最新亚洲人成网站在线观看,欧美午夜理伦三级在线观看,宝宝好涨水快流出来免费视频,性色欲网站人妻丰满中文久久不卡

本文改編自學術(shù)論文

《從珞珈系列衛(wèi)星到東方慧眼星座》

已刊載于《武漢大學學報（信息科學版）》2023年第10期

130周年校慶專刊（上）

1 武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室,湖北 武漢,430079

據(jù)航天衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫顯示，截至2021-12-31，全球遙感衛(wèi)星在軌數(shù)量達到了1192顆，已初步形成了面向不同需求、不同任務(wù)的多層次空間對地觀測系統(tǒng)。其中，美國建成了以高分辨率對地觀測衛(wèi)星WorldView系列為代表的光學遙感衛(wèi)星體系，并進一步利用RapidEye、SkySat等小衛(wèi)星星座實現(xiàn)全球監(jiān)測服務(wù)；法國SPOT和Pleiades系列組成衛(wèi)星星座，實現(xiàn)了每天兩次的全球觀測重訪能力。相對于美國、法國等世界航天強國，中國高分辨率光學遙感衛(wèi)星的研制和應(yīng)用起步較晚。目前，具有代表性的高分辨光學遙感為天繪、資源、高分和商業(yè)遙感系列衛(wèi)星。在過去十余年，中國遙感衛(wèi)星實現(xiàn)了從“有”到“好”的跨越式發(fā)展，逐步實現(xiàn)了業(yè)務(wù)化、商業(yè)化和國際出口。全球遙感衛(wèi)星正在不斷向更高、更多、更小、更短、更穩(wěn)、更準方向發(fā)展，正越來越多地在國防、資源調(diào)查、應(yīng)急響應(yīng)等領(lǐng)域扮演愈加重要的角色。

但是，目前遙感信息服務(wù)的時效性、有效性和應(yīng)用的廣泛性尚不能很好地滿足高時效用戶和大眾用戶的應(yīng)用需求。為解決這些問題，建設(shè)通信、導航、遙感集成的低成本星座系統(tǒng)成為了國際上的浪潮。由美國SpaceX公司推動的Star?link衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星鏈計劃，旨在建立一個龐大的衛(wèi)星星座，實現(xiàn)全球?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)覆蓋。該系統(tǒng)未來將通過融合通信和地球觀測功能，提供全球范圍內(nèi)的通信和遙感一體化服務(wù)星盾計劃。英國的OneWeb公司也計劃建設(shè)大規(guī)模低軌衛(wèi)星星座，用于提供全球?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)覆蓋，特別關(guān)注服務(wù)于偏遠地區(qū)用戶。該系統(tǒng)目前已有600余顆衛(wèi)星在軌運行，并計劃在未來部署其第二代星。中國在2020年4月將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建范圍，標志著中國低軌衛(wèi)星星座建設(shè)進入了快速發(fā)展階段，在這之后啟動了星網(wǎng)通信衛(wèi)星星座計劃。同時，“十四五”規(guī)劃綱要也明確提出打造全球覆蓋、高效運行的通信、導航、遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施體系的要求，支持生態(tài)氣象、應(yīng)急減災(zāi)、經(jīng)濟發(fā)展等多個領(lǐng)域的應(yīng)用需求，為各個行業(yè)提供全面的空間信息支持，助力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和智慧城市建設(shè)。

2016-05-30，在全國科技創(chuàng)新大會上，習近平總書記指示：“必須推動空間科學、空間技術(shù)、空間應(yīng)用全面發(fā)展”。為進一步促進中國對天對地觀測的智能化水平，實現(xiàn)時空信息重大技術(shù)的突破與自主可控，推動中國從航天大國走向航天強國發(fā)展，筆者提出通過多學科深度交叉融合和技術(shù)創(chuàng)新，建設(shè)面向通信、導航、遙感集成的低軌衛(wèi)星星座系統(tǒng)，支撐中國空間信息在社會信息化、數(shù)字化、智能化經(jīng)濟等的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)應(yīng)用，將遙感應(yīng)用從專業(yè)用戶和政府用戶推廣到全球大眾用戶，包括B2B（business to business）、B2G（business to government）、B2C（business to customer）。

