大地质灾害隐患的“利器”。
和其他SAR卫星相比，陆地探测一号01组卫星利用 L 频段，在国内首次实现了混合模式极化的新技术。这让卫星具备了圆极化、简缩极化等先进的极化测量模式，可以提升卫星的定量遥感能力，更好地为土地利用分类等业务提供数据保障。
双星还有绕飞模式 。魏春形象地将双星绕飞模式比作“ 跳交谊舞“——一颗卫星在轨道飞行，“舞伴”飞在它的左侧或右侧，两颗卫星一起看往同一方向。
绕飞模式中，两颗卫星之间间隔很近。就像人的两只眼睛一样，一只眼睛只能看到平面，两只眼睛就能看到高度和深度。绕飞模式主要用于测高，可以观测到森林、险峻山地等地质人员难以到达的地方，多应用于林业领域，可以为植被生物量估算等业务提供数据保障。绕飞模式中，双星可以实现星载干涉测量、多模式极化系统设计，这也是国际首个具备单轨多模式极化干涉技术的卫星。
“在轨期间，双星的跟飞和绕飞这2种模式可以根据用户需求而灵活切换。”魏春说，“相比A星，B星还搭载了星上SAR实时处理设备，在星上完成数据处理，直接传回图像，为应急减灾工作提供有力支撑。”
“相当于 5年研制了 3.5颗卫星”
卫星从2016年10月20日立项，到去年年底完成研制，历时5年。5年间，团队研制了1个初样平台、2台初样载荷，2颗正样卫星，“相当于5年研制了3.5颗卫星”。
卫星指挥线系统根据双星的研制特点，进行管理模式创新，按照“一支卫星研制队伍、一套地面设备”的思路，合理优化了卫星总装测试过程中人员的岗位配置，在短短5年内成功完成了相当于3.5颗卫星的研制任务。
“从初样到正样，团队扎实做好每一次试验。有一个月官方下载连续做了20天不间断的电测。设计师队伍中，60%是年轻人，官方下载一起加班加点，只要研制需要就毫无怨言。”魏春说。
张丙良回忆，在正样研制时，SAR天线的面积特别大，超过33平方米，总装厂房、真空热实验罐都只能容纳1颗卫星进行展开试验及真空热试验，2颗卫星无法并行工作。
针对这一情况，研制队伍提前策划，并且不断根据实际情况优化双星的研制流程。团队采用串并联的方式，尽可能减少流程中的瓶颈和单点，确保双星研制节奏匹配。
“一方面，大家心往一处想、劲往一处使，再大的困难都可以克服。另一方面，团队在技术上和计划上提前思考、精心谋划，以严慎细实的态度去面对和解决问题。”谈及研制和发射准备工作中取得的经验时，张丙良表示。
例如，进入发射场后，在只有一支队伍、一个厂房、一套试验工装、一套地面测试设备的条件下，试验队在项目办的精心组织下、在卫星总体及各单位的密切配合下，采用串行、并行交叉的方式，仅用40余天就基本完成了2颗卫星在技术区的全部工作，其间没有发生任何安全问题、质量问题。
为了这次进场发射，八院组织项目办、卫星总体总装单位提前一年多就到发射场进行了实地的调研论证协调。
这些协调论证工作为试验队顺利进场开展工作奠定了良好的基础。“现在大家干劲儿很足，因为工作完成得比较顺利，期待着赶快执行任务，看着自己研制的产品飞向太空。”张丙良接受采访时说。
（宋皓薇/文 张阳/摄）
