测绘学报 ›› 2022, Vol. 51 ›› Issue (6): 854-861.doi: 10.11947/j.AGCS.2022.20220048
杨元喜1,2, 任夏1,2, 王建荣1,2
收稿日期:
2022-01-19
修回日期:
2022-03-04
发布日期:
2022-07-02
作者简介:
杨元喜(1956-),男,博士,研究员,中国科学院院士,研究方向为测绘科学技术。E-mail:yuanxi_yang@163.com
基金资助:
YANG Yuanxi1,2, REN Xia1,2, WANG Jianrong1,2
Received:
2022-01-19
Revised:
2022-03-04
Published:
2022-07-02
Supported by:
摘要: 航天对地观测已经成为全球对地观测的主要手段。本文简单梳理了国际上现有大地测量类对地观测卫星的概况,侧重分析了我国地形测量类对地观测卫星的贡献和存在的问题,未来对地观测卫星的发展趋势,载荷集成型综合测绘卫星发展的可能性及其面临的主要技术瓶颈。总体认为集成型测绘卫星尽管单星观测效率高,但是整体观测效益不高;分析了微小卫星密集组网型对地观测的可能性及其相应的关键技术,包括载荷模块化设计、卫星小型化设计、卫星最佳组网技术、数据传输技术、卫星在轨弹性调配技术和星上数据快速处理技术等;对未来智能卫星对地观测进行了展望,提出了相应的关键技术,包括星上观测智能识别技术、星间智能传输与星地智能传输技术、星上和地面智能数据处理技术等。此外,卫星的智能避障、运载火箭落点的智能跟踪和智能控制也是航天对地观测需要考虑的发展方向。
中图分类号:
杨元喜, 任夏, 王建荣. 集成型与智能型测绘卫星工程发展及其关键技术[J]. 测绘学报, 2022, 51(6): 854-861.
YANG Yuanxi, REN Xia, WANG Jianrong. Development of integrated and intelligent surveying and mapping satellite project with corresponding key technology[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2022, 51(6): 854-861.
[1] 王建荣, 王任享, 胡莘. 光学摄影测量卫星发展[J]. 航天返回与遥感, 2020, 41(2):12-16. WANG Jianrong, WANG Renxiang, HU Xin. Development of optical satellite photogrammetry[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2020, 41(2):12-16. [2] 杨元喜,王建荣,楼良盛,等.航天测绘发展现状与展望[J/OL].中国空间科学技术.[2022-03-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1859.V.20220303.1405.002.html YANG Yuanxi, Wang Jianrong, Lou Lliangsheng, et al. Development status and prospect of satellite-based surveying[J/OL]. Space:Science and Technology.[2022-03-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1859.V.20220303.1405.002.html. [3] 杨元喜, 郭海荣, 何海波, 等. 卫星导航定位原理[M]. 北京:国防工业出版社, 2021. YANG Yuanxi, Guo hairong, He Haibo, et al. Principle of satellite navigation and positioning[M]. Beijing:National Defense Industry Press, 2021. [4] 徐天河, 杨元喜. 利用CHAMP卫星星历及加速度计数据推求地球重力场模型[J]. 测绘学报, 2004, 33(2):95-99. XU Tianhe, YANG Yuanxi. Recoverying the gravitational potential model from the ephemerides and accelermeter of CHAMP[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2004, 33(2):95-99. [5] SHEN Yunzhong, CHEN Qiujie, XU Houze. Monthly gravity field solution from GRACE range measurements using modified short arc approach[J]. Geodesy and Geodynamics, 2015, 6(4):261-266. [6] 陈秋杰, 沈云中, 张兴福, 等. 基于GRACE卫星数据的高精度全球静态重力场模型[J]. 测绘学报, 2016, 45(4):396-403. DOI:10.11947/j.AGCS.2016.20150422. CHEN Qiujie, SHEN Yunzhong, ZHANG Xingfu, et al. GRACE data-based high accuracy global static earth's gravity field model[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2016, 45(4):396-403. DOI:10.11947/j.AGCS.2016.20150422. [7] 李克行, 彭冬菊, 黄珹, 等. GOCE卫星重力计划及其应用[J]. 天文学进展, 2005, 23(1):29-39. LI Kehang, PENG Dongju, HUANG Cheng, et al. GOCE program and its applications[J]. Progress in Astronomy, 2005, 23(1):29-39. [8] 钟波. 基于GOCE卫星重力测量技术确定地球重力场的研究[J]. 测绘学报, 2011, 40(4):535. ZHONG Bo. Study on determination of the earth's gravity field from satellite gravimetry mission GOCE[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2011, 40(4):535. [9] 刘晓刚. GOCE卫星测量恢复地球重力场模型的理论与方法[J]. 