分辨率从1米到500米，幅宽从10公里到650公里，能穿越云雾雨电，监测南方降雨，掌握北方雾霾，能清晰地看到地面的一般建筑，也可任意观察我国一个省的全貌……8月10日6时55分，在太原卫星发射中心，长征四号运载火箭托举起高分三号卫星，划破苍穹升空。至此，继高分一号、高分二号以及高分四号之后，我国高分辨率对地观测系统重大专项家族又迎来一位“天眼特工”。
随着高分三号卫星顺利升空，我国高分专项又向前迈出了重要一步。在地球的大气层外，一张“中国造”的“天眼”网络正逐步成型，地球上的一景一物，都被其尽收眼底，并传回地面。
动态
高分三号卫星总重量约2.8吨，装载一台大型的C频段合成孔径雷达（简称SAR），运行于平均轨道高度为155公里的太阳同步轨道，是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化高分辨率微波遥感卫星，也是国内首颗设计寿命为8年的低轨道卫星。
高分三号卫星是高分专项工程实现时空协调，全天候、全天时对地观测目标的重要基础。为满足多用户需求，它在系统设计上进行了全面优化，具有高分辨率、大成像幅宽、多成像模式、长寿命运行等特点，主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平。
托举高分三号卫星上天的“巨人”是长征四号丙运载火箭。针对发射高分三号卫星，长征四号丙火箭为适应卫星发射技术指标要求，同时提高可靠性，进行了必要的技术改进：为了进一步提高火箭的飞行可靠性，长征四号丙火箭首次采用控制系统双捷联冗余方案；为了满足高分三号卫星的发射条件，使用了提高长征四号乙/丙火箭运载能力的相关技术，包括使用复合材料结构产品，使用轻型化耐高温电缆，增加三级发动机喷管面积比提高比冲等。
创新
整星具备12种成像模式
高分三号卫星能够全天候和全天时实现全球海洋和陆地信息的监视监测，并通过左右姿态机动扩大对地观测范围和提升快速响应能力，其典型特点之一即成像模式多，系统设计复杂。它整星具备12种成像模式，是世界上C波段SAR成像模式最多的微波遥感卫星，涵盖了传统的条带成像模式和扫描成像模式，以及面向海洋应用的波成像模式和全球观测成像模式，是“一星多用”的典范。
在众多成像模式中，波模式和全球观测模式是专门针对海洋观测的，主要为我国获取全球的海浪和海面风的全球观测数据。高分专项应用系统副总师蒋兴伟表示，我国在全球各大洋的船舶，无论是从事交通运输、大洋渔业还是调查科考，航行在汪洋大海上，海面风和浪的信息无疑是很重要的。“这会直接影响到船只航行的安全，所以，对风和浪的实时观测，可以帮助我们建立起全球海浪和海面风的预报模式。由此，海洋、气象学家可进一步做出24小时、48小时甚至72小时的全球海洋预报，更好地为海上船只提供服务。”
最高分辨率可达1米量级
高分三号卫星系统载荷副总师禹卫东称，高分三号卫星分辨率从1米到500米，成像幅宽从10公里到650公里。不但能够大范围地普查，一次最宽可以看到650公里范围内的图像，进行海上绿潮普查和溢油监测等，也能够对特定的区域进行详查，清晰地分辨出陆地上的道路、一般建筑。
高分三号卫星的最高分辨率达到1米，可以刻画出更多细节，由此来满足不同用户对不同目标成像的需求。由于具备1米分辨率成像模式，使得高分三号卫星成为世界上C频段多极化SAR卫星中分辨率最高的卫星。同时，高分三号卫星图像质量良好，达到国际同类卫星的先进水平，可以为用户提供高质量精细化的图像数据。
微波遥感不惧雷雨黑夜
目前，高分专项已经发射的高分一号、高分二号、高分四号等卫星，以及正在研制的高分五号、高分六号和高分七号等卫星，多是光学遥感卫星，可提供高精度光学对地观测遥感数据。与它们不同，高分三号卫星是一颗微波遥感卫星。
我国南方刚刚过去的7月暴雨洪灾让人记忆犹新。高分专项工程总师童旭东说，对于目前我国南方强降雨区域、台风登陆区域、北京大面积雾霾区域，光学卫星难以进行观测的，高分三号卫星都能够清晰成像。
