文/ 趙志遠

2021年6月11日，北京三號衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，搭乘長征二號丁運載火箭，成功發(fā)射入軌。這是“北京”系列衛(wèi)星第三次發(fā)射，衛(wèi)星將用于資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、城市精細管理、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域，提高我國高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)供給能力。

國際合作研制，市場機制探索

新世紀之初，隨著技術(shù)發(fā)展，小衛(wèi)星成為航天領(lǐng)域發(fā)展的前沿方向，優(yōu)點在于能夠以較小的成本、較高的時間和空間分辨率對地球環(huán)境進行觀察和監(jiān)測，獲取高質(zhì)量遙感影像?！熬盼濉逼陂g，我國有關(guān)部門和專家已經(jīng)對用于環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測的高性能遙感小衛(wèi)星進行了前期方案論證和關(guān)鍵技術(shù)研究。

為了引進國外先進的小衛(wèi)星技術(shù)，形成遙感小衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取及運行推廣應(yīng)用體系，推動遙感數(shù)據(jù)服務(wù)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2002年11月，“高性能對地觀測微小衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用研究”被列為“十五”科技攻關(guān)和國家863高新技術(shù)計劃項目，這就是北京一號小衛(wèi)星計劃。

“北京一號”同時還面向2008年北京奧運會的應(yīng)用需求，面向北京市開展城市規(guī)劃、環(huán)境保護、工程設(shè)計、災(zāi)害監(jiān)測等方面對高分辨率遙感影像的迫切需求。在國家機關(guān)部門指導(dǎo)下，“北京一號”在研制、發(fā)射和運行體制上均采用了市場機制組織和運作，由北京21世紀空間技術(shù)公司（以下簡稱世紀空間公司）與英國薩瑞衛(wèi)星技術(shù)公司（以下簡稱薩瑞公司），通過國際合作的方式組織衛(wèi)星研制，并于2005年l0月27日在俄羅斯普列謝斯克發(fā)射場成功發(fā)射。衛(wèi)星服役7年多時間，數(shù)據(jù)產(chǎn)品出口40多個國家，應(yīng)用到多個領(lǐng)域。

北京二號衛(wèi)星

在此基礎(chǔ)上，兩家公司繼續(xù)合作，建設(shè)北京二號遙感衛(wèi)星星座。這是我國首個民用商業(yè)遙感衛(wèi)星星座，同樣由薩瑞公司承擔衛(wèi)星研制，世紀空間公司承擔星座在軌測控、衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收等的運行管理，并生產(chǎn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品和提供相關(guān)服務(wù)。

2015年7月11日，北京二號遙感星座在印度斯里赫里戈達島發(fā)射升空，順利進入預(yù)定軌道，并在2016年開始面向全球提供商業(yè)遙感影像，成為國際商業(yè)遙感市場的重要參與者。

北京三號衛(wèi)星是由航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制，由世紀空間公司負責運營。北京三號衛(wèi)星與在軌運行的北京二號遙感衛(wèi)星星座系統(tǒng)協(xié)同工作，極大提升對地觀測數(shù)據(jù)獲取能力?！氨本┤枴睂⒅饕糜谫Y源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、城市精細管理、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域，服務(wù)北京冬奧會、雄安新區(qū)等重大工程建設(shè)和國家發(fā)展規(guī)劃，繼續(xù)北京系列遙感衛(wèi)星及應(yīng)用服務(wù)品牌的良好口碑。

性能先進，應(yīng)用廣泛

“北京”系列遙感衛(wèi)星均屬于對地觀測小衛(wèi)星?！氨本┮惶枴辈捎盟_瑞公司MicroSat-l00小衛(wèi)星通用平臺，進行了改造性設(shè)計，重量166.4千克，運行在686千米的太陽同步軌道，搭載中高分辨率雙遙感器。其中，中分辨率遙感器為32米多光譜傳感器(綠、紅、近紅外)，幅寬600千米，是當時在軌衛(wèi)星幅寬最寬的中分辨率多光譜相機，可實現(xiàn)對熱點地區(qū)的重點觀測；高分辨率遙感器為4米全色傳感器，幅寬24千米。此外，衛(wèi)星存儲容量244G，具有側(cè)擺功能，在軌壽命5年。

“北京一號”具備較高的數(shù)據(jù)獲取及實時、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)能力，遙感檢測范圍大、速度快、數(shù)據(jù)可靠。在軌運行7年時間，衛(wèi)星獲取全球近10億平方千米的遙感數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于國土資源管理、農(nóng)業(yè)調(diào)查統(tǒng)計、環(huán)境及災(zāi)害監(jiān)測、城市精細化管理等重要領(lǐng)域和國務(wù)院空間信息系統(tǒng)、全國土地調(diào)查等數(shù)百個項目，并為北京市國土資源管理、生態(tài)環(huán)境評價、水資源調(diào)查等提供數(shù)據(jù)支持，是北京市遙感應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的重要組成部分。

2008年汶川地震中，“北京一號”利用小衛(wèi)星靈活機動的優(yōu)勢，為抗震救災(zāi)提供遙感信息服務(wù)，向多個部門提供了大量地震災(zāi)區(qū)的中分辨率多光譜和高分辨全色衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，有力支援了災(zāi)害救援和評估活動。

