图1 高分一号卫星发射和飞行状态示意图
卫星结构主要采用铝蒙皮复合材料板，太阳翼基板由碳纤维加铝蜂窝材料制成。卫星热控采用以被动为主、主动热控为辅的方案，通过隔热、散热、等温化、加热设计以及相机独立热控来满足特殊设备的温差和温度稳定性要求。卫星 实现动量轮卸载；采用单组元肼推进系统实现姿态调整、初轨捕获、轨道维持等任务。卫星测控采用统一S波段测控体制（USB），卫星定轨以GPS为主，采用中继测控功能，实现卫星测控功能。卫星采用分散供配电体制，太阳电池阵与蓄电池组联合供电方案。 三、卫星研制历程
高分一号卫星从2010年10月开始研制启动，进入工程预研阶段，完成整星方案设计，之后开始初样研制工作。2012年5月型号进入正样研制阶段。
2012年8月，整星正样产品齐套，整星状态测试开始。2012年9月～2013年1月，先后完成了卫星整星电性能测试、质量特性测试、电磁兼容试验、微振动试验、力学试验、软件固化落焊回归测试、热平衡、热真空试验；2013年2～3月，完成磁试验、老炼试验以及大系统接口试验，整星累计加电时间超过1100
小时（最后100小时无故障）。2013年3月1～10日，完成出厂合板运输状态改装、状态确认及合板测试。
2013年3月20日，卫星运抵发射场，开始发射场测试。4月26日卫星发射。
1．高分一号卫星的技术特点高分一号卫星主要技术特点如下：a. 单星上同时实现高分辨率与大幅宽的结合，2m高分辨率实现大于60km成像幅宽，16m分辨率实现大于800km成像幅宽，适应多种空间分辨率、多种光谱分辨率、多源遥感数据综
项 目 技术性能
轨道
污水综合排放标准轨道类型
太阳同步圆轨道
平均轨道高度 644.5km 降交点地方时 10:30AM 回归周期 41天
渔港之夜
重访、覆盖特性
覆盖：16m相机4天，2/8m相机41天
重访：侧摆条件下，2/8m相机4天 卫星重量 总重量
1060kg
卫星尺寸
发射状态最大包络
Φ2650mm×2000mm
在轨太阳翼展开后的跨度
7930mm
高分成像
谱段/μm
全：0.45～0.90
B1:0.45～0.52, B2:0.52～0.59
B3:0.63～0.69, B4:0.77～0.89 星下点地面像元分辨率 全优于2m，多光谱优于8m 地面幅宽
>60km
宽幅成像
谱段/μm
B1：0.45～0.52；B2:0.52～0.59； B3：0.63～0.69；B4：0.77～0.89
星下点地面像元分辨率 优于16m 地面幅宽
>800km 姿态控制
控制方式
三轴稳定，对地定向
姿态指向精度（含偏流角）
优于0.1°（三轴，3σ） 成像期间姿态稳定度 优于5×10-4。
/s（三轴，3σ） 姿态机动能力
侧摆：±25°，应急时侧摆±35°
测控胃电图仪
测控体制
USB+GPS
星务
遥测码速率
16384bps 遥控码速率
2000bps
电源
太阳翼基板总面积 5.661m 2（1110mm×850mm×6块）
方阵输出功率 1170W（EOL） 电池容量
80Ah 数传
频段
X
数据压缩率 全谱段图像3:1，多光谱图像无损压缩
数据存储容量 1Tbits
传输数据率
2×450Mbps
寿命/可靠度 5～8年，5年末可靠度≥0.6
地源热泵设计
表1 高分一号卫星主要设计指标
谱段合一TDICCD成像技术、双相机一体组合结构设计和智能化成像电子学等技术的集成创新，为实现大幅宽成像，在线阵CCD拼接方式上采用全反全透式光学拼接方案。调焦机构设计采用移动第三反射镜实现调焦，具有移动重量小、机构轻小型化的特点。开展了消杂光完备性设计，有利于成像几何质量的保证。
16m宽幅相机通过4台相机视场拼接实现大视场观测，800km幅宽是国际同类分辨率相机最宽的。相机在继承环境1A、1B卫星30m相机技术基础上，通过加大焦距提高分辨率，采用高刚度一体化支架确保高精度拼接，并采用统一遮光罩设计和新型内交叉视场拼接技术，既保证视场，又使得遮光罩尺寸最小，有利于遮光罩光学设计和整星布局。
此外在高分和宽幅相机上设计了信号可嵌位功能，用于消除电路噪声。研制过程中对相机内方位元素进行测定和控制，提高了地面定标精度。
（4）多数据融合处理及高速数传技术
针对多相机、高码速率要求，6台相机均分两路设计了数传处理与传输通道。为节省使用频带，提高利用率，2通道采用单频双极化传输方式，是CAST968/2000小卫星上首个实现点波束、双通道数据传输的卫星。为实现点波束对地面站的精确控制和可靠性，设计了利用姿态控制计算机计算的天线指向驱动和利用轨道数据自主计算指向位置的异构冗余设计。在国内相同传输体制中采用了最小功率固态
放大器，节约了用电功率，降低了整星用电负荷，有利于增加相机成像时间。
（5）高精度姿态控制技术
通过３个高精度星敏定姿，并在CAST968/2000小卫星上首次采用二浮陀螺进行卫星姿态角速度测定，设计了可关闭红外地球敏感器功能，以冷冗余实现卫星长寿命姿态测量。此外，设计的偏置动量模式等可支持故障模式的成像。经过在轨测试评定，姿态稳定度优于3×10-4°/s，姿态指向精度（星上估值）在1×10-4度量级，侧摆25
战栗者。
需要的时间为185s，均优于设计要求。
（6）高比能量电源技术
采用三结高效砷化镓（GaInP2/GaAs/Ge）电池片和高比能量锂离子蓄电池组组成，实现了高比能量电源。电池片发电效率提高到28％左右，新型锂离子蓄电池组相对传统的镉镍电池组比能量提高2倍，在恒流充电基础上增加恒压基准，将镉镍的TV曲线控制改为恒流-恒压控制，并增加新型均衡充电控制电路，增加硬件过压保护和过放保护措施，保证了整个电源系统的高比能量和高可靠性。
（7）其它改进
将传统S波段应答机下行码速率由4096bps提升到了16384bps，提升了CAST968/2000的测控能力。
采用星上存储及数传通道下传实现星上遥测数据无压缩下传，提高了星上运行状态的可监控性。特别实现全轨道圈定位、星敏、陀螺等数据获取，有利于地面图像几何处理的质量提高。
采用中继测控，提高了卫星全球可测控能力和应急情况下的可测控能力。
图2 偏航90度定标成像原理及实际接收图像
通过优化姿态控制及相关工作流程，将以往星箭分离80s后太阳翼展开的时间缩短到65s，有效提高了入轨段卫星工作与测控效能。
通过关键结构部件承载能力提升，实现板式结构由800kg到1000kg的承载能力的提升，扩展了CAST968/2000平台任务适应能力。
围绕8年寿命要求，开展了初始轨道优化设
作为主业务，高分一号卫星首先将在国土资源、环保、农业等方面发挥作用。随着应用的深化，相信卫星数据还将在其它领域发挥应有作用。
六、结 束 语
作为我国高分辨率对地观测系统重大专项天基系统中的首发星，高分一号针对遥感特点开展了相
图3 高分一号相机成像视场设计(左为高分相机，右为宽幅相机)
图４ 高分一号卫星银川影像图５ 高分一号卫星北京影像
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