吉林一号(英文:Jilin-1 Satellites),是中国
长光卫星技术有限公司研制的商用卫星,是中国重要的
光学遥感卫星星座。
研制历程
历史背景
随着经济全球化和航天技术的迅猛发展,卫星遥感技术在人类社会生产、生活各领域的应用规模不断扩大,全球商业遥感卫星进入了技术全面更新和产业化发展时期。中国国外商业遥感卫星产业从20世纪80年代开始发展并逐渐成熟,以美国为代表的西方航天大国通过积极的政策导向和资金扶持,加快了新一代高性能遥感卫星的研制和商业化运行。高分辨率商业遥感卫星影像由于空间分辨率高、识别地物能力强、信息准确等因素,受到各国的重视。
研制立项
2005年,经过对中国国内外发展形势的详细调研,长春光机所立项“一弹一星大口径大光栅”重大创新课题,探索以载荷为核心的星载一体化技术路线。
2006年,长春光机所“星载一体化”技术研究室成立。
2008年,通过省发改委批准,长春光机所建设“吉林省小卫星技术工程中心”,围绕高性能小卫星关键技术进行重点攻关。
2010年,吉林省率先提出卫星产业发展计划,制定《吉林省人民政府关于扶持遥感卫星及应用产业发展的意见》,并自当年起,卫星建设项目连续多年被写入吉林省政府工作报告,列为全省重大建设工程。
研制进程
“吉林一号”卫星星座建设分为两个阶段:第一阶段实现60颗卫星在轨组网,具备全球热点地区30分钟内重访能力,每天可观测全世界范围内800多个目标区域;第二阶段实现138颗卫星在轨组网,具备全球任意地点10分钟内重访能力;旨在建设一个高时间分辨率、高空间分辨率的遥感信息获取平台,为用户提供高效、精准的遥感信息服务。
2018年1月19日,“吉林一号”卫星星座在轨卫星数量增至十颗。
2019年1月21日,“吉林一号”再添两颗新卫星,光谱01、02星成功升空,卫星顺利进入预定轨道;11月13日,“吉林一号”增添第14个成员;
“吉林一号”高分02A星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。
2020年9月12日,
“吉林一号”高分02C卫星发射升空,火箭飞行出现异常,发射任务失利。具体原因待分析排查;9月15日9时23分,中国在黄海海域用
长征十一号海射运载火箭,采取“一箭九星”方式将
“吉林一号”高分03-1组卫星送入预定轨道,发射获得成功。
2021年6月7日,长光卫星技术有限公司在航天信息产业园举行“吉林一号”宽幅01B星、高分03D01~03星出征仪式。6月24日,由长光卫星技术有限公司自主研发的“吉林一号”MF01A卫星在长春亮相。截至9月19日,“吉林一号”卫星已有29颗卫星在轨运行,是中国国内规模最大的商业光学遥感卫星星座,具备全球一张图一年更新1次、中国全国一张图一年更新3次、省域一张图一年更新5次,市域一张图可逐月更新的能力。
2022年1月17日,新一代高分辨遥感卫星“
文昌超算二号”和“
文昌超算三号”卫星在长春成功出厂并前往海南文昌,与“吉林一号”组网。3月7日,长光卫星技术股份有限公司在航天信息产业园举行“吉林一号”MF01A星出征仪式,在中国酒泉卫星发射中心择期发射。4月30日11时30分,中国在东海海域用长征十一号海射遥三运载火箭成功将“道达星座”“安溪铁观音二号”卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得成功。5月5日,宽幅01C卫星、高分03D(27~33)卫星发射。8月10日,眉山“
天府星座”东坡01~07号星(“吉林一号”高分03D35~41星)、“
河南一号”(
“吉林一号”高分03D42星)、“西安航投一号”(
“吉林一号”高分03D09星)、“浦银一号”(
“吉林一号”高分03D43星)、“天津滨海一号”(
“吉林一号”红外A06星)、“云遥一号”04~08星(“吉林一号”红外A01~05星)等共计16颗卫星,搭乘长征六号运载火箭在太原卫星发射中心发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得成功。10月,“吉林一号”高分03D08、高分03D51~54等5颗卫星从长春出征,于近期在中国酒泉卫星发射中心发射。11月13日,眉山“天府星座”东坡08~10星(“吉林一号”高分03D44~46星)、“道达星座”天罗星和天芯星(“吉林一号”高分03D48~49星)及
“吉林一号”高分03D47星、高分03D50星、平台01A01星等8颗卫星出征,于近期在黄海海域择期发射。11月16日14时20分,谷神星一号遥四运载火箭在中国酒泉卫星发射中心成功发射升空,搭载的5颗
