導語：剛剛結(jié)束的卡塔爾世界杯燃情狂歡依舊持續(xù)進行中，就在本屆世界杯開幕式結(jié)束后的首場比賽大幕拉開之時，距離地表超過500千米的海灣體育場上空，“吉林一號”高分03C02星對球館所在區(qū)域進行了夜間成像，記錄了世界杯首戰(zhàn)的盛大場景！

一、太空“直播神器”，這屆世界杯真的多虧有它

兩年前，“吉林一號”高分03系列衛(wèi)星以“一箭九星”的方式成功發(fā)射入軌，其中，高分03C01~03星為3顆視頻衛(wèi)星，這當中就包含了此次用于拍攝卡塔爾世界杯開幕式的“吉林一號”高分03C02星。

“吉林一號”高分03C衛(wèi)星屬于“吉林一號”星座的組網(wǎng)衛(wèi)星，是一款光學遙感衛(wèi)星，該星充分繼承了高分03A星成熟單機及技術基礎，通過采用輕量化結(jié)構(gòu)設計、高度集成電子學系統(tǒng)、高分辨率超輕量化低成本相機等創(chuàng)新技術，具有低成本、低功耗、低重量、高分辨的特點。

“吉林一號”高分03C總質(zhì)量40千克，運行在高度535千米的太陽同步軌道（SSO）上，其主要成像模式為凝視視頻，即主要用來拍視頻，成像幅寬為14.4千米×6千米，其拜耳（Bayer）彩色分辨率優(yōu)于1.2米，側(cè)擺角度范圍±45°，可以進行立體成像，數(shù)傳碼速率最大450Mbps，即每秒傳輸約56MB數(shù)據(jù)，相當于4G的速率。

“較高的分辨率、立體式成像、4G“網(wǎng)速”加持……”，眾多優(yōu)勢意味著視頻衛(wèi)星“吉林一號”高分03C能夠在太空對卡塔爾世界杯進行現(xiàn)場直播，從這里獲得的是俯察一切的上帝視角，從全局看賽場，盡收眼底。

二、突破核心科技，搞定夜間視頻成像

要進行衛(wèi)星夜間視頻成像，要解決兩個難題，第一個是衛(wèi)星視頻成像問題，第二個是夜間成像問題。

在地面，用固定機位拍攝視頻是相對簡單的事情，掌握基本技巧就能解決問題，而如果要用移動機位拍攝固定目標，難度會加大數(shù)倍，因為需要在運動中調(diào)整鏡頭方向，使其始終指向拍攝目標，并且需要保持鏡頭穩(wěn)定，不能出現(xiàn)大的抖震。用衛(wèi)星進行視頻成像如同用移動機位拍攝固定目標，并且難度還會呈現(xiàn)幾何級數(shù)增長。

1.衛(wèi)星姿態(tài)要穩(wěn)

“吉林一號”高分03C02星是以接近第一宇宙速度（7.9千米/秒）運行的人造天體，其運行區(qū)域空氣極為稀薄，衛(wèi)星要在俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)等姿態(tài)控制方面保持穩(wěn)定精準要比大氣層內(nèi)的航空器困難得多。

2.衛(wèi)星鏡頭要準

“吉林一號”高分03C02星運行在距地535千米軌道高度上，這個距離相當于北京到上海直線距離的一半，在此情況下高速運動的衛(wèi)星持續(xù)對準一個目標區(qū)域，需要鏡頭能夠進行持續(xù)精準的調(diào)向，如果有絲毫偏差，就會“失之毫厘，謬以千里”。

對于光學遙感衛(wèi)星而言，日間成像是基本技能，但是夜間成像卻是一道坎。光學遙感衛(wèi)星的成像原理是通過接收目標事物發(fā)出或反射的可見光來進行成像的，屬于被動成像。光學遙感衛(wèi)星工作時需要目標區(qū)域擁有較好的光線條件，這就把該類衛(wèi)星的工作時間限制在了白天。

為了拓展夜間成像能力，“吉林一號”開發(fā)了夜光成像，也叫微光成像，其探測夜間特征物的原理大致可以分為兩類，一類是基于特征物對月光的反射，通常能夠在1/4月相以上的條件下對具有較強反射能力的特征物進行成像；另一類是基于特征物自身的發(fā)光，包含城市燈光、極光等不受月相影響的強光源和氣輝等需避免月光干擾的弱光源。

