“百公里級(jí)太空慧眼”一鏡到底！四維高景三號(hào)02星130公里長(zhǎng)圖成功回傳
“百公里級(jí)太空慧眼”一鏡到底！四維高景三號(hào)02星130公里長(zhǎng)圖成功回傳
文章來(lái)源：中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2025-03-19
3月15日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將四維高景三號(hào)02星送入預(yù)定軌道，衛(wèi)星入軌后狀態(tài)良好，各分系統(tǒng)陸續(xù)正常開機(jī)工作。
3月16日，位于喀什衛(wèi)星地面接收站成功接收四維高景三號(hào)02星回傳的首批衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。該影像具有130公里超大幅寬范圍，0.5米分辨率，圖像清晰、層次鮮明、細(xì)節(jié)豐富、色彩飽滿、畫質(zhì)勻凈，輻射一致性好。目前，天地鏈路及地面系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，衛(wèi)星進(jìn)入在軌測(cè)試階段。
四維高景三號(hào)02星是中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國(guó)四維的高分辨率寬幅光學(xué)衛(wèi)星，由航天科技集團(tuán)八院抓總研制，長(zhǎng)城公司作為總承包商提供發(fā)射和在軌交付服務(wù)。
太空上演“數(shù)據(jù)極限挑戰(zhàn)”
“傳統(tǒng)衛(wèi)星拍我國(guó)大型城市要‘拼圖’多次，而這顆衛(wèi)星可以一鏡掃盡?！边@是航天科技集團(tuán)八院馬文佳對(duì)這顆光學(xué)遙感衛(wèi)星“大幅寬”特點(diǎn)的解釋。四維高景三號(hào)02星和此前發(fā)射的01星狀態(tài)保持一致，都配置大口徑寬視場(chǎng)離軸三反可見(jiàn)光相機(jī)，具備130公里以上的超大幅寬，能夠一次性覆蓋大面積區(qū)域，同時(shí)提供0.5米分辨率的影像數(shù)據(jù)，既能“看得廣”，又能“看得清”。
“相機(jī)分辨率高、成像幅寬大，這固然很好，但隨之而來(lái)的是爆炸般的數(shù)據(jù)量?！敝袊?guó)四維張國(guó)梁表示，四維高景三號(hào)02星在成像過(guò)程中1秒要吞吐近50GB的數(shù)據(jù)，較傳統(tǒng)衛(wèi)星高一個(gè)數(shù)量級(jí)。如何實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)壓縮存儲(chǔ)與傳輸，是這顆衛(wèi)星要在太空中務(wù)必要完成的“數(shù)據(jù)極限挑戰(zhàn)”。
“這顆衛(wèi)星每秒鐘產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量與一部2小時(shí)的4K高清電影相當(dāng)，龐大的數(shù)據(jù)量對(duì)衛(wèi)星實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的能力提出了挑戰(zhàn)?！瘪R文佳和衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)采用一塊專用芯片搭建了實(shí)時(shí)處理平臺(tái)，并與專門設(shè)計(jì)的圖像壓縮軟件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)高質(zhì)量實(shí)時(shí)壓縮、存儲(chǔ)且高速率高可靠下傳。
解決星上數(shù)據(jù)處理難題，衛(wèi)星的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。中國(guó)四維借此衛(wèi)星，可以在土地資源調(diào)查中，快速完成省域范圍的影像采集，提供月度和季度頻次的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)服務(wù)，幫助政府部門更精準(zhǔn)地掌握土地資源的變化情況。此外，在發(fā)生大面積自然災(zāi)害時(shí)，衛(wèi)星大幅寬一次覆蓋成像能快速幫助有關(guān)部門掌握災(zāi)區(qū)全域一手信息，為災(zāi)情評(píng)估、災(zāi)后救援、災(zāi)后重建等工作提供有效助力。
商業(yè)航天開辟“國(guó)家隊(duì)新賽道”
近年來(lái)，隨著我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)能力的不斷提高，數(shù)字孿生、實(shí)景中國(guó)、新興行業(yè)（保險(xiǎn)、金融、交通等）等領(lǐng)域的衛(wèi)星應(yīng)用場(chǎng)景逐漸成熟，市場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的需求日益增加，對(duì)高分辨率遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量及數(shù)量要求逐漸提高，因而為各行業(yè)提供更靈活、更精細(xì)的數(shù)據(jù)服務(wù)是未來(lái)商業(yè)遙感衛(wèi)星應(yīng)用的必由之路。
