“北京”系列卫星：开创我国商业小卫星先河

文/ 赵志远

2021年6月11日，北京三号卫星在太原卫星发射中心，搭乘长征二号丁运载火箭，成功发射入轨。这是“北京”系列卫星第三次发射，卫星将用于资源调查、生态环境监测、城市精细管理、防灾减灾等领域，提高我国高分辨率遥感卫星数据供给能力。

国际合作研制，市场机制探索

新世纪之初，随着技术发展，小卫星成为航天领域发展的前沿方向，优点在于能够以较小的成本、较高的时间和空间分辨率对地球环境进行观察和监测，获取高质量遥感影像。“九五”期间，我国有关部门和专家已经对用于环境灾害监测的高性能遥感小卫星进行了前期方案论证和关键技术研究。

为了引进国外先进的小卫星技术，形成遥感小卫星数据获取及运行推广应用体系，推动遥感数据服务与应用产业化发展。2002年11月，“高性能对地观测微小卫星技术与应用研究”被列为“十五”科技攻关和国家863高新技术计划项目，这就是北京一号小卫星计划。

“北京一号”同时还面向2008年北京奥运会的应用需求，面向北京市开展城市规划、环境保护、工程设计、灾害监测等方面对高分辨率遥感影像的迫切需求。在国家机关部门指导下，“北京一号”在研制、发射和运行体制上均采用了市场机制组织和运作，由北京21世纪空间技术公司（以下简称世纪空间公司）与英国萨瑞卫星技术公司（以下简称萨瑞公司），通过国际合作的方式组织卫星研制，并于2005年l0月27日在俄罗斯普列谢斯克发射场成功发射。卫星服役7年多时间，数据产品出口40多个国家，应用到多个领域。

北京二号卫星

在此基础上，两家公司继续合作，建设北京二号遥感卫星星座。这是我国首个民用商业遥感卫星星座，同样由萨瑞公司承担卫星研制，世纪空间公司承担星座在轨测控、卫星数据接收等的运行管理，并生产数据产品和提供相关服务。

2015年7月11日，北京二号遥感星座在印度斯里赫里戈达岛发射升空，顺利进入预定轨道，并在2016年开始面向全球提供商业遥感影像，成为国际商业遥感市场的重要参与者。

北京三号卫星是由航天东方红卫星有限公司抓总研制，由世纪空间公司负责运营。北京三号卫星与在轨运行的北京二号遥感卫星星座系统协同工作，极大提升对地观测数据获取能力。“北京三号”将主要用于资源调查、生态环境监测、城市精细管理、防灾减灾等领域，服务北京冬奥会、雄安新区等重大工程建设和国家发展规划，继续北京系列遥感卫星及应用服务品牌的良好口碑。

性能先进，应用广泛

“北京”系列遥感卫星均属于对地观测小卫星。“北京一号”采用萨瑞公司MicroSat-l00小卫星通用平台，进行了改造性设计，重量166.4千克，运行在686千米的太阳同步轨道，搭载中高分辨率双遥感器。其中，中分辨率遥感器为32米多光谱传感器(绿、红、近红外)，幅宽600千米，是当时在轨卫星幅宽最宽的中分辨率多光谱相机，可实现对热点地区的重点观测；高分辨率遥感器为4米全色传感器，幅宽24千米。此外，卫星存储容量244G，具有侧摆功能，在轨寿命5年。

“北京一号”具备较高的数据获取及实时、存储和转发能力，遥感检测范围大、速度快、数据可靠。在轨运行7年时间，卫星获取全球近10亿平方千米的遥感数据，广泛应用于国土资源管理、农业调查统计、环境及灾害监测、城市精细化管理等重要领域和国务院空间信息系统、全国土地调查等数百个项目，并为北京市国土资源管理、生态环境评价、水资源调查等提供数据支持，是北京市遥感应用数据库的重要组成部分。

