中央紀委國家監(jiān)委網(wǎng)站 于露
近日，我國首個將36顆遙感低軌小衛(wèi)星用于自然災害和城市應急監(jiān)測與預警服務的項目“36天罡星群”在海南文昌國際航天城掛牌。
“天罡”是古星名，指北斗七星的柄，有“朝氣蓬勃、志向遠大、正直擔當”之意，我國傳統(tǒng)文化認為北斗叢星中有36個天罡星。記者了解到，該項目以“36天罡星”命名，正是取其天罡正氣、保境安民的寓意。
“36天罡星群”將由36顆遙感低軌小衛(wèi)星組成，配置高分辨率（亞米級）可見光、高光譜、激光多波束掃描等載荷相機，除具備遙感衛(wèi)星的傳統(tǒng)功能以外，還將拓展應用于地質和氣象兩種類型的災害預警功能。針對地質災害預測，主要依靠分布式編隊雷達（SAR）衛(wèi)星干涉成像，通過識別毫米級地形地貌變化來預測滑坡、沉降、塌陷等地質災害。針對氣象災害預測，36天罡星座主要利用所搭載的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)反射測量（GNSS-R）載荷，通過對導航衛(wèi)星L波段信號進行兩次接收和解算來估計臺風中心位置，改善傳統(tǒng)氣象衛(wèi)星CCD成像因受云團影響而無法精準識別臺風中心的問題，從而提高臺風路徑預報的精準度。
不僅如此，“36天罡星群”的各個衛(wèi)星通過共同組成“衛(wèi)星星座”，實現(xiàn)多星協(xié)同搜索、多星協(xié)同數(shù)據(jù)融合、異構星群智能任務規(guī)劃和敏捷遙感，確保任務快速、實時響應。換句話說，這些各自“身懷絕技”的衛(wèi)星并非單打獨斗，而是集結在一起，構成了一個功夫了得的“武林家族”。
如果說這些遙感衛(wèi)星是觀察、守護地球的“眼睛”，要使其“看”得更清楚、更好地發(fā)揮作用，其他技術支持也必不可少，這其中就包括無人機高分辨率光學航拍和激光雷達系統(tǒng)的技術配合。如“36天罡星座群”的激光雷達載荷可以利用反射光速率來測量地面的起伏和高度，對于海洋測繪以及高程數(shù)字地圖的繪制有著非常重要的作用。
當然，光是“眼睛”發(fā)現(xiàn)問題還不夠，還需要有“大腦”來幫忙研判、解決問題。據(jù)了解，“36天罡星群”將充分發(fā)揮低軌小衛(wèi)星星座覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)種類豐富、實時更新能力強的優(yōu)勢，將大量地質調(diào)查數(shù)據(jù)、地質災害隱患點的地面?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測數(shù)據(jù)相結合，并進行大數(shù)據(jù)分析，形成“空—天—地”一體化的監(jiān)測預警、風險管控、應急救援網(wǎng)絡系統(tǒng)，為我國災害應急處理和防災減災救災提供更及時更精確的遙感大數(shù)據(jù)服務。
“空—天—地”一體化地質災害早期識別與監(jiān)測預警示意及流程圖
根據(jù)項目設計，“天”方面，該項目的第一顆衛(wèi)星將于2022年6月底我國汛期到來前發(fā)射并投入使用，在2023年5月底前完成全部36顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng)。“地”方面，目前已經(jīng)在重點區(qū)域布設地面?zhèn)鞲衅?萬余個，預計今年年底將達到5萬個。“空”方面，項目會與無人機相關企業(yè)進行合作，獲取相關地區(qū)的地面航拍數(shù)據(jù)。在此基礎上，依托現(xiàn)有地質災害監(jiān)測儀器研發(fā)、示范工程、無人機應用和預警平臺技術，進行聯(lián)合研發(fā)攻關，還將在地質災害早期識別、多數(shù)據(jù)融合分析、新型算法開發(fā)、防災減災服務等方面提供技術支撐。
該項目的衛(wèi)星研發(fā)、制造、發(fā)射工作在海南開展。項目相關負責人介紹說，海南文昌國際航天城是國內(nèi)衛(wèi)星設計、衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、遙感大數(shù)據(jù)、人工智能等衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)的匯集高地，將為項目的發(fā)展提供很大的支撐和便利，特別是在文昌國際航天城進行衛(wèi)星制造和發(fā)射，將會大大降低運輸?shù)某杀竞惋L險。此外，文昌衛(wèi)星發(fā)射場位于我國緯度最低地區(qū)，具有射向多、射向范圍廣，發(fā)射效率高、成本低、技術難度低的優(yōu)勢，并可延長衛(wèi)星壽命。