吉林一号高分03D卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得成功,该批卫星主要用于提供商业遥感服务。12月27日,长光卫星有6颗卫星出征,包括“华水一号”卫星(“吉林一号”MF02A07星)、“沃福曼号”卫星(“吉林一号”红外A07星)、“海河一号”卫星(“吉林一号”红外A08星)、“吉林一号”高分03D34星、“吉林一号”MF02A03星、“吉林一号”MF02A04星。
2023年5月22日,长光卫星41颗卫星出厂。此次出厂的41颗卫星成功发射后,“吉林一号”卫星星座在轨卫星数量达到113颗,进入“百星飞天”新阶段。6月15日,
“吉林一号”高分06A系列卫星、“吉林一号”高分03D19星、“吉林一号”平台02A01~02星等41颗卫星,在太原卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭发射升空,创造中国航天单次发射卫星数量最多的记录。6月,中国科学院空天信息创新研究院利用自主研制成功的
500毫米口径激光通信地面系统,与吉林一号MF02A04卫星开展了星地激光通信实验,通信速率达到每秒10G比特,所获取的卫星载荷数据质量良好,可以满足高标准业务化应用需求。吉林长光卫星利用自研卫星“吉林一号”MF02A04星与中国科学院空天信息创新研究院开展了星地激光高速通信试验并取得成功。8月1日,长光卫星技术股份有限公司在吉林省航天信息产业园举行“吉林一号”宽幅02A星出征仪式。8月25日12时59分,星河动力航天公司于酒泉卫星发射中心成功发射谷神星一号(遥八)运载火箭(任务代号:CORNFIELD CHASE),顺利将
“吉林一号”宽幅02A星精确送入预定轨道。9月21日12时59分,中国在酒泉卫星发射中心使用民营商业运载火箭谷神星一号发射
吉林一号高分04B星,火箭飞行异常,发射任务失利。具体原因正在进一步分析排查。
2024年8月26日,长光卫星技术股份有限公司在吉林省航天信息产业园举行“吉林一号”宽幅02B01~06等6颗卫星出征仪式。“吉林一号”宽幅02B01~06星是由长光卫星技术股份有限公司出资自研的最新一代覆盖型卫星,是中国首次小批量研制的超大幅宽、高分辨率光学遥感卫星。“吉林一号”宽幅02B系列卫星在设计制造阶段实现多项关键技术突破,其有效载荷为离轴四反光学相机,是国际上最轻的超大幅宽亚米级光学遥感卫星,可为用户提供150千米幅宽、0.5米分辨率的高清卫星影像产品,具备可批产、大幅宽、高分辨、高速数传、低成本的特点。9月1日,长光卫星技术股份有限公司在吉林省航天信息产业园举行“吉林一号”SAR01A星的出征仪式。这是“吉林一号”卫星星座的首颗微波遥感卫星。10月19日,长光卫星技术股份有限公司在吉林省航天信息产业园举行“吉林一号”高分05B星出征仪式。11月11日,长光卫星技术股份有限公司发布消息,“吉林一号”高分05B星、“吉林一号”平台02A03星成功入轨组网。
系统组成
卫星特点
“吉林一号”卫星星座覆盖面积累计达1.33亿平方公里,具备全球一张图一年更新1次、中国全国一张图一年更新3次的能力。依托“吉林一号”遥感数据,长光卫星利用人工智能算法,实现了中国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%。
“吉林一号”卫星星座凭借响应速度快、覆盖面积广的特点,已在众多领域开展业务化应用。
设计参数
发射动态
卫星发射
2015年10月7日,由
长光卫星技术有限公司自主研发的“吉林一号”一箭四星
在中国酒泉卫星发射中心用
长征二号丁运载火箭成功发射,拉开了中国商业航天大幕。“吉林一号”一箭四星包括1颗光学A星、2颗灵巧视频星以及1颗灵巧验证星。“吉林一号”灵巧视频星具备获取4K高清彩色视频影像能力。“吉林一号”灵巧验证星主要为卫星新技术发展提供技术积累,已完成多种成像技术及国产高灵敏度CMOS芯片验证。
2017年1月9日,由长光卫星技术有限公司自主研发的“吉林一号”视频03星(林业一号卫星)”在中国酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭成功发射。
“吉林一号”视频03星具有专业级的图像质量、高敏捷机动性能、多种成像模式和高集成电子系统,可以获取11千米*4.5千米幅宽、0.92米分辨率的彩色动态视频。
同时,作为中国全国首颗和林业系统深度合作并以“林业一号”命名的卫星,该星全面提高吉林省林业遥感信息化水平,为森林资源调查、森林火灾预警与防控、
