張慶君

（北京空間飛行器總體設(shè)計部，北京 100094）

0 引言

從1988年至今，“資源一號”系列衛(wèi)星走過了30的歷程，取得了輝煌的成就，先后成功發(fā)射了 5顆衛(wèi)星，在軌運行時間均超過設(shè)計壽命。資源衛(wèi)星的發(fā)展可以分為三個階段：第一階段是1988年～2003年，為起步階段；第二階段是2004年～2014年，為技術(shù)跨越階段；第三階段是2015年至今，為科研向應(yīng)用轉(zhuǎn)變階段。本文簡單回顧這幾個階段的歷程，并對資源衛(wèi)星今后的發(fā)展進行了展望。

圖1 “資源一號”系列衛(wèi)星發(fā)展歷程Fig.1 The development history of ZY-1 series satellites

1 發(fā)展歷程

1.1 起步階段：“資源一號”01/02星

“資源一號”衛(wèi)星的起步也是中國傳輸型遙感衛(wèi)星的起步。作為國內(nèi)首顆傳輸型遙感衛(wèi)星，最初的研制思路是立足于與法國合作?！百Y源一號”衛(wèi)星的前身是中國空間技術(shù)研究院與法國空間技術(shù)研究中心（CNES）合作的“實踐三號”衛(wèi)星，由于法方在合作方面的積極性不足，“實踐三號”最終下馬。1985年4月，國務(wù)院、中央軍委通過《七五空間發(fā)展計劃》，批準“資源一號”衛(wèi)星立項，自此原“實踐三號”對地資源觀測衛(wèi)星改名為“資源一號”衛(wèi)星，并計劃依靠我國自己的能力于1990年完成衛(wèi)星研制。然而，因經(jīng)費問題所限，關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)進展緩慢，衛(wèi)星方案和分系統(tǒng)研制單位也長期無法落實，整個項目進展極度緩慢。

1988年3月，中國和巴西兩國的專家就資源衛(wèi)星的合作進行了討論，確定了“中巴聯(lián)合研制資源衛(wèi)星的工作報告”，并就合作事宜明確了以下主要原則：雙方同意以平等、互利和互惠的原則聯(lián)合研制中巴地球資源衛(wèi)星（China-Brazil Earth Resource Satellite，CBERS）；雙方同意以中國“資源一號”衛(wèi)星總體方案為基礎(chǔ)，中方承擔(dān)總經(jīng)費的70%，巴方承擔(dān)總經(jīng)費的30%，總經(jīng)費包括衛(wèi)星的研制費用（包括兩顆飛行星）、兩枚運載火箭的購置費和發(fā)射服務(wù)費；同時明確了CBERS工程的任務(wù)目標是：利用先進的空間遙感技術(shù)為中國和巴西兩國的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、水文、測繪和環(huán)境等資源的調(diào)查、開發(fā)、管理和監(jiān)測服務(wù)，促進中巴兩國遙感和空間技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。1988年7月6日，兩國政府代表正式簽署了“中華人民共和國政府和巴西聯(lián)邦共和國政府關(guān)于核準研制地球資源衛(wèi)星的議定書”[1]，從此雙方正式開始了衛(wèi)星的研制工作。這也是我國首次開展傳輸型對地遙感衛(wèi)星的研制。

作為中國和巴西聯(lián)合研制的地球資源衛(wèi)星，“資源一號”衛(wèi)星對外名稱為“中巴地球資源衛(wèi)星——CBERS”。衛(wèi)星以當(dāng)時國際上先進的地球資源衛(wèi)星的設(shè)計為目標，瞄準法國SPOT4衛(wèi)星的主要技術(shù)指標，并在此基礎(chǔ)上增加了紅外譜段成像能力[2]。第一代“資源一號”衛(wèi)星計劃研制2顆飛行星（01星、02星），中方經(jīng)費占70%，巴方為30%，衛(wèi)星設(shè)計壽命2年。衛(wèi)星有效載荷包括1臺5譜段的CCD相機，1臺4譜段的紅外多光譜掃描儀（IRMSS），1臺2譜段的寬視場成像儀（WFI），X波段行波管放大器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（DTS），X波段固態(tài)放大器紅外數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（IRDT），大容量、高碼速率磁帶機，數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)（DCS）和空間環(huán)境監(jiān)視器（SEM）等。

