2.遙感衛(wèi)星觀地球

號稱“千里眼”的遙感衛(wèi)星可對地球進行連續(xù)的、快速的、大面積的詳細觀測。從用途看，遙感衛(wèi)星又分為陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星三種，我國已研制、發(fā)射和應用了這些衛(wèi)星。

（1）陸地衛(wèi)星

① 返回式衛(wèi)星

返回式衛(wèi)星是中國最早的應用衛(wèi)星，先后有24顆入軌、23顆回收。我們用這些返回式衛(wèi)星不僅進行了遙感、微重力實驗和新技術(shù)試驗，還為掌握載人飛船返回技術(shù)提供了重要借鑒。未來，我們還將研制商用可重復使用返回式衛(wèi)星。

② 資源衛(wèi)星

資源衛(wèi)星是當代最先進的勘測手段，具有大范圍、快速、定期和綜合觀測等優(yōu)點，從而發(fā)現(xiàn)了許多以前因人跡未到或手段落后而沒找到的自然資源，并節(jié)省了大量人力、物力和財力。此外，它還是環(huán)保和減災能手。

目前，我國已成功發(fā)射了7顆資源-1系列衛(wèi)星，它們的特點是中等分辨率、大幅寬和多譜段。這7顆衛(wèi)星中，有5顆是與巴西合作研制的，最高分辨率為2.36米，而資源-02C、02D衛(wèi)星是我國獨自研制。另外，我國還獨自研制、發(fā)射了3顆資源-2和3顆資源-3衛(wèi)星，其中資源-3是我國民用立體測繪衛(wèi)星。

2000年，我國發(fā)射了資源-2的01星。2002年和2004年，又陸續(xù)發(fā)射了更先進的資源-2的02、03星。2012年、2016年、2020年發(fā)射的資源-3的01星、02星、03星，集測繪和資源調(diào)查功能于一體，首次實現(xiàn)了我國遙感衛(wèi)星多角度、多光譜綜合立體成像，并通過星地一體化設計，使我國衛(wèi)星遙感圖像質(zhì)量達到國際先進水平。資源-3的01星分辨率3.5米，02星分辨率2.5米，03星具備多角度立體觀測和激光高程控制點測量能力。

③ 高分衛(wèi)星

隨著經(jīng)濟建設的日新月異，人類對衛(wèi)星的分辨率和使用壽命要求越來越高，對地觀測已進入高分辨率衛(wèi)星時代。高分辨率對地觀測衛(wèi)星可解決國土資源、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、災害監(jiān)測與城市建設等應用急需。

2013年，我國發(fā)射了高分辨率對地觀測系統(tǒng)的首發(fā)星——高分-1。該衛(wèi)星的最大特點就是同時兼有高空間分辨率和時間分辨率，是目前同等分辨率下幅寬最大的。

2014年，我國發(fā)射了首顆分辨率為亞米級的高分-2。

2015年，高分-4升空。它是我國“高分”專項中首顆高軌道高分辨率光學遙感衛(wèi)星，也是當時世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星，能長期對河南省大小的某一地區(qū)固定連續(xù)觀測，在應急救災、環(huán)境保護等動態(tài)實時監(jiān)測方面都有很高的應用價值。

2016年發(fā)射的高分-3是世界上性能最先進的C頻段多極化合成孔徑雷達衛(wèi)星，能全天候和全天時實現(xiàn)全球海洋和陸地信息的監(jiān)視監(jiān)測。它有12種成像模式，是世界上成像模式最多的合成孔徑雷達衛(wèi)星。2021年，高分-3的02星入軌。

2018年發(fā)射的高分-5是我國首顆高光譜綜合觀測衛(wèi)星，使我國建成了高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率和高精度觀測的時空協(xié)調(diào)、全天候、全天時的對地觀測系統(tǒng)。2021年，發(fā)射的高分-5的02星，用于全面提升我國大氣、水體、陸地的高光譜觀測能力。

2018年發(fā)射的高分-6，其載荷性能與高分-1相似，并在此基礎上實現(xiàn)單相機大視場成像功能，性能指標進一步提高。

2019年，我國發(fā)射的高分-7，屬于高分辨率空間立體測繪衛(wèi)星，設計壽命為8年，可拍攝3D大片。它突破了亞米級立體測繪相機技術(shù)，高精度衛(wèi)星激光測高技術(shù)等關鍵技術(shù)。

“高分”專項于2010年經(jīng)國務院批準啟動實施。“高分”系統(tǒng)覆蓋了從全色、多光譜到高光譜，從光學到雷達，從太陽同步軌道到地球同步軌道等多種類型，構(gòu)成了一個具有高空間分辨率、高時間分辨率和高光譜分辨率能力的對地觀測系統(tǒng)。

另外，2020年7月3日，高分多模衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星是我國第一顆分辨率優(yōu)于0.5米的敏捷智能遙感衛(wèi)星，用于大比例尺的平面測圖和更新，并能實現(xiàn)多種成像模式切換。

