光学科普

当前位置:首页 > 新闻中心 > 光学科普

光学成果展示(馆内原创)—— “吉林1号”商业卫星

日期:2021-01-21

“吉林1号”商业卫星是中国第一套自主研发的商用遥感卫星组,由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制,运营这几颗卫星均由吉林长光卫星技术有限公司负责研制和商业化运营,卫星入轨并开展工作后,该公司将通过在线和离线方式向国内外用户提供卫星遥感数据和各级产品。

卫星简介

“吉林1号”商业卫星组星包括1颗光学遥感卫星、2颗视频卫星和1颗技术验证卫星,工作轨道均为高度约650千米的太阳同步轨道。其中,“吉林1号”光学A星是我国首颗自主研发的高分辨率对地观测光学成像卫星,具备常规推扫、大角度侧摆、同轨立体、多条带拼接等多种成像模式,地面像元分辨率为全色0.72米、多光谱2.88米,可为国土资源监测、土地测绘、矿产资源开发、智慧城市建设、交通设施监测、农业估产、林业资源普查、生态环境监测、防灾减灾、公共应急卫生等领域提供遥感数据支持。“吉林1号”视频星地面像元分辨率为1.12米,主要开展高分辨率视频成像技术试验验证,可为用户提供遥感视频新体验。“吉林1号”技术验证星主要开展多模式成像技术试验验证。


吉林1号商业卫星


发射情况

20151071213分,“吉林1号”商业卫星在酒泉卫星发射中心由长征2号丁运载火箭发射升空,进入平均轨道高度为650千米的太阳同步轨道。用于此次发射的运载火箭,由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院总研制。这是长征号系列运载火箭的第213次飞行。

201711211250分,我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭,成功发射“吉林1号”视频040506星。卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。这次发射任务是长光卫星技术有限公司自主研发负责的商业遥感卫星创新工程——“吉林1号”卫星工程的第三次发射。据介绍,这一工程由60余颗卫星组成遥感观测星座,具备宽幅成像、高分成像、多光谱成像、视频成像等观测能力,主要为政府部门、行业用户等提供遥感数据和产品服务。“吉林1号”视频040506星,采用一体化设计,充分继承了视频03星成熟单机和技术状态,并根据商业市场需求对星载相机系统进行了性能优化,将逐步完善增强星座观测能力,更好地促进遥感行业应用、商业市场推广。这次发射,是长征六号运载火箭的第2次飞行,也是长征系列运载火箭的第255次飞行。

20181191212分,在我国酒泉卫星发射中心,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院总研制的长征十一号固体运载火箭一箭六星发射任务圆满成功,将“吉林1号”视频07星、08星和四颗小卫星精确送入预定轨道。此次发射是我国长征系列运载火箭的第264次发射,也是酒泉卫星发射中心执行的第100次航天发射任务。

201911131140分,由吉林省重点布局、我国首个自主研发的商用遥感卫星星座吉林1增添第14个成员。吉林1高分02A星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。吉林1高分02A星是由长光卫星技术有限公司自主研发的新型光学遥感卫星。该星充分继承了吉林1卫星成熟单机以及技术基础,具备高分辨、大幅宽、高定位精度、高速数传等特点。卫星入轨后,将与此前发射的13吉林1卫星组网,具备对同一区域每天最多6次的重访能力,为农业、林业、资源、环境等行业用户提供更加丰富的遥感数据和产品服务。

拍摄照片

一组中国商用卫星高清图片2016525日在中国互联网上引发强烈关注,原因就是这一商用级别的对地观测卫星拍摄到了美国军用造船厂的清晰图片,其中美国航母与驱逐舰等清晰可见。而中国商用级卫星的分辨率都达到这个水平,不禁让外界对于中国军用级卫星的分辨率充满联想。


美国军用造船厂图片

    

查找这家名为长光卫星技术有限公司的官方微博后发现,媒体曝光的卫星图片是这家公司的“吉林1号”光学A2016416日拍摄的美国费城海军造船厂的影像,停靠在港口内的不同类型舰船清晰可辨,颇为壮观,至少有一艘航母和数艘驱逐舰。据官微介绍,费城海军造船厂是美国第一个海军造船厂,一个多世纪来都一直在美国海军中扮演着重要角色。20世纪90年代结束了其大部分活动,现在除作为美国海军退役舰船之家外,还进行一些舰船的维修保养工作。

国家体育场(鸟巢)


一名不愿透露姓名的中国专家介绍,“吉林1号”卫星是我国第一颗以省命名的自主研发的卫星,于201510月发射。“吉林1号”组星由4颗小卫星组成:主星“吉林1号”光学A星重420千克,分辨率为全色0.72米;1颗质量为65千克的灵巧成像验证星,分辨率优于5米;2颗质量分别重95千克的搭载星--灵巧成像视频星,可以拍摄4K超清视频,分辨率为1.12米。


法拉利主题公园


这名专家表示,中国的商用卫星拍到他国的一些地面照片也很正常。首先,航天没有领空的限制,全世界的对地遥感卫星都是围绕地球转,进行对地观测。其次,航母这种级别的舰艇本身体积就很大,而中国这颗商用卫星的分辨率达到0.72米。还有,它并不只是关注美国,此前它还拍摄过北京鸟巢等地标性建筑的高清图像,近期在这家卫星公司的官微上还发布了越南金兰湾的高清图片。作为一家商用卫星公司,自然希望将自己的图片销售给全球更多的用户,所以他们自然要展示自己的能力,吸引更多的客户,这无可厚非,国际上的商用卫星公司也是这样做的,宣传推广的手段比中方公司的还要丰富。