在國家空間基礎(chǔ)設(shè)施專項的推動下，中國軍民商衛(wèi)星遙感系統(tǒng)取得了輝煌成績，在軌遙感衛(wèi)星數(shù)量300余顆，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，但問題也非常突出，如何高效率、低成本、穩(wěn)定化獲取并“快、準、靈”地使用數(shù)據(jù)，是促進遙感產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。

針對當前衛(wèi)星遙感系統(tǒng)以載荷為核心的任務(wù)深度定制、以地面管理應(yīng)用為主的研產(chǎn)與服務(wù)模式，通過基礎(chǔ)衛(wèi)星平臺集成、協(xié)同計算架構(gòu)、自主任務(wù)規(guī)劃、在軌數(shù)據(jù)處理與實時智能服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)，開創(chuàng)適應(yīng)對地觀測態(tài)勢感知的空間云腦體系，構(gòu)建系統(tǒng)聯(lián)通、時空融合、服務(wù)暢通的通導遙一體化（positioning，navigation，timing，remote sensing，communication，PNTRC）天基信息實時服務(wù)系統(tǒng)，將遙感信息按需實時地送達各類軍民用戶，形成完整的衛(wèi)星制造、發(fā)射、應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，服務(wù)于國民經(jīng)濟與國防建設(shè)主戰(zhàn)場。

筆者在十余年之前就指出：“發(fā)展PNTRC系統(tǒng)對于推動中國空間科學技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高中國航天領(lǐng)域的地位和影響力具有重要意義”。該系統(tǒng)在兼顧傳統(tǒng)非實時、專業(yè)用戶基礎(chǔ)上，瞄準天基信息增量用戶，包括實時專業(yè)用戶和大眾用戶，實現(xiàn)空天信息從專業(yè)服務(wù)到大眾服務(wù)和軍民應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。此外，通過提供實時的空天數(shù)據(jù)和服務(wù)，可以推動空天信息行業(yè)的升級和擴展，催生向上游技術(shù)和下游應(yīng)用延伸，形成更完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在PNTRC系統(tǒng)建成后，有望推動形成萬億元的商業(yè)市場。

建設(shè)PNTRC系統(tǒng)需要依賴通信、導航和遙感衛(wèi)星的協(xié)同工作，但是中國現(xiàn)有的通信、導航、遙感衛(wèi)星系統(tǒng)各成體系，構(gòu)建PNTRC天基實時服務(wù)系統(tǒng)存在如下難題：

1）系統(tǒng)孤立。當前通信、導航、遙感衛(wèi)星系統(tǒng)各自發(fā)展，注重的功能和應(yīng)用領(lǐng)域有所不同，無法為空天信息服務(wù)提供一體化平臺。

2）信息分離。通信、導航、遙感衛(wèi)星系統(tǒng)在硬件設(shè)計限制、老舊技術(shù)與標準和軟件與協(xié)議兼容性3個方面狀態(tài)固化，使得任務(wù)的更新和擴展變得困難。

3）服務(wù)滯后。在某些地區(qū)或特定環(huán)境下，通信、導航和遙感衛(wèi)星系統(tǒng)由于信號傳輸延遲、信號接收困難或數(shù)據(jù)處理延遲等原因，無法進行實時服務(wù)。

PNTRC系統(tǒng)建設(shè)包括實時導航增強與精密授時、快速遙感服務(wù)和天地一體移動寬帶通信傳輸三大功能：

1）實時導航增強服務(wù)。在全球為各種類型用戶提供米-分米級高精度實時導航定位信息；精密授時設(shè)計，提供時間信息和時間同步信息。

2）快速遙感服務(wù)。全天時、全天候、實時的遙感數(shù)據(jù)獲取、通過光學與雷達衛(wèi)星組合和天地通信網(wǎng)分發(fā)，實現(xiàn)將感興趣的信息及時推送給用戶的移動終端（小于5min延遲，優(yōu)于5m精度）。

3）天地一體移動寬帶通信傳輸。通過克服地面通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍不足的局限，可為全球用戶提供安全、可靠、高速的天地一體化通信和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

PNTRC系統(tǒng)建設(shè)涉及通信、導航、遙感、人工智能等多個領(lǐng)域，需要突破“一星多用、多星組網(wǎng)、天地互聯(lián)、多網(wǎng)融合、統(tǒng)一基準、關(guān)聯(lián)表征、數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)、星地協(xié)同、組網(wǎng)傳輸、智能處理、按需服務(wù)”關(guān)鍵技術(shù)。

