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国测一大队:以科技为笔,绘就卫星精准运行的苍穹长卷
赵越

工作场景



L-SAR卫星检校


激光探测器



激光探测器阵列

  在当今科技飞速发展的时代,我们的生活早已与太空紧密相连。从便捷的通信到精确的气象预报,从智慧农业监测到高效的资源勘探,人造卫星如同“天眼”一般,时刻为我们传递着至关重要的信息。鲜为人知的是,中国自然资源陆地卫星已连续14年保持全球领先精度优势,这背后离不开一群默默奉献的科技工作者。他们远离繁华都市,扎根艰苦边疆,以坚韧毅力和卓越智慧,保障卫星精准运行。今天,让我们走进自然资源部第一大地测量队(简称“国测一大队”)第六中队卫星在轨几何检校小组,聆听那些发生在内蒙古大草原深处的动人故事。
  寒疆逐星
  开启卫星精准“密码”征程
  在辽阔的内蒙古大草原深处,一场与浩瀚宇宙紧密相连的科技探索正在悄然进行。这里没有城市的喧嚣,但有一群科技工作者,他们仰望500公里的高空,追踪人造卫星的轨迹。如今,导航软件让我们在世界任何地方都能精确定位,新闻直播让我们实时了解千里之外的消息,这些都离不开卫星的精准运行。这群科技工作者以专业和执着,确保卫星运行的准确轨道,成为保障卫星“健康运行”的幕后英雄。他们手里的“激光探测器”是打开卫星精准“密码”的关键。当卫星快速掠过云层时,会发出一束极其细小的激光脉冲,其波长仅为人类发丝的六十分之一。为了精准接收这束激光信号,科技工作者面临巨大挑战。他们需要在一个相当于75个足球场大小的区域内,精确布置3000个激光探测器,将“靶心”位置的偏差控制在100米以内,就像为高速飞行的卫星打造了一个高精度的星空靶场。
   直面挑战
  捍卫卫星运行“精准防线”
  在大众的想象中,太空是一片静谧、澄澈的领域,卫星如同孤独的旅行者,在这片寂静的宇宙中安稳前行。但实际情况是,卫星所处的太空环境危机四伏,看似“平静”的表象下,隐藏着诸多干扰因素。即使是在真空环境中,卫星也难以“独善其身”。太阳风,这股由太阳喷射出的高速带电粒子流,时刻冲击着卫星,不断改变其运行轨迹。而引力波动也不容小觑。宇宙中各天体的引力相互交织、时刻变化,卫星在这样复杂的引力场中运行,很容易受到影响,产生超过10米的轨道偏移。
  对于测绘卫星来说,这种轨道变化带来的影响更为严重。仅仅1秒的时差,就能让影像定位出现7公里的误差。这7公里的偏差,在抢险救灾的关键时候,足以让救援队失去准确的目标,在茫茫灾区中迷失方向,宝贵的救援时间被大量消耗,受灾群众的生命安全危在旦夕。为此,自2011年起,国测一大队第六中队率先开展卫星在轨检校工作,形成了一套自然资源系列卫星检校完整高效的作业体系,确保在卫星过境前5小时内完成激光脉冲感应探测器及几何靶标的高精度布设。
  开展卫星在轨检校对于提高数据精度、提升数据比对和分析效果、提升遥感数据定量化应用水平等具有重要意义,是保障卫星正常发挥作用、守护人民生命财产安全的关键所在,是一道绝不能失守的“精准防线”。
  风沙为伴
  坚守科技测绘“前沿阵地”
  在苏尼特右旗那片广袤无垠的工作现场,大自然的恶劣环境成了科技工作者面前一座难以逾越的大山。狂风裹挟着漫天黄沙,如同挥舞着的绞鞭,无情地抽打在他们身上。即便如此,科技工作者没有丝毫退缩,他们用驼色围巾紧紧裹住半张脸,只露出坚毅的双眼,在风沙的肆虐中调试着“L-SAR卫星几何检校试验”的关键设备。
  每一次操作都充满了艰辛。汗水不断从额头渗出,与扑面而来的砂砾混合,在睫毛上凝结成独特的“晶体”,模糊的视线中只见校准仪器的荧光屏明明灭灭。但正是这群与风沙博弈的科技工作者,与高等院校联合组成创新团队,攻克了传统七参数模型(Bursa模型)的桎梏。作为团队负责人,国测一大队总工程师刘站科带领团队突破技术瓶颈:“传统七参数模型无法解决大旋转角度的坐标转换问题,我们创新使用优化的三维基准转化模型,可实现一次外业测绘,求解两套坐标系的转换参数,后期任意大角度旋转,只需利用已求解的转换参数,即可获得新的参考点的大地坐标”。
  “测绘技术更新换代快,大家更要一步一个脚印打牢根基。现在每个坐标转换参数都必须经得起推敲,咱们今天创新的新方法,明天就可能成为全国通用的新范式。”这位获得第十三届陕西青年科技奖的年轻博士感慨道。这群科技工作者不仅依靠先进的技术设备,更凭借着敏锐的感知,在呼啸的风声中校准着毫米级的相位误差。正是这样的专注与执着,让中国陆地卫星连续14年维持国际领先精度。
  信条为帆
  扬起精准测绘“前行之舟”
  这支在卫星测绘领域奋斗的科技工作者,始终将“地上的基准,天上的准心”作为信条,这简短有力的十个字,体现了他们对工作的敬畏和使命。在他们看来,地上的每一个基准点如同基石,是卫星精准定位的关键。就像建造宏伟建筑,基石的任何偏差都可能导致整体倾斜,因此他们对待这些基准点,如同严谨的几何学家绘制图形,不容一丝一毫差错。
  在众多对精度要求极高的重大项目中,从地震灾区的生命探测,到珠峰高度的精确测量,再到“一带一路”沿线国家的地籍测绘,厘米级高精度数据是项目成功的关键。这些数据背后,是科技工作者在草原夜空下,顶着寒风,全神贯注地捕捉卫星激光的身影。他们凭借先进技术和坚韧毅力,让卫星激光成为传递精准信息的桥梁,用科技力量为这些关乎国计民生的重大项目保驾护航,为社会发展进步扬起精准测绘的“前行之舟”。
  当银河即将转入黎明前的沉寂,“寒疆测星魂,赤胆守苍穹”的誓言在夜空中回荡。这不仅是中国测绘科技工作者镌刻于电离层的庄严承诺,更是他们用科技与赤诚谱写的星际叙事诗。在他们眼中,精度是将万里河山重任化作毫米量级的专注与执着;守护是在为宇宙书写“情书”时,对每一微弧分的认真与无悔。他们用行动诠释科技工作者的担当,在浩瀚宇宙中留下中国科技的独特印记。
 

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