2025年12月,我国首颗能源工程专用卫星——“电建一号”成功研制并下线。以往,我国重大能源工程质量的监测,主要是通过在施工场所及周边高山峡谷安设大量监测装置来实现,施工难度大,精准度也有限。而“电建一号”可以在太空中以毫米级的精度,确保重大工程建设不差分毫。
这颗由中国电建成都院与中国地质大学(武汉)联合研制的高性能雷达遥感卫星,搭载X波段合成孔径雷达载荷,具备全天候、全天时观测能力,标志着我国重大工程地质灾害监测与安全预警体系实现了从传统地面模式向“天空地”一体化协同模式的跨越。
“电建一号”的诞生旨在解决传统工程安全监测的痛点。过去,传统光学卫星易受天气和植被干扰,核心形变监测算法与软件也多依赖国外,存在数据获取成本高、时效性差等问题。如今,中国电建成都院依托西部超级水电工程,通过系统理论创新与关键技术攻关,成功打通了从卫星设计制造、在轨测控、数据下传到专题信息提取与工程化服务的完整技术链条,实现了该领域从“依赖外援”到“自主可控”的根本转变。
该卫星的成功研制得益于六大核心技术的支撑:
全链条技术体系首创,一站式服务。首次构建面向重大水电工程的闭环天基监测技术体系,形成“卫星+算法+平台”一体化解决方案。
轻量化SAR卫星突破,重量减半能力不减。自主研发的高精度X波段SAR卫星,整星质量控制在300公斤以下,相比传统SAR卫星重量与成本大幅降低,实现了高可靠、低成本、轻量化的工程化目标。
高稳定平台控制,打上“星空钉”。通过精密轨道确定与星载时频同步技术,实现高精度姿态指向与定轨,为毫米级形变监测打下基础。
自主地面处理系统,处理快如闪电。完全自主开发专用地面数据预处理软件,采用GPU并行计算架构,实现从原始回波数据到标准影像产品的高效处理。
智能化预警平台,工程的“专属健康顾问”。研发多源InSAR形变自动化处理平台,实现形变产品生产与卫星重访周期同步,使工程安全进入“准实时监护”模式。
“同轨异频”组网观测,看得更勤、更全。创新提出“同轨异频”卫星组网与“天空地”协同监测新范式,将重访周期大幅压缩,实现全天候、全覆盖、无死角监测。
据悉,和其他光学遥感卫星相比,这颗雷达遥感卫星可以全天候观测,在500公里外的太空轨道实现对地表及构筑物毫米级细微形变的感知,哪怕地面上山体或工程设施有1毫米的变化,它都可以看得清清楚楚。用它的火眼金睛传回毫厘不差的高精度影像,可广泛应用于重大工程施工建设以及地震、山体滑坡等自然灾害的预警及救援。
该卫星将逐步与“电建二号”低轨微波链路测雨卫星等一系列卫星协同,构建覆盖能源工程勘察、设计、施工、运营全生命周期的空间信息支持系统,实现从依赖国外卫星数据到自主专用星群的转变。
未来,该卫星系统将直接服务于国家重大能源工程项目,提升勘察设计、施工建造、运营维护全周期安全管控水平,并通过提供精准气象、水文及地质环境数据,支持新能源开发与国家“双碳”战略实施,赋能基础设施数字化转型,将对我国能源与基础设施建设领域的安全保障与智能化发展产生深远影响。
另据了解,“卫星+基建”的模式也正在引领行业安全管控升级。该技术体系未来可广泛应用于西部高山峡谷流域梯级工程、长大线性交通工程、重大能源管网等国家战略项目。目前,卫星自主技术已在电力、交通、城市安全等多个领域催生创新应用,例如国家电网利用遥感卫星提升输电通道勘察与灾害应急效率,中铁五院构建高精度数字化测绘服务方案,四川绵阳开展房屋安全智能监测网试点等,正以中国技术守护中国工程。
(本报综合报道)
