“北京”系列衛星：開創我國商業小衛星先河

文/ 趙志遠

2021年6月11日，北京三號衛星在太原衛星發射中心，搭乘長征二號丁運載火箭，成功發射入軌。這是“北京”系列衛星第三次發射，衛星將用于資源調查、生態環境監測、城市精細管理、防災減災等領域，提高我國高分辨率遙感衛星數據供給能力。

國際合作研制，市場機制探索

新世紀之初，隨著技術發展，小衛星成為航天領域發展的前沿方向，優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境進行觀察和監測，獲取高質量遙感影像?！熬盼濉逼陂g，我國有關部門和專家已經對用于環境災害監測的高性能遙感小衛星進行了前期方案論證和關鍵技術研究。

為了引進國外先進的小衛星技術，形成遙感小衛星數據獲取及運行推廣應用體系，推動遙感數據服務與應用產業化發展。2002年11月，“高性能對地觀測微小衛星技術與應用研究”被列為“十五”科技攻關和國家863高新技術計劃項目，這就是北京一號小衛星計劃。

“北京一號”同時還面向2008年北京奧運會的應用需求，面向北京市開展城市規劃、環境保護、工程設計、災害監測等方面對高分辨率遙感影像的迫切需求。在國家機關部門指導下，“北京一號”在研制、發射和運行體制上均采用了市場機制組織和運作，由北京21世紀空間技術公司（以下簡稱世紀空間公司）與英國薩瑞衛星技術公司（以下簡稱薩瑞公司），通過國際合作的方式組織衛星研制，并于2005年l0月27日在俄羅斯普列謝斯克發射場成功發射。衛星服役7年多時間，數據產品出口40多個國家，應用到多個領域。

北京二號衛星

在此基礎上，兩家公司繼續合作，建設北京二號遙感衛星星座。這是我國首個民用商業遙感衛星星座，同樣由薩瑞公司承擔衛星研制，世紀空間公司承擔星座在軌測控、衛星數據接收等的運行管理，并生產數據產品和提供相關服務。

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射升空，順利進入預定軌道，并在2016年開始面向全球提供商業遙感影像，成為國際商業遙感市場的重要參與者。

北京三號衛星是由航天東方紅衛星有限公司抓總研制，由世紀空間公司負責運營。北京三號衛星與在軌運行的北京二號遙感衛星星座系統協同工作，極大提升對地觀測數據獲取能力。“北京三號”將主要用于資源調查、生態環境監測、城市精細管理、防災減災等領域，服務北京冬奧會、雄安新區等重大工程建設和國家發展規劃，繼續北京系列遙感衛星及應用服務品牌的良好口碑。

性能先進，應用廣泛

“北京”系列遙感衛星均屬于對地觀測小衛星?！氨本┮惶枴辈捎盟_瑞公司MicroSat-l00小衛星通用平臺，進行了改造性設計，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，是當時在軌衛星幅寬最寬的中分辨率多光譜相機，可實現對熱點地區的重點觀測；高分辨率遙感器為4米全色傳感器，幅寬24千米。此外，衛星存儲容量244G，具有側擺功能，在軌壽命5年。

“北京一號”具備較高的數據獲取及實時、存儲和轉發能力，遙感檢測范圍大、速度快、數據可靠。在軌運行7年時間，衛星獲取全球近10億平方千米的遙感數據，廣泛應用于國土資源管理、農業調查統計、環境及災害監測、城市精細化管理等重要領域和國務院空間信息系統、全國土地調查等數百個項目，并為北京市國土資源管理、生態環境評價、水資源調查等提供數據支持，是北京市遙感應用數據庫的重要組成部分。

2008年汶川地震中，“北京一號”利用小衛星靈活機動的優勢，為抗震救災提供遙感信息服務，向多個部門提供了大量地震災區的中分辨率多光譜和高分辨全色衛星影像數據，有力支援了災害救援和評估活動。

“北京二號”所拍攝廣州電視塔影像

北京二號衛星星座由3顆高分辨率光學遙感衛星組成。衛星重約450千克，采用薩瑞公司SSTL-300S1敏捷平臺，可在軌實現多景、條帶、沿軌立體、跨軌立體和區域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。衛星影像質量優異，具有強大的數據獲取、系統快速反應和大區域覆蓋能力，可實現對全球任意地點1～2天的重訪能力。

北京三號衛星

星座運行以來，遙感數據廣泛應用于國家重大需求、資源調查、生態保護、城市精細化管理、災害應急等重要領域，打破了國際商業遙感數據市場中美、歐公司的壟斷地位，構建起全球化營銷代理網絡，促進了遙感衛星應用商業化和國際合作推廣。

“北京三號”拍攝的柏林市貌

北京三號衛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，雙相機合成幅寬優于22千米的高精度影像，實現了超高敏捷、超高穩定、超高精度的觀測能力，同時具備智能任務規劃、智能圖像處理和智能復合控制的技術。這些創新技術使得北京三號衛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,后續將為國土資源管理、農業資源調查、生態環境監測、城市綜合應用等領域提供空間信息支持。

“北京”系列一步一個臺階，三型衛星技術能力都達到當時世界的領先水平，在經濟社會發展各領域發揮顯著作用。

未來發展

“北京”系列衛星探索了我國地方政府與商業公司運營小衛星，并推動衛星應用產業化發展的道路，為小衛星技術和商業航天發展提供了重要經驗。

自2006年起，“北京”系列衛星在全國多地開展了創新性的政府業務化遙感應用服務，持續為自然資源部、生態環境部、應急管理部等十余個國家部委、國內及全球用戶提供可持續運行、安全穩定可靠的衛星遙感大數據和空間信息綜合應用服務，形成了國內外知名的北京系列遙感衛星及應用服務品牌。

“北京”之后，尤其是2014年國務院印發《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》之后，民用和商業小衛星迅速發展，應用和商業模式不斷創新，向社會提供市場化、專業化服務。

此次北京三號衛星發射，“北京”系列遙感衛星將繼續服務于國家治理體系和治理能力現代化、資源環境監測管理、生態文明建設、應急管理、國家安全等國家重大需求，為北京冬奧會、雄安新區等重大工程建設和京津冀協同發展、長江大保護、黃河流域生態保護和高質量發展、“一帶一路”倡議等國家戰略實施以及國民經濟建設提供及時自主的甚高分辨率空間大數據及空間信息綜合應用服務，推動綠色發展，助力山水林田湖草沙系統治理和國家糧食安全保障，更好服務于人類宜居、生態文明和全球可持續發展。

北京市商業航天產業基礎雄厚，資源豐富，在產業決策、科研攻關、核心制造等環節優勢明顯。今年1月，北京市政府下發《北京市支持衛星網絡產業發展的若干措施》，提出將以建設具有全球影響力的國際科技創新中心為引領，支持衛星網絡企業發展和商業衛星、地面終端、衛星網絡建設等優勢產業發展，推動衛星網絡產業成為北京經濟增長的新高地。

未來幾年，以“北京”系列為代表的民用和商業衛星將持續發展，構建起衛星互聯網絡和綜合對地觀測體系，提供豐富的遙感、通信廣播、導航定位等產品與服務，為滿足行業和區域重大應用需求、推動數字經濟發展、實現創新驅動、建設信息化智能化現代化社會發揮重要作用。