“資源一號”01星于1999年10月14日發(fā)射，2003年8月13日壽命結(jié)束，02星于2003年10月21日發(fā)射，2009年1月15日壽命結(jié)束。衛(wèi)星達到了20世紀90年代初國際先進水平。

1.2 技術(shù)跨越階段：“資源一號”02B星、02C星和03/04星

“資源一號”01/02星遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用，為資源衛(wèi)星的系列化戰(zhàn)略發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。也對中巴雙方進一步深化合作增添了更大的信心和決心。巴方提出“資源一號”（CBERS）03/04星的中巴合作計劃，雙方各承擔(dān)50%的投資。

03/04星的技術(shù)性能比01/02星有大幅改進，分辨率從全色20m/多光譜20m一躍提升到全色5m/多光譜 10m，紅外譜段分辨率從短波80m/長波 160m提高到短波40m/長波 80m，觀測幅寬保持不變。03星原預(yù)計將在2008年發(fā)射，由于巴方負責(zé)的20m分辨率CCD相機的研制單位和經(jīng)費長期不能確定，中方負責(zé)的兩臺相機的研制也遭遇到一些技術(shù)困難，導(dǎo)致研制進度一再推遲。同時，“資源一號”02星的星上電源故障，導(dǎo)致衛(wèi)星可能達不到期望的5年超期壽命。在此背景下，為保證資源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的連續(xù)性，2004年7月，國防科工委提出再投產(chǎn)1顆“資源一號”衛(wèi)星（02B），在兩年的時間內(nèi)發(fā)射上天，以接替“資源一號”02星在軌遙感應(yīng)用服務(wù)的建議，得到了中巴資源衛(wèi)星項委會的贊同和中巴兩國政府的批準。

2004年8月，中國空間技術(shù)研究院完成02B星總體方案的論證，同年9月，在北京召開了中巴第三次02B星技術(shù)協(xié)調(diào)會，中方向巴方介紹了02B星總體方案及有效載荷的構(gòu)成。2004年10月，完成02B星項目建議書和經(jīng)費評估，10月14日至15日，中巴兩國政府召開了中巴資源02B衛(wèi)星第一次協(xié)調(diào)委員會會議，草簽了聯(lián)合研制“資源一號”02B星和“資源一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)政策議定書，11月15日，中巴兩國政府首腦在巴西簽署了聯(lián)合研制“資源一號”02B星的政府協(xié)議。

02B星使用了剛剛完成鑒定的全色高分辨率相機，分辨率 2.36m，從而成為當(dāng)時國內(nèi)分辨率最高的民用遙感衛(wèi)星，具備了全色多光譜同時成像的能力。

“資源一號”02B星發(fā)射后，由于星上使用了68臺（套）存儲時間將近10年的老設(shè)備，超期服役存在一定風(fēng)險。同時“資源一號”03星巴方產(chǎn)品面臨元器件禁運的困難，產(chǎn)品需要重新進行設(shè)計。為了確保“資源一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的連續(xù)，同時滿足民用高分辨率數(shù)據(jù)需求，在“資源一號”02B星發(fā)射后即啟動論證02C星的方案。