野生动物保护、荒漠化与沙化防治、湿地保护与监测、病虫害预警与防治等林业重点工作提供更加精准、时间与空间分辨率更高、覆盖能力更强、响应更及时的卫星数据服务。
2017年11月21日,由长光卫星技术有限公司自主研发的“吉林一号”视频04~06星(佐丹力159吉林一号卫星星座)在
中国太原卫星发射中心用
长征六号运载火箭成功发射。
“吉林一号”视频04、05、06星采用一体化设计,继承了视频03星成熟单机及技术状态,根据用户及市场的反馈,对载荷、电源、数传等分系统进行了升级,提高卫星的业务运行能力。
2018年1月19日,由长光卫星技术有限公司自主研发的“
德清一号”卫星(“吉林一号”视频07星)、“
林业二号”卫星(“吉林一号”视频08星)在中国酒泉卫星发射中心用
长征十一号运载火箭成功发射。
“德清一号”卫星是由长光卫星技术有限公司为浙江省德清县人民政府、湖州莫干山高新区政府打造,主要围绕测绘、交通、水利、环保、农业、统计等多个行业提供遥感应用服务,推动大数据背景下的
地理信息产业的发展。
“林业二号”卫星作为长光卫星技术有限公司与吉林省林业系统深度合作的第二颗卫星,继续为林业重点工作提供精准、时间与空间分辨率高、覆盖能力强、响应速度快的卫星数据服务,极促进吉林省林业遥感信息化水平提高。
2019年11月13日11时40分,搭载“吉林一号”高分02A星的快舟一号甲运载火箭在中国酒泉卫星发射中心成功发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得成功。
“吉林一号”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“吉林一号”卫星成熟单机以及技术基础,可获取全色分辨率优于0.75米、多光谱分辨率优于3米、幅宽大于40千米的推扫图像,具备高分辨、大幅宽、高定位精度、高速数传等特点。发射启动了“吉林一号”星座第6个轨道面的部署工作,卫星入轨后,与此前发射的13颗“吉林一号”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。
2020年9月12日13时2分,中国在
酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭发射“吉林一号”高分02C卫星,火箭飞行出现异常,发射任务失利。具体原因正在进一步分析排查。
2020年9月15日9时23分,中国在黄海海域用
长征十一号海射运载火箭,采取“一箭九星”方式将“吉林一号”高分03-1组卫星送入预定轨道,发射获得成功。
“吉林一号”高分03-1组卫星由长光卫星技术有限公司研制,其中包括“哔哩哔哩视频卫星”、“‘央视频号’卫星”在内的3颗视频成像模式卫星和6颗推扫成像模式卫星,主要用于获取高分辨率可见光推扫影像和视频影像,为中国国土资源普查、城市规划、灾害监测等提供遥感服务。
2021年6月7日,长光卫星技术有限公司在航天信息产业园举行“吉林一号高分03D01~03星出征仪式。
“吉林一号”宽幅01B星又称“内蒙古一号”卫星,具有高分辨、超大幅宽、超大存储、高速数传等特点。
“吉林一号”高分03D01~03星
2021年6月7日,长光卫星技术有限公司在航天信息产业园举行“吉林一号”宽幅01B星出征仪式。
“吉林一号”高分03D01~03星中有一颗为“学而思”号卫星,具有低成本、低功耗、低重量、高分辨的特点。
北京时间2021年9月27日14时19分,中国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭,成功将吉林一号高分02D卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得成功。
2022年4月30日11时30分,长征十一号海射遥三火箭在中国海域发射吉林一号高分03D(04~07)/04A卫星,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得成功。
北京时间2022年11月16日14时20分,谷神星一号遥四运载火箭在中国酒泉卫星发射中心成功发射升空,将搭载的5颗吉林一号高分03D卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得成功,该批卫星主要用于提供商业遥感服务。
太原卫星发射中心在黄海海域使用捷龙三号遥一运载火箭,采用“一箭十四星”方式,成功将吉林一号高分03D47~50星顺利送入预定轨道,发射任务获得成功。