遥感卫星有“光学”成像卫星和“微波雷达”成像卫星两种。高分三号卫星工程总师徐福祥介绍，光学遥感主要是利用光波，即可见光和红外对地成像，这种成像是会受天气影响的。在有雨、雷、云、雾、霾的天气或晚上，都难以有效成像。而高分三号这颗微波遥感卫星则不一样，它是利用“微波”来给地球照相，与光学遥感卫星相比最大的特点就是可以全天时、全天候成像，不论白天或黑夜，也不论晴空或雷雨多云，都可以随时对地成像。
这种特点尤其适合于防灾减灾的应用。在出现地震、滑坡、洪涝等自然灾害时，往往伴随恶劣的气象条件，并且要求快速响应，提供灾区第一手图像信息，这个时候，类似高分三号的微波成像卫星往往能发挥更大的作用。
8年长寿命设计破纪录
高分三号卫星在轨设计寿命达到8年，是我国首颗长寿命设计的低轨遥感卫星，将为用户提供长时间稳定的数据支撑服务，大幅提升卫星系统效能。此前，国内低轨道遥感卫星的设计寿命从未超过5年。高分三号卫星提供万瓦级功率，在确保获取高精度SAR图像的前提下，可以最长支持单次连续成像工作近1个小时的量级，远超过国内外单次成像水平，实现了用户、特别是海洋用户连续工作的需求。
值得一提的是，高分三号卫星还拥有自主健康设计，在轨稳定性很好。它首次采用星上自主健康管理系统，针对潜在安全问题提前报警并提供自主管理策略，实现卫星长时间在轨稳定运行。
目标
突破星载、微波多极化和地面遥感技术、低轨遥感卫星长寿命设计技术等多项关键技术，提升我国微波遥感技术的研制水平；通过建立高分三号卫星C频段多极化微波信息数据的获取、传输、处理、分发和示范应用系统，实现对海洋和陆地资源的全天候监视、监测，为我国海洋、减灾、水利、气象和其他行业提供高质量、高可靠和定量化的高分辨率微波图像数据，提高我国卫星高分辨率微波图像的自给率。
应用
填补空白 一体化监测评估灾害
“高分三号上天后，将极大改善我国民用天基高分辨率SAR数据严重依赖进口的现状。到目前为止，我国合成孔径雷达卫星数量偏少，C频段的更是首次上天。可以说，我国以往开展海上监测时，一直需要大量购买国外的数据。”高分专项应用系统副总师蒋兴伟说。
我国是世界上人口最多的海洋大国，大陆与岛屿海岸线约3.2万km，拥有渤海、黄海、东海和南海四大海域。面积500㎡以上的岛屿约6500多个，我国主张的管辖海域面积约300万平方公里。
在海洋的监视监测中，高分辨率卫星不可或缺。“比如说，我们在管辖海域的船只活动中，如何分辨是否有非法船只混入其中？”蒋兴伟称，这时如果仅依靠执法船只、飞机去监管是很难实现的。他说，因为无论执法船只，还是飞机都会受到制约，尤其是有争议的海域就更难。而卫星就不同了，它在天上的活动范围是不受限制的，利用舰船上的识别信息，它可以全天时、全天候对海面进行监视、监测，准确揪出非法船只。
除此之外，高分三号卫星还是我国卫星减灾应用体系至关重要的补充之一，它将有效填补载荷类型、空间分辨率、时间分辨率、极化性能等方面的空白，是“天-地-现场”一体化的灾害监测评估网络体系建设的重要基础，尤其在洪涝、地震、滑坡泥石流、冰凌、海冰、旱灾、雪灾、台风等灾害领域有巨大的应用潜力。滑坡泥石流、地震等地质灾害以及堰塞湖等次生灾害对居民区、生命线、农林牧以及自然资源都会产生严重威胁，高分辨率全极化SAR数据在建筑物识别分析、滑坡体形态特征提取、地表形变定量测算等方面有重要的应用价值，可以为有效监测和定量评价提供信息，以更好地安置灾民、调配救援力量和指导灾后重建。
高分三号卫星系统载荷副总师禹卫东解释，海上天气一年四季受云覆盖影响很大，像我国的南海一年中大部分时间都被云覆盖。虽然光学遥感卫星的图像更好，但是受天气影响，一些岛礁被遮挡，很多时候并不能得到很好的图像。然而，微波遥感卫星却可以透过云雾来探测海表和地表。再比如我国南方进入梅雨季节时，很可能十天半个月都见不到一个晴天，此时如果突发泥石流等自然灾害，雷达成像的优势就会凸显出来。
