■本报记者 刘锟

  今天凌晨,我国首颗高轨三轴稳定气象卫星风云四号科研试验星在西昌卫星发射基地发射成功。作为我国新一代静止轨道气象卫星的首发星,风云四号不仅实现了我国高轨气象卫星的升级换代,进一步提升了卫星气象观测能力和水平,而且卫星成功突破了高精度图像定位与配准、微振动测量与抑制、定量化遥感等20余项关键技术,填补了多项国内技术空白,使我国静止轨道定量遥感卫星达到世界先进水平。

  这颗“上海造”超级气象“智慧星”究竟有哪些“独门绝技”?本报记者就此采访了上海航天技术研究院相关专家。

  万里之外“指哪拍哪”

  气象云图是气象观测的重要手段,而静止轨道气象卫星运行于地球赤道上方约36000公里的高空,在这样的高度拍摄图像,可不是件容易的事,卫星“镜头”的丝毫偏移,相对地面可能就是几十乃至上百公里的差别。

  风云四号总设计师董瑶海说,“为确保卫星遥感数据的精确,就要求卫星在拍摄图像时,既要‘瞄得准’,也要‘对得上’。”“瞄得准”要求卫星的相机能始终准确定位同一个地理位置;“对得上”就是要求卫星拍摄的相邻图像的相对位置关系配准精确。

  前一代静止气象卫星风云二号上,采取的是云图传回后在地面进行配准的方法,但风云四号卫星指标精度大幅提高,星上实时配准的效果要优于地面配准,图像导航与配准技术也就成为卫星必须突破的重大关键技术之一。

  图像定位与配准就是通过对卫星上关系载荷扫描成像的各种影响因素进行实时计算和补偿,消除偏差影响,实现“无姿态偏差、无轨道偏差、无热变形偏差”的“完美”成像,提高图像的精度。这也是当前世界新一代静止轨道气象卫星的核心技术。

  经过地面试验验证,风云四号定位精度可达到1像元。什么概念?“卫星在36000公里高空对地球进行扫描拍照时,卫星载荷镜头对地面的指向精度偏差不大于5个角秒,也就是时钟的秒针滴答一下、每秒转过角度的1/4320,保证了卫星对地成像的精准度,做到‘指哪拍哪’。”上海航天技术研究院卫星专家周徐斌说,这与国外最新的高轨气象卫星处于同一起跑线上,进一步提高了我国静止轨道定量遥感卫星的研制能力。