5月15日,一則振奮人心的消息從航天領(lǐng)域傳來(lái):我國(guó)首顆專為能源工程設(shè)計(jì)的SAR衛(wèi)星“電建一號(hào)”成功進(jìn)入500公里太陽(yáng)同步軌道。這顆衛(wèi)星不僅是全球能源基建行業(yè)首顆專用X波段合成孔徑雷達(dá)遙感衛(wèi)星,更標(biāo)志著我國(guó)在重大工程監(jiān)測(cè)裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從傳統(tǒng)地面模式向自主天基“天空地一體化”協(xié)同的戰(zhàn)略性跨越。
“電建一號(hào)”由中國(guó)電建牽頭,聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)與天儀空間科技股份有限公司共同研制。發(fā)射成功后,中國(guó)電建所屬成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院的地面團(tuán)隊(duì)立即投入在軌測(cè)試工作,確保衛(wèi)星各項(xiàng)功能正常運(yùn)行。這顆高性能衛(wèi)星的正式入軌,開啟了守護(hù)我國(guó)大國(guó)工程的太空征程。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)重大能源工程的安全監(jiān)測(cè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在高山峽谷、復(fù)雜地質(zhì)條件下,傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段往往難以全面、精準(zhǔn)地捕捉工程隱患。成都院衛(wèi)星研發(fā)團(tuán)隊(duì)形象地比喻道:“過(guò)去監(jiān)測(cè)工程就像用放大鏡在地上找問(wèn)題,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,還存在盲區(qū);而‘電建一號(hào)’的出現(xiàn),相當(dāng)于為工程裝上了‘天眼CT’,能夠全天候、全覆蓋、高精度地監(jiān)測(cè),哪怕是毫米級(jí)的位移變化也無(wú)所遁形。”
作為全球能源基建領(lǐng)域的首顆專用SAR衛(wèi)星,“電建一號(hào)”搭載了先進(jìn)的平板式X波段相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng),其聚束模式成像分辨率優(yōu)于0.5米。依托合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)(InSAR),衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)對(duì)地表及構(gòu)筑物毫米級(jí)形變的全天候、全天時(shí)監(jiān)測(cè),不受云雨天氣影響,徹底改變了傳統(tǒng)光學(xué)衛(wèi)星受天氣限制、地面測(cè)點(diǎn)覆蓋不足的被動(dòng)局面。
在核心技術(shù)方面,“電建一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破。要實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)地表形變監(jiān)測(cè),衛(wèi)星必須具備“精準(zhǔn)記憶”能力。科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了軌道控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了200米級(jí)高精度軌道重訪控制,大幅提升了InSAR技術(shù)的成功率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了亞毫米級(jí)形變監(jiān)測(cè)。正如“電建一號(hào)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)電建首席技術(shù)專家、成都院董事長(zhǎng)張世殊所言:“這相當(dāng)于讓衛(wèi)星擁有了‘肌肉記憶’,能夠精準(zhǔn)捕捉毫米級(jí)形變,提前預(yù)警工程風(fēng)險(xiǎn),為國(guó)家重大工程建設(shè)提供有力保障。”
“電建一號(hào)”的入軌,不僅是一項(xiàng)技術(shù)突破,更體現(xiàn)了我國(guó)央企在關(guān)鍵領(lǐng)域的擔(dān)當(dāng)。衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過(guò)地面接收站傳輸至數(shù)據(jù)處理中心后,經(jīng)過(guò)高性能處理軟件的快速分析,形成可供工程應(yīng)用的信息產(chǎn)品。整個(gè)數(shù)據(jù)鏈路完全自主、安全可控,徹底改變了我國(guó)能源工程監(jiān)測(cè)對(duì)國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)的依賴局面。張世殊表示:“這標(biāo)志著我國(guó)重大戰(zhàn)略性工程數(shù)據(jù)資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立自主。”過(guò)去,我國(guó)能源基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)供給與核心算法長(zhǎng)期依賴國(guó)外,數(shù)據(jù)獲取成本高、時(shí)效性差;如今,“電建一號(hào)”從衛(wèi)星載荷到平臺(tái),從發(fā)射測(cè)控到數(shù)傳應(yīng)用,打通了X波段雷達(dá)衛(wèi)星的完整技術(shù)鏈條,實(shí)現(xiàn)了從依賴國(guó)外到自主專用的轉(zhuǎn)變。
更值得關(guān)注的是,“電建一號(hào)”是中國(guó)電建布局能源商業(yè)航天的重要一步。作為央企中首批涉足衛(wèi)星制造的數(shù)據(jù)要素型企業(yè),中國(guó)電建以該衛(wèi)星為起點(diǎn),正在構(gòu)建能源工程領(lǐng)域的專用星座。同期啟動(dòng)的“電建二號(hào)”——低軌微波鏈路測(cè)雨衛(wèi)星已進(jìn)入研制階段,未來(lái)將與“電建一號(hào)”組成覆蓋能源工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)全生命周期的空間信息支持系統(tǒng)。
“電建一號(hào)”的應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛。在地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別與預(yù)警領(lǐng)域,衛(wèi)星利用時(shí)序InSAR技術(shù),可大范圍捕捉地表形變征兆,推動(dòng)災(zāi)害應(yīng)對(duì)模式從被動(dòng)應(yīng)急向主動(dòng)預(yù)警轉(zhuǎn)變;在重大構(gòu)筑物健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,衛(wèi)星可開展非接觸、面狀連續(xù)監(jiān)測(cè),全面掌握結(jié)構(gòu)形變狀態(tài),為預(yù)防性維護(hù)提供精準(zhǔn)決策依據(jù)。衛(wèi)星將持續(xù)積累時(shí)空形變大數(shù)據(jù),支撐工程設(shè)計(jì)優(yōu)化與長(zhǎng)期運(yùn)維,助力構(gòu)建“天空地內(nèi)水(衛(wèi)星+低空+地面+深地+水下)”一體化智能感知體系。
該衛(wèi)星系統(tǒng)可直接服務(wù)于國(guó)家重大能源工程、水利與交通項(xiàng)目,提升勘察設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)全周期的安全管控水平。同時(shí),通過(guò)提供精準(zhǔn)的工程及地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù),為綠色低碳能源科學(xué)布局與“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施提供技術(shù)支撐。在極端氣候頻發(fā)、地質(zhì)災(zāi)害加劇的背景下,“電建一號(hào)”所代表的低成本、高精度、高頻次天基監(jiān)測(cè)能力,正在為復(fù)雜環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)提供“電建方案”。隨著這顆承載著自主創(chuàng)新使命與央企擔(dān)當(dāng)?shù)男l(wèi)星正式入軌,我國(guó)能源工程安全監(jiān)測(cè)已邁入太空高精度時(shí)代,一條“天上看、地面核、數(shù)據(jù)聯(lián)”的新路徑正在鋪展向前。















