最远的观众！从50万米外的太空看比赛是什么感觉？

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导语：刚刚结束的卡塔尔世界杯燃情狂欢依旧持续进行中，就在本届世界杯开幕式结束后的首场比赛大幕拉开之时，距离地表超过500千米的海湾体育场上空，“吉林一号”高分03C02星对球馆所在区域进行了夜间成像，记录了世界杯首战的盛大场景！

一、太空“直播神器”，这届世界杯真的多亏有它

两年前，“吉林一号”高分03系列卫星以“一箭九星”的方式成功发射入轨，其中，高分03C01~03星为3颗视频卫星，这当中就包含了此次用于拍摄卡塔尔世界杯开幕式的“吉林一号”高分03C02星。

“吉林一号”高分03C卫星属于“吉林一号”星座的组网卫星，是一款光学遥感卫星，该星充分继承了高分03A星成熟单机及技术基础，通过采用轻量化结构设计、高度集成电子学系统、高分辨率超轻量化低成本相机等创新技术，具有低成本、低功耗、低重量、高分辨的特点。

“吉林一号”高分03C总质量40千克，运行在高度535千米的太阳同步轨道（SSO）上，其主要成像模式为凝视视频，即主要用来拍视频，成像幅宽为14.4千米×6千米，其拜耳（Bayer）彩色分辨率优于1.2米，侧摆角度范围±45°，可以进行立体成像，数传码速率最大450Mbps，即每秒传输约56MB数据，相当于4G的速率。

“较高的分辨率、立体式成像、4G“网速”加持……”，众多优势意味着视频卫星“吉林一号”高分03C能够在太空对卡塔尔世界杯进行现场直播，从这里获得的是俯察一切的上帝视角，从全局看赛场，尽收眼底。

二、突破核心科技，搞定夜间视频成像

要进行卫星夜间视频成像，要解决两个难题，第一个是卫星视频成像问题，第二个是夜间成像问题。

在地面，用固定机位拍摄视频是相对简单的事情，掌握基本技巧就能解决问题，而如果要用移动机位拍摄固定目标，难度会加大数倍，因为需要在运动中调整镜头方向，使其始终指向拍摄目标，并且需要保持镜头稳定，不能出现大的抖震。用卫星进行视频成像如同用移动机位拍摄固定目标，并且难度还会呈现几何级数增长。

1.卫星姿态要稳

“吉林一号”高分03C02星是以接近第一宇宙速度（7.9千米/秒）运行的人造天体，其运行区域空气极为稀薄，卫星要在俯仰、偏航、滚转等姿态控制方面保持稳定精准要比大气层内的航空器困难得多。

2.卫星镜头要准

“吉林一号”高分03C02星运行在距地535千米轨道高度上，这个距离相当于北京到上海直线距离的一半，在此情况下高速运动的卫星持续对准一个目标区域，需要镜头能够进行持续精准的调向，如果有丝毫偏差，就会“失之毫厘，谬以千里”。

对于光学遥感卫星而言，日间成像是基本技能，但是夜间成像却是一道坎。光学遥感卫星的成像原理是通过接收目标事物发出或反射的可见光来进行成像的，属于被动成像。光学遥感卫星工作时需要目标区域拥有较好的光线条件，这就把该类卫星的工作时间限制在了白天。

为了拓展夜间成像能力，“吉林一号”开发了夜光成像，也叫微光成像，其探测夜间特征物的原理大致可以分为两类，一类是基于特征物对月光的反射，通常能够在1/4月相以上的条件下对具有较强反射能力的特征物进行成像；另一类是基于特征物自身的发光，包含城市灯光、极光等不受月相影响的强光源和气辉等需避免月光干扰的弱光源。

三、织“星”成网！世界动态尽收眼底

“吉林一号”星座一期工程规划了两个阶段的目标：第一阶段是发射60颗卫星；第二阶段是到2025年左右发射138颗卫星，实现全球任意点重访周期低于10分钟，建成全天时、全天候的商业光学遥感卫星星座。

“吉林一号”星座包含高分辨、大幅宽、视频、多光谱等系列卫星，具备常规推扫、大角度侧摆、凝视视频、灵巧成像、立体成像、夜光、惯性空间、多目标成像等种类丰富的成像模式，能够实现跨越昼夜的全天时成像，能够进行高动态的视频成像，还能进行大角度侧摆成像和立体成像，甚至依靠惯性空间成像可以进行空间碎片和天体的观测，加之优于0.5米的分辨率，能力全面而强大。

以2022年4月30日发射入轨的“安溪铁观音二号”卫星为例，该卫星即“吉林一号”高分04A光学遥感卫星，是该系列卫星的首发星。该卫星可获取分辨率优于0.5米、幅宽15千米的静态推扫影像，也可进行侧摆成像，构建立体影像。入轨当天，卫星对纳米比亚鲸湾进行了成像，主要建筑和街巷清晰可辨，主要树木一览无余，再进一步它能识别小型汽车的型号，能看清是小轿车、皮卡还是SUV，对于小轿车能区分两厢车和三厢车。5月2日，卫星对长春北湖CBD进行了大侧摆成像，一个巨型CBD的立体影像清晰地呈现在眼前，附近街巷、主体建筑、路上行车细致入微，立体生动，仿佛是贴近察看。

截至2022年11月16日，“吉林一号”星座卫星共计发射22次，星座在轨卫星数量达到75颗，可对全球任意地点实现每天25~27次重访。对于全球任意点而言，“吉林一号”不到1小时就能看一遍，昼夜兼程实现高频探测，世界尽在掌握中。

四、“上帝视角”好处多，一手信息价值高

其实，给卡塔尔世界杯场地拍摄照片和视频只是“吉林一号”卫星的边缘产品。该星座设计用于向农林生产、防灾减灾、环境监测、智慧城市、地理测绘、土地规划等各领域提供高质量的遥感信息和产品服务。

比如，依托遥感数据，长光卫星利用人工智能算法，实现了全国地表分类的精准化、自动化更新，可以在线完成建筑、道路、水体、林木以及不同类型农作物的自动识别，识别精度超过95%。

1.农业生产方面

通过‘吉林一号’传回的高清图片，以纹理区分种植作物，便于统计种植面积。发生病虫灾害时，卫星上的农作物光谱信息将发生变化，提高对病虫灾害预警和统计的效率。

2.防灾减灾方面

基于星座遥感技术具有宽覆盖、高重访的优势，可利用卫星遥感短波红外、热红外波段的光谱特征，快速识别森林火点，并提取森林火灾的位置、面积等信息，为森林火灾防控与预警业务提供支持。

2022年8月，南方多地突发森林山地火灾，长光卫星统筹调度吉林系列卫星资源驰援，累计提供观测数据30余景，数据量超过40GB，为救援工作提供了第一手决策参考资料。

结语：

“吉林一号”星座卫星对本届卡塔尔世界杯场馆区域进行具有高动态特点的夜间视频成像可以理解为是一次小试牛刀，其真正的“神通”之处在于用多种成像模式将全球动态尽收眼底，其长远价值不言而喻！