“吉林一号”MF02A07星(“华水一号”卫星)是吉林长光卫星技术股份有限公司与华北水利水电大学联合研制的,面向智慧水利的轻小型高分辨多模式光学遥感卫星,是中国全国首颗内陆水遥感卫星,也是“华水星座”的首颗光学卫星。该卫星可获取亚米级高分辨率遥感影像,具有推扫、视频、夜光、立体等多模式成像能力,能够为中国内陆地表水资源普查、地表水精细化管理、水生态监测评估、水环境保护及水灾害应急提供高效的智能感知手段,在中国新阶段水利事业高质量发展进程中发挥重要作用。
“吉林一号”红外A07~08星(“沃福曼号”卫星及“海河一号”卫星)是吉林长光卫星技术股份有限公司和天津云遥宇航科技有限公司联合研制的新型观测小卫星,该系列卫星在“天津大学一号”卫星研制的基础上进行了批产适应性设计,有效载荷为长波红外相机,可对大气层、海洋和陆地等进行红外成像,具有研制周期短、集成度高、重量轻、体积小、性价比高等特点。
“吉林一号”高分03D34星是吉林长光卫星技术股份有限公司自主研发的轻小型高分辨率光学遥感卫星,是公司践行批量化生产理念的重要成果。该卫星采用了载荷平台相融合设计的理念,具有低成本、低功耗、低重量、高指标的特点。
2023年1月15日11时14分,中国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,以“一箭十四星”发射方式,吉林一号高分03D34星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得成功。
“吉林一号”MF02A03~04星是吉林长光卫星技术股份有限公司自主研发的柔性卫星平台,该卫星能够根据不同载荷的集成需求,进行灵活单机变换,具有集成度高、带载能力强、重量轻、成本低的特点。
“吉林一号”高分03D20~26星是长光卫星技术股份有限公司与西安航空航天投资股份有限公司联合研制的轻小型高分辨光学遥感卫星,是“秦岭小卫星星座”发射的首批7颗卫星。
“吉林一号”高分06A17~18星是长光卫星技术股份有限公司与香港航天科技集团联合研制的轻小型高分辨光学遥感卫星。“吉林一号”高分06系列卫星是在“载荷平台相融合”技术的基础上,按照“载荷平台融为一体”的设计理念研发制造的新一代批产卫星,具有快速批产、智能运行、图美价廉的“快智廉”优势。
“吉林一号”平台02A01~02星由长光卫星技术股份有限公司出资自研的低成本、高承载、高分辨率共享型遥感卫星,其设计理念区别于传统的卫星平台,卫星具有独立的业务能力,通过搭载服务与搭载用户共享卫星平台资源,分摊卫星研制成本,提高卫星效费比。在搭载载荷方面,两颗卫星上均搭载了公司自研的激光通信载荷,用于验证星间及星地高速通信技术。
2024年9月20日,中国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将吉林一号宽幅02B01~06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得成功。
北京时间2024年9月25日7时33分,中国在酒泉卫星发射中心使用力箭一号遥四商业运载火箭,成功将“吉林一号”SAR01A星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得成功。
2024年10月9日,长光卫星技术股份有限公司在吉林省航天信息产业园举行“吉林一号”平台02A03星的出征仪式。此次出征的“吉林一号”平台02A03星于10月在中国酒泉卫星发射中心择期发射。
2024年11月11日,长光卫星技术股份有限公司发布消息,“吉林一号”平台02A03星成功入轨组网。
2024年10月19日,长光卫星技术股份有限公司(简称:长光卫星)在吉林省航天信息产业园举行“吉林一号”高分05B星的出征仪式。于近期在中国酒泉卫星发射中心择期发射。
2024年11月11日,长光卫星技术股份有限公司发布消息,“吉林一号”高分05B星成功入轨组网。
卫星运营
吉林一号10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。据了解,长光卫星技术有限公司是由吉林省政府、中国科学院长春光机所、民营资本共同成立的卫星商业化运作载体,是推动中国航天遥感商业化产业化发展的一支重要力量。该公司还研制发射一系列
高分辨率遥感卫星,为用户提供全球范围内高分辨率遥感信息产品。
发布照片