考慮到PNTRC建設(shè)的需求和中國空天信息發(fā)展的現(xiàn)狀，筆者牽頭聯(lián)名了9位院士，通過中國工程院向中共中央、國務(wù)院呈送《加強軍民融合奪取空天制信息權(quán)的建議》，建議分如下“三步走”來建設(shè)空天信息實時智能服務(wù)系統(tǒng)：

第一步，構(gòu)建局域服務(wù)系統(tǒng)（大灣區(qū)、南海、海南、珠江、長江、黃河流域、京津冀）。發(fā)射50顆0.5m高分辨的低軌遙感/導航增強衛(wèi)星（光學衛(wèi)星25顆、合成孔徑雷達（synthetic aperture radar，SAR）衛(wèi)星25顆）和1~3顆地球靜止軌道高軌通信衛(wèi)星，形成初級星座，目標信息獲取優(yōu)于5min，實時導航定位精度為亞米級，具有90個波束覆蓋全亞太，每個波束出向帶寬最大1Gbps，入向200Mbps，點對點或廣播，落地后通過5G上手機。

第二步，構(gòu)建區(qū)域服務(wù)系統(tǒng)（中國及一帶一路）。發(fā)射150顆低軌通信/導航增強衛(wèi)星和150顆低軌多角度遙感衛(wèi)星（具備星間通信能力），形成中級星座，目標信息獲取優(yōu)于5min，實時導航定位精度為亞米級，具有自適應(yīng)變帶寬，單波束最高速率達到40Mbps。其中，低軌通信衛(wèi)星可依托國內(nèi)具有星間鏈路的低軌通信星座發(fā)展計劃，如鴻雁、虹云等，并增加導航增強載荷。

第三步，構(gòu)建全球服務(wù)系統(tǒng)。在中國6G低軌通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中布設(shè)500~1000顆低軌遙感衛(wèi)星（具備星間通信能力），空間分辨率優(yōu)于0.5m，時間分辨率優(yōu)于3min，實時導航定位精度為亞米級，全網(wǎng)通信容量不低于600Gbps，支持高速移動過程中的音視頻通話能力和遙感影像的接收能力。

根據(jù)PNTRC系統(tǒng)建設(shè)涉及的關(guān)鍵技術(shù)，遵照“一星多用、智能服務(wù)”的思路開展遙感新體制、應(yīng)用新技術(shù)探索，為推動地球空間信息戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，武漢大學地球空間信息協(xié)同創(chuàng)新中心布局了珞珈一號01星、珞珈二號01星、珞珈三號01星等珞珈系列科學試驗衛(wèi)星，如圖1所示。未來，珞珈系列衛(wèi)星還將計劃發(fā)射珞珈三號02星、珞珈四號01星等衛(wèi)星，實現(xiàn)對地球表面的全區(qū)域、全天候、全天時動態(tài)監(jiān)測。

圖 1　珞珈系列衛(wèi)星示意圖

2018-06-02，武漢大學牽頭研制的全球首顆專業(yè)夜光遙感衛(wèi)星“珞珈一號01星”成功發(fā)射入軌。該星搭載了導航增強載荷，用于開展衛(wèi)星導航信號增強和星基北斗完好性監(jiān)測技術(shù)驗證試驗，為中國開展新一代導航信號增強關(guān)鍵技術(shù)研究及PNTRC系統(tǒng)建設(shè)提供理論試驗依據(jù)。相較于傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星，該星具有如下優(yōu)勢：

1）建立了全球首顆專業(yè)夜光遙感衛(wèi)星，為夜光遙感的宏觀經(jīng)濟分析等研究提供重要數(shù)據(jù)支撐。在理想條件下，可在15天內(nèi)繪制完成全球夜光影像，提供中國及全球國內(nèi)生產(chǎn)總值指數(shù)、碳排放指數(shù)、城市住房空置率指數(shù)等專題產(chǎn)品。

2）與中國電子科技集團第54研究所合作研制了國內(nèi)第一套導航增強載荷，為整星提供實時軌道和授時，實現(xiàn)了星上時空基準自主維持。低軌導航增強載荷的設(shè)計，突破了星上信號收發(fā)干擾隔離技術(shù)、高性能星歷編碼技術(shù)等多項核心技術(shù)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。

