新華社北京11月3日電 題：高分七號衛星上的孿生“攝影師”——解碼雙線陣相機
新華社記者胡喆
11月3日，我國高分辨率對地觀測系統重大專項的高分七號衛星順利發射入軌。在高分七號衛星上，承擔高分辨率測繪成像主任務的是由中國航天科技集團有限公司五院508所研製的雙線陣相機，被專家們形象地稱為“衛星上的孿生攝影師”。
雙線陣相機，顧名思義，就是兩臺線陣推掃成像相機，位置一前一後，分別是前視相機和後視相機，為地球拍攝出清晰立體的圖像。
508所相機項目負責人楊居奎介紹，前後視相機的成像光機主體，相當於單反相機的長焦鏡頭，設計完全相同，看上去一模一樣，就像一對雙胞胎，可以滿足立體成像的需求。
“兩臺相機採用相同的光機主體設計，可以大大減少設計和後期相機鏡頭裝調的工作量，縮短研製週期和成本；兩臺相機在裝調階段產生的數據，還可以互相比對印證，提高效率。”楊居奎說。
那麼，相機如何協助衛星測繪得到立體影像效果？專家解釋，隨著高分七號衛星的穩定飛行，衛星上攜帶的前、後視相機以推掃方式，分別從前後兩個方向對地面同一景物進行不同角度的觀測，先從後面拍，再從前面拍，這兩張前後一定角度的成像，結合衛星的精確定軌參數，經過大量數據處理和座標轉換等，能推演出平面數據和高程數據。同時，衛星攜帶的激光測高儀測出來的高程數據能夠對前面提供的高程數據進行標定，高精度立體影像就出爐了。
雖是雙胞胎，但工作模式卻有不同。專家介紹，高分七號衛星上的後視相機比前視相機另外多設計了4個多光譜譜段成像功能，用來製作彩色地圖。從506公里的軌道高度，前視相機對地角度取值26°，後視相機對地角度為5°。這樣的優點是既能夠得到立體的成像效果，也可以得到近似於正視地球的效果。正視及接近於正視的遙感圖像，可以滿足除測繪外的國土普查、地物辨別、農作物種植等方面的需求。
此外，高分七號雙線陣相機兩臺“雙胞胎”相機分辨率是亞米級的，前視相機分辨率為0.8米左右，後視相機出圖有兩種分辨率，全色譜段（黑白照片）分辨率為0.64米，多光譜譜段（彩色照片）分辨率為2.6米左右。
作為測繪衛星，高分七號衛星的主要任務是為地球做精細的表面詳查並繪製成立體地圖，即包含地物高度信息的地圖。為了這個“測繪功能”的特殊性，高分七號雙線陣相機的設計不同於其他高分辨率相機。
雙線陣相機的技術負責人王長傑介紹，測繪遙感相機有其特殊要求，成像系統除了需要提供優異的像質外，還需要極高的系統穩定性，對地攝影效果的穩定性要求特別苛刻。
“為建立地物點像方和物方座標之間的準確幾何對應關係，前後視兩臺相機主距、相機畸變及前後視相機光軸指向等指標要求，均比普通遙感相機要高得多，需要提交的性能測試數據也更多。”王長傑說。
高分七號雙線陣相機不僅分辨率高，圖像層次細節更多，成像幅寬還達到了20公里，為製圖的高效性奠定基礎。王長傑表示，從資源三號三線陣測繪相機到高分七號雙線陣測繪相機，我國測繪相機又上了一個臺階，未來更加值得期待。
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