Аптычная тэхналогія дыстанцыйнага зандзіравання — садзейнічанне паступоваму ўмацаванню і ўдасканаленню спадарожнікавай сістэмы дыстанцыйнага зандзіравання маёй краіны

24 красавіка 1970 года мая краіна паспяхова запусціла свой першы штучны спадарожнік Зямлі «Дунфанхун-1», стаўшы пятай краінай у свеце, якая самастойна распрацавала і запусціла штучны спадарожнік. З таго часу аэракасмічная прамысловасць маёй краіны развівалася дзесяцігоддзямі, і спадарожнікавае дыстанцыйнае зандзіраванне стала адным з самых прамых і практычных спосабаў пераўтварэння аэракасмічных тэхналогій у прадуктыўныя.

26 кастрычніка 2015 года мая краіна апублікавала «Нацыянальны сярэднетэрміновы і доўгатэрміновы план развіцця грамадзянскай касмічнай інфраструктуры (2015-2025 гг.)», які сканцэнтраваны на распрацоўцы трох серый спадарожнікавых сістэм дыстанцыйнага зандзіравання: назіранне за зямлёй, назіранне за акіянам і назіранне за атмасферай. Дзякуючы стварэнню спадарожнікавай сістэмы дыстанцыйнага зандзіравання, якая складаецца з сямі сузор'яў і трох тыпаў тэматычных спадарожнікаў, будзе сфарміравана глабальная магчымасць назірання і збору дадзеных з рознымі канфігурацыямі разрознення і камбінацыямі тэхналогій назірання.

З пастаянным развіццём сістэмы дыстанцыйнага зандзіравання ў рамках нацыянальнага плана грамадзянскай касмічнай інфраструктуры, аптычнае дыстанцыйнае зандзіраванне стала адным з асноўных кампанентаў яго развіцця, а вобласці яго прымянення і маштабы з'яўляюцца найбольш шырокімі. З 20-га стагоддзя аптычныя спадарожнікі дыстанцыйнага зандзіравання Зямлі ў маёй краіне ў асноўным падзяляюцца на аднаўляльныя спадарожнікі дыстанцыйнага зандзіравання, метэаралагічныя спадарожнікі, спадарожнікі зямных рэсурсаў, марскія спадарожнікі і спадарожнікі маніторынгу навакольнага асяроддзя і стыхійных бедстваў. Дыстанцыйныя датчыкі, якія нясуць гэтыя спадарожнікі, можна падзяліць на дзве асноўныя катэгорыі: касмічныя аптычныя дыстанцыйныя датчыкі і касмічныя мікрахвалевыя дыстанцыйныя датчыкі. Першыя, таксама вядомыя як касмічныя камеры, адыгралі неацэнную ролю ў спадарожнікавым даследаванні Зямлі.

Спадарожнік для назірання за зямлёй

У планаванні касмічнай інфраструктуры спадарожнікі наземнага назірання ў асноўным ўключаюць спадарожнікі высокага разрознення, рэсурсныя, экалагічныя, а таксама геадэзічныя і картаграфічныя спадарожнікі.

Спадарожнікі серыі Gaofen

Сярод іх найбольш вядомай з'яўляецца серыя спадарожнікаў «Гаафен», афіцыйна названая Вялікім праектам сістэмы назірання за Зямлёй высокага разрознення. Гэта адзін з 16 буйных навукова-тэхнічных праектаў, вызначаных у «Нацыянальным сярэдне- і доўгатэрміновым плане развіцця навукі і тэхналогій (2006-2020 гг.)», і быў запушчаны ў 2010 годзе. Першапачатковай мэтай гэтага праекта было стварэнне поўнага набору незалежна кіраваных спадарожнікаў з высокім часавым, прасторавым і спектральным разрозненнем.

▲Храналогія спадарожнікавай серыі Гаофэн маёй краіны

Серыя спадарожнікаў Gaofen складаецца з мноства спадарожнікаў. У цяперашні час на арбіце знаходзяцца грамадзянскія спадарожнікі Gaofen-1, Gaofen-2 - Gaofen-12, якія абсталяваны аптычнымі і мультыгіперспектральнымі датчыкамі, SAR і сярэднехвалевымі інфрачырвонымі датчыкамі. Яны дасягнулі высокага прасторавага разрознення (Gaofen-2 панхраматычны 0,8 м), высокага часавага разрознення (Gaofen-4 20 с) і высокага спектральнага разрознення (Gaofen-5 330 дыяпазонаў) для назірання за Зямлёй.

