项目概况
国民经济各行业对精确地理空间信息的迫切需求，促使对地观测技术在国家信息化战略发展中的重要作用日益突出，获取高质量对地观测数据和信息产品成为我国对地观测技术与应用发展的必然要求。
为此，2008年国家科技部在“十一五”期间地球观测与导航技术领域部署了国家“863”计划重点项目“无人机遥感载荷综合验证系统”，以解决我国对地观测技术与应用快速发展中载荷航空飞行验证环节缺失的问题。该项目旨在实现对天基遥感载荷严格验证的常态化、低成本运行，提高对地观测数据质量和应用效益，并在国家应急响应和对地观测基础数据获取等方面发挥重要作用。
经过三年多的刻苦攻关和团队协作，项目改造了两架无人机系统（无人机A、B平台与各自的地面测控系统），研制了两套标准载荷系统（高光谱相机、大视场多光谱成像仪、光电稳定平台、全极化SAR系统、干涉SAR系统），建立了南北两个验证场，研发了数据处理与科学分析系统及验证辅助支撑系统，建成了我国第一个高效性能的无人机遥感载荷综合验证系统。该系统在国际上首次实现了高分辨率高光谱相机、大视场宽覆盖多光谱成像仪、干涉和极化合成孔径雷达同平台装载作业，载荷重量不少于150公斤；可完成不短于10小时的巡航作业飞行，具备了从任务规划、数据获取与处理到载荷性能分析的综合验证能力，系统总体性能达到国际先进水平。
为了满足不同体积、重量、功耗、接口要求的载荷飞行验证任务对平台通用性的要求，项目优化改造了无人机遥感载荷舱，攻克了无人机宽范围高品质供电、遥感载荷通用开放式接口适配、抗恶劣环境机载大容量存储以及通用飞行与载荷综合控制等关键技术，第一次在我国中型无人机上实现了多类型载荷同平台通用适配装载、同时开机获取数据的飞行验证能力。
为了获得高质量的验证数据，项目研发了高精度光电稳定平台，对飞机姿态变化进行有效补偿，实现了线阵数据与POS数据、面阵数据的高精度联合处理，以解决航空遥感领域单线阵数据高质量获取与处理的通用难题。另外，项目研制了Offner凸光栅机载高光谱相机、离轴全反式大视场多光谱成像仪、高精度无人机载全极化SAR与干涉SAR载荷，用于检验载荷性能验证结果的精确度。
项目还第一次系统性地建立了载荷综合验证指标体系，设计研制了配套的标准测试靶标，并建立了高度可靠的环境参数及目标特性测量系统，为载荷性能与数据质量检测提供了高精度的数据源保障。
四次科学试验飞行
2010年11月到2011年9月，项目组先后在南北两个验证场开展了四次科学试验飞行，分别是2010年11月的北方场A平台光学载荷科学试验飞行，2011年6月的南方场B平台搭载高精度极化SAR科学试验飞行，2011年7月的南方场B平台搭载高精度光学载荷与高精度全极化SAR双装载科学试验飞行，以及2011年9月的北方场A平台两架次超过10个小时、三种飞行高度、不同成像区域的光学载荷与高精度干涉SAR双装载科学试验飞行。科学试验飞行的圆满完成，在我国民用领域首次实现了无人机同平台装载超过160公斤的光学和SAR等多类载荷、同时开机长航时数据获取、地面控制双站接力的创举，成功获取了大量综合验证科学试验数据，为无人机遥感载荷综合验证系统业务化运行和产业化发展积累了宝贵的经验、数据和技术参数，标志着无人机在航空遥感载荷验证系统领域取得突破性进展。该系统的建成填补了我国载荷系统严格航空校飞质量控制环节的缺失，综合技术指标处于国际先进、国内领先地位，开创了航空遥感的新局面。
国内外的关注
科学试验的成功在业界产生巨大反响，科技主管部门和专家给予了高度评价，同时也受到国际同行的高度关注。科技部副部长曹健林两次亲临试验现场指导工作，并即兴作词一首《临江仙——记包头无人机试验》，对由中国科学院光电研究院牵头，联合北京市信息技术研究所、北京航空航天大学、贵州贵航无人机有限责任公司、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院电子学研究所、北京师范大学、中国科学院地理科学与资源研究所、北京大学、中国电子科技集团公司第五十四研究所、中国兵器北方重工集团公司（447厂）、中国电子科技集团公司第五十二研究所、中国科学院安徽光学精密机械研究所等多家单位协作取得的成果给予了充分肯定。项目成果多次应邀参加了“十一五”国家重大科技成就展等科技成就展，项目团队获得了“十一五”国家科技计划执行优秀团队的光荣称号，并以“中国无人机遥感领域取得标志性进展”为题入选由中国遥感应用协会主办的“2011年度中国遥感领域十大事件”。
“无人机遥感载荷综合验证系统”项目研究工作的成功，打通了无人机民用遥感应用的技术链，奠定了无人机规模化遥感应用的基础。该系统将有望支撑我国遥感载荷验证业务，成为保障和提升我国对地观测数据质量和应用效益不可或缺的基础设施；此外，该成果还将带动我国无人机遥感技术与应用的发展，有效提升国家应急响应能力，对充分发挥对地观测技术在国民经济建设中的重大作用，将产生重大和深远的影响。
（中国科学院光电研究院对地观测技术应用研究部供稿）
