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中国航天测绘的尖兵

在开创中国航天测绘事业的道路上,王任享带领的卫星摄影定位应用系统研究团队是一支特别能战斗的尖兵队伍。

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中国第一颗摄影定位卫星矗立在发射架上

1987年9月9日,中国第一颗摄影定位卫星矗立在酒泉卫星发射场的发射架上。在卫星摄影定位工程总师、航天部第五研究院闵桂荣院长(中国科学院、中国工程院院士)等相关领导带领下,卫星、运载火箭、发射、测控、应用等摄影定位工程各分系统的主要负责人齐集现场。王任享、张绪茂、陈明贵等卫星应用系统总体组成员望着待机发射的卫星,心中有一种“婴儿”降临前的期盼与莫名的紧张。前来发射场的那天晚上,王任享心情很不平静,十多年来参与科研攻关的场景一幕幕浮现眼前。

泰伯网中国工程院王任享院士在卫星发射场

在上大学的时候,王任享就开始关注着美苏航天技术在测绘领域的发展了。1957年、1958年苏美发射卫星相继成功。20世纪60年代,为了监视与摧毁对方战略性武器,美苏便竞相发展卫星摄影测量技术。此时,王任享意识到:“航天摄影测量已经成为对境外目标侦察、定位乃至进行区域测图的重要手段。” 1970年4月24日,中国第一颗人造地球卫星发射成功。正在五七学校养牛的王任享一遍遍听着来自太空的东方红乐曲,有些心灰意懒:“中国的航天测绘事业也许与自己无缘了。”没想到,就在4年后(1974年)王任享调进401研究室。

泰伯网中国东方红1号卫星

王任享来到曾经神秘的401研究室,才知道了肩负的责任与使命。中国的卫星上天之后,中国测绘工作者敏感地意识到,航天技术已经成为高新技术的一个制高点,航天测绘已经成为实行国家安全战略的重要手段与保障。1970年8月,测绘领导机关决定在北京组成卫星摄影定位研究小组,了解国内外航天技术发展状况,探索适合中国实际条件的卫星摄影定位的原理和技术途径等。次年,在测绘研究所组建专门的卫星摄影测量的研究室——401研究室。401室研究人员先后提出了两套航天相机方案,因为相机太重超出了航天技术的实际水平,两次论证会都对拟定的技术方案亮出了红牌。山穷水尽的悲观畏难情绪一度出现了。测绘研究所领导一方面做疏导工作,给大家鼓劲,一方面充实401研究室的研究人员,希望引进新鲜血液,碰撞出新思路。在这种情况下,王任享调入401研究室,可谓临难受命。

泰伯网401研究室在武汉珞珈山的科研楼

通过一段时间对卫星摄影测量基本原理的学习,王任享发现:利用轨道摄站坐标和卫星姿态解决目标定位问题,与他曾经研究过的利用雷姆雷达数据进行空中三角测量平差有许多类同之处。于是提出由两个地相机改为一个地相机的新方案,同时降低对航天相机的指标要求。经过反复试验与论证,新方案优化了相机设计方案,减少了卫星载荷,为卫星成功发射、巡航摄影、返回舱着陆创造条件,因而得到肯定。但是,天有不测风云,卫星摄影定位传感器预定的卫星平台发射失败,课题被迫下马。1975年8月,上级决定暂时解散401研究室。虽然课题下马了,但是经过近5年的不懈探索,锻炼了航天测绘技术队伍,逐渐形成了中国卫星摄影定位总体技术方案,为后来工程立项、进行了人才与技术准备。

卫星摄影定位课题的转机始于1978年的全国科学大会。根据上级指示,测绘研究所在航空摄影测量研究室成立研究小组,重开卫星摄影定位研究。王任享回到课题组,继续参加完善技术方案的工作。王任享根据国外卫星摄影测量的发展状况和国内航天技术的发展水平,提出了研制200毫米×370毫米大幅面测量相机的新思路,并对卫星像片的平差精度进行了估算。1979年5月和1980年3月,先后对摄影定位卫星的技术方案进行了论证。1980年4月,上级批准了卫星摄影定位项目,并列入了国家重点型号研制项目,代号为480工程。

