吉林一号：我国最大的商业遥感卫星星座

文/ 赵志远

2021年7月3日，4颗吉林一号卫星（1颗宽幅01B和3颗高分03D卫星）在太原发射中心，搭乘长征二号丁运载火箭，顺利进入预定轨道，这是该星座的第13次组网发射。“吉林一号”是长光卫星技术有限公司（以下简称“长光卫星公司”）自主建设的商业遥感卫星星座，也是我国重要的光学遥感卫星星座。

多类型星座组网，多维信息采集

2015年10月7日，“吉林一号”一箭四星成功发射，是我国首次发射商用高分辨率遥感卫星，同时开创商业航天多项先河。4颗卫星中包括光学A星，具有0.72米全色分辨率和2.88米多光谱分辨率；视频01、02星，可对目标区域凝视视频成像；灵巧验证星，完成了首次国产高性能CMOS探测器及多模式成像技术的在轨验证。

2017～2018年，视频03～08星分3次发射成功。视频03星具有高敏捷机动性能、多种成像模式和高集成电子系统，同时也是世界首颗米级彩色夜光成像卫星。视频04～08星在具备面阵视频、夜光成像能力的同时，兼容了长条带推扫成像功能，并在国内首次应用了X波段高速相控阵实时数传技术。

吉林一号卫星

2019年1月21日，吉林一号光谱01、02星发射成功，可获取5米全色分辨率、110千米幅宽和26谱段的遥感影像，同时具备天基测控和在轨图像处理等功能，进一步提升卫星服务时效性和智能化水平。同样是2019年，吉林一号高分03A、02A、02B星依次发射成功。高分03A星可获取1.06米全色分辨率和4.24米多光谱分辨率遥感影像，具有成本低、功耗低、质量小、高分辨率的特点。高分02A、02B星可获取全色分辨率优于0.75米、多光谱分辨率优于3米的推扫影像，具备高分辨率、大幅宽、高速数传等特点。

2020年，吉林一号星座先后补充宽幅01星和高分03系列9颗卫星。宽幅01星整星质量1.25吨，可获取0.75米全色分辨率、3米多光谱分辨率、136千米幅宽的推扫影像，大幅提升亚米级大区域覆盖更新能力。高分03系列由3颗视频卫星和6颗推扫卫星组成，采用轻量化结构设计、高度集成电子系统、高分辨率超轻量化低成本相机等创新技术，具有低成本、低功耗、低重量、高分辨的特点。

2021年7月3日，4颗“吉林一号”发射成功，其中包括高分03D02、03星，“内蒙古一号”和“学而思号”。至此，“吉林一号”在轨卫星数量增至29颗，可对全球任意地点实现每天9～11次重访，极大提升吉林一号卫星星座的地物分辨能力、拍摄覆盖能力及快速响应能力。

“吉林一号”拍摄的阿联酋·迪拜立交桥

“吉林一号”拍摄的深圳机场

综合观测支持广泛应用

“吉林一号”已构成目前我国最大的商业遥感卫星星座，涵盖了亚米级宽幅、视频多模式、宽波段多光谱等多种型号，提供大覆盖、高精度、实时及时的卫星遥感信息，可为国土资源监测、土地测绘、矿产资源开发、智慧城市建设、交通监测、农业、林业、生态环境监测、水利、防灾减灾等领域提供遥感数据支持。

农林生产方面，“吉林一号”可以准确提取大宗农作物种植范围、数量以及时空变化过程，为农业估产、农业资源普查、作物长势监控、土地确权等提供帮助，支持现代农业转型。如利用光谱卫星的遥感影像，开展吉林省全域玉米与水稻种植结构的提取，通过丰富的谱段信息和较高分辨率的纹理信息，精度可达95%。

农作物监测方面，基于绿色植物光谱理论，“吉林一号”可开展作物苗情、生长状况及变化的宏观监测。如根据山东省临沂市的光谱影像，利用大蒜与其他农作物在可见光、近红外谱段的反射率差异，开展大蒜种植结构提取；通过地表温度反演，基于地表温度和植被指数构建温度植被干旱指数，监测大蒜的旱情状况。

海洋监测方面，吉林一号卫星可获取全球船舶报文数据，利用AIS报文中所包含的船舶类型、航速、航向、目的港、经纬度位置等信息，为用户提供高频次更新的全球船舶动态数据库，为全球物流分析、宏观经济分析以及航道安全监测等提供服务。同时通过多光谱仪与在轨智能处理功能的融合应用，获取目标船舶的光学遥感数据，实现对船舶的自动监测和远洋事故大区域搜救。

森林防火方面，“吉林一号”可获取地表长波和中波红外数据，对全球进行地温监测，通过全球昼夜地表温度快速更新，监测地表温度变化，支撑防火预警、全球气候变暖等分析。利用星上智能处理系统的火点识别结果，“吉林一号”可自主规划任务，获取火点区域的光学遥感数据，并将点位传递给地面用户，提升林火救灾响应速度，为减灾救灾提供信息支持。

“吉林一号”还提供高分辨率夜光遥感影像，影像的空间分辨率高、谱段数目多、数据获取快速灵活，可以进行城市发展情况及人类活动监测等应用。如利用夜光遥感数据，对城市某一时间段内成像时间接近的多期夜间灯光影像进行分析，可以反映住房空置率信息。

全链路发展，提效降本

从国际商业卫星数据的定价情况来看，空间分辨率越高、时效性越好的遥感影像价值更大，尤其是3个月内的亚米级数据占据最多销售额。所以，商业遥感服务中，提高影像时效性是首要环节，在此基础上，通过技术和模式创新，提供多维度遥感服务满足用户个性化需求，创造更多价值。

为实现高时效性影像获取，目前一个重要发展方向是建设遥感卫星星座，实现大规模卫星组网，以及天基测控能力支持。有了足够多的卫星数量，影像的更新速度就会加快，而且产出随投入线性增加，风险相对分散。与此同时，给卫星安装小型无线终端，利用中高轨卫星进行天基测控，可以在没有建设全球地面站的情况下，实现任务的分钟级上注，缩短信息回传时间，提升星座效能。

“吉林一号”拍摄的新疆乌鲁木齐

“吉林一号”海上发射

针对高分辨率、高时效性的服务需求和实现路径，长光卫星公司采用了全链路发展模式，产业布局包含航天装备制造、卫星在轨运营和遥感信息服务，并提出“提升热点重访能力，缩短大区域覆盖周期，采集多维度信息”的星座建设目标。

卫星制造方面，采用“载荷即平台”的设计理念，减少平台结构，高度集成软硬件载荷，在保持高性能的同时大幅减轻卫星重量。如吉林一号高分03A星，质量仅有39千克，实现1.06米分辨率，使用小型固体运载火箭即可实现“一箭九星”发射，实现迅速部署星座，极大提升对地观测分辨率和重访能力。

按照规划，“吉林一号”今年将实现60颗卫星在轨运行，具备全球任意地点30分钟内重访能力。“十四五”期间实现138颗卫星组网，具备全球任意地点10分钟内重访能力。

“十四五”期间，长光卫星公司将围绕“吉林一号”打造更新速度快、提取精度高、覆盖范围广的产品体系，加大在农业、林业、水利、交通、环保、城市建设等领域高级应用产品的开发，瞄准国家重大发展战略和大众市场，积极拓宽市场渠道，创新服务模式，为用户提供订制化遥感信息，使卫星遥感技术在国民经济各个领域得到更好应用。