◎ 何家玲 刘艳阳 温俊健 科技日报采访人员 付毅飞
2月27日7时44分 ， 我国在酒泉卫星发射中心采用长征四号丙遥三十运载火箭 ， 成功发射陆地探测一号01组B星（L波段差分干涉合成孔径雷达卫星B星） 。 这是长征系列运载火箭第408次发射 。
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摄影：张阳
陆地探测一号01组卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》中首个立项的科研卫星工程 ， 由A、B星组成 。 A星已于1月26日在酒泉卫星发射中心成功实施发射 ， 目前正按计划开展在轨测试 ， 卫星相关功能性能正常 。 B星入轨后 ， 将单独开展在轨测试 ， 再与A星进行编队测试 。
陆地探测一号01组A、B双星技术状态基本相同 ， 均配置L波段合成孔径雷达（SAR）载荷 ， 在轨应用干涉测高和差分形变测量技术 ， 可实现重轨干涉形变测量、双星编队干涉测高及单星成像等功能 ， 完成地表形变测量、数字高程模型获取等主要观测任务 ， 具有全天候、全天时、多模式、多极化等特点 ， 支持和服务国土资源、地震、防灾减灾、基础地理信息获取、林业等应用需求 ， 可形成重大灾害快速反应能力 。
采访人员从航天科技集团八院了解到 ， 陆地探测一号01组A、B双星在轨组网运行后 ， 将开启空间观测新模式 。
穿云透雨：高精度地形测绘
数字高程模型作为重要的国家基础地理信息数据 ， 在国家重大战略实施、大型工程建设、灾害评估、地质制图、城乡规划、土地利用等领域具有重要的应用价值 。
“例如我们要建设5G基站及特高压输电线等 ， 这些设施往往都选址在坡地、丘陵、山间 。 坡度、坡向、山脊线、山谷线等信息可为这些站点的合理布设提供重要的数据支撑 。 ”陆地探测一号01组卫星总设计师陈筠力介绍 ， 我国山区丘陵多 ， 人工测绘耗时又危险 ， 而光学遥感受制于我国大部分地区多云多雨气候特征的影响 ， 无法做到实时获取 。 雷达卫星的特点 ， 使其可以穿透云层和地表植被 ， 实现全天候、全天时、高精度的观测 ， 在地形测绘中具有独特的优势 。
应用波的干涉原理 ， 2颗卫星中1颗发射雷达信号 ， 当2颗卫星同时接收到地面回波后 ， 通过处理就可以反演得到地面与两颗卫星之间的距离差 ， 进而获取地面的高程信息 。
据悉 ， 陆地探测一号01组是全球首个L波段分布式编队多极化干涉SAR测高卫星系统 ， 地面观测分辨率达到米级 ， 地面高程测量精度满足1:50000比例尺标准 。 可为我国自然资源调查体系构建、全球地理信息资源建设与更新、高精度地形数据更新提供重要的技术支撑 。
精准协调：双星共舞美如画
干涉SAR测高的原理要求双星需要在特定的视角差范围内对地观测 ， 但双星不断绕飞运动 ， 两星之间的距离及视角差是不断变化的 ， 而且卫星要为防碰撞留足够的安全距离 ， 这给卫星的编队构型设计及控制提出了前所未有的挑战 。
“根据双星干涉测高要求 ， 双星在太空需时刻携手相伴飞行 ， 犹如冬奥双人花滑的舞者 ， 既要保证各自技术动作的精准稳定 ， 还要兼顾双人动作的协调配合 。 与数分钟的表演不同 ， 卫星在轨需要在任务周期内克服各类复杂干扰因素的影响 ， 实现稳定运行 。 ”陆地探测一号01组卫星副总设计师魏春说 。
研制团队考虑到有限的燃料分配和长时间的运行要求 ， 提出了绕飞编队构形设计与精确保持的新方法 ， 利用地球引力摄动关系优化配置双星轨道参数 ， 同时设计了基于精确脉冲控制的编队构形自主保持技术 ， 绕飞构形参数精确控制在米级 ， 达到国际先进水平 。
星灵相通：双星协同绘大地
双星在轨干涉测高 ， 需要两星在时间、空间、相位三个维度上保持高度一致性 。 陆地探测一号01组卫星总指挥李瑞祥说：“我们B星与A星设计状态一致 ， 可谓一对‘双胞胎’ ， 从根源上对一致性加以保证 ， 而且双星在轨还可以通过星间链路实现互联互通 。 ”
【探测|发射成功！】研制团队创新性地提出了基于编队卫星三维姿态导引与控制、非中断双基地成像等一系列新技术 ， 可有效保证双星的同步性能 。 基于实时编队构形的三维姿态导引与控制技术 ， 可有效提升陆地探测一号01组双星长基线编队飞行时的空间同步性能 。
陆地探测一号01组卫星副总设计师王宇介绍 ， 我国在国际上首次采用了非中断双基地成像模式 ， 从根本上解决了双基星载SAR成像和相位同步不能同时进行的难题 ， 可大幅提升相位同步精度 ， 并在国际上形成了自主知识产权 。
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