④ 環(huán)境減災衛(wèi)星

2008年，我國發(fā)射的首批環(huán)境減災監(jiān)測衛(wèi)星——環(huán)境減災-1A、1B，可獲高時間分辨率、中等空間分辨率觀測數(shù)據(jù)，對我國大部分地區(qū)實現(xiàn)每天一次重復觀測，大大緩解了我國對地觀測數(shù)據(jù)緊缺的局面。

2012年，環(huán)境減災-1C升空。它是我國首顆民用雷達衛(wèi)星，可全天候、全天時對地觀測，與環(huán)境減災-1A、1B組成2＋1星座。

2020年，環(huán)境減災-2A、2B發(fā)射升空，它們是民用空間基礎設施首批業(yè)務衛(wèi)星。

（2）氣象衛(wèi)星

氣象衛(wèi)星的最大特點是具有很短的覆蓋周期，能大大提高天氣預報的準確率，沒漏過一次臺風預報，主要用于探測和監(jiān)視全球大氣狀況，同時還可應用于船舶航行、災害監(jiān)測和冰情預報等眾多非氣象領域。氣象衛(wèi)星分兩種，一種是極軌氣象衛(wèi)星，另一種是靜止氣象衛(wèi)星。前者可實施全球覆蓋，并且分辨率較高，適于全球長期天氣預報。后者可對衛(wèi)星下方40%的地球進行連續(xù)觀測，適合監(jiān)測生命期較短而危害又大的強對流災害性天氣，開展地區(qū)性短期天氣預報業(yè)務。這2種衛(wèi)星互相補充，基本可以做到對全球的連續(xù)監(jiān)測。

我國是世界第三個同時擁有極軌氣象衛(wèi)星和靜止氣象衛(wèi)星的國家，風云-1、3為前者；風云-2、4為后者，其效益為1：10。目前我國已成功發(fā)射17顆風云氣象衛(wèi)星，其中8顆在軌穩(wěn)定運行。這里面，風云-3C、3D、3E是目前國內(nèi)光譜測量通道最多、功能最全、性能最先進、精度最高的極軌遙感衛(wèi)星，具有世界先進水平。2016年發(fā)射的首顆第二代靜止氣象衛(wèi)星風云-4A，采用三軸穩(wěn)定控制，是當前世界上唯一能夠?qū)崿F(xiàn)三維大氣動態(tài)監(jiān)測的衛(wèi)星，綜合探測水平國際領先。2021年，我國又成功發(fā)射了風云-4B。

我國自主研制的首顆碳衛(wèi)星于2016年發(fā)射。它為全球?qū)W者開展碳排放和氣候變化，為我國政府開展氣候變化談判和環(huán)境外交提供了重要支撐。

（3）海洋衛(wèi)星

海洋衛(wèi)星能經(jīng)濟、便捷地對大面積海域進行實時、同步、連續(xù)地監(jiān)測，更好地保護海洋和開發(fā)海洋資源。目前，我國已發(fā)射了4顆海洋-1海洋水色衛(wèi)星和4顆海洋-2海洋動力環(huán)境衛(wèi)星，以及中法海洋衛(wèi)星。

其中，海洋-1海洋水色衛(wèi)星用于探測葉綠素、懸浮泥沙和水溫等，評估漁場、預報魚汛、監(jiān)測海洋污染等，還用于監(jiān)測河口懸浮泥沙、海岸帶生態(tài)等。海洋-2海洋動力環(huán)境衛(wèi)星用于探測海面風場、海面高度、浪場、流場以及溫度場等協(xié)動力環(huán)境要素。

2018年，我國首顆中法海洋衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星裝有全球首臺新型體制的微波散射計和全球首臺新型體制的雷達波譜儀，首次實現(xiàn)了海風和海浪同步觀測。

3.導航衛(wèi)星效益高

衛(wèi)星導航的應用只受想象力的限制。目前，我國很重視衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設，并分三個階段實施。

1994-2000年為第一階段。我國先后發(fā)射了2顆北斗-1導航衛(wèi)星，建成了世界首個有源衛(wèi)星導航系統(tǒng)，并成為世界第3個擁有衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。該系統(tǒng)還能進行雙向數(shù)字報文通信和精密授時，用于國內(nèi)衛(wèi)星導航，定位精度為20米，每次短信字數(shù)120個字。

2004-2012年底為第二階段。我國建成了運行在3種軌道、由14顆北斗-2衛(wèi)星組成的區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)，定位精度為10米，每次短信字數(shù)120個字。

2009-2020年為第三階段。我國建成了運行在3種軌道、由30顆北斗-3導航衛(wèi)星組成的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，定位精度為2.5-5米，每次短信字數(shù)1000字。

北斗-3系統(tǒng)具有一些國外全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)不具備的性能和特點，如：采用3種軌道衛(wèi)星組成混合星座，且高軌衛(wèi)星更多，因此抗遮擋能力強；可提供多個頻點的導航信號，能通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度；融合了導航與通信能力，可提供定位導航授時、全球短報文、國際搜救、區(qū)域短報文、精密單點定位、星基增強和地基增強七種服務。