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高分系列卫星是一个庞大而“基因优秀”的家族，每颗卫星都各有特色，各怀“绝技”，担负着特定的对地观测使命。
但对于遥感应用而言，卫星发射上天只是工程的一部分。毕竟，天上获取的数据，只有拿回地面应用才有意义。高分专项立项时，就致力于天地协调同步发展。中国电科54所承担了建设高分地面任务管控系统的任务。
“地面任务管控系统是进行任务优化决策和控制卫星的中枢神经系统，是连接卫星与应用的桥梁，是整个高分工程效能发挥的关键，它的运行质量决定了高分卫星能否准确高效地为用户提供对地观测服务。”中国电科54所高分专项地面任务管理团队负责人马万权说，从这个角度说，它就是卫星的最强“大脑”，充当着用户与卫星的“管家”。
据介绍，观测任务优化决策的目的是最大限度地发挥卫星在轨运行效益，防止卫星运行效率低下甚至“空转”不产生效益。“根据卫星的研制成本和在轨寿命，没有任何数据产出和应用的‘空转’，一天的损失可达百万元。”
“卫星有效载荷的每个动作都是由地面任务管控系统编排和发出的。”马万权介绍，从用户提出对地观测需求开始，它就负责统筹各用户的需求，将各类任务分解编排成卫星和地面系统可以执行的计划，调度高分卫星和地面数据接收系统、地面数据处理系统履行自己的使命。同时，通过对传输下来的遥感数据进行分析，也可以动态地监视卫星的工作状态及其有效载荷的健康状态。
为发挥基础设施共用、任务统筹决策的优势，“一星一系统”即为每颗卫星独立建设地面任务管控系统的方案从一开始就行不通。只有多星共用一套地面任务管控系统，才能最有效地发挥高分专项的作用。
然而，一体化建设的顶层方案，在设计上存在诸多的难题：每颗卫星都有自己的“绝活儿”，它们的轨道、搭载的载荷都有很大的差异，既要满足当时拟发卫星的运行需求，还要以开放的眼光，适应未来航天地面任务建设的发展。
马万权说，基于高分卫星数量多、种类多、管理方式复杂的特点，地面任务管控系统采取了“平台加插件”的一体化设计方案，避免了“一星一系统”的出现，并有效发挥了基础设施共用共享和任务统筹决策的优势，提高卫星应用的运转效率。他表示，这一系统的建设，为遥感卫星的地面应用做了一个示范。
“高分地面任务管控系统主要有几个创新特点：一是管控的卫星种类多，涉及陆地、气象、海洋观测卫星；二是管控卫星载荷的种类多，包括可见光、红外、高光谱、微波、激光、大气测量等仪器；三是卫星计划编排快；四是用户服务范围广，包括国土、农业、应急等行业及区域用户等。”马万权表示，虽然每颗高分卫星各有特点，但一体化的设计有效地发挥了基础设施共用共享和任务统筹决策的优势。
应用渐入佳境
如今，在国土、林业、农业、海洋、环保、气象、水利、减灾、住建、交通、公安、卫生、统计、扶贫、旅游、审计、安全生产、保险、高铁、海关等等几乎一切和国计民生相关的领域，都渐渐有了“天空之眼”的身影。
高分数据应用，已成为相关部门主体业务不可或缺的手段及各级政府治理结构和治理体系的重要支撑，很大程度上实现了对国外同类型卫星数据替代。
以高分七号为例，李子风描述了它未来的应用场景：获取地形地貌、植被覆盖、经济发展等多要素信息，全面掌握自然、人文、经济的空间分布及时序演变情况，为国土空间规划编制提供支撑；用于全国土地利用变更调查监测与核查，让土地利用变化情况一览无遗；用于检查矿山开发等，及时制止盗采滥采、环境破坏等行为；为极地科学考察与冰盖变化监测提供高精度数据支撑……
但在很多人看来，高分卫星是名副其实的“高科技”。在天上运转的卫星跟普通百姓的生活有什么关系？
“高分专项是一项创新工程、‘天眼’工程、应用工程和民生工程，更是军民融合的典型应用，和百姓生活密切相关。”李子风说，网约车、叫外卖、查快递……现代人的生活离不开手机中的导航定位功能和地图应用，而导航定位功能不仅依靠北斗、GPS之类的导航卫星，还需要测绘卫星的支持。
“车辆和手机的位置精度由导航卫星保证，而地图的精度则由测绘卫星实现。”李子风说，特别是去年发射的‘高分七号’卫星，就能够大幅提升我国地图的精度，以后大家出行就可以使用高分七号获取的地图和北斗的导航信号，让我们的航天技术更精准地服务于人们的日常生活。
李子风表示，目前“高分专项”成果已覆盖国民经济各领域，应用前景非常广阔，但在应用深度和广度方面尚需进一步拓展，省高分中心致力于高分专项在我省的推广应用，只有让这些数据真正落地，才能发挥高分卫星数据的最大的效用。（河北日报记者王璐丹）
