2022年1月26日 ， 由中国航天科技集团有限公司第八研究院抓总研制的陆地探测一号01组A星在酒泉卫星发射中心成功发射 。 在轨后 ， 陆地探测一号01组A星将为地质灾害、土地调查、地震评估、防灾减灾、基础测绘、林业调查等领域提供强有力的空间技术支撑 。 卫星突破了严格回归轨道设计与控制等关键技术 ， 填补了我国L波段合成孔径雷达（SAR）卫星领域的多项空白 ， 可在千里之外的太空实现地表毫米级的形变测量 ， 对地质灾害隐患的早期识别、灾后评估与救援具有重要意义 。
穿云透雾：服务国计民生
地质灾害是人类面临的共同问题 ， 我国地质灾害种类繁多 ， 每年因山体滑坡、泥石流、地震、地面塌陷等造成的人民生命安全和财产损失以百亿计 。 但同时 ， 地质灾害的监测又是世界科学家面临的共同难题 。
“地质灾害往往会造成通讯、道路的中断 。 比如汤加火山喷发后 ， 地面通讯全部中断 ， 卫星观测数据就成为救灾工作的第一手资料 。 ” 陆地探测一号01组卫星总设计师陈筠力介绍 ， “地质灾害发生的同时 ， 往往伴随降水、云雾等现象 。 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 ， 在灾害监测中具有得天独厚的优势 。 ”
此次发射的陆地探测一号卫星采用了L波段合成孔径雷达差分干涉探测体制 。 “L波段雷达的波长在23厘米左右 ， 对植被具有更好的穿透力 ， 适应我国山地多、林木覆盖较广的特点 。 ”陈筠力介绍 。 “差分干涉其实就是应用了物理学上波的干涉原理 ， 通过卫星雷达获取同一个地区的遥感数据 ， 然后进行演化和计算 ， 形成差分干涉图 ， 比对后就可以获取地表精确到毫米级精度的形变 。 能为地质学家开展地质灾害隐患早期识别、地震监测、火山运动、构造运动、城市沉降等研究提供重要的技术支撑 。 ”
据悉此次卫星搭载的SAR天线总面积超过33平方米 ， 是目前国内在轨口径最大的SAR卫星 。 地面观测分辨率达到米级 ， 形变测量精度达毫米级 。
精准控制：在轨飞行不偏航
卫星在地球轨道上不断绕飞运动 ， 而差分干涉的原理要求卫星在多次飞行后 ， 必须能在同一位置进行观测 ， 这给卫星的轨道设计及控制提出了前所未有的挑战 。
“卫星在太空飞行 ， 实际也是有一根‘车道’的 ， 但受到各种因素的影响 ， 飞行轨迹会有上下左右的变化 ， 把它形象化 ， 就会形成一个类似‘管道’的模型 。 严格回归轨道设计与控制 ， 就是确保卫星在飞行中尽量要运行于这个管道之中 ， 不偏航 。 ” 卫星副总设计师王文妍解释 。
研制团队基于精准的地球高阶重力场模型 ， 提出了严格回归轨道设计新方法 ， 创新性地采用立体空间自主确定与控制技术 ， 使卫星回归精度可达亚米级 。 重复观测时 ， 卫星轨道管道控制半径可精确控制在350米以内 ， 达到国际先进水平 。
【我国地质灾害监测又添利器 陆地探测一号01组A星成功发射】多极化：多彩描绘秀美山河
多极化和全极化是当前SAR遥感发展的主要方向 。 “简单来理解 ， 单极化就是一幅黑白图像 ， 而多极化的图像则包含更丰富的地物信息 ， 可以多彩地描绘我们锦绣的山河 。 ”卫星总指挥李瑞祥解释 。
为了解决传统SAR卫星全极化可视范围小、应用受限的问题 ， 卫星研制团队创新性地提出了混合极化星载SAR波束赋形等一系列成像新技术 ， 将使全极化模式可视范围提高两倍 ， 大幅提升卫星观测性能 。 “为了适应地质、土地、地震、减灾、测绘、林业等行业不同的观测需求 ， 我们对卫星的观测模式进行了优化设计 ， 并将在国内首次实现混合模式极化观测 ， 将有力提升土地利用分类等定量遥感业务能力” 。 李瑞祥介绍 。 （刘艳阳）