2.遙感衛(wèi)星觀地球

號(hào)稱“千里眼”的遙感衛(wèi)星可對(duì)地球進(jìn)行連續(xù)的、快速的、大面積的詳細(xì)觀測(cè)。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(guó)已研制、發(fā)射和應(yīng)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(guó)最早的應(yīng)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(jìn)行了遙感、微重力實(shí)驗(yàn)和新技術(shù)試驗(yàn)，還為掌握載人飛船返回技術(shù)提供了重要借鑒。未來(lái)，我們還將研制商用可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星。

② 資源衛(wèi)星

資源衛(wèi)星是當(dāng)代最先進(jìn)的勘測(cè)手段，具有大范圍、快速、定期和綜合觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，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(cái)力。此外，它還是環(huán)保和減災(zāi)能手。

目前，我國(guó)已成功發(fā)射了7顆資源-1系列衛(wèi)星，它們的特點(diǎn)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(guó)獨(dú)自研制。另外，我國(guó)還獨(dú)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(guó)民用立體測(cè)繪衛(wèi)星。

2000年，我國(guó)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(jìn)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(cè)繪和資源調(diào)查功能于一體，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)遙感衛(wèi)星多角度、多光譜綜合立體成像，并通過(guò)星地一體化設(shè)計(jì)，使我國(guó)衛(wèi)星遙感圖像質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)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(cè)和激光高程控制點(diǎn)測(cè)量能力。

③ 高分衛(wèi)星

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日新月異，人類對(duì)衛(wèi)星的分辨率和使用壽命要求越來(lái)越高，對(duì)地觀測(cè)已進(jìn)入高分辨率衛(wèi)星時(shí)代。高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星可解決國(guó)土資源、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與城市建設(shè)等應(yīng)用急需。

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

2014年，我國(guó)發(fā)射了首顆分辨率為亞米級(jí)的高分-2。

2015年，高分-4升空。它是我國(guó)“高分”專項(xiàng)中首顆高軌道高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星，也是當(dāng)時(shí)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(zhǎng)期對(duì)河南省大小的某一地區(qū)固定連續(xù)觀測(cè)，在應(yīng)急救災(zāi)、環(huán)境保護(hù)等動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方面都有很高的應(yīng)用價(jià)值。

2016年發(fā)射的高分-3是世界上性能最先進(jìn)的C頻段多極化合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星，能全天候和全天時(shí)實(shí)現(xiàn)全球海洋和陸地信息的監(jiān)視監(jiān)測(cè)。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(dá)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(guó)首顆高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星，使我國(guó)建成了高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率和高精度觀測(cè)的時(shí)空協(xié)調(diào)、全天候、全天時(shí)的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。2021年，發(fā)射的高分-5的02星，用于全面提升我國(guó)大氣、水體、陸地的高光譜觀測(cè)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(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單相機(jī)大視場(chǎng)成像功能，性能指標(biāo)進(jìn)一步提高。

2019年，我國(guó)發(fā)射的高分-7，屬于高分辨率空間立體測(cè)繪衛(wèi)星，設(shè)計(jì)壽命為8年，可拍攝3D大片。它突破了亞米級(jí)立體測(cè)繪相機(jī)技術(shù)，高精度衛(wèi)星激光測(cè)高技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

“高分”專項(xiàng)于2010年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)啟動(dòng)實(shí)施。“高分”系統(tǒng)覆蓋了從全色、多光譜到高光譜，從光學(xué)到雷達(dá)，從太陽(yáng)同步軌道到地球同步軌道等多種類型，構(gòu)成了一個(gè)具有高空間分辨率、高時(shí)間分辨率和高光譜分辨率能力的對(duì)地觀測(cè)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(guó)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(cè)圖和更新，并能實(shí)現(xiàn)多種成像模式切換。

④ 環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星

2008年，我國(guó)發(fā)射的首批環(huán)境減災(zāi)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星——環(huán)境減災(zāi)-1A、1B，可獲高時(shí)間分辨率、中等空間分辨率觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)大部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)每天一次重復(fù)觀測(cè)，大大緩解了我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)緊缺的局面。

2012年，環(huán)境減災(zāi)-1C升空。它是我國(guó)首顆民用雷達(dá)衛(wèi)星，可全天候、全天時(shí)對(duì)地觀測(cè)，與環(huán)境減災(zāi)-1A、1B組成2＋1星座。

