科技日报|刚刚，资源三号03星发射成功！它能像人眼一样看到立体世界
◎ 科技日报采访人员 付毅飞
据国家航天局、自然资源部消息 ， 2020年7月25日11时13分 ， 我国在太原卫星发射中心用长征四号乙遥四十五运载火箭 ， 成功将资源三号03卫星发射升空 ， 卫星顺利进入预定轨道 ， 任务取得圆满成功 。
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郑逃逃 摄
资源三号03卫星将与在轨的资源三号01、02卫星等测绘卫星组网运行 ， 为新型基础测绘、全球地理信息资源建设、地理国情常态化监测、应急测绘保障等工作提供稳定的数据支撑 ， 同时兼顾资源调查、生态环境监测、防灾减灾救灾等多个领域应用需求 ， 为国民经济建设和社会发展提供基础性保障 。
国家航天局负责卫星工程研制组织实施 ， 自然资源部作为牵头用户部门负责应用系统建设与运行；中国航天科技集团五院、八院抓总负责卫星系统、运载火箭系统；中国卫星发射测控系统部负责发射场及测控系统组织实施；中国陆地观测卫星数据中心负责地面系统建设与运行 。
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团队合影
这是长征系列运载火箭的第341次发射 。
采访人员从航天科技集团五院了解到 ， 相比普通遥感卫星获取二维平面图像 ， 资源三号系列卫星还能采用类似人眼的视觉原理获取高程信息 ， 实现立体测绘 。 它是怎么做到的？我们来看看 。
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图片来源：中国航天科技集团微信公众号
三线阵相机实现立体成像
如果把测绘卫星理解成一把用来精确测量大地的尺子 ， 这把“尺子”的最大特点是：不仅能获取传统的二维平面影像 ， 还能利用摄影测量原理实现高程信息的获取 。
我们平时能看到三维世界 ， 是基于双目视觉原理：从不同位置观测同一物体 ， 从而产生3D效果 。 而资源三号系列卫星实现立体测绘 ， 借助的是由五院508所研制的三线阵相机 。
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资源三号03星多光谱相机
采访人员从508所了解到 ， 资源三号03星的三线阵相机由前视、正视、后视3台拍摄角度不同的相机组成 ， 可以通过空中三角对被观测物实现立体成像 。 例如观测一栋建筑物时 ， 卫星从北向南飞行过程中 ， 前视相机最先对建筑物北侧成像 ， 接着正视相机从建筑物正上方垂直向下成像 ， 然后是后视相机从建筑物南侧对其成像 。 据此 ， 地面工作人员就可以制作出该建筑物的立体成像信息 。
这个原理听起来简单 ， 要实现却不容易 。 要知道 ， 卫星进入太空后 ， 将长期处于温差可达200多摄氏度、温度剧烈变化的环境中 ， 要想获取几何不变形、层次感分明、细节丰富不模糊的立体影像 ， 对卫星载荷和平台提出了极为苛刻的要求 。
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吊装星罩组合体 。 图片来源：中国航天科技集团微信公众号
同时 ， 航天测绘要在500公里距离外、4万公里的跨度上 ， 以类似“游标卡尺”的测量精度获取目标地物的精确三维坐标 ， 其对地物的定位可以简单等效为三角几何中“两角夹一边”问题 ， 地物三维坐标的准确度与三角形角度、边长的精度直接相关 。 其中 ， 测量角度的精确求解 ， 需要卫星实现角秒级的姿态确定精度；边长的精确求解 ， 需要卫星实现厘米级的轨道确定精度 。 此外还需要微秒级高精度时间系统 ， 将星地基准进行统一 。
一张图3亿元？不买了我们自己拍
资源三号系列卫星开创了我国民用测绘卫星领域的新天地 ， 实现了从无到有的跨越 ， 打破了卫星测绘市场的国外垄断 。
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