3）設(shè)計和研制了北斗/低軌衛(wèi)星導航增強聯(lián)合接收機和模擬器，解決低軌導航增強信號高動態(tài)與捕獲靈敏度和跟蹤精度之間的矛盾，在低軌衛(wèi)星時空基準維持和低軌衛(wèi)星導航增強星座優(yōu)化設(shè)計方面達到國際領(lǐng)先水平。經(jīng)實測分析，該低軌導航增強技術(shù)可達到米級（偽距法）和厘米級（相位差分法）定位精度。

珞珈一號01星已完成夜光遙感130m地表分辨率數(shù)據(jù)的發(fā)布與運行服務(wù)，已經(jīng)獲取有效數(shù)據(jù)5900景，向3000多位用戶免費分發(fā)了40000景數(shù)據(jù)。用戶包括聯(lián)合國以及美國、英國、德國、法國等16個國家，在地震、森林火災(zāi)、難民安置等應(yīng)急救援服務(wù)中得到應(yīng)用，成功驗證了低軌導航增強技術(shù)支撐北斗高精度導航服務(wù)走向全球的可行性，同時通過夜光遙感支持聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標，推動了中國PNTRC天基信息實時智能服務(wù)系統(tǒng)一體化建設(shè)。

2023-05-21，長征二號丙運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空，以一箭三星方式將搭載發(fā)射的珞珈二號01星送入預(yù)定軌道。該星是武漢大學與中國航天科工二院23所和中國航天科技集團公司501所合作的研究成果。目前已建成業(yè)務(wù)化的“云+端”遙感應(yīng)用系統(tǒng)，首次實現(xiàn)了“天+端”移動設(shè)備操控高分辨率SAR衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)。作為高分辨率Ka頻段SAR衛(wèi)星，珞珈二號01星性能指標高，先進性和創(chuàng)新性突出，主要表現(xiàn)在以下4個方面：

1）開辟了新手段。擴展SAR成像頻段，從L、C、X頻段擴展至Ka頻段，高頻Ka頻段遙感同時具有光學和微波的優(yōu)點，極大地豐富了探測手段，能夠滿足目標識別級的遙感感知、高分辨率、視頻等多種探測需求。

2）研制了新平臺。驗證新型高集成度小型化平臺技術(shù)，實現(xiàn)了整星電子設(shè)備高集成板卡式設(shè)計、雙極化X頻段相控陣數(shù)傳天線技術(shù)和基于載荷的一體化構(gòu)形設(shè)計，為產(chǎn)品標準化、模塊化設(shè)計奠定了重要技術(shù)基礎(chǔ)。

3）驗證了新模式。實現(xiàn)多角度三維立體信息獲取、視頻SAR等成像模式，豐富獲取信息的維度。對同一區(qū)域進行方位向多角度觀測，克服陡峭山區(qū)雷達陰影、疊掩等幾何畸變嚴重的制約，有望成為困難地區(qū)測圖“數(shù)據(jù)處理難”問題的有效解決辦法。同時，星載視頻SAR成像技術(shù)可以獲取觀測場景的SAR圖像碼流，拓展了信息獲取的時間維度，更加適用于運動目標和時變場景的觀測。

4）拓展了新應(yīng)用。驗證Ka頻段相控陣天線SAR成像與數(shù)傳一體化技術(shù)，包括導航信號增強和導航信息增強的低軌導航增強技術(shù)，擴展其在工程監(jiān)測、全流域水體水質(zhì)監(jiān)測和碳中和等相關(guān)行業(yè)應(yīng)用。

如圖2和圖3所示，珞珈二號01星影像與其他影像對比，具有光學和微波的優(yōu)點，細節(jié)刻畫能力突出，對于發(fā)生洪澇災(zāi)害的地區(qū)，能夠識別出潰口、堤壩垮塌等情況。

珞珈二號01星成功驗證了SAR遙感新體制雷達技術(shù)、新型高集成度小型化平臺技術(shù)、在軌智能化設(shè)計技術(shù)，并開展了目標識別級遙感感知相關(guān)的試驗驗證，為集群式衛(wèi)星星座建設(shè)及軍民融合應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

圖 2　珞珈二號 01 星 Ka 波段成像與其他多種 SAR 波段成像對比

圖 3　珞珈二號 01 星 Ka 波段成像細節(jié)

