進(jìn)入新世紀(jì)后，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，建設(shè)具有多載荷裝載能力和協(xié)同作業(yè)能力的大型航空遙感平臺、實(shí)現(xiàn)多種類傳感器同時(shí)、同一區(qū)域的聯(lián)合觀測，成為國家之急需。2010年，國家發(fā)展改革委批復(fù)立項(xiàng)、空天院建設(shè)和運(yùn)行的航空遙感系統(tǒng)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目開工建設(shè)，主要建設(shè)內(nèi)容包括新舟60高性能航空遙感飛行平臺、先進(jìn)的信息獲取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與管理系統(tǒng)等。2021年7月，基于新舟60遙感飛行平臺的新一代航空遙感系統(tǒng)建成并通過國家驗(yàn)收。這是我國第一個(gè)綜合性的國家航空遙感系統(tǒng)，技術(shù)復(fù)雜、研制難度大、創(chuàng)新性強(qiáng)，屬國內(nèi)開創(chuàng)性工作，打破了國外對我國遙感設(shè)備和飛行平臺的技術(shù)封鎖，突破了遙感平臺、對地觀測載荷、數(shù)據(jù)綜合處理等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了我國大型航空遙感平臺和系統(tǒng)從無到有的跨越，是我國目前綜合能力最強(qiáng)的航空遙感平臺和科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺，其綜合性能與美國、德國等先進(jìn)航空遙感系統(tǒng)相當(dāng)，整體技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。

“空中變形金剛”，改裝與迭代突破

航空飛行平臺是航空遙感系統(tǒng)的重要組成部分，為觀測者提供了宏觀和廣闊的視角。改裝水平則是體現(xiàn)其技術(shù)水平的關(guān)鍵之一。

改裝后的獎(jiǎng)狀遙感飛機(jī)能夠同時(shí)提供密封、非密封環(huán)境，可以分別裝載多/高光譜、激光雷達(dá)、熱紅外、微波、大氣等多種傳感器。

其中，獎(jiǎng)狀遙感飛機(jī)1號機(jī)開設(shè)的是光學(xué)窗口，這既要求改裝窗口具有足夠大的尺寸，又要確保窗口玻璃具有優(yōu)良、穩(wěn)定的光波透過率。除對地觀測，還可能同步采集機(jī)艙外部空氣，因此需在機(jī)身上再開設(shè)大氣聯(lián)通采樣窗口；另外還有些設(shè)備必須安裝在非密封環(huán)境。為了滿足這些需求，工程人員在1號機(jī)機(jī)身上開設(shè)了包含1處非密封艙在內(nèi)的7處試驗(yàn)窗口。獎(jiǎng)狀遙感飛機(jī)2號機(jī)除具有與1號機(jī)基本相同的大部分光學(xué)改裝窗口外，同時(shí)可在機(jī)艙內(nèi)外同時(shí)裝載微波遙感設(shè)備，包括機(jī)腹可掛載不超過100千克的機(jī)外設(shè)備。在機(jī)艙外掛載設(shè)備會(huì)改變飛機(jī)的氣動(dòng)外形，對飛機(jī)飛行安全產(chǎn)生直接影響，是件非常敏感的重大事件，也體現(xiàn)了航空遙感系統(tǒng)建設(shè)的工程和關(guān)鍵技術(shù)水平。

新建成的新一代國家級航空遙感系統(tǒng)中，新舟60遙感飛機(jī)由中航西飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司研制、生產(chǎn)，具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)，也是在國內(nèi)外航線上唯一批量投入商業(yè)運(yùn)行的國產(chǎn)渦槳支線客機(jī)。該機(jī)型裝載能力強(qiáng)、綜合性能優(yōu)、可改裝條件好，是大型航空遙感系統(tǒng)的理想飛行平臺。

針對項(xiàng)目要求，研究人員提出了“一機(jī)七種適航構(gòu)型”技術(shù)方案，并突破了飛機(jī)多外掛物氣動(dòng)布局、艙外多掛點(diǎn)和機(jī)體連續(xù)大開口飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、復(fù)雜任務(wù)設(shè)備集成試飛與適航審定等關(guān)鍵技術(shù)，于2016年12月實(shí)現(xiàn)首飛，2018年12月、2019年12月先后完成2架飛機(jī)的交付。經(jīng)過試運(yùn)行，最終支持全系統(tǒng)完成了綜合集成、指標(biāo)驗(yàn)證、驗(yàn)收測試等，建成了具有7種適航構(gòu)型、18個(gè)對地觀測窗口的先進(jìn)遙感飛機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi)具有長航程、多功能、多觀測窗口的中大型航空遙感飛機(jī)研制空白以及一系列國內(nèi)民機(jī)研制的技術(shù)空白，成為國內(nèi)綜合能力最強(qiáng)的航空遙感平臺和科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺。新舟60遙感飛機(jī)也因“一機(jī)七構(gòu)型”的改造被稱為“空中變形金剛”，可以滿足光學(xué)、微波、激光、紅外等多達(dá)5-6種載荷同時(shí)安裝，數(shù)據(jù)協(xié)同獲取、記錄、處理、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)同步工作及多名操作人員同時(shí)工作的空間要求。

空中實(shí)驗(yàn)室，深度應(yīng)用，未來可期

無論是基于獎(jiǎng)狀遙感飛機(jī)的第一代航空遙感系統(tǒng)，還是基于新舟60的新一代國家航空遙感系統(tǒng)，在不同時(shí)期均發(fā)揮了重要作用，并在科學(xué)研究、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、生態(tài)環(huán)境、自然資源、國土測繪和應(yīng)急減災(zāi)等行業(yè)和領(lǐng)域得到了深入廣泛的應(yīng)用。

已運(yùn)行近40年、基于獎(jiǎng)狀遙感飛機(jī)的航空遙感系統(tǒng)，充分發(fā)揮其平臺高空、高原飛行上的性能優(yōu)勢，完成了國家交付的資源探測、對地科學(xué)試驗(yàn)、應(yīng)急救援等各類型重大任務(wù)，飛行足跡西抵帕米爾高原、東到黑河流域、北至阿爾泰山和漠河、南達(dá)南海三沙，除臺灣、澳門外，遍布全國各省市自治區(qū)。應(yīng)急救援方面，多次沖在應(yīng)急救援第一線，曾連續(xù)對1989年湖北荊江洪水、1990年淮河洪水、1991年太湖地區(qū)洪災(zāi)、1998年長江流域特大洪水、2003年淮河流域特大洪水等進(jìn)行應(yīng)急飛行，并深度參與了2008年汶川地震、2010年玉樹地震、2013年蘆山地震的應(yīng)急監(jiān)測。在科學(xué)研究方面，曾先后8次進(jìn)入西藏高原飛行作業(yè)，完成珠穆朗瑪峰、唐古拉山地區(qū)、雅魯藏布江、拉薩河、年楚河流域及拉薩市等遙感飛行，為全球氣候變化研究提供了大批寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。它們也是我國空間科學(xué)研究的主力平臺之一，對研制新型航空、航天儀器的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行逐項(xiàng)驗(yàn)證與試驗(yàn)，為空間信息技術(shù)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。