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武汉大学重磅发布：全民“玩”智能卫星时代不远了

2023-04-24 10:51:35来源：极目新闻

出门旅游前，用手机查看景区实时卫星图，看看拥不拥挤；孩子快升学了，“调”颗卫星看看新校园的建设进展怎样……普通人用手机“玩”卫星的时代不远了！4月24日“中国航天日”来临之际，“东方慧眼”智能遥感星座项目在武汉大学宣布正式启动，中国科学院院士、中国工程院院士李德仁，向极目新闻记者介绍了作为“东方慧眼”星座的首颗遥感科学实验卫星——“珞珈三号01星”的试验成果，畅想今后全民“玩”智能卫星的生活。

“珞珈三号01星”模型

8分钟帮你开启“上帝视角”

(资料图)

在武汉大学，李德仁院士团队向记者展示了“珞珈三号01星”传回的图片和视频。

李德仁院士（前排左）介绍“珞珈三号01星”成果

其中一段4月16日拍摄的视频画面展示，汽车在武汉长江大桥行驶，长江上船只来来往往。长江两岸的龟山电视塔、黄鹤楼、莲花湖公园都清晰可见。

2月26日拍摄的武汉大学的影像中，东湖、珞珈山、卓尔体育馆等建筑清晰可见。武汉大学的楼栋分布和学校绿化同样十分清晰。“这是目前我们所在的星湖楼，你们看，学校附近的光谷大桥上，车