2020年，環(huán)境減災(zāi)-2A、2B發(fā)射升空，它們是民用空間基礎(chǔ)設(shè)施首批業(yè)務(wù)衛(wèi)星。

（2）氣象衛(wèi)星

氣象衛(wèi)星的最大特點(diǎn)是具有很短的覆蓋周期，能大大提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，沒漏過(guò)一次臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)，主要用于探測(cè)和監(jiān)視全球大氣狀況，同時(shí)還可應(yīng)用于船舶航行、災(zāi)害監(jiān)測(cè)和冰情預(yù)報(bào)等眾多非氣象領(lǐng)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(shí)施全球覆蓋，并且分辨率較高，適于全球長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。后者可對(duì)衛(wèi)星下方40%的地球進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，適合監(jiān)測(cè)生命期較短而危害又大的強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣，開展地區(qū)性短期天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。這2種衛(wèi)星互相補(bǔ)充，基本可以做到對(duì)全球的連續(xù)監(jiān)測(cè)。

我國(guó)是世界第三個(gè)同時(shí)擁有極軌氣象衛(wèi)星和靜止氣象衛(wèi)星的國(guó)家，風(fēng)云-1、3為前者；風(fēng)云-2、4為后者，其效益為1：10。目前我國(guó)已成功發(fā)射17顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星，其中8顆在軌穩(wěn)定運(yùn)行。這里面，風(fēng)云-3C、3D、3E是目前國(guó)內(nèi)光譜測(cè)量通道最多、功能最全、性能最先進(jìn)、精度最高的極軌遙感衛(wèi)星，具有世界先進(jìn)水平。2016年發(fā)射的首顆第二代靜止氣象衛(wèi)星風(fēng)云-4A，采用三軸穩(wěn)定控制，是當(dāng)前世界上唯一能夠?qū)崿F(xiàn)三維大氣動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的衛(wèi)星，綜合探測(cè)水平國(guó)際領(lǐng)先。2021年，我國(guó)又成功發(fā)射了風(fēng)云-4B。

我國(guó)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(guó)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(jì)、便捷地對(duì)大面積海域進(jìn)行實(shí)時(shí)、同步、連續(xù)地監(jiān)測(cè)，更好地保護(hù)海洋和開發(fā)海洋資源。目前，我國(guó)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(dòng)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(cè)葉綠素、懸浮泥沙和水溫等，評(píng)估漁場(chǎng)、預(yù)報(bào)魚汛、監(jiān)測(cè)海洋污染等，還用于監(jiān)測(cè)河口懸浮泥沙、海岸帶生態(tài)等。海洋-2海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星用于探測(cè)海面風(fēng)場(chǎng)、海面高度、浪場(chǎng)、流場(chǎng)以及溫度場(chǎng)等協(xié)動(dòng)力環(huán)境要素。

2018年，我國(guó)首顆中法海洋衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星裝有全球首臺(tái)新型體制的微波散射計(jì)和全球首臺(tái)新型體制的雷達(dá)波譜儀，首次實(shí)現(xiàn)了海風(fēng)和海浪同步觀測(cè)。

3.導(dǎo)航衛(wèi)星效益高

衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用只受想象力的限制。目前，我國(guó)很重視衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，并分三個(gè)階段實(shí)施。

1994-2000年為第一階段。我國(guó)先后發(fā)射了2顆北斗-1導(dǎo)航衛(wèi)星，建成了世界首個(gè)有源衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并成為世界第3個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。該系統(tǒng)還能進(jìn)行雙向數(shù)字報(bào)文通信和精密授時(shí)，用于國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航，定位精度為20米，每次短信字?jǐn)?shù)120個(gè)字。

2004-2012年底為第二階段。我國(guó)建成了運(yùn)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(dǎo)航系統(tǒng)，定位精度為10米，每次短信字?jǐn)?shù)120個(gè)字。

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

北斗-3系統(tǒng)具有一些國(guó)外全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不具備的性能和特點(diǎn)，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(qiáng)；可提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，能通過(guò)多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度；融合了導(dǎo)航與通信能力，可提供定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文、國(guó)際搜救、區(qū)域短報(bào)文、精密單點(diǎn)定位、星基增強(qiáng)和地基增強(qiáng)七種服務(wù)。