我叫千乘一号 01 星可见光相机,
是 CMOS 相机家族的一员。
在历经 8 个月的打造之后,8 月 17 日,我搭乘着捷龙一号顺利上天入轨。
捷龙一号运载火箭发射升空
新华社发( 汪江波 摄)
作为千乘一号 01 星的主载荷,我可以在 540 公里的轨道上分辨出地面 2 米左右的物体,而且我的成像模式还有升级,不仅能盯着物体看,获取视频图像,还能在卫星高速运行下快速清晰成像,200 秒就能从北京拍到上海那么远。
千乘一号 01 星可见光相机
“ 我瘦了!”
这是真的,我瘦了。
既然无法穿越回大唐,我便不再纠结,老老实实做我的“瘦身养成计划”。虽然我的兄弟欧比特(珠海一号卫星相机)原本也只是十几公斤的“小而精”,就连他见到我打招呼的方式都从“吃了吗”变成“你瘦了”呢!
死命令!8 个月内瘦不下来,我就赶不上发射了。
我的设计师们反复查阅资料,综合考虑力热条件、成本、进度等因素后,确定了最终的减重方案。在保证我主体刚度的前提下,他们通过优化主承力板拓扑结构进行轻量化设计,对调焦机构组件原有设计进行力学复核复算,在保证安全裕度的情况下,使我的“骨骼”从钛合金换成了更轻的铝合金,最终实现了相机 15% 的“减脂”,重量只有 10.8 公斤。
从此,兄弟们一见面就说:“你瘦了!”我暗自有些小窃喜,心想:不仅瘦了,我的完美性能还一点都没受影响。
总是盯着别人看,不好吧?
如果说,上面说的都是我“帅炸”的 Look,那就再来看看我的神秘“内核”。
我的成像模式和我的兄弟欧比特很类似。我们都“爱”盯着别人看,哎呀,这样似乎不太礼貌,但正是因为如此深情的凝视,我们才能形成动态图像。这更适用于环境的动态监视和运动目标的跟踪,将多帧影像“链接”起来,通过后期地面处理,利用前后帧间的耦合,可得到运动目标的速度、方向等瞬时特性,它们的一举一动、举手投足,我都尽收眼底。
此刻,我要强行插播一首 BGM (背景音乐):“因为你是我的眼,让我看见这世界,就在我眼前。”
好了,我们言归正传,我和兄弟欧比特也很不同。
设计师妈妈告诫我得有点长进了。除了可以凝视和区域条带拍照外,我具备推扫成像的功能,这个模式在业内其他同行里确实很常见,但我们CMOS家族用的还不多。该模式下,卫星以正常每秒7公里高速度飞行,我可以在短时间内获取较长条带的高质量图像,短短 200 秒就能清晰地从北京拍到上海。
当然,瘦瘦的我,还是很自信的,虽不敢说“一个人抵得上一个师”这样的大话,但我可以通过不同模式遥感数据源的获取,满足港口与海上船只探测应用、矿区估产、城市发展规划制定、高分辨率卫星地图制作等多种商业应用,为人类社会带来更大的经济价值。
智能化 + 自动化,NICE!
在家族共有的自动曝光功能基础上,我还具备参数存储和自动白平衡等功能,我在自动化、智能化的路上越走越远,“妈妈再也不用担心我的成像,so easy ! ”
刚才也说了,我的成像模式多,每进行一次模式转换需要给成像器件发送多条指令,每条指令之间还要间隔一定时间,因此会减少我的有效成像时间。而参数存储功能可事先将每种模式所用到的参数存储于我大脑中,这样每次进行模式更改时只需发出一条简单的指令,聪明的我就可自动完成模式转换,减少了上注指令序列,降低了操作复杂性,并且在开机时长不变的情况下提升有效成像时间,拍摄更多图像。
说到自动白平衡功能,我来给大家科普一下,白平衡功能可以使相机在不同光照条件下拍摄的同一物体所表现出来的色彩一致,使得成像效果趋于人眼对于色彩的要求。
具有自动白平衡功能的我,就可以自主完成图像色彩的还原,确保在凝视视频模式下高效地获得更高质量的视频图像。
如今,我已飞升至浩瀚太空,开启了我的“太空摄影师”之旅,回眸蔚蓝地球,“小伙伴们,快来收我拍的大片……大片……片……”
北京市海淀区中关村(局部放大)
北京市海淀区上地
北京市海淀区五棵松
北京市丰台区岳各庄
北京市通州区管庄
北京市顺义区潮白河
阿曼苏哈尔
加拿大多伦多
美国底特律
伊拉克巴格达
印度加尔各答
2019 年 8 月 17 日,千乘一号 01 星进入 540 公里高度、97.6° 倾角的太阳同步轨道,开展在轨测试工作。
2019 年 8 月 31 日,千乘一号 01 星已累计绕地球 219 圈,获取 650GB 地面观测数据,星上各系统工作正常,载荷进入最佳成像状态,在轨测试任务圆满完成!
CMOS系列相机家族大事记
近年来,中国航天科技集团五院 508 所 CMOS 系列产品完成了地球全景成像、对小行星成像、地月合影、月背首图拍摄等任务,创造了多个国内、国际首次。
2009年12月
希望一号 CMOS 相机在轨成功成像,这是国内研制的第一个能够拍摄地球全景图像的 CMOS 相机。
2010年10月
嫦娥二号搭载 4 台相机,对月面、卫星太阳翼展开、490N 发动机工作以及定向天线展开等卫星关键动作进行了成功拍摄,这是是中国 CMOS 成像技术在深空探测领域的首次成功应用。
2012年12月
超期服役的嫦娥二号监视相机成功获取了小行星“图塔蒂斯”的图片,这是我国首次实现深空探测领域对小行星精确捕获、高分辨率成像。
超期服役的嫦娥二号监视相机
拍摄的“图塔蒂斯”小行星
2013年12月
嫦娥三号 CMOS 相机首次对落月成像,在各个高度连续获取降落区域的月表光学图像。
2014年10月
嫦娥五号飞行试验器技术试验相机正式开机,首次获取了地月合影的宝贵影像。
嫦娥五号飞行试验器技术试验相机
拍摄的地月合影(两张)
2015年8月~10月
北斗二代二期 MEO、IGSO 搭载 CMOS 监视相机成功获取了天线、太阳翼展开的图像,CMOS 相机使我国北斗卫星首次带上了“自拍神器”。
2017年6月
两台视频相机欧比特 A/B 顺利升空,作为首发 CMOS 视频遥感相机,它们可提供视频和图像数据产品,具备推扫凝视拍照、条带拍照以及凝视视频等多种成像模式,获取了多地静态图像和动态视频。
法国南部城市马赛静态成像图(局部)
中国河南郑州机场视频(局部)
2018年11月
508 所首批型谱化监视相机在轨开机,获取并传回了北斗三号 GEO 卫星关键动作的清晰图像,可视化遥测任务取得圆满成功。
2019年1月
1 月 3 日 10 时 26 分,嫦娥四号探测器自主登陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面的软着陆。11 时 40 分,着陆器监视 C 相机获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。
嫦娥四号监视相机
嫦娥四号降落相机
嫦娥四号相机拍摄月背首图
2019年8月
千乘一号可见光相机顺利上天。相机多种模式结合整星平台的机动能力,一机多用,通过不同模式遥感数据源的获取,满足了用户的多种应用需求。