建設(shè)“中國(guó)四維新一代商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)”，是中國(guó)四維看清道路后下的一盤大棋。他們?cè)诳臻g段計(jì)劃發(fā)射“16+4+8”共28顆衛(wèi)星，包括：16顆優(yōu)于0.5米分辨率光學(xué)衛(wèi)星、4顆0.5米分辨率寬幅光學(xué)衛(wèi)星、8顆優(yōu)于1米分辨率SAR衛(wèi)星，同步建設(shè)匹配的基于“四維云”的地面段（含測(cè)控、接收、處理、應(yīng)用）。后續(xù)根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展情況可擴(kuò)展至56顆衛(wèi)星。
“四維高景三號(hào)02星便是‘4’中的一顆重要衛(wèi)星，也是中國(guó)四維新一代商星系統(tǒng)的第10顆衛(wèi)星。當(dāng)我們新一代商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)初步建成后，就可以形成全球任意點(diǎn)每天14次以上重訪的高分辨率對(duì)地觀測(cè)能力了?！睆垏?guó)梁充滿信心，他用“高分寬幅、手段豐富、時(shí)級(jí)響應(yīng)、周級(jí)覆蓋、時(shí)級(jí)響應(yīng)”總結(jié)該商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)建成后可實(shí)現(xiàn)的綜合效能，將充分滿足各行各業(yè)對(duì)空間高分辨率數(shù)據(jù)的需求。
八院對(duì)商業(yè)衛(wèi)星研制模式的探索也從未停止。四維高景三號(hào)衛(wèi)星作為八院抓總研制的首例商業(yè)應(yīng)用級(jí)光學(xué)衛(wèi)星，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新式采用商業(yè)項(xiàng)目制，按照商業(yè)項(xiàng)目的管理方法和流程，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)為導(dǎo)向，進(jìn)行資源的科學(xué)優(yōu)化和集中配置，在限定的時(shí)間、限定的成本、高質(zhì)量的要求下順利完成了衛(wèi)星的研制任務(wù)。
航天版衛(wèi)星“智能調(diào)度”或?qū)⑸暇€
從研制階段的效率提升到應(yīng)用場(chǎng)景的智能化拓展，人工智能在降低成本、增強(qiáng)功能和提高響應(yīng)速度等方面的價(jià)值越發(fā)明顯。張國(guó)梁認(rèn)為，更“智能”，是未來(lái)衛(wèi)星該有的樣子。這一點(diǎn)，在四維高景三號(hào)02星上已有所提升。
“四維高景三號(hào)02星不僅在硬件上表現(xiàn)出色，還在智能化應(yīng)用方面取得了顯著進(jìn)展?！睆垏?guó)梁介紹，這顆衛(wèi)星具備星上任務(wù)規(guī)劃和星上圖像目標(biāo)智能化檢測(cè)識(shí)別能力，能夠根據(jù)用戶需求自動(dòng)規(guī)劃觀測(cè)任務(wù)，并在星上對(duì)觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行智能識(shí)別和提取。
此外，該衛(wèi)星還具備動(dòng)態(tài)壓縮比功能，能夠根據(jù)不同區(qū)域的云層覆蓋情況，自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)壓縮比，確保有效數(shù)據(jù)的傳輸效率。這種智能化技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了衛(wèi)星的任務(wù)執(zhí)行效率，還大幅減少了地面運(yùn)控資源的開銷。
對(duì)衛(wèi)星智能化的探索還不止于此，馬文佳透露，未來(lái)最有趣的變革藏在任務(wù)系統(tǒng)里——研制團(tuán)隊(duì)將開發(fā)的“智能調(diào)度”算法，讓多顆衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)自主申請(qǐng)接下拍攝任務(wù)。例如，當(dāng)用戶下達(dá)指令需要拍攝某區(qū)域時(shí)，距離最近的衛(wèi)星可以被第一時(shí)間調(diào)度，其他衛(wèi)星繼續(xù)搜尋新任務(wù)。
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