▲Арбіта спадарожніка «Навакольнае асяроддзе-1»

Спадарожнік для экалагічных катастроф

Мая краіна з яе велізарнай тэрыторыяй, складаным рэльефам і зменлівым кліматам з'яўляецца адной з краін свету, якія найбольш часта пакутуюць ад стыхійных бедстваў і церпяць ад іх сур'ёзныя страты. Сузор'е малых спадарожнікаў для барацьбы з частымі стыхійнымі бедствамі і маніторынгу навакольнага асяроддзя — гэта сузор'е, спецыяльна распрацаванае маёй краінай для барацьбы з частымі стыхійнымі бедствамі і маніторынгу навакольнага асяроддзя. Яно ўключае ў сябе тры спадарожнікі: HJ-1A, HJ-1B і HJ-1C. З моманту запуску HJ-1A ў 2008 годзе яго высокае прасторава-часавае разрозненне і шырокі ахоп прывялі да яго шырокага прымянення ў маніторынгу стыхійных бедстваў і ацэнцы стану экалагічнага асяроддзя. Карысная нагрузка HJ-1A складаецца з дзвюх шырокапалосных мультыспектральных камер бачнага святла і адной гіперспектральнай візуалізатарнай камеры, у той час як карысная нагрузка HJ-1B складаецца з дзвюх шырокапалосных мультыспектральных камер бачнага святла і адной інфрачырвонай камеры. Спадарожнікі HJ-1A і HJ-1B, якія працуюць у сетцы з падвойнымі спадарожнікамі, могуць дасягнуць хуткага паўторнага візіту на працягу двух дзён. Карысная нагрузка HJ-1C — гэта радар з сінтэзаванай апертурай S-дыяпазону.

рэсурсны спадарожнік

Сярод запушчаных маёй краінай спадарожнікаў даследавання зямных рэсурсаў — кітайска-бразільскі спадарожнік даследавання зямных рэсурсаў (CBERS), сумесны праект Кітая і Бразіліі, і незалежна распрацаваны маёй краінай спадарожнік ZY-1. CBERS складаецца са спадарожнікаў CBERS-01, 02 і 02B, якія выйшлі з эксплуатацыі, а таксама са спадарожнікаў CBERS-02C і 04, якія знаходзяцца ў цяперашні час у эксплуатацыі. Спадарожнік ZY-1-04, запушчаны ў 2014 годзе, мае чатыры камеры: панхраматычную мультыспектральную камеру (PAN) з дыяпазонамі 5 м/10 м і інфрачырвоны мультыспектральны сканер (IRS) з дыяпазонамі 40 м/80 м, распрацаваныя Кітаем; а таксама 20-метровую мультыспектральную камеру (MUX) і візуалізацыю з шырынёй поля зроку (WFI) з дыяпазонам 73 м, распрацаваныя Бразіліяй. Спадарожнік ZY-1-02D, запушчаны ў верасні 2019 года, мае дзве камеры і можа атрымліваць аптычныя выявы з дыяпазонамі 2,5 м/10 м і гіперспектральныя выявы з дыяпазонамі 30 м у 166 дыяпазонах.

Спадарожнікавае картаграфаванне

ZY-3 — гэта грамадзянскі спадарожнік стэрэамагнітавання з высокім разрозненнем, незалежна распрацаваны Кітаем. Яго бартавыя пярэдняя, ​​задняя і франтальная камеры могуць атрымліваць пары стэрэамагнітаў з трох розных ракурсаў назірання адной і той жа тэрыторыі, забяспечваючы багатую трохмерную геаметрычную інфармацыю. У 2016 годзе ZY-3 02 быў паспяхова запушчаны і пачаў працаваць сумесна з ZY-3 01. ZY-3 02 мае магчымасць атрымліваць высокадакладныя 3-лінейныя стэрэамагніты з разрозненнем 2 метры, забяспечваючы падтрымку дадзеных для стэрэамагнітавання ў маштабах 1:50 000 і 1:25 000.