“資源一號”02C星集中體現(xiàn)了“快、好、省”的研制思路。22個月的研制周期使其迅速填補了02B星失效產(chǎn)生的應(yīng)用真空，2.36m的HR相機和全色5m/多光譜10m的PMS相機具備滿足主用戶國土資源部業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的能力[3]，衛(wèi)星研制以分析仿真代替初樣驗證，極大節(jié)省了研制經(jīng)費。作為遙感領(lǐng)域第一顆民用業(yè)務(wù)衛(wèi)星，02C星主要滿足國土資源部土地資源監(jiān)管、礦山開發(fā)監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、地質(zhì)隱患調(diào)查等主體業(yè)務(wù)，并在02B星的基礎(chǔ)上，推動上述業(yè)務(wù)向微觀調(diào)查與監(jiān)管方向發(fā)展。

通過“資源一號”02B星、02C星和03/04星的研制與服役，衛(wèi)星技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，圖像品質(zhì)，特別是輻射品質(zhì)得到了長足的進步，“資源一號”衛(wèi)星平臺得到了全面升級，并探索出了一條業(yè)務(wù)化發(fā)展的新路。

1.3 科研向應(yīng)用轉(zhuǎn)變階段：“資源一號”02D星、02E星和04A星

經(jīng)歷了前期的跨越式發(fā)展和圖像數(shù)據(jù)的規(guī)?；瘧?yīng)用，積累了大量的使用經(jīng)驗，明確了后續(xù)的改進方向。資源衛(wèi)星的設(shè)計從過去的重技術(shù)指標向重用戶體驗轉(zhuǎn)變，從重技術(shù)跨越向重優(yōu)質(zhì)服務(wù)轉(zhuǎn)變。對定位精度等關(guān)鍵技術(shù)指標的分解越來越細化，新一代資源衛(wèi)星的改進重點落在了提升圖像的幾何精度方面，歸根結(jié)底是提升圖像的定量化應(yīng)用程度，使科學(xué)研究的成果直接服務(wù)于用戶。

這一階段，“資源一號”衛(wèi)星形成了兩個分支，一個仍是中巴合作的CBERS系列，即“資源一號”04A星，另一個是國內(nèi)獨立研制的國土部5m業(yè)務(wù)衛(wèi)星系列，“資源一號”02D星和 02E星（又被稱為5m光學(xué)星01星和02星）。其中兩顆5m業(yè)務(wù)衛(wèi)星將組網(wǎng)運行，能夠提供高品質(zhì)的全色/多光譜/高光譜圖像信息，與04A星一起為用戶提供業(yè)務(wù)化的應(yīng)用數(shù)據(jù)。

2 技術(shù)進步

2.1 首顆傳輸型遙感衛(wèi)星（01/02星）

“資源一號”系列衛(wèi)星見證了我國民用實時傳輸型對地遙感衛(wèi)星的發(fā)展，在我國遙感衛(wèi)星的發(fā)展歷程中具有里程碑式的作用?！百Y源一號”01星是我國第一顆實時傳輸型對地遙感衛(wèi)星，其首發(fā)成功被兩院院士評為1999年中國十大科技進展之一[4]，國家領(lǐng)導(dǎo)人曾高度評價中巴地球資源衛(wèi)星的合作是“南南合作”的典范?！百Y源一號”02星是我國第一顆在軌運行超過5年的遙感衛(wèi)星。

“資源一號”01星研制遵循了研制技術(shù)起點高、涉及新技術(shù)面廣、發(fā)展?jié)摿Υ蟮内s超設(shè)計思想，獲得了首發(fā)成功、首發(fā)投入應(yīng)用、首發(fā)超壽命運行的成果。“資源一號”01星的成功運行，開啟了我國長壽命、三軸姿態(tài)控制、中低軌道太陽同步對地觀測衛(wèi)星發(fā)展應(yīng)用的新紀元，為后續(xù)該系列衛(wèi)星研制奠定了重要基礎(chǔ)。“資源一號”衛(wèi)星在新型高精度對地觀測衛(wèi)星平臺設(shè)計、制造和總裝試驗領(lǐng)域，高分辨率可見光/近紅外、中高分辨率短波紅外和熱紅外光電成像技術(shù)領(lǐng)域打破了國外的技術(shù)壟斷，大大縮小了我國同國外先進衛(wèi)星遙感技術(shù)水平的差距，也為我國后續(xù)同類衛(wèi)星的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