2023-01-15，首顆智能遙感科學試驗衛(wèi)星珞珈三號01星在中國太原成功發(fā)射。該星是武漢大學與航天東方紅衛(wèi)星有限公司等單位共同研制，得到國家自然科學基金委和山東省煙臺市政府的資助。面向國家空天科技重大需求，珞珈三號01星是探索空天信息智能服務(wù)新理論、新技術(shù)、新裝備的重要成果，建立了遙感與通信集成的開放式試驗驗證平臺，能夠展示全球范圍的信息獲取、智能處理、稀疏表征與壓縮傳輸和終端實時分發(fā)的全過程，體現(xiàn)空間信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用“快、準、靈”的目標。同時，珞珈三號01星也作為雙清一號科學試驗衛(wèi)星平臺基礎(chǔ)設(shè)施，為全國科研人員提供開放式研究和服務(wù)。

珞珈三號01星搭載了軟件定義的視頻凝視、面陣推幀、面陣推掃多模式光學成像載荷，具備在軌高性能處理平臺、開放軟件平臺，支持在軌靈活加載安裝智能處理APP，具有以下四大核心特點：

1）多模。衛(wèi)星平臺具有機動能力強、指向精度和穩(wěn)定度高的特點，利用同一相機可以進行敏捷的高清視頻凝視成像，多角度立體成像和面陣推幀/推掃成像，如圖4所示，其中圖4（c）、4（d）為凝視視頻每隔8s抽取的單幀影像，圖中黃色方框為運動目標，紅色方框為靜止目標。

2）智能。創(chuàng)造性地提出了“任務(wù)規(guī)劃-傳感器校正-目標檢測-智能壓縮”在軌實時智能處理技術(shù)體系，解決了海量遙感數(shù)據(jù)處理不及時的問題。

3）互聯(lián)。實現(xiàn)了“衛(wèi)星-接收站-手機”的相互通信和傳輸，通過借助地面站來進行任務(wù)上注和數(shù)據(jù)下傳，完成星上在軌數(shù)據(jù)處理，分發(fā)給移動用戶終端，實現(xiàn)了衛(wèi)星遙感的B2B、B2G和B2C。

4）開放。提供了開放的數(shù)據(jù)源和衛(wèi)星在軌算法平臺服務(wù)。設(shè)計了高性能硬件處理平臺、開放式軟件平臺，支持在軌靈活開展多樣化智能應(yīng)用，目前衛(wèi)星在軌預(yù)裝了目標檢測、變化檢測、靜態(tài)圖像和動態(tài)視頻壓縮等9款A(yù)PP。手機用戶提出請求后，幾分鐘內(nèi)即可獲得所需圖像和目標信息。

圖 4　珞珈三號 01 星多模式成像

珞珈三號01星構(gòu)建了多模開放智能互聯(lián)的新一代遙感衛(wèi)星平臺，突破了任務(wù)驅(qū)動的在軌高精度定位與智能處理技術(shù)，首創(chuàng)了互聯(lián)網(wǎng)智能遙感衛(wèi)星實時服務(wù)技術(shù)體系，實現(xiàn)了視頻凝視、多角度立體、面陣推幀/推掃三種成像體制下的在軌開放式智能處理和衛(wèi)星端與地面移動端的雙向互聯(lián)，開創(chuàng)了面向地面移動終端的互聯(lián)網(wǎng)智能遙感衛(wèi)星在軌處理與實時傳輸服務(wù)B2C的新模式，滿足了遙感信息“快、準、靈”實時信息服務(wù)需求，為推動中國下一步天基互聯(lián)網(wǎng)下的空天信息實時智能服務(wù)做好技術(shù)準備。

當前遙感應(yīng)用的場景正在逐漸豐富，但相應(yīng)的難點也非常突出，中國遙感衛(wèi)星存在以下問題：

1）應(yīng)用成本高。傳統(tǒng)項目型應(yīng)用方式，按需求定制產(chǎn)品和專項采購數(shù)據(jù)；處理工序繁雜；成本高昂。

2）處理效率低。星多地廣時像多；數(shù)據(jù)預(yù)處理復(fù)雜；標注工作量大，投入周期長；費時費力，效能極低。

3）數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。數(shù)據(jù)來自于不同方法和渠道，衛(wèi)星數(shù)據(jù)源多且雜；標準不統(tǒng)一，質(zhì)量參差不齊，隨機性較大。