2008年汶川地震中，“北京一号”利用小卫星灵活机动的优势，为抗震救灾提供遥感信息服务，向多个部门提供了大量地震灾区的中分辨率多光谱和高分辨全色卫星影像数据，有力支援了灾害救援和评估活动。

“北京二号”所拍摄广州电视塔影像

北京二号卫星星座由3颗高分辨率光学遥感卫星组成。卫星重约450千克，采用萨瑞公司SSTL-300S1敏捷平台，可在轨实现多景、条带、沿轨立体、跨轨立体和区域5种成像模式。遥感载荷在轨提供幅宽约24千米、0.8米分辨率全色和3.2米分辨率的蓝、绿、红、近红外多光谱图像。卫星影像质量优异，具有强大的数据获取、系统快速反应和大区域覆盖能力，可实现对全球任意地点1～2天的重访能力。

北京三号卫星

星座运行以来，遥感数据广泛应用于国家重大需求、资源调查、生态保护、城市精细化管理、灾害应急等重要领域，打破了国际商业遥感数据市场中美、欧公司的垄断地位，构建起全球化营销代理网络，促进了遥感卫星应用商业化和国际合作推广。

“北京三号”拍摄的柏林市貌

北京三号卫星装载了高分辨率大幅宽全色/多光谱双相机组合体，可获取星下点地面成像像元分辨率全色0.5米/多光谱2.0米，双相机合成幅宽优于22千米的高精度影像，实现了超高敏捷、超高稳定、超高精度的观测能力，同时具备智能任务规划、智能图像处理和智能复合控制的技术。这些创新技术使得北京三号卫星不仅具有强大的图像获取能力,同时还能够提供独特的成像模式,后续将为国土资源管理、农业资源调查、生态环境监测、城市综合应用等领域提供空间信息支持。

“北京”系列一步一个台阶，三型卫星技术能力都达到当时世界的领先水平，在经济社会发展各领域发挥显著作用。

未来发展

“北京”系列卫星探索了我国地方政府与商业公司运营小卫星，并推动卫星应用产业化发展的道路，为小卫星技术和商业航天发展提供了重要经验。

自2006年起，“北京”系列卫星在全国多地开展了创新性的政府业务化遥感应用服务，持续为自然资源部、生态环境部、应急管理部等十余个国家部委、国内及全球用户提供可持续运行、安全稳定可靠的卫星遥感大数据和空间信息综合应用服务，形成了国内外知名的北京系列遥感卫星及应用服务品牌。

“北京”之后，尤其是2014年国务院印发《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》之后，民用和商业小卫星迅速发展，应用和商业模式不断创新，向社会提供市场化、专业化服务。

此次北京三号卫星发射，“北京”系列遥感卫星将继续服务于国家治理体系和治理能力现代化、资源环境监测管理、生态文明建设、应急管理、国家安全等国家重大需求，为北京冬奥会、雄安新区等重大工程建设和京津冀协同发展、长江大保护、黄河流域生态保护和高质量发展、“一带一路”倡议等国家战略实施以及国民经济建设提供及时自主的甚高分辨率空间大数据及空间信息综合应用服务，推动绿色发展，助力山水林田湖草沙系统治理和国家粮食安全保障，更好服务于人类宜居、生态文明和全球可持续发展。

北京市商业航天产业基础雄厚，资源丰富，在产业决策、科研攻关、核心制造等环节优势明显。今年1月，北京市政府下发《北京市支持卫星网络产业发展的若干措施》，提出将以建设具有全球影响力的国际科技创新中心为引领，支持卫星网络企业发展和商业卫星、地面终端、卫星网络建设等优势产业发展，推动卫星网络产业成为北京经济增长的新高地。

未来几年，以“北京”系列为代表的民用和商业卫星将持续发展，构建起卫星互联网络和综合对地观测体系，提供丰富的遥感、通信广播、导航定位等产品与服务，为满足行业和区域重大应用需求、推动数字经济发展、实现创新驱动、建设信息化智能化现代化社会发挥重要作用。