“資源一號”01、02星的數(shù)傳采用X波段，具有2×53Mbit/s的碼速率，QPSK調(diào)制，衛(wèi)星數(shù)傳天線采用賦形背射雙線螺旋天線，與國際上同時間SPOT-5/LANDSAT衛(wèi)星采用賦形反射面天線不同，該天線具有尺寸小、質(zhì)量輕、好安裝的特點，同時與賦形反射面天線的性能和功能相當(dāng)[5]。數(shù)傳系統(tǒng)達到了當(dāng)時國際上數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的先進水平。

2.2 首顆同步獲取全色多光譜圖像的光學(xué)遙感衛(wèi)星（02B星）

“資源一號”01星與02星相比，“資源一號”02B星配置了高分辨率HR相機，其分辨率達到了2.36m，是當(dāng)時國內(nèi)分辨率最高民用遙感衛(wèi)星，也高于同時期的Landsat-7和SPOT-5系列衛(wèi)星，提升了資源衛(wèi)星高低分辨率搭配、幅寬大的綜合觀測能力。圖2～圖4分別為20m CCD相機和HR相機全國影像圖、北京鳥巢全色圖像及全色和多光譜融合后的天津市區(qū)圖像。

圖2 20m CCD相機全國影像圖Fig.2 National image by 20m CCD camera

圖3 HR相機北京鳥巢全色圖像Fig.3 Beijing bird's nest panchromatic image by HR camera

圖4 HR全色和CCD相機多光譜融合后的天津市區(qū)圖像Fig.4 Tianjin urban image after multispectral fusion by HR panchromatic and CCD camera

“資源一號”02B星是當(dāng)時國內(nèi)分辨率最高的民用遙感衛(wèi)星，同時也是首顆同步獲取全色多光譜數(shù)據(jù)的光學(xué)遙感衛(wèi)星。02B星技術(shù)方案大膽創(chuàng)新，整星新老產(chǎn)品相結(jié)合，大膽采用10多年前生產(chǎn)的大量產(chǎn)品．進一步加快了研制進度和節(jié)省了經(jīng)費。整星產(chǎn)品中有 68臺（套）（包括 CCD相機及數(shù)傳、寬視場成像儀（WFI）、控制計算機和數(shù)管計算機、承力筒主結(jié)構(gòu)等）均為地面儲存10年左右的產(chǎn)品，占整星的三分之一。盡管技術(shù)狀態(tài)復(fù)雜，與“資源一號”01/02星相比，布局和電氣接口等變化也較大，但在全面系統(tǒng)分析、周密的方案設(shè)計和嚴格的技術(shù)狀態(tài)控制的基礎(chǔ)上，02B的研制堅持采用“一步正樣”的研制策略，整星直接生產(chǎn)正樣，是對衛(wèi)星產(chǎn)品化的一次重要嘗試，提供了寶貴的經(jīng)驗。02B星的研制及應(yīng)用，在技術(shù)水平提升和科研管理改進方面均為后續(xù)發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗。

2.3 推動了光學(xué)遙感載荷的發(fā)展

（1）突破了光學(xué)載荷設(shè)計、分析和制造及驗證技術(shù)

1）設(shè)計手段及方法。在光學(xué)載荷設(shè)計手段和方法上實現(xiàn)了從手工繪圖到計算機輔助制圖的飛躍?！百Y源一號”01/02星光學(xué)載荷設(shè)計方法簡單，沒有現(xiàn)代化的設(shè)計手段，基本依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗進行設(shè)計，直到“資源一號”02B才開始借助計算機繪圖軟件進行設(shè)計，大大提高了光學(xué)載荷設(shè)計效率和設(shè)計的可靠性。