4）產(chǎn)業(yè)應(yīng)用少。國產(chǎn)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)挖掘度僅10%，時空數(shù)據(jù)割裂；缺乏系統(tǒng)的場景需求分析和數(shù)據(jù)融合；產(chǎn)業(yè)應(yīng)用待拓展。

如何高效率、低成本、穩(wěn)定化獲取并使用數(shù)據(jù)，是促進遙感產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。2022年10月，武漢大學與山東省煙臺市政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，提出共同建設(shè)東方慧眼智能遙感衛(wèi)星星座計劃，將通過衛(wèi)星星座組網(wǎng)觀測、全球穩(wěn)定覆蓋+超高空間分辨率組合、智能規(guī)劃與觀測、場景需求分析等措施，提高衛(wèi)星觀測效率、時效性和準確度，拓展產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范圍，通過與智能終端互聯(lián)互通，實現(xiàn)“看得快、看得清、看得準、看得全、看得懂”的目標。東方慧眼星座計劃在2027—2030年建成全球服務(wù)系統(tǒng)，高分辨率光學、雷達和高光譜衛(wèi)星的數(shù)量將達到200顆以上，其建設(shè)規(guī)模大，可有力推動航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全面構(gòu)建重大配套、星箭制造、海上發(fā)射和空間信息服務(wù)的航天全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈。

針對中國遙感衛(wèi)星系統(tǒng)存在的問題，東方慧眼星座建設(shè)將采取四大戰(zhàn)略措施：（1）采用衛(wèi)星星座組網(wǎng)觀測，提高觀測效率來解決衛(wèi)星應(yīng)用成本高的問題；（2）通過星地協(xié)同智能處理，提高時效性和準確度，解決衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理效率低的問題；（3）構(gòu)建全球穩(wěn)定覆蓋和超高空間分辨率組合成像方式，解決遙感數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的問題；（4）設(shè)計結(jié)合用戶偏好，擴展產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范圍的方式，解決遙感產(chǎn)業(yè)應(yīng)用少的問題，面向大眾形成B2C服務(wù)模式。

東方慧眼天基信息實時智能服務(wù)系統(tǒng)最終可以實現(xiàn)回答何時、何地、何目標發(fā)生了何種變化，并把這些有用的信息在用戶需要的時間推送給所需要的專業(yè)用戶和大眾用戶，確保全球用戶可實時獲得所需的任何數(shù)據(jù)與信息。東方慧眼項目計劃總投資200億元左右，打造空天一體、星座運營與信息服務(wù)一體的全產(chǎn)業(yè)鏈，其中一期工程總投資約3億元。東方慧眼智能遙感衛(wèi)星星座按照“總體規(guī)劃、分布實施、差異競爭、突出創(chuàng)新”的總體思路，采取“示范-區(qū)域-全國-全球”四步走建設(shè)策略，初步方案如圖5所示。

第一步：建設(shè)“1+2”示范服務(wù)系統(tǒng)（2022?2023年）。面向山東省煙臺市及中國沿海發(fā)達區(qū)域空天信息需求，率先構(gòu)建“1+2”衛(wèi)星的高精度、智能、實時示范系統(tǒng)。1顆優(yōu)于0.5m高分辨率智能遙感衛(wèi)星，實現(xiàn)山東地區(qū)高精度、高分辨率觀測；2顆5m/20m分辨率22波段高光譜衛(wèi)星，實現(xiàn)全球陸地、海洋穩(wěn)定宏觀地理環(huán)境觀測，雙星5天實現(xiàn)全球覆蓋；20m分辨率的夜光遙感也可實現(xiàn)5天覆蓋全球一次，支持對人類活動的遙感分析。

第二步：建設(shè)“16+4”區(qū)域服務(wù)系統(tǒng)（2023?2025年）。面向山東省環(huán)渤海區(qū)域需求，構(gòu)建“16+4”的區(qū)域服務(wù)系統(tǒng)。采取16顆優(yōu)于0.5m高分辨率光學衛(wèi)星和4顆5m/20m分辨率高光譜衛(wèi)星，實現(xiàn)中國沿海發(fā)達地區(qū)小時級穩(wěn)定覆蓋。

第三步：建設(shè)“40+40”全國服務(wù)系統(tǒng)（2025?2027年）。面向通導遙一體化全國服務(wù)要求，構(gòu)建“40+40”的全球業(yè)務(wù)化運行系統(tǒng)。包括40顆高分辨率光學遙感衛(wèi)星和40顆雷達衛(wèi)星，為中國及東南亞用戶提供亞米級高精度、智能、實時服務(wù)。

