今天一起認識國家重大科技基礎設施——航空遙感系統。遙感，顧名思義就是遙遠的感覺，是指不直接接觸目标物體，而使用傳感器接收物體反射或發射的電磁波信号，來揭示物體的各種特征。遙感技術不僅能擷取地球表面資訊，還能一定程度地穿透植被、水體等，揭示地表覆寫之下不為人知的秘密。
航空遙感系統：“空中變形金剛”
航空遙感，其實離我們大家并不遙遠。比如在甘肅積石山6.2級地震救援中，翼龍無人機就在第一時間趕赴現場，通過遠紅外線遙感等執行任務，為救災工作提供了重要支撐。
新一代大型航空遙感系統，不僅體積更大，本領也更強，被稱為是“空中變形金剛”。航空遙感系統外表看上去就是一架新舟60飛機，但是它已經被精心改造、全副武裝，集光學、微波、雷射、紅外等各種不同載荷于一身，形成了18個不同類型的觀測視窗，不僅可以清晰地看到地表，還能夠精準透視地下，可以說是“十八般武藝樣樣精通”。
更為關鍵的是，它還可以根據任務需要，裝載不同載荷進行同步工作，能夠實作7種不同的組合方式，在國土測繪、應急減災和生态保護等領域具有重要的作用。
記者體驗航空遙感系統執行觀測任務
總台央視記者 鄭玮玮：我現在是在遼甯營口蘭旗機場，這裡是中國科學院建設運作的國家重大科技基礎設施“航空遙感系統”的外場運作基地。在我身邊就是新舟60遙感飛機，以這架飛機為飛行平台的航空遙感系統是大陸目前綜合能力最強的科學實驗平台。
中國科學院空天資訊創新研究院航空遙感中心副主任 朱金彪：新舟60遙感飛機是整個系統的空中平台，它的最大特點是裝載能力特别強，從載荷的角度來講，它可以對地觀測有7種18個對地觀測視窗供載荷使用。在這塊區域看到的是微波載荷的觀測視窗區域。這是左側壁雷達天線罩，可以安裝合成孔徑雷達天線。再往後來，這塊區域是通過一個4米多長的剛性基線，連接配接安裝兩個大的吊艙。吊艙下面也是雷達天線罩，吊艙内部可以安裝雷達的天線，整個這塊區域構成的微波載荷的觀測視窗區域，可以同時安裝6個波段的合成孔徑雷達天線，來實作對地微波觀測。
新舟60全副武裝，就成了具備強大觀測能力的航空遙感系統。根據即将執行的海陸統籌實驗任務，科研團隊選擇了多光譜、高光譜、雷射、合成孔徑雷達等多種載荷的協同觀測方式。将通過多次飛行擷取當地陸海交界、海岸帶區域的高品質遙感資料。
中國科學院空天資訊創新研究院航空遙感中心進階工程師 劉玉泉：我們這次實驗主要是面向生态、國土、海洋、交通等行業使用者。針對陸海交界、海岸帶區域的高空間分辨率、多模态資料應用需求，擷取多光譜、高光譜、雷射、合成孔徑雷達等高分辨率遙感資料，服務于城市、濕地等環境監測，以及海上交通管理等典型場景。
航空遙感系統完成多個國内首次應用
新一代航空遙感系統突破了艙外多挂點和機體連續大開口飛機結構設計等一系列關鍵核心技術，可以滿足光學、微波、雷射、紅外等多種載荷同時安裝、資料協同擷取，填補了國内具有長航程、多功能、多觀測視窗的中大型航空遙感飛機研制空白。
新舟60遙感飛機，也因“一機七構型”的改造，被稱為“空中變形金剛”。“變形金剛”的本領之強，就展現在能夠在機艙内外同時裝載多達十餘套光電微波載荷，可以根據使用者需求進行選裝選配，就像搭積木一樣來選擇觀測載荷和觀測視窗，實作不同的功能構型和飛行能力，充分展現了其靈活與機動優勢。尤其是在機艙外挂載裝置會改變飛機的氣動外形，對飛機飛行安全産生直接影響，而“變形金剛”的外挂功能也充分展現了航空遙感系統建設的關鍵技術水準。
中國科學院空天資訊創新研究院航空遙感中心副主任 朱金彪：目前我們看的這塊區域可以裝載三個光學相機，這是兩台光學的相機，目前看到這一台是多光譜相機，它下面是一個光學玻璃。這塊區域是電子裝置機櫃，這是它的顯示屏，可以顯示裝置的技術狀态和快視圖像。這一台是三維雷射雷達，它的下面一塊是光學玻璃，通過光學玻璃對地觀測。
航空遙感系統上的多個載荷同步對地觀測，然後通過實驗室後期處理，最終就可以生成各類資料産品滿足不同領域的重大需求。2023年，依托航空遙感系統，中國科學院組織開展了“黑土糧倉”科技會戰三江示範區航空飛行綜合觀測試驗。航空遙感系統搭載8套大型遙感裝置，與衛星、無人機、地面采樣等相結合的方式，共同實施黑土地空地立體監測，多頻次全面“體檢”提高了黑土地耕地産能與品質監測能力，建構出黑土地耕地檔案，為保護利用好黑土地、保障大陸糧食安全提供了重要的科技支撐。
在今年的青藏高原綜合科學考察中，航空遙感系統在祁連山八一冰川地區實施冰川透視航空與地面聯合科學實驗，這是國際上首次開展基于航空平台的三波段雷達聯合冰川探測實驗。測區海拔4400米以上，飛行高度首次要求6500米以上，在連續飛行兩個月20多架次之後，團隊擷取了清晰的冰川剖面圖，能夠清晰反映出冰面與大氣、冰川與基岩的界面線，以及位于冰芯鑽孔深度80米處的狀況，對解決冰川厚度遙感監測難題、突破冰儲量估算瓶頸等具有重大意義。
與衛星遙感相比，航空遙感可以靈活選擇觀測時間、觀測位置以及觀測手段，具有機動性強、分辨率高、觀測内容豐富、載荷配置靈活、響應時間短等獨特優勢，是區域高分辨率多源遙感資料的最重要來源，在科學研究、載荷校飛、應急減災等國家重大需求中發揮着越來越重要的作用。
中國科學院空天資訊創新研究院航空遙感中心副主任 朱金彪：它是新型載荷的實驗平台，比如說咱們國家第一顆雷射碳監測衛星，它的雷射雷達載荷就是在新舟60遙感飛機上完成的技術驗證。從這個角度來講，我們把它稱作“載荷的空中實驗室”。
2023年，航空遙感系統全年共支撐了15項國家任務，内容涉及黃河三角洲陸海一體生态監測試驗、“一帶一路”世界遺産監測保護典型應用示範、基于北鬥時空基準的高精度數字影像擷取等方面。飛行207架次、849小時，共享給30多個使用者部門，在生态環境、自然資源、國土測繪等行業和領域得到了深入廣泛的應用。
未來，科研團隊将圍繞國家“十四五”重點研發計劃“航空協同透視探測技術系統”項目繼續展開攻關研究，建構分布式多航空載荷、平台及應用全鍊條航空透視探測技術體系，服務國家重大需求。（總台央視記者 帥俊全 鄭玮玮 楊小剛 李承澤 營口台）
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