2）分析手段。在光學(xué)載荷設(shè)計分析手段上實現(xiàn)了從無到有的突破?！百Y源一號”01/02星光學(xué)載荷研制期間還沒有現(xiàn)代仿真分析軟件，對于設(shè)計結(jié)果只能通過試驗進行驗證，根據(jù)試驗結(jié)果進行修正設(shè)計，直到“資源一號”03/04星開始嘗試借助計算機仿真分析軟件對設(shè)計結(jié)果進行分析，縮短了光學(xué)載荷設(shè)計周期，降低了試驗驗證成本。

3）驗證手段。在光學(xué)載荷性能測試方面，測試方法越來越多，測試精度越來越高。隨著技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)載荷的光譜響應(yīng)測試、雜散光測試、內(nèi)方位元素測試等測試方法實現(xiàn)了由無到有的突破，相機系統(tǒng)MTF、實驗室輻射定標等測試方法的測試精度逐步提高，這些驗證手段為確保光學(xué)載荷的在軌成像性能提供了技術(shù)支持和保障。

4）加工制造技術(shù)。從“資源一號”01/02星到“資源一號”03/04星，光學(xué)載荷的反射鏡尺寸由一百多毫米增加到三百多毫米，03/04星光學(xué)載荷的擺鏡尺寸長達660mm；光學(xué)零件的制造也實現(xiàn)了全數(shù)控機床的加工，其檢測設(shè)備的精度也提高很多；反射鏡的面形精度由最初的λ/30提高到了λ/60，加工制造技術(shù)的提高為光學(xué)載荷性能的提升提供了有力保障。

“資源一號”01/02星的載荷配置從方案設(shè)計起即瞄準國際技術(shù)發(fā)展的前沿，并充分考慮我國自身技術(shù)發(fā)展的水平和應(yīng)用的需求。參考了法國SPOT衛(wèi)星和美國Landsat衛(wèi)星的技術(shù)特點，確定了有效載荷的配置方案。配置了空間分辨率為19.5m的五譜段CCD多光譜推掃式相機，覆蓋了0.45μm～0.89μm的可見光譜段，掃描幅寬為113km[6]；配置了四譜段紅外多光譜掃描儀，覆蓋了0.50μm～2.35μm的可見光和短波紅外以及10.4μm～12.5μm的熱紅外譜段，掃描幅寬為119.5km；此外還配置了掃描幅寬890km、空間分辨率258m的寬視場成像儀，具備0.63μm～0.69μm和0.77μm～0.89μm兩個譜段。遙感譜段設(shè)置與Landsat-5相近，但空間分辨率比其高；空間分辨率與SPOT-3相近，但譜段比其多[7-8]。

“資源一號”01/02星的有效載荷在設(shè)計上兼容并蓄，瞄準了國際先進指標，從無到有，是我國長壽命光學(xué)有效載荷的突破。

（2）突破了高分辨率5m全色/10m多光譜CCD相機關(guān)鍵技術(shù)

“資源一號”03/04星的CCD相機由多光譜20m分辨率提升到全色5m/多光譜10m，技術(shù)指標上有質(zhì)的突破。在 01/02星載荷的基礎(chǔ)上，突破了高分辨率相機的光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及大口徑反射鏡研制、高精度焦平面組件、CCD成像電路及信號處理以及光學(xué)裝調(diào)、配準、檢測等關(guān)鍵技術(shù)。

“資源一號”03/04星的5m全色/10m多光譜CCD相機在01星CCD相機的基礎(chǔ)上，第一次實現(xiàn)了全色、多光譜觀測在同一臺相機上實現(xiàn)，這也是當(dāng)時國內(nèi)第一臺全色多光譜相機，補充了HR相機沒有多光譜譜段的不足。

