最遠的觀衆！從50萬米外的太空看比賽是什麼感覺？

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導語：剛剛結束的卡塔爾世界盃燃情狂歡依舊持續進行中，就在本屆世界盃開幕式結束後的首場比賽大幕拉開之時，距離地表超過500千米的海灣體育場上空，“吉林一號”高分03C02星對球館所在區域進行了夜間成像，記錄了世界盃首戰的盛大場景！

一、太空“直播神器”，這屆世界盃真的多虧有它

兩年前，“吉林一號”高分03系列衛星以“一箭九星”的方式成功發射入軌，其中，高分03C01~03星爲3顆視頻衛星，這當中就包含了此次用於拍攝卡塔爾世界盃開幕式的“吉林一號”高分03C02星。

“吉林一號”高分03C衛星屬於“吉林一號”星座的組網衛星，是一款光學遙感衛星，該星充分繼承了高分03A星成熟單機及技術基礎，通過採用輕量化結構設計、高度集成電子學系統、高分辨率超輕量化低成本相機等創新技術，具有低成本、低功耗、低重量、高分辨的特點。

“吉林一號”高分03C總質量40千克，運行在高度535千米的太陽同步軌道（SSO）上，其主要成像模式爲凝視視頻，即主要用來拍視頻，成像幅寬爲14.4千米×6千米，其拜耳（Bayer）彩色分辨率優於1.2米，側擺角度範圍±45°，可以進行立體成像，數傳碼速率最大450Mbps，即每秒傳輸約56MB數據，相當於4G的速率。

“較高的分辨率、立體式成像、4G“網速”加持……”，衆多優勢意味着視頻衛星“吉林一號”高分03C能夠在太空對卡塔爾世界盃進行現場直播，從這裡獲得的是俯察一切的上帝視角，從全局看賽場，盡收眼底。

二、突破核心科技，搞定夜間視頻成像

要進行衛星夜間視頻成像，要解決兩個難題，第一個是衛星視頻成像問題，第二個是夜間成像問題。

在地面，用固定機位拍攝視頻是相對簡單的事情，掌握基本技巧就能解決問題，而如果要用移動機位拍攝固定目標，難度會加大數倍，因爲需要在運動中調整鏡頭方向，使其始終指向拍攝目標，並且需要保持鏡頭穩定，不能出現大的抖震。用衛星進行視頻成像如同用移動機位拍攝固定目標，並且難度還會呈現幾何級數增長。

1.衛星姿態要穩

“吉林一號”高分03C02星是以接近第一宇宙速度（7.9千米/秒）運行的人造天體，其運行區域空氣極爲稀薄，衛星要在俯仰、偏航、滾轉等姿態控制方面保持穩定精準要比大氣層內的航空器困難得多。

2.衛星鏡頭要準

“吉林一號”高分03C02星運行在距地535千米軌道高度上，這個距離相當於北京到上海直線距離的一半，在此情況下高速運動的衛星持續對準一個目標區域，需要鏡頭能夠進行持續精準的調向，如果有絲毫偏差，就會“失之毫釐，謬以千里”。

對於光學遙感衛星而言，日間成像是基本技能，但是夜間成像卻是一道坎。光學遙感衛星的成像原理是通過接收目標事物發出或反射的可見光來進行成像的，屬於被動成像。光學遙感衛星工作時需要目標區域擁有較好的光線條件，這就把該類衛星的工作時間限制在了白天。

爲了拓展夜間成像能力，“吉林一號”開發了夜光成像，也叫微光成像，其探測夜間特徵物的原理大致可以分爲兩類，一類是基於特徵物對月光的反射，通常能夠在1/4月相以上的條件下對具有較強反射能力的特徵物進行成像；另一類是基於特徵物自身的發光，包含城市燈光、極光等不受月相影響的強光源和氣輝等需避免月光干擾的弱光源。

三、織“星”成網！世界動態盡收眼底

“吉林一號”星座一期工程規劃了兩個階段的目標：第一階段是發射60顆衛星；第二階段是到2025年左右發射138顆衛星，實現全球任意點重訪週期低於10分鐘，建成全天時、全天候的商業光學遙感衛星星座。

“吉林一號”星座包含高分辨、大幅寬、視頻、多光譜等系列衛星，具備常規推掃、大角度側擺、凝視視頻、靈巧成像、立體成像、夜光、慣性空間、多目標成像等種類豐富的成像模式，能夠實現跨越晝夜的全天時成像，能夠進行高動態的視頻成像，還能進行大角度側擺成像和立體成像，甚至依靠慣性空間成像可以進行空間碎片和天體的觀測，加之優於0.5米的分辨率，能力全面而強大。

以2022年4月30日發射入軌的“安溪鐵觀音二號”衛星爲例，該衛星即“吉林一號”高分04A光學遙感衛星，是該系列衛星的首發星。該衛星可獲取分辨率優於0.5米、幅寬15千米的靜態推掃影像，也可進行側擺成像，構建立體影像。入軌當天，衛星對納米比亞鯨灣進行了成像，主要建築和街巷清晰可辨，主要樹木一覽無餘，再進一步它能識別小型汽車的型號，能看清是小轎車、皮卡還是SUV，對於小轎車能區分兩廂車和三廂車。5月2日，衛星對長春北湖CBD進行了大側擺成像，一個巨型CBD的立體影像清晰地呈現在眼前，附近街巷、主體建築、路上行車細緻入微，立體生動，彷彿是貼近察看。

截至2022年11月16日，“吉林一號”星座衛星共計發射22次，星座在軌衛星數量達到75顆，可對全球任意地點實現每天25~27次重訪。對於全球任意點而言，“吉林一號”不到1小時就能看一遍，晝夜兼程實現高頻探測，世界盡在掌握中。

四、“上帝視角”好處多，一手信息價值高

其實，給卡塔爾世界盃場地拍攝照片和視頻只是“吉林一號”衛星的邊緣產品。該星座設計用於向農林生產、防災減災、環境監測、智慧城市、地理測繪、土地規劃等各領域提供高質量的遙感信息和產品服務。

比如，依託遙感數據，長光衛星利用人工智能算法，實現了全國地表分類的精準化、自動化更新，可以在線完成建築、道路、水體、林木以及不同類型農作物的自動識別，識別精度超過95%。

1.農業生產方面

通過‘吉林一號’傳回的高清圖片，以紋理區分種植作物，便於統計種植面積。發生病蟲災害時，衛星上的農作物光譜信息將發生變化，提高對病蟲災害預警和統計的效率。

2.防災減災方面

基於星座遙感技術具有寬覆蓋、高重訪的優勢，可利用衛星遙感短波紅外、熱紅外波段的光譜特徵，快速識別森林火點，並提取森林火災的位置、面積等信息，爲森林火災防控與預警業務提供支持。

2022年8月，南方多地突發森林山地火災，長光衛星統籌調度吉林系列衛星資源馳援，累計提供觀測數據30餘景，數據量超過40GB，爲救援工作提供了第一手決策參考資料。

結語：

“吉林一號”星座衛星對本屆卡塔爾世界盃場館區域進行具有高動態特點的夜間視頻成像可以理解爲是一次小試牛刀，其真正的“神通”之處在於用多種成像模式將全球動態盡收眼底，其長遠價值不言而喻！