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最美奋斗者 用追求极致的心造“明察秋毫”的星

来源:八院 日期:2023-03-27

2022126日、227日,陆地探测一号01A星、B星在酒泉卫星发射中心先后成功发射,在轨运行一年多,双星用华尔兹般优美的舞步丈量着祖国的秀美山河。作为太空华尔兹的幕后导演,陆地探测一号01组双星研制团队历时5年时间,刻苦攻关、精益求精,团结一心、追求极致,攻克了高精高稳三同步、高精度卫星编队、严格回归轨道控制等关键技术,打造出了这组明察秋毫的星,构建了全球首个L波段分布式SAR测绘双星星座,填补了我国在差分干涉SAR领域的空白

敢想敢为:把难点变成优势

国土资源部(现自然资源部)对我们来说是全新的用户,讲清楚我们的优势不容易,要论证并让用户相信就更不容易。卫星总师陈筠力说。虽然是SAR卫星的诞生地,但509所此前从未涉足过陆地探测SAR卫星领域,论证之初,魏锺铨老总带领团队创新性地选择了L波段SAR卫星。

相比常用的C波段,L波段具有更强的穿透性,能够更好地满足国土资源部进行地表形变测量的需求,并且可以充分继承八院L波段SAR卫星的研制经验,但后期图像处理是一大难题。很长一段时间,团队成员驻守北京集中攻关。与此同时,团队还积极联合国内优势单位攻克了L波段差分干涉地面处理、电离层误差补偿等关键技术,把应用上的难点转换成自己的竞争优势

这种敢想敢为又善作善成的闯劲让团队能够坦然应对型号研制中的诸多挑战与波折。2019年年底,型号转入正样研制,在距离双星天线产品交付不足20个月时,型号决定对载荷天线选用的5个规格3万余只芯片电容进行升级替代,这是一条一定要走但却并不好走的路,尤其是要在短时间内完成升级更是难上加难。但型号已经转入正样,任务不能拖。面对承制单位的一筹莫展,型号两总果断决策,迅速成立专题工作小组进行专项论证。团队分兵调研南京、石家庄、成都、上海等国内厂家芯片电容设计研制能力,组织专家集同攻关,仅用4个月时间就完成了详细规范制定,又用5个月完成了样件考核试验,1个月完成正样产品提交,前后仅10个月就完成了全部芯片电容的验证测试和产品供应

追求完美:把管理和技术都做到极致

2016年立项到2022年发射,看似长达6年,但其实研制节奏非常紧张。双星虽然有很多相似的地方,但还有不少需要协同的特殊测试和试验,所以初样加上正样,我们相当于做了3.5颗卫星。总体主任设计师张丙良回忆,尤其做实验的时候,A星刚结束,B星又开始了,有时一连几个月都在昼夜颠倒的做试验。

虽然进度紧,但团队却对哪怕是文件入库这样的小事也一点都不含糊,副总师魏春坚持每天早上7:20雷打不动地逐一提醒、督促文件入库。

这种对完美的追求更体现在对技术的精益求精上。研制团队在国内首次突破严格回归轨道设计与控制技术,卫星重复观测时轨道管道控制半径由常规的千米级精确到350米以内,实现对拍摄目标点高精度的时空重访,让双星能在千里之外的太空测量毫米级的地表形变。为了满足前所未有的高精度重访精度要求,轨道副主任设计师李楠摒弃了传统解析回归轨道设计方法,创新性地提出了严格回归轨道快速设计新算法并开发了相关软件,确保了双星在轨差分干涉形变测量任务的顺利实施。看着卫星在设计的严格回归轨道上运行良好,李楠说:熬过的一个个不眠之夜和推导公式的一叠叠稿纸都没有白费。

轨道控制更精确,双星的距离也更近了。为保证双星在轨安全运行,姿轨控副主任设计师栗双岭从单星和双星配合角度识别制定了170余项故障预案,用他的话说:我们的目标是这些故障预案一个都用不上,但该有的预案一个都不能少。

高精高稳三同步技术是双星绕飞广域地形测绘的前提。也就是说双星在轨进行地形测绘时,需要两星在时间、空间、相位三个维度上保持高度一致性。就像奥运双人双桨赛艇运动一样,要求运动员之间步调一致,心有灵犀,默契配合。卫星总指挥李瑞祥把A星和B星比喻成一对双胞胎,在轨测绘时一星发射雷达信号,两星同时接收地面回波,只有通过高精度时间、空间及相位三同步才能实现双胞胎间的星灵相通,用双星的视角实现对地3D观测,获取高精度数字高程模型(DEM)。三同步涉及星上5个分系统、几十台星上产品。为从根源上实现和保障双星三同步高精度、高可靠性指标,团队围绕体制原理、工程实现进行多轮攻关,反复打磨方案、优化设计、严谨验证,型号两总针对型号特点对系统方案多次提出优化方向,温俊健、刘艳阳等团队成员先后在北京、上海、无锡、南京等地开展了十几项专项试验,为最终在轨优异表现奠定了基础。为了吃透关键技术,酷爱跑步篮球的运动达人刘艳阳,把曾经挥洒在马拉松赛场的时间都挤出来优化技术方案;又因为经年累月忙碌奔波和电脑前久坐办公,就连日常的篮球邀约,也变成了询问治疗腰椎去哪家医院比较好

事非经过不知难,成如容易却艰辛。在轨稳定运行一年的陆地探测一号01组双星在轨表现良好,在土耳其地震、四川泸定地震、台湾花莲地震监测及山西煤矿沉降监测等事件中发挥了重要作用,获得了用户的高度肯定。成功的背后是团队数年的艰辛付出,也是八院雷达卫星领域开拓发展的一个缩影,更是自主创新、艰苦奋斗、严慎细实、大力协同、和谐共赢雷达卫星文化的真实写照。

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