（3）帶動了紅外相機探測器技術(shù)的突破

在“資源一號”03/04星紅外相機電性、鑒定產(chǎn)品研制過程中，短波紅外譜段（即B10、B11譜段）采用光導(dǎo)碲鎘汞探測器，前放輸出信號存在比較嚴重的拖尾，影響相機的圖像品質(zhì)及用戶對相機圖像的使用。探測器研制單位先后通過對生產(chǎn)工藝、探測器芯片材料、篩選方法等進行改進，累積投片達到3 000多片，在探測器拖尾問題上取得了較大的改進，但該探測器組件性能距離滿足相機的使用需求仍存在差距。表明光導(dǎo)碲鎘汞探測器用在短波紅外譜段，特別是在較高溫度下用在短波紅外譜段在技術(shù)上存在問題。

同時，紅外相機研制人員采取了改變探測器輸出負載電阻、縮短輸出引線、增加前放帶寬、提升高端頻譜響應(yīng)等措施，但對探測器拖尾情況無大的改進。資源衛(wèi)星應(yīng)用中心對帶有拖尾的實驗室圖像進行處理，也沒有得到理想效果。所以，紅外相機B10、B11譜段采用的光導(dǎo)探測器方案必須要進行更改。

為了使 B10、B11譜段探測器的輸出信號能夠滿足紅外相機成像品質(zhì)的要求，北京空間機電研究所與國內(nèi)紅外探測器研制單位進行了積極的協(xié)調(diào)，對替代光導(dǎo)探測器的方案進行了深入的探討，并提出了采用第二代短波紅外光伏探測器的解決方案，并將此方案提交資源衛(wèi)星項目辦，經(jīng)過充分研究論證和專家審查，決定采用華北光電技術(shù)研究所研制的帶讀出電路的光伏探測器組件。

更改后的光伏探測器組件鑒定產(chǎn)品通過了鑒定級力學(xué)試驗、老煉試驗、高溫存儲試驗及輻照試驗。并且針對金絲焊接工藝進行了專項驗證。經(jīng)過分系統(tǒng)成像測試和整星測試，光伏探測器組件輸出信號正常，工作穩(wěn)定，無圖像拖尾現(xiàn)象，滿足型號技術(shù)要求。

由于紅外遙感技術(shù)比較敏感，國外對紅外探測器的限制比可見光探測器更嚴格，“資源一號”衛(wèi)星立足國產(chǎn)，堅持把紅外相機作為衛(wèi)星的主載荷之一，帶動了國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在“資源一號”03/04星紅外探測器的基礎(chǔ)上，華北光電技術(shù)研究所持續(xù)為后續(xù)星提供更高品質(zhì)的探測器，滿足更高精度的遙感需求。

（4）研究并實現(xiàn)了紅外相機隔振器技術(shù)的工程應(yīng)用

“資源一號”03/04星紅外相機采用掃描鏡擺掃方式成像。成像時，掃描鏡需要以5.25Hz的頻率周期性擺動，其產(chǎn)生的微振動干擾使相鄰的全色相機圖像產(chǎn)生像移。為此，研制了隔振裝置，減小紅外相機掃描鏡工作產(chǎn)生的擾振對星上其它載荷的影響。

在掃描儀主體4個安裝耳片上增加隔振裝置（含隔振器、壓緊釋放裝置、壓緊釋放裝置控制電路盒），隔振器具有隔離和衰減紅外相機傳遞到星體的擾振的功能；壓緊釋放裝置用于保證紅外相機主體與衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的剛性連接，壓緊釋放裝置在發(fā)射段處于壓緊狀態(tài)，入軌后擇機釋放，壓緊釋放裝置釋放后，解除紅外相機主體與星體的剛性連接；壓緊釋放裝置控制盒用于控制壓緊釋放裝置的釋放，并提供壓緊釋放裝置的狀態(tài)遙測。