测绘学报, 2012, 41(2):315. LIU Xiaogang. Theory and methods of the earth's gravity field model recovery from GOCE data[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2012, 41(2):315. [10] LANDERER F W, FLECHTNER F M, SAVE H, et al. Extending the global mass change data record:GRACE follow-on instrument and science data performance[J]. Geophysical Research Letters, 2020, 47(12):e2020GL088306. DOI:10.1029/2020gl088306. [11] BEHZADPOUR S, MAYER-GVRR T, KRAUSS S. GRACE follow-on accelerometer data recovery[J]. Journal of Geophysical Research:Solid Earth, 2021, 126(5):e2020JB021297. DOI:10.1029/2020JB021297. [12] PIE N, BETTADPUR S V, TAMISIEA M, et al. Time variable Earth gravity field models from the first spaceborne laser ranging interferometer[J]. Journal of Geophysical Research:Solid Earth, 2021, 126(12):e2021JB022392. DOI:10.1029/2021JB022392. [13] YANG Jungang, ZHANG Jie, CUI Wei, et al. Primary analysis of oceanic mesoscale eddies observation abilities by sentinel-3A SRAL[J]. Journal of Geodesy and Geoinformation Science, 2021, 4(1):56-62. DOI:10.11947/j.JGGS.2021.0107. [14] 翟振和. 海洋测高卫星数据处理理论及应用方法研究[D]. 郑州:解放军信息工程大学, 2015. ZHAI Zhenhe. Researches on theories and algorithms of data processing and application in altimetry satellite[D]. Zhengzhou:PLA Information Engineering University, 2015. [15] 唐新明, 谢俊峰, 张过. 测绘卫星技术总体发展和现状[J]. 航天返回与遥感, 2012, 33(3):17-24. TANG Xinming, XIE Junfeng, ZHANG Guo. Development and status of mapping satellite technology[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2012, 33(3):17-24. [16] 王任享. 天绘一号卫星无地面控制点摄影测量关键技术及其发展历程[J]. 测绘科学, 2013, 38(1):5-7, 43. WANG Renxiang. Key photogrammetric progress of TH-1 satellite without ground control point[J]. Science of Surveying and Mapping, 2013, 38(1):5-7, 43. [17] 王任享, 胡莘, 王建荣. 天绘一号无地面控制点摄影测量[J]. 测绘学报, 2013, 42(1):1-5. WANG Renxiang, HU Xin, WANG Jianrong. Photogrammetry of mapping satellite-1 without ground control points[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2013, 42(1):1-5. [18] 王任享, 王建荣, 胡莘. 天绘一号03星定位精度初步评估[J]. 测绘学报, 2016, 45(10):1135-1139. DOI:10.11947/j.AGCS.2016.20160373. WANG Renxiang, WANG Jianrong, HU Xin. Preliminary location accuracy assessments of 3rd satellite of TH-1[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2016, 45(10):1135-1139. DOI:10.11947/j.AGCS.2016.20160373. [19] WANG Jianrong, WANG Renxiang, HU Xin, et al. The on-orbit calibration of geometric parameters of the Tian-Hui 1 (TH-1) satellite[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2017, 124:144-151. [20] 李德仁. 我国第一颗民用三线阵立体测图卫星——资源三号测绘卫星[J]. 测绘学报, 2012, 41(3):317-322. LI Deren. China's first civilian three-line-array stereo mapping satellite:ZY-3[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2012, 41(3):317-322. [21] 唐新明, 王鸿燕, 祝小勇. 资源三号卫星测绘技术与应用[J]. 