泰伯网第一颗摄影测量卫星搭载的航天相机

480工程进入实施阶段,王任享作为应用系统总体组成员和组长,肩负起统筹工程实施的任务。应用系统总体组对工程总体进行了设计与谋划,明确了各分系统的职能、任务、时间结点等。王任享作为技术总负责人,认真审验利用国外卫星像片进行摄影质量、地物判读、地形图测绘的评估报告,对各关键技术严格把关。王任享还亲自作卫星摄影定位的技术报告,征询测绘专家们的建议。1986年6月,国务院、中央军委联合下发摄影定位卫星研制任务书,确定:发射2颗摄影测量定位试验卫星,而后发射3颗装备卫星。至1986年底,完成了卫星发射前的全部准备工作。箭在弦上,择机待发。

泰伯网王任享介绍卫星摄影质量实验情况

泰伯网正在组装的首颗摄影定位卫星

随着指挥员倒计时口令,火箭喷着火焰腾空而起,卫星带着研制人员18年来的心血、汗水与期望飞向太空。卫星成功送入太空轨道。王任享与在场的480工程研究团队的人员无不欢欣鼓舞。卫星在星海里穿行,在预定轨道巡航,航天相机对准地球预定区域一次次地摄取着可见光图像。7天后,卫星把载着摄取了大量地面图像的回收舱送回地球。回收舱最终飘落在四川省中部。

泰伯网卫星回收舱装上进京的汽车

面对来自太空的中国人摄取的第一批卫星图像,测量技术人员如获至宝,小心细致地按照作业程序和试验经验进行了冲洗。冲洗出的图像证明:地相机拍摄的像片影像,摄影胶片的处理,像片摄影测量都很成功。1988年8月5日,第二颗摄影定位卫星成功上天,其星像片达到6等星的水平。研究人员对图像进行专业处理,经过检测,无控定位中误差减小为300米,优于立项指标。测绘技术人员克服卫星像片比例尺特别小给立体测图带来的种种困难,测绘了许多目标区20米等高距1:5万比例尺地形图,以及重要目标和地形要素的判读。

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1988年11月29日,在北京召开卫星摄影定位与测图研究成果评审会。中国著名航空摄影测量专家、评审委员会主任钱曾波教授提出:此项研究内容丰富,大大超出了摄影定位的内容,建议改为卫星摄影定位与测图。1989年11月,王任享邀请中国科学院院士王之卓教授和李德仁教授到测绘研究所讲学、参观。两位教授观看了卫星摄影测量成果,给予很高的评价。王之卓教授高兴地说:“从航空摄影测量到航天摄影测量是中国测量界的大事件,是中国测绘人的骄傲。”

泰伯网王任享在研究卫星图像

泰伯网王之卓(左二)、李德仁(右二)教授观看卫星测量成果

卫星摄影定位两颗试验卫星的成功,是中国在解决国外无图区目标定位和测图的首次实践和重大突破,标志着我国航天摄影测量事业进入了实用阶段。后来,480工程获得省部级科技进步一等奖和国家科技进步一等奖。1991年7月9日,480工程在人民大会堂举办报告会,并展出系列成果。在解放军总部领导的陪同下,中华人民共和国主席杨尚昆莅临会议,驻足观看和询问,对中国取得的航天测绘成就表示祝贺,对航天测绘成果大加称赞。汇报会之后,480工程的研制团队一鼓作气,发射了三颗装备卫星,完成了工程预定目标。

480工程专家合影。从左到右:刘承德、王壮(卫星系统总师)、王任享(应用系统总师)、林华宝(装备星工程总师)、张绪茂、周小舟 。

王任享和张绪茂研究员作为卫星摄影定位地面应用系统研制的领军人物,多年后回忆研制历程,依然唏嘘不已:“工程立项不易,研制过程一波三折。完成这样的大工程,是测绘人与航天人共同奋斗的结果,480工程开创了中国的卫星摄影测量事业,这是我们人生的荣幸,也是我们乾舆人生的最大收获。”
毫无疑问,480工程是中国航天测绘发展道路上的一座里程碑。在开创中国航天测绘事业的道路上,王任享带领的卫星摄影定位应用系统研究团队是一支特别能战斗的尖兵队伍

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