基于記憶合金的壓緊釋放裝置在“資源一號”03/04星上實現(xiàn)了首次工程化的設(shè)計與應(yīng)用，為同類裝置的使用奠定了基礎(chǔ)，為相機減隔振提供了實用的解決方案。

2.4 推動了遙感衛(wèi)星平臺的技術(shù)進步

研制“資源一號”衛(wèi)星的一個重要指導(dǎo)思想是衛(wèi)星平臺化設(shè)計，同時實現(xiàn)衛(wèi)星重要部件的國產(chǎn)化，推進中巴在衛(wèi)星平臺和關(guān)鍵部件研制水平等方面的提升，增強衛(wèi)星對不同載荷的適應(yīng)性，從而帶動其他空間遙感項目。

1）在國內(nèi)首次突破了太陽同步回歸凍結(jié)軌道控制技術(shù)，達到了國際先進水平。特別是成功的解決了中低軌道長弧段、大機動和短脈沖以及在一個軌道周期進行2次脈沖控制的高精度軌道控制技術(shù)。

2）姿態(tài)與軌道控制系統(tǒng)首次采用整星零動量三軸穩(wěn)定的輪控技術(shù)。太陽翼驅(qū)動機構(gòu)、敞開式長壽命紅外地球敏感器、全視場太陽敏感器、1N小推力發(fā)動機、全管理表面張力貯箱、液浮速率積分陀螺、動量輪等均為自主研制產(chǎn)品。

3）國內(nèi)首次突破了千瓦級太陽電池陣制造和試驗技術(shù)。太陽電池基板及太陽翼展開、鎖定機構(gòu)等均為自主研制產(chǎn)品。

4）突破了短期大功率負載的熱控制和地面試驗驗證技術(shù)。充分利用仿真分析確定重要載荷的熱設(shè)計方案，地面試驗和飛行數(shù)據(jù)有力的證明了整星熱設(shè)計、熱分析和驗證技術(shù)的正確性。

5）首次在國內(nèi)采用S波段測控體制和星上數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（OBDH），提升了星地數(shù)據(jù)交互與星上數(shù)據(jù)管理的自主能力?！百Y源一號”衛(wèi)星測控和星上數(shù)據(jù)管理總體設(shè)計方案先進，其信道部分采用國際通用的S波段測控體制，其視頻部分采用了分布式數(shù)據(jù)總線管理體制的星載數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。上述兩個系統(tǒng)在國內(nèi)均是“資源一號”衛(wèi)星首次使用后推廣到其它型號衛(wèi)星上。

2.5 推動了遙感應(yīng)用技術(shù)發(fā)展

（1）推動了遙感數(shù)據(jù)的惠民普及

經(jīng)過“資源一號”01/02星的應(yīng)用示范和市場培育，“資源一號”衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用從02B星開始進入大發(fā)展時期。在國防科工局的組織下，原國土資源部成為02B星的主用戶，共同推動衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的有效利用。作為當(dāng)時分辨率最高的民用遙感衛(wèi)星，02B星2.36m的全色數(shù)據(jù)進入了國民經(jīng)濟的多個部門，年數(shù)據(jù)分發(fā)量達到了26萬景。不僅為國土資源部，同時也為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、地質(zhì)礦產(chǎn)、能源、土地、環(huán)保、海洋、測繪、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測等眾多國民經(jīng)濟的領(lǐng)域服務(wù)。其用戶涉及國務(wù)院、中央軍委及20多個部委、40多個省和計劃單列市[9-13]。

“資源一號”02B星發(fā)射成功后，美國、澳大利亞、北歐、南美、非洲以及亞洲的國家都積極申請使用CBERS-02B的數(shù)據(jù)。中國和巴西政府還同意向非洲大陸免費分發(fā)02B星20m遙感數(shù)據(jù)。同時中國政府也以中巴資源衛(wèi)星加入《空間及重大災(zāi)害國際憲章》機制，體現(xiàn)了中國航天對世界的貢獻。

