全球首次 低轨智能卫星拍到地球全景 “太空之弦”来自这家浙企

8月31日，地卫二空间技术（杭州）有限公司发布了一组地球全景照片——“太空之弦”。这组看起来像游戏CG合成的地球照片，是“地卫智能应急一号”卫星100%的原始拍摄图。据悉，这也是全球首次从低轨智能卫星拍摄地球全景影像。

(资料图片)

这组照片由地卫二卫星公司的同名空间计算设备“弦AI”，在500公里近地轨道驱动多组空间相机完成，并在轨实现了影像融合、HDR、目标识别等多个操作。

在公开数据中，低轨遥感卫星最多能够捕捉300公里范围内的图像，而这颗智能体不仅能呈现地球的景象，还能同时囊括卫星自身、地球以及周边空间的影像。

“低轨卫星拍摄地球全景照片的难度是比较大的。”“地卫智能应急一号”总负责人陆俊杰告诉记者，由于相机在整个设备的外部，不仅受温差影响大，也会受到相对恶劣的震动影响等太空环境影响。通常大多数地球观测卫星在拍摄图像时必须保持稳定，否则会产生使图像模糊的振动。“地卫智能应急一号”在设计过程中，通过热控设计、结构设计等，解决了这个问题。

同时，受制于幅宽限制，较低轨道上的卫星只能观察到下方的窄长区域。因此必须多次环绕地球或与其他卫星一起工作才能覆盖“感兴趣的区域”。 而“地卫智能应急一号”改变机载相机对地面的视角，进而拍摄到更大范围的地面信息。

由ATS-3卫星在1967年拍摄的图像，是人工处理合成的“整颗地球”，系第一张完整的彩色平面图像。图源：网络。

就在8月10日12时03分，“地卫智能应急一号”在酒泉发射中心成功发射并进入预定轨道。它是中国首颗以人工智能（AI）载荷为核心、具备智能操作系统的智能应急卫星。

据悉，这颗智能卫星装载了全新计算架构和自动驾驶级的太空算力，驱动高分辨率面阵相机、近红外相机等，其算力峰值可达80TOPS （即每秒万亿次运算），能够运算超过百种算法，因此可以让数据的获取和调优可以直接在太空中完成，实现星上的实时观测、实时处理和太空智能。

“地卫二还打造了无边际宇宙画布，让卫星完全突破了镜头的视角限制，从500公里处，完成了对地球的360°拍摄。”陆俊杰说。

这些创新技术使得“地卫智能应急一号”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。

陆俊杰告诉记者，“地卫智能应急一号”可以实时感知地球及其周围的变化，在星上就对影像进行处理、合成、压缩等等环节，及时完整地传回影像数据。这样的多维、大范围空间图像，为工程师们提供了更多的数据解读可能性。

1972年，人类拍摄首张被完全照亮的地球彩色照片（AS17-148-22725）。

1972年，人类拍摄的首张被完全照亮的地球彩色照片（AS17-148-22725）。不久之后，具有相同视角的第二张照片被裁剪并处理成被广泛使用的蓝色弹珠（AS17-148-22727），并成为微信启动页的素材。图源：网络。

不久之后，具有相同视角的第二张照片被裁剪并处理成被广泛使用的蓝色弹珠（AS17-148-22727），并成为微信启动页的素材。

按照用途分类，人造卫星可以分为通信、导航、遥感、科研卫星等。杭州地卫二从事的则是遥感卫星领域。这是较早实现民用的卫星领域，例如天气预报使用的云图就是遥感卫星拍摄的，另外在减灾工作、城市规划、农业环境等行业的工作都会涉及到遥感卫星。

曾在中国航天科技集团从事航天产业研究工作，现任杭州地卫二副总裁的董路表示，在十几年前，我国在卫星遥感领域还比较依赖于国外。比如，2008年汶川地震后，需要通过遥感卫星获取受灾地区的影像。当时汶川附近正在下雨，普通的光学遥感卫星看不清，需要使用雷达遥感卫星进行拍摄。但当时我国的雷达遥感卫星数量较少，最后相关数据是从国外卫星公司获取的。

地卫二公司具备空间计算能力卫星所拍摄的全景图片的截图，具备可缩放的功能，未经人工处理，可呈现更多细节。图源：地卫二

目前我国遥感卫星的数量正在快速增加，但卫星不能持续工作，获得的数据也不一定能及时回传落地，因此不能保证客户需要的时候就一定有数据，而且数据到信息有时候还存在相当复杂的转化过程，需要丰富的经验和专业知识。

“遥感卫星和AI结合之后，至少有两方面好处。”他说，一是意味着卫星不用每次都着急把数据往地面传输，因为大量无用的数据，比如被云遮挡的地方会被删掉，数据量会大幅下降，在进行数据压缩以后卫星上可以存下的有用数据就会更多；二是有些数据根本就不需要存，因为大部分地表特征都是不变的，其实只需要卫星把变化部分反馈回来就可以了。

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