“北京二號”所拍攝廣州電視塔影像

北京二號衛(wèi)星星座由3顆高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星組成。衛(wèi)星重約450千克，采用薩瑞公司SSTL-300S1敏捷平臺，可在軌實現(xiàn)多景、條帶、沿軌立體、跨軌立體和區(qū)域5種成像模式。遙感載荷在軌提供幅寬約24千米、0.8米分辨率全色和3.2米分辨率的藍、綠、紅、近紅外多光譜圖像。衛(wèi)星影像質(zhì)量優(yōu)異，具有強大的數(shù)據(jù)獲取、系統(tǒng)快速反應(yīng)和大區(qū)域覆蓋能力，可實現(xiàn)對全球任意地點1～2天的重訪能力。

北京三號衛(wèi)星

星座運行以來，遙感數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于國家重大需求、資源調(diào)查、生態(tài)保護、城市精細化管理、災(zāi)害應(yīng)急等重要領(lǐng)域，打破了國際商業(yè)遙感數(shù)據(jù)市場中美、歐公司的壟斷地位，構(gòu)建起全球化營銷代理網(wǎng)絡(luò)，促進了遙感衛(wèi)星應(yīng)用商業(yè)化和國際合作推廣。

“北京三號”拍攝的柏林市貌

北京三號衛(wèi)星裝載了高分辨率大幅寬全色/多光譜雙相機組合體，可獲取星下點地面成像像元分辨率全色0.5米/多光譜2.0米，雙相機合成幅寬優(yōu)于22千米的高精度影像，實現(xiàn)了超高敏捷、超高穩(wěn)定、超高精度的觀測能力，同時具備智能任務(wù)規(guī)劃、智能圖像處理和智能復(fù)合控制的技術(shù)。這些創(chuàng)新技術(shù)使得北京三號衛(wèi)星不僅具有強大的圖像獲取能力,同時還能夠提供獨特的成像模式,后續(xù)將為國土資源管理、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、城市綜合應(yīng)用等領(lǐng)域提供空間信息支持。

“北京”系列一步一個臺階，三型衛(wèi)星技術(shù)能力都達到當時世界的領(lǐng)先水平，在經(jīng)濟社會發(fā)展各領(lǐng)域發(fā)揮顯著作用。

未來發(fā)展

“北京”系列衛(wèi)星探索了我國地方政府與商業(yè)公司運營小衛(wèi)星，并推動衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路，為小衛(wèi)星技術(shù)和商業(yè)航天發(fā)展提供了重要經(jīng)驗。

自2006年起，“北京”系列衛(wèi)星在全國多地開展了創(chuàng)新性的政府業(yè)務(wù)化遙感應(yīng)用服務(wù)，持續(xù)為自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、應(yīng)急管理部等十余個國家部委、國內(nèi)及全球用戶提供可持續(xù)運行、安全穩(wěn)定可靠的衛(wèi)星遙感大數(shù)據(jù)和空間信息綜合應(yīng)用服務(wù)，形成了國內(nèi)外知名的北京系列遙感衛(wèi)星及應(yīng)用服務(wù)品牌。

“北京”之后，尤其是2014年國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于創(chuàng)新重點領(lǐng)域投融資機制鼓勵社會投資的指導(dǎo)意見》之后，民用和商業(yè)小衛(wèi)星迅速發(fā)展，應(yīng)用和商業(yè)模式不斷創(chuàng)新，向社會提供市場化、專業(yè)化服務(wù)。

此次北京三號衛(wèi)星發(fā)射，“北京”系列遙感衛(wèi)星將繼續(xù)服務(wù)于國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化、資源環(huán)境監(jiān)測管理、生態(tài)文明建設(shè)、應(yīng)急管理、國家安全等國家重大需求，為北京冬奧會、雄安新區(qū)等重大工程建設(shè)和京津冀協(xié)同發(fā)展、長江大保護、黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展、“一帶一路”倡議等國家戰(zhàn)略實施以及國民經(jīng)濟建設(shè)提供及時自主的甚高分辨率空間大數(shù)據(jù)及空間信息綜合應(yīng)用服務(wù)，推動綠色發(fā)展，助力山水林田湖草沙系統(tǒng)治理和國家糧食安全保障，更好服務(wù)于人類宜居、生態(tài)文明和全球可持續(xù)發(fā)展。

北京市商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，資源豐富，在產(chǎn)業(yè)決策、科研攻關(guān)、核心制造等環(huán)節(jié)優(yōu)勢明顯。今年1月，北京市政府下發(fā)《北京市支持衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》，提出將以建設(shè)具有全球影響力的國際科技創(chuàng)新中心為引領(lǐng)，支持衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)企業(yè)發(fā)展和商業(yè)衛(wèi)星、地面終端、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為北京經(jīng)濟增長的新高地。

未來幾年，以“北京”系列為代表的民用和商業(yè)衛(wèi)星將持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建起衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和綜合對地觀測體系，提供豐富的遙感、通信廣播、導(dǎo)航定位等產(chǎn)品與服務(wù)，為滿足行業(yè)和區(qū)域重大應(yīng)用需求、推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動、建設(shè)信息化智能化現(xiàn)代化社會發(fā)揮重要作用。