吉林1号光学A星2016年4月16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,至少有一艘航母和数艘驱逐舰。2016年5月25日《环球时报》介绍,吉林1号卫星是中国第一颗以省命名的自主研发卫星,于2015年10月发射。吉林1号组星由4颗小卫星组成:主星“吉林一号”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。中国的商用卫星拍到他国的一些地面照片,由于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。中国吉林一号商用卫星的分辨率达到0.72米,拍摄过北京鸟巢等地标性建筑和越南金兰湾的高清图片。
中国吉林一号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。
2016年8月,中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。吉林一号拍摄到奥运场馆附近的巴西航母“圣保罗”号。
吉林一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。
2022年4月4日报道,中国全国棉花整地播种陆续展开。在新疆喀什地区巴楚县的2万亩棉田里,多台安装有北斗卫星导航自动驾驶系统的拖拉机在田野里平整土地,铺设地膜和滴灌带。
2022年春播时,“吉林一号”卫星拍摄的照片显示以松花江为分界线,与水稻田隔江相望的另一侧主要种植的作物是大豆。在松原市宁江区的田间,卫星发现部分地块已经完成大豆种植工作,铺上了地膜。
2023年5月,“吉林一号”卫星从太空传回了广西北海涠洲岛、广东汕头南澳岛、海南陵水呆呆岛、福建漳州东山岛、等地的卫星影像。“吉林一号”1箭41星回传“首图”2023年7月29日召开的2023中国(长春)航空航天及光电产业创新大会上,“吉林一号”一箭41星回传“首图”发布。
2024年9月2日,长光卫星在长春对外发布了世界首个高清全球年度一张图——“吉林一号”全球一张图。长光卫星表示,该项成果填补了国际空白,其分辨率、时效性及定位精度等指标均达到国际领先水平。该图可为各行业用户提供全球高清卫星遥感数据及应用服务。此次发布的“吉林一号”全球一张图是从690万景“吉林一号”卫星影像中精选的120万景影像制作而成。该图累计覆盖面积达1.3亿平方千米,实现了除南极洲及格陵兰岛外的全球陆地区域亚米级影像全覆盖。该图所使用的分辨率为0.5米的影像占比超90%,2023年度影像覆盖时相占比超过95%,整体云量小于2%,兼顾了高空间分辨率、高时间分辨率及高覆盖率。
截至2024年,长光卫星已累计投入研发经费超13亿元,实现了108颗“吉林一号”卫星在轨运行,建成了全球最大的亚米级商业遥感卫星星座,为“吉林一号”全球一张图的年度更新提供了海量的高清遥感数据来源。
技术创新
多域应用
“吉林一号”卫星可为国土资源监测、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。
多维信息
吉林一号光谱卫星携带了AIS、多光谱仪、短波红外相机、中波红外相机、长波红外相机、在轨AI系统等多种类型载荷,通过载荷联合应用,对提高应急响应能力,多维度信息获取具有重要意义。
吉林一号光谱卫星采用单传感器20谱段集成技术,结合优异的杂光抑制技术以及在轨全动态辐射定标技术,保证了光谱卫星能够为业务应用提供稳定精确的光谱数据。
吉林一号光谱卫星在轨AI信息处理技术引入业务闭环,在轨AI系统具有火点识别、舰船识别、云雾识别等功能,且通过AIS引导光学成像:火点引导光学成像等模式,实现了多种载荷的在轨自主联合应用,将应急响应能力从小时级提升为分钟级。
动态感知
“吉林一号”星座作为全球最大的亚米级商业遥感卫星星座,充分利用其高时效、高分辨率的优势,对中国全国130余个新能源汽车整车制造基地和近100个新能源汽车重点项目的开工、建设进程进行遥感监测,为“投资活跃度”和“生产活跃度”两项指标提供了重要的数据支撑。通过实际案例验证,相关指标可以直观、准确地监测企业重大生产变化和工程建设进程。该项目也成功验证了利用超大型遥感星座的高频观测能力开展产业动态感知的可行性。
总体评价
吉林一号光谱卫星经过在轨测试与在轨辐射定标,已经能够稳定地向用户提供辐射性能优良的定量遥感数据,谱段覆盖可见近红外、短波红外中波红外、长波红外。吉林一号光谱卫星已经完成中国全国光谱数据覆盖,并开放真彩色数据免费下载,各个典型应用领域正逐渐与行业用户开展深入合作,光谱数据有望进一步提高中国定量遥感应用水平。(《卫星应用》 评)