未来，高分三号卫星还将服务于海洋、减灾、水利、气象以及其他多个领域，为海洋监视监测、陆地环境资源监测、应急防灾减灾和气象预测预报提供重要技术支撑，提高农业、国土、环保、国安、住建、交通、林业、地震和测绘等行业的调查与监测能力，增强突发事件快速响应能力。它在填补我国民用自主高分辨率多极化合成孔径雷达遥感数据空白的同时，还将使天基遥感跨入全天时全天候、定量化、米级的应用时代，对海洋强国、“一带一路”建设都具有重大意义。
延伸阅读
构建自主先进对地观测系统
高分专项是指高分辨率对地观测系统，是国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中确定的重大专项之一。在高分三号卫星发射前，我国已经陆续研制发射并投入使用了高分一号、高分二号和高分四号等高分卫星，极大地满足了国内中高分辨率遥感数据应用需求。目前，高分一号卫星累计分发数据420余万景，高分二号卫星累计分发数据140余万景。截至2016年6月底，高分一号卫星2米/8米数据全国有效覆盖948万平方公里，全球有效覆盖8255万平方公里，已全面进入了主要应用领域，2米全色/8米多光谱数据自给率达80%；高分二号卫星1米/4米数据全国有效覆盖904万平方公里，全球有效覆盖7758万平方公里；高分四号卫星从今年6月13日正式投入使用后，有效支撑了减灾、气象、地震、林业、环保等行业主体业务需求。随着高分数据持续稳定免费供应和数据处理服务逐渐完善，国外卫星数据在国内市场的占有率以及数据价格均大幅下降，分辨率低于2米的国外卫星数据已基本退出国内市场。
高分专项工程总师童旭东透露，高分专项的目标就是建设我国的高分对地观测体系。这几颗卫星的设立就是一个体系化的过程，从现在实际情况来看，已经形成了相对全面的数据联系。
当前，高分专项已成为国家航天局进行双边、多边国际交流与合作的名片，有力促进了中俄、中巴（西）、中埃（及）、中印（度）等合作协议、大纲、谅解备忘录的签订和实施，为开展“一带一路”空间信息走廊、金砖五国遥感卫星星座计划、亚太空间合作组织多任务小卫星星座等论证工作奠定坚实基础。同时，高分专项积极参与国际合作组织、机构的工作，为亚太空间合作组织提供遥感数据支持，以及对地观测技术和人员交流等方面的帮助。
按照高分专项实施方案的总要求，高分专项还将完成后续卫星型号研制发射，以及航空观测系统、地面系统、应用系统建设等任务目标，突破制约我国遥感卫星用好和好用的一系列关键技术，构建自主先进的对地观测系统并形成体系能力，进一步丰富中国自主高分辨率遥感数据类型。
国防科工局局长、高分专项工程领导小组组长许达哲表示，高分专项工程是“天眼”工程、创新工程、应用工程，也是军民融合深度发展的示范工程，为推进国家治理体系和治理能力现代化、服务国民经济和社会发展发挥了重要的支撑作用。工程全系统将深入贯彻创新、协调、绿色、开放、共享发展新理念，抓好卫星技术水平提升，扩大应用领域、拓展应用深度，计划到2020年左右，着力将高分专项工程打造成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。
名词解释
C频段
根据功能和使命的不同，地球微波遥感探测卫星可以划分为L、S、C、X等多种频段， L、S、C、X频率逐渐升高，频率越高穿透力越差,频率越低穿透力越强。
打个比喻，假如用这四种频段来看一棵树，那么按照高分三号卫星系统总体主任设计师刘杰的说法，X频段只能用它来看树梢，L、S频段只能用它来看树根，而C频段介于两者之间，能看到地表到树干。在对海洋环境和目标进行探测时，C频段的优势就更加突出。
这也让高分三号做到了“海陆全能”，不论在陆地还是海上，不论在白天还是夜间，都可以毫无影响照常“上班”，“不眠不休”地对全球海洋和陆地信息进行实时监视检测。