测绘学报, 2017, 46(10):1482-1491. DOI:10.11947/j.AGCS.2017.20170251. TANG Xinming, WANG Hongyan, ZHU Xiaoyong. Technology and applications of surveying and mapping for ZY-3 satellites[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2017, 46(10):1482-1491. DOI:10.11947/j.AGCS.2017.20170251. [22] TANG Xinming, GAO Xiaoming, CAO Haiyi, et al. The China ZY3-03 mission:surveying and mapping technology for high-resolution remote sensing satellites[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine, 2020, 8(3):8-17. [23] TANG Xinming, ZHOU Ping, ZHANG Guo, et al. Verification of ZY-3 satellite imagery geometric accuracy without ground control points[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2015, 12(10):2100-2104. [24] TANG Xinming, XIE Junfeng, LIU Ren, et al. Overview of the GF-7 laser altimeter system mission[J]. Earth and Space Science, 2020, 7(1):e2019EA000777. DOI:10.1029/2019EA000777. [25] 唐新明, 谢俊峰, 莫凡, 等. 高分七号卫星双波束激光测高仪在轨几何检校与试验验证[J]. 测绘学报, 2021, 50(3):384-395. DOI:10.11947/j.AGCS.2021.20200397. TANG Xinming, XIE Junfeng, MO Fan, et al. GF-7 dual-beam laser altimeter on-orbit geometric calibration and test verification[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2021, 50(3):384-395. DOI:10.11947/j.AGCS.2021.20200397. [26] 楼良盛, 刘志铭, 张昊, 等. 天绘二号卫星工程设计与实现[J]. 测绘学报, 2020, 49(10):1252-1264. DOI:10.11947/j.AGCS.2020.20200175. LOU Liangsheng, LIU Zhiming, ZHANG Hao, et al. TH-2 satellite engineering design and implementation[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2020, 49(10):1252-1264. DOI:10.11947/j.AGCS.2020.20200175. [27] 杨元喜, 杨诚, 任夏. PNT智能服务[J]. 测绘学报, 2021, 50(8):1006-1012. DOI:10.11947/j.AGCS.2021.20210051. YANG Yuanxi, YANG Cheng, REN Xia. PNT intelligent services[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2021, 50(8):1006-1012. DOI:10.11947/j.AGCS.2021.20210051. [28] LI Deren, WANG Mi, JIANG Jie. China's high-resolution optical remote sensing satellites and their mapping applications[J]. Geo-Spatial Information Science, 2021, 24(1):85-94. |
[1] | 袁俊军, 李凯, 唐成盼, 周善石, 胡小工, 曹建峰. 面向精密位置服务的低轨卫星轨道预报精度分析[J]. 测绘学报, 2022, 51(5): 640-647. |
[2] | 杨凯淳, 吕志平, 李林阳, 邝英才, 许炜, 郑茜. 附加历元间约束的滑动窗单频实时精密单点定位算法[J]. 测绘学报, 2022, 51(5): 648-657. |
[3] | 朱锋. GNSS/SINS/视觉多传感器融合的精密定位定姿方法与关键技术[J]. 测绘学报, 2022, 51(5): 782-782. |
[4] | 刘斌. 基于ICA的垂向GNSS坐标时间序列时空分析建模及反演的理论与方法[J]. 测绘学报, 2022, 51(5): 783-783. |
[5] | 黄刚. 基于深度学习的移动激光点云数据自动分类方法研究[J]. 测绘学报, 2022, 51(5): 786-786. |
[6] | 柴大帅. 多星座GNSS/INS组合导航理论与方法研究[J]. 测绘学报, 2022, 51(5): 787-787. |
[7] | 柳根. 多频多模PPP非组合模糊度固定方法和关键技术研究[J]. 测绘学报, 2020, 49(6): 798-798. |
[8] | 陈俊宇. 利用空间目标监测数据的大气质量密度模型校正[J]. 测绘学报, 2020, 49(6): 800-800. |
[9] | 严丽. BDS/GPS融合精密定位理论与算法研究[J]. 测绘学报, 2020, 49(6): 803-803. |
[10] | 李林阳. 大规模全球GNSS网云计算方法与应用[J]. 测绘学报, 2020, 49(6): 804-804. |
[11] | 白正伟, 张勤, 黄观文, 景策, 王家兴. “轻终端+行业云”的实时北斗滑坡监测技术[J]. 测绘学报, 2019, 48(11): 1424-1429. |
[12] | 刘备, 王勇, 娄泽生, 占伟. CMONOC观测约束下的中国大陆地区MODIS PWV校正[J]. 测绘学报, 2019, 48(10): 1207-1215. |
[13] | 高云鹏, 任天鹏, 杜兰, 陈思睿, 张中凯. CE-5器间分离的同波束干涉测量的准实时监测法[J]. 测绘学报, 2019, 48(10): 1216-1224. |
[14] | 韩松辉, 张国超, 张宁, 朱建青. AR模型中AO类异常值探测及其在GPS卫星钟差预报中的应用[J]. 测绘学报, 2019, 48(10): 1225-1235. |
[15] | 邵璠, 王小亚, 何冰, 张晶. 模糊聚类定权法对SLR定轨精度的影响[J]. 测绘学报, 2019, 48(10): 1236-1243. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||