中国高分辨率敏捷小卫星的技术创新及应用实践

赵键 杨芳

(航天东方红卫星有限公司，北京 100094)

敏捷卫星是近年来国际上发展十分迅速的一类高性能卫星，敏捷卫星借助大力矩姿态执行部件，使卫星平台具备绕任意欧拉轴(含滚动、俯仰、偏航)大范围频繁快速姿态机动并且快速稳定的能力，与高分辨率光学载荷结合，借助整星敏捷姿态机动的性能，实现高空间分辨率成像和快速的系统响应性能，并且还可实现包括同轨多条带拼接成像、同轨立体成像和任意航迹成像等多种主动及被动成像模式，将图像遥感和测绘制图融为一体，具有多功能、高效率的特点。高空间分辨率一直是遥感卫星追求的重要指标之一，但由于光学系统设计限制，高分辨率相机幅宽都不可能太大，将敏捷卫星平台与高分辨率相机相结合可以很好的解决高分辨率相机成像幅宽窄的问题，因此，亚米级高分辨率光学卫星从问世开始就是敏捷卫星特质。

自从1999年美国成功发射商业高分辨率敏捷卫星伊克诺斯-2(IKONOS-2)以来，具有高敏捷姿态机动特性的卫星得到了蓬勃发展，如美国的快鸟-2(QuickBird-2)、轨道观测-3(OrbView-3)、地球眼-1(GeoEye-1)、世界观测-3/4(WorldView-3/4)、法国的昴宿星(Pleiades)等遥感卫星全部具备敏捷机动，且敏捷机动能力、稳定度也在逐步提升，工作模式也随着机动能力提升逐步多样化[1]。

我国敏捷卫星虽然研发起步较晚，但在短时间内获得了大量技术突破，能力水平迅速提升，“十二五”期间，以CAST3000平台为代表的第一代敏捷卫星平台获得突破，CAST3000平台实现星下点45°半锥角范围内的姿态快速指向和稳定，具备任意方向25°/30 s的机动能力，支持优于0.5 m的高分辨率[2]，其技术水平跟法国Pleiades卫星相当[3]。……