三、織“星”成網(wǎng)！世界動態(tài)盡收眼底

“吉林一號”星座一期工程規(guī)劃了兩個階段的目標：第一階段是發(fā)射60顆衛(wèi)星；第二階段是到2025年左右發(fā)射138顆衛(wèi)星，實現(xiàn)全球任意點重訪周期低于10分鐘，建成全天時、全天候的商業(yè)光學遙感衛(wèi)星星座。

“吉林一號”星座包含高分辨、大幅寬、視頻、多光譜等系列衛(wèi)星，具備常規(guī)推掃、大角度側(cè)擺、凝視視頻、靈巧成像、立體成像、夜光、慣性空間、多目標成像等種類豐富的成像模式，能夠?qū)崿F(xiàn)跨越晝夜的全天時成像，能夠進行高動態(tài)的視頻成像，還能進行大角度側(cè)擺成像和立體成像，甚至依靠慣性空間成像可以進行空間碎片和天體的觀測，加之優(yōu)于0.5米的分辨率，能力全面而強大。

以2022年4月30日發(fā)射入軌的“安溪鐵觀音二號”衛(wèi)星為例，該衛(wèi)星即“吉林一號”高分04A光學遙感衛(wèi)星，是該系列衛(wèi)星的首發(fā)星。該衛(wèi)星可獲取分辨率優(yōu)于0.5米、幅寬15千米的靜態(tài)推掃影像，也可進行側(cè)擺成像，構(gòu)建立體影像。入軌當天，衛(wèi)星對納米比亞鯨灣進行了成像，主要建筑和街巷清晰可辨，主要樹木一覽無余，再進一步它能識別小型汽車的型號，能看清是小轎車、皮卡還是SUV，對于小轎車能區(qū)分兩廂車和三廂車。5月2日，衛(wèi)星對長春北湖CBD進行了大側(cè)擺成像，一個巨型CBD的立體影像清晰地呈現(xiàn)在眼前，附近街巷、主體建筑、路上行車細致入微，立體生動，仿佛是貼近察看。

截至2022年11月16日，“吉林一號”星座衛(wèi)星共計發(fā)射22次，星座在軌衛(wèi)星數(shù)量達到75顆，可對全球任意地點實現(xiàn)每天25~27次重訪。對于全球任意點而言，“吉林一號”不到1小時就能看一遍，晝夜兼程實現(xiàn)高頻探測，世界盡在掌握中。

四、“上帝視角”好處多，一手信息價值高

其實，給卡塔爾世界杯場地拍攝照片和視頻只是“吉林一號”衛(wèi)星的邊緣產(chǎn)品。該星座設計用于向農(nóng)林生產(chǎn)、防災減災、環(huán)境監(jiān)測、智慧城市、地理測繪、土地規(guī)劃等各領域提供高質(zhì)量的遙感信息和產(chǎn)品服務。

比如，依托遙感數(shù)據(jù)，長光衛(wèi)星利用人工智能算法，實現(xiàn)了全國地表分類的精準化、自動化更新，可以在線完成建筑、道路、水體、林木以及不同類型農(nóng)作物的自動識別，識別精度超過95%。

1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面

通過‘吉林一號’傳回的高清圖片，以紋理區(qū)分種植作物，便于統(tǒng)計種植面積。發(fā)生病蟲災害時，衛(wèi)星上的農(nóng)作物光譜信息將發(fā)生變化，提高對病蟲災害預警和統(tǒng)計的效率。

2.防災減災方面

基于星座遙感技術具有寬覆蓋、高重訪的優(yōu)勢，可利用衛(wèi)星遙感短波紅外、熱紅外波段的光譜特征，快速識別森林火點，并提取森林火災的位置、面積等信息，為森林火災防控與預警業(yè)務提供支持。

2022年8月，南方多地突發(fā)森林山地火災，長光衛(wèi)星統(tǒng)籌調(diào)度吉林系列衛(wèi)星資源馳援，累計提供觀測數(shù)據(jù)30余景，數(shù)據(jù)量超過40GB，為救援工作提供了第一手決策參考資料。

結(jié)語：

“吉林一號”星座衛(wèi)星對本屆卡塔爾世界杯場館區(qū)域進行具有高動態(tài)特點的夜間視頻成像可以理解為是一次小試牛刀，其真正的“神通”之處在于用多種成像模式將全球動態(tài)盡收眼底，其長遠價值不言而喻！