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利器|我国地质灾害监测又添利器，在太空实现地表毫米级形变测量

利器|我国地质灾害监测又添利器，在太空实现地表毫米级形变测量
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实现地表毫米级形变测量
“地质灾害往往会造成通讯、道路的中断 。 比如汤加火山喷发后 ， 地面通讯全部中断 ， 卫星观测数据就成为救灾工作的第一手资料 。 ”陆地探测一号01组卫星总设计师陈筠力介绍 ， 地质灾害发生的同时 ， 往往伴随降水、云雾等现象 。 该星L波段雷达的波长在23厘米左右 ， 对云层、植被具有更好的穿透力 ， 适应我国山地多、林木覆盖较广的特点 ， 实现全天候、全天时、高精度的观测 ， 在灾害监测中具有得天独厚的优势 。
此次卫星搭载的SAR天线总面积超过33平方米 ， 是目前国内在轨口径最大的SAR卫星 ， 地面观测分辨率达到米级 ， 形变测量精度达毫米级 。
同时 ， 多极化和全极化是当前SAR遥感发展的主要方向 。 “简单来理解 ， 单极化就是一幅黑白图像 ， 而多极化的图像则包含更丰富的地物信息 ， 可以多彩地描绘我们锦绣的山河 。 ”卫星总指挥李瑞祥解释 。 为了适应地质、土地、地震、减灾、测绘、林业等行业不同的观测需求 ， 设计团队对卫星的观测模式进行了优化 ， 并将在国内首次实现混合模式极化观测 ， 将有力提升土地利用分类等定量遥感业务能力 。
用电大户有“双份套餐”
八院811所陆地探测一号01组A星电源分系统型号指挥刘咏晖介绍 ， 陆地探测一号01组A星上的SAR载荷功率很高 。 在卫星成功进入运行轨道、SAR载荷开机后 ， 卫星将开始地面测绘工作 。 为了确保测绘覆盖率 ， SAR载荷开机将持续工作10分钟左右 ， 电源分系统需要满足瞬态爆发性能量需求 。 “这位‘用电大户’全天时、全天候的工作特性 ， 也对电源分系统提出了全时时、全方位的用电需求 。 ”
SAR载荷在开机瞬间会产生很大的脉动电流 ， 会对卫星平台安全稳定的供电运行产生影响 。 刘咏晖说 ， 研制人员通过仔细研究近年来卫星供电情况、比对国内外资料 ， 创新提出双母线供电配电机制 ， “SAR载荷和平台载荷各由一条独立的母线供电 ， 相当于为卫星供电提供了‘双份套餐’ 。 ”
陆地探测一号01组A星的在轨寿命要求长 ， 锂离子蓄电池组放电深度必然加大 ， 但放电深度越深 ， 蓄电池的使用寿命越短 。 研制人员开展了大量的地面寿命试验 ， 解决了大倍率放电下锂离子蓄电池长循环寿命问题等关键技术 ， 并通过冗余设计、软硬件结合的电源管理方式提升可靠性 。
一个小盒子实现三种功能
陆地探测一号01组A星体内有一个小盒子 ， 是差分综合驱动控制器 。 八院149厂型号总装副主任工艺师王亮介绍 ， 这是八院149厂承制的首类卫星复杂综合电子类单机 ， 包含了9件功能模块和上万件单机元器件 ， 高密度宇航级FPGA（元器件）数量高达12片 ， 功能集成了数传天线、太阳阵驱动机构、SAR天线三个分系统的功能控制 ， 实现了“三合一” 。
为了提高产品的性能 ， 该星铰链采用了钛合金材料 ， 结构进行了适应性调整 ， 但这处调整 ， 使得原有的水平方式无法牢固“锁定”它们的位置 。 小小的结构里还需要打下两个3毫米的定位销 ， 下手不稳 ， 产品就要报废 。 技术人员设计出一套装配限位工装 ， 满足了0.03毫米的装配精度 ， 使型号总装提效45% 。
来源 北京日报客户端|采访人员 刘苏雅通讯员 刘艳阳 缪新培 范文超
编辑 高晨晨
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