（2）開創(chuàng)了遙感衛(wèi)星的業(yè)務(wù)運行

為了進一步深化“資源一號”衛(wèi)星圖像的應(yīng)用，從“資源一號”02C星論證階段起，在國防科工局和國土資源部的共同努力下，將用戶的牽頭體制由牽頭主用戶模式改進為業(yè)主模式，國土資源部成為02C星的“業(yè)主”，從而確立了用戶對衛(wèi)星及其數(shù)據(jù)產(chǎn)品的所有權(quán)，也明確了用戶對數(shù)據(jù)產(chǎn)品的使用和推廣責(zé)任。遙感衛(wèi)星第一次有了明晰的責(zé)權(quán)劃分，衛(wèi)星數(shù)據(jù)也向業(yè)務(wù)化應(yīng)用邁出了堅實的一步。

02C星發(fā)射后當(dāng)年即進入國土資源部主業(yè)務(wù)流程，與國內(nèi)外其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)共同構(gòu)成國土資源部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)源，極大提升了國土資源部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)源的國產(chǎn)化水平。僅在尚處于業(yè)務(wù)推廣期的2012年，02C星在軌共成像1 267次，成圖20余萬景。其后每年均為國土資源部提供一百萬平方千米以上的有效數(shù)據(jù)，需求滿足度超過95%，有效支持了國土部的“全國一張圖”工程?！百Y源一號”02C衛(wèi)星的圖像品質(zhì)達到了法國SPOT-5的水平，使國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在二類地區(qū)的觀測任務(wù)中首次占據(jù)了主份額，對SPOT-5的數(shù)據(jù)形成了有效替代?？梢哉f，穩(wěn)定、高品質(zhì)的02C星數(shù)據(jù)有力保障了我國國土資源數(shù)據(jù)的安全[14-18]。

圖5 “資源一號”02C星全球有效覆蓋示意圖（截止2016年）Fig.5 Map of global effective coverage of ZY-1 02C（By the end of 2016）

（3）引領(lǐng)了業(yè)務(wù)衛(wèi)星的后續(xù)發(fā)展

以“資源一號”02C星的發(fā)射和業(yè)務(wù)應(yīng)用為契機，探索出了一條業(yè)務(wù)衛(wèi)星發(fā)展、使用和管理的道路。在02C星發(fā)射后，國土資源部陸續(xù)提出了滿足國土資源調(diào)查業(yè)務(wù)的國土衛(wèi)星規(guī)劃、整合陸地海洋觀測業(yè)務(wù)需求的陸海衛(wèi)星規(guī)劃，并最終合并到空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中，成為天基系統(tǒng)中業(yè)務(wù)衛(wèi)星規(guī)劃的主體部分。應(yīng)該說，“資源一號”02C星和原國土資源部為空間基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)衛(wèi)星規(guī)劃做出了重要貢獻。

3 未來發(fā)展

“資源一號”衛(wèi)星立足于陸地資源領(lǐng)域，主要觀測要素包括：土地、水體、礦產(chǎn)、林業(yè)以及應(yīng)急災(zāi)害監(jiān)測等。根據(jù)國內(nèi)外對地觀測衛(wèi)星的發(fā)展趨勢，“資源一號”衛(wèi)星未來的發(fā)展原則為：

1）以中高分辨率光學(xué)遙感為主，繼續(xù)推動光學(xué)遙感的深入發(fā)展；

2）細化多光譜譜段，發(fā)展高光譜、超光譜遙感技術(shù)，持續(xù)豐富觀測手段，提高定量化應(yīng)用水平；

3）提高單星觀測幅寬，發(fā)展對地觀測衛(wèi)星星座，不斷提高衛(wèi)星的觀測效能；

4）推動業(yè)務(wù)衛(wèi)星和科研衛(wèi)星的同步發(fā)展，滿足用戶對遙感數(shù)據(jù)的需求，同時完成航天技術(shù)拉動職能。