第四步：建設(shè)“200+”全球服務(wù)系統(tǒng)（2027?2030年）。面向通導遙一體化全球服務(wù)要求，建成由數(shù)百顆衛(wèi)星組成的全球業(yè)務(wù)化運行系統(tǒng)。包括200多顆高分辨率光學衛(wèi)星和雷達衛(wèi)星，為全球用戶提供亞米級高精度、智能、實時服務(wù)；4顆5m分辨率高光譜衛(wèi)星實現(xiàn)每天兩次（上午10：30和下午1：30）覆蓋全球，實現(xiàn)對地球山水林田湖草沙冰海的數(shù)字孿生。

圖 5　建設(shè)東方慧眼星座的“四步走”戰(zhàn)略布局

2023-04-19，東方慧眼智能遙感衛(wèi)星星座一期工程項目“1+2”星座示范服務(wù)系統(tǒng)”在武漢大學順利啟動，通過“一箭雙星”的方式發(fā)射2顆全球領(lǐng)先的專業(yè)高光譜星座；通過搭載方式發(fā)射1顆0.5m通導遙集成的智能遙感衛(wèi)星，形成普查與詳查相結(jié)合，推動遙感大眾化服務(wù)。東方慧眼一期工程總體方案設(shè)計路線如圖 6 所示。

圖 6　東方慧眼一期工程總體方案設(shè)計路線

其中，即將發(fā)射的2顆專業(yè)高光譜衛(wèi)星OSE-HS01/02將對標國際一流業(yè)務(wù)型高光譜衛(wèi)星Sentinel-2A/B和Landsat-8/9，關(guān)鍵指標見表1，具體表現(xiàn)在以下4個方面：

1）軌道相似性。雙星5天全球重訪，數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

2）光譜兼容性。光譜譜段兼容，數(shù)據(jù)處理更容易。

3）指標先進性。譜段更多、分辨率更高、幅寬更大、重量更低。

4）應(yīng)用廣泛性。支持白天高光譜和夜光成像，同時支持陸地和海洋成像。

表 1　東方慧眼一期工程高光譜衛(wèi)星與國際業(yè)務(wù)型衛(wèi)星主要技術(shù)指標對比

隨著萬物互聯(lián)時代專業(yè)用戶和大眾用戶對地球空間信息的需求不斷增加，為確保中國空天制信息權(quán)，實現(xiàn)更廣泛、高時效和全信息的服務(wù)模式，面向通信、導航、遙感集成的衛(wèi)星星座設(shè)計制造、在軌處理和實時智能服務(wù)等技術(shù)變革正在悄然發(fā)生。針對當前對地觀測系統(tǒng)面臨的主要問題，本文提出了基于天地通導遙一體化、在軌實時處理和人工智能等技術(shù)構(gòu)建天基信息實時服務(wù)系統(tǒng)（PNTRC）。為了驗證天基信息實時服務(wù)技術(shù)的有效性，武漢大學牽頭研制了珞珈系列科學試驗衛(wèi)星，從珞珈一號夜光遙感衛(wèi)星、珞珈二號新體制雷達衛(wèi)星到珞珈三號智能遙感衛(wèi)星，先后成功開展了輕小型化平臺技術(shù)、低軌導航增強技術(shù)、雷達新體制成像、在軌實時處理和智能服務(wù)等相關(guān)試驗，為通導遙一體化衛(wèi)星星座系統(tǒng)建設(shè)奠定了重要基礎(chǔ)。同時，為了進一步加快中國天基信息實時服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)進程，在歷經(jīng)珞珈系列衛(wèi)星技術(shù)攻關(guān)后，武漢大學與山東省煙臺市政府提出共建東方慧眼智能遙感衛(wèi)星星座計劃，共同推進衛(wèi)星遙感的商業(yè)化，為大眾用戶提供衛(wèi)星遙感信息實時智能服務(wù)。

致謝：特別感謝中國電子科技集團第54研究所、中國航天科工二院23所、中國航天科技集團公司501所、航天東方紅衛(wèi)星有限公司、國家自然科學基金委及山東省煙臺市政府等單位和珞珈系列衛(wèi)星、東方慧眼星座團隊的大力支持，以及王密教授和戴榮凡博士在論文寫作過程中的幫助。