Спадарожнік для назірання за акіянам

У планаванні касмічнай інфраструктуры серыя марскіх спадарожнікаў назірання складаецца з двух сузор'яў (сузор'е каляровых спадарожнікаў акіяна і сузор'е спадарожнікаў дынамікі акіяна) і аднаго тыпу тэматычных спадарожнікаў (спадарожнікі маніторынгу марскога асяроддзя). Спадарожнікі марскога назірання маёй краіны называюцца серыяй «Акіян» (HY). 15 мая 2002 года быў запушчаны першы спадарожнік «Акіян-1A» (HY-1A). Ён назірае за аптычнымі характарыстыкамі марской вады, канцэнтрацыяй хларафіла, тэмпературай паверхні мора, утрыманнем завіслых адкладаў, растваральнымі арганічнымі рэчывамі і забруджвальнікамі мора, а таксама назірае за марской вадой, тапаграфіяй плыткаводдзя, характарыстыкамі акіянічных плыняў і атмасфернымі аэразолямі над паверхняй мора. Запуск гэтага спадарожніка запоўніў прабел у галіне марскіх спадарожнікаў маёй краіны і паклаў пачатак новай эры ў развіцці спадарожнікаў серыі «Акіян-1».

На сённяшні дзень мая краіна запусціла серыю каляровых спадарожнікаў для даследавання акіяна (г.зн. серыі «Хайян-1»), серыю спадарожнікаў для даследавання дынамічнага асяроддзя акіяна (у тым ліку серыю «Хайян-2» і кітайска-французскі акіянічны спадарожнік) і спадарожнікі для назірання за акіянам (г.зн. серыю «Хайян-3»).

Спадарожнік для назірання за атмасферай

У планаванні касмічнай інфраструктуры спадарожнікі для назірання за атмасферай складаюцца з двух сузор'яў (сузор'е спадарожнікаў для назірання за надвор'ем і сузор'е спадарожнікаў для назірання за кліматам) і аднаго тыпу тэматычных спадарожнікаў (спадарожнікі для вызначэння складу атмасферы). Спадарожнікі для назірання за атмасферай маёй краіны называюцца Фэн'юнь (FY). З 1970 года Фэн'юнь развілася ў дзве катэгорыі і чатыры серыі спадарожнікаў: геастацыянарныя метэаралагічныя спадарожнікі, у тым ліку Фэн'юнь-2 і Фэн'юнь-4 (восем спадарожнікаў Фэн'юнь-2 і адзін спадарожнік Фэн'юнь-4 былі паспяхова запушчаны); і метэаралагічныя спадарожнікі на палярнай арбіце, у тым ліку Фэн'юнь-1 і Фэн'юнь-3 (чатыры спадарожнікі Фэн'юнь-1 і чатыры спадарожнікі Фэн'юнь-3 былі паспяхова запушчаны). За апошнія 20 гадоў метэаралагічныя спадарожнікі Фэн'юнь завяршылі трансфармацыю ад эксперыментальна-арыентаваных да арыентаваных на аператыўныя паслугі, ад першага пакалення да другога пакалення, ад аднаразовага выяўлення да комплекснага выяўлення і ад якаснага да колькаснага аналізу, дасягнуўшы мэтаў развіцця аперацыяналізацыі, серыялізацыі і колькаснай ацэнкі. У галіне папярэдняй апрацоўкі спадарожнікавых дадзеных Фэн'юня, стварэння прадуктаў і тэхналогій прымянення дадзеных быў дасягнуты значны прагрэс. Кітайскія метэаралагічныя спадарожнікі былі аднымі з першых, якія дасягнулі міжнародна прызнаных стандартаў, і не маюць сабе роўных у міжнародных метэаралагічных арганізацыях.

У цяперашні час тэхналогія спадарожнікавага аптычнага дыстанцыйнага зандзіравання перажывае беспрэцэдэнтна хуткі перыяд развіцця. Прасторавае, спектральнае і часавае разрозненне аптычных дыстанцыйных выяў пастаянна дасягае новых прарываў. Колькасць спадарожнікаў дыстанцыйнага зандзіравання, запушчаных у маёй краіне, імкліва расце, і магчымасці атрымання спадарожнікавых дадзеных дыстанцыйнага зандзіравання дэманструюць тэндэнцыю да адначасовага паляпшэння якасці.

Мяркуецца, што ў бліжэйшай будучыні тэхналогія спадарожнікавага аптычнага дыстанцыйнага зандзіравання будзе мець больш шырокі спектр прымянення, дасягне мэты развіцця больш хуткіх, дакладных і эфектыўных прыкладанняў, а таксама пяройдзе да больш папулярнага і камерцыялізаванага шляху развіцця.