这名专家认为,虽然中国这颗商用卫星可以拍摄出比较清晰的图像,但和国际上最高水平仍有一定差距,全球分辨率最高的商用遥感卫星分辨率达到0.31米,而美国的军用光学成像侦察卫星锁眼-12则达到0.1米。

据他介绍,一般对地观测卫星,为了提高空间分辨率大都处于近地轨道,但轨道低,卫星覆盖面积就小,为了提高时间分辨率,小卫星一般会组成近地轨道卫星星座。

这名专家表示,目前全球已经出现研发和应用小卫星的新热潮,随着电子技术的发展,小卫星功能越来越强,制造成本越来越低,一箭多星的发射方式又进一步拉低了发射成本,因此小卫星为不少小国家带来卫星零的突破。而美国在应用小卫星方面发展很快,一些美国公司甚至提出要建数百颗甚至上千颗星的低轨小卫星星座,为全球提供无缝覆盖的互联网应用。

20168月,我国自主研发的首颗商用遥感卫星“吉林1号”公开了数张里约奥运会场馆的高清卫星图。图中还能清晰看到场馆附近的巴西航母。一方面说明中国卫星技术完全可以精确拍摄热点地区的高清照片,一方面也展示了照片的较高分辨率。“吉林1号”拍摄到奥运场馆附近的巴西航母“圣保罗”号。


里约奥运会场馆

“吉林1号”是一颗分辨率为亚米级的遥感卫星,原图的分辨率要比本图中展示的程度高的多,理论上能看到甲板上的人影。


一.高分辨率 可见斑马线

吉林1星座系列卫星分三个种类,一类是详查,分辨率由过去的0.72米即将达到最高值0.5米(商用卫星允许分辨率极限值),分辨率0.5米的概念就是平常的斑马线白道儿宽,也就是说可以分辨出斑马线来。这些可以应用到城市规划,道路、船、桥梁的分辨等。

二.水灾动态实时预警

第二类是视频卫星,回传的是动态视频,主要用于观测动态变化。相当于把摄像机架到太空。长光卫星副总经理贾宏光说,这就可以应用于监测路口车流情况、动态灾害监测。比如说发洪水,能够当水位到达某种程度时,马上发出预警。如果拍下的两个小时前的照片,那就没有意义了,这个村子可能已经淹没了,所以我们希望这是动态实时的。

三.农作物识别更精细

第三类是光谱类卫星,这类不是给大家看的,是用来分析的。你从太空向下看农作物都是绿色的,0.5米的分辨率也分辨不出是高粱还是玉米,不过通过光谱的分析,每一种作物、每一种矿物的光谱都是有差别的,未来我们在和林业合作中还会增发卫星的谱段,有助于提高作物种类的识别。植物种类、矿物种类,包括地表适合种植什么作物,未来这些信息可以从太空直接得到,这也是我们的工作方向。贾宏光说。

四.16个领域 90多项应用

据悉,吉林1卫星在交通、林业、环保、国土、水利等16个领域中有90多项应用。吉林1卫星至今已经经历了三代,从第一代单一视频卫星4.5*3.6平方公里,到第二代11*4.5平方公里,到第三代的视频加推扫成像功能,未来还会增加光谱能力。



五.卫星拍摄 只需三步

卫星拍摄工作总共分3步:首先要确定位置,比如某一个地区发生地震,安排拍摄,调度最近的卫星后,注入上传位置信息,指定拍摄,这时卫星会自己分析计算,改变倾角,自己来决定什么时间进行拍摄。第二步,拍摄后如果附近正好有地面站可以直接下传,否则的话需要转到第二圈才能下传。图像下传后,是原始的加密信息。第三步则需要后台进行解密解压缩,最后得到原始的高分辨率图像。


            

阿联酋-迪拜-棕榈岛                               日本横须贺-港口大桥

 


六.遥感易购服务平台 手机遥控卫星拍摄

长光卫星技术有限公司还推出了遥感易购服务平台,打造互联网+卫星+遥感应用的大众服务新模式。遥感应用服务平台能够实现海量卫星影像的在线浏览、查询、下载和交易。遥感应用服务平台提供定制化的卫星拍摄服务,可用手机调动卫星,拍摄自己感兴趣的区域,真正意义上实现吉林1带你观天下。

平台的上线不仅满足企业,还满足了一些个人的需求。很多人的需求是你想不到的。贾宏光讲述,去年曾有一个人联系长光卫星公司,由于很多年没法回老家,希望能帮他拍一张老家的图像,看看家乡的变化。通过平台的建设,未来也迅速反映出百姓的多样化需求,这是切切实实和生活息息相关的应用,服务社会。

谈到未来,贾宏光颇有信心,商业卫星需要能够快速地满足客户的需求,卫星是围绕地球高速旋转的,需要通过卫星的数量来弥补时间的间距,吉林1卫星星座在2020年在轨60颗卫星,在亚太地区,可以实现20分钟左右重访的能力,2030年完成138颗卫星组网,将具备全球任意地点10分钟内重访的能力。目前,吉林1星座卫星已经应用于农业估产、林区普查、环境监测、城市规划、地质灾害预报、地球资源普查等多领域,已为10余个国家、20多个行业、200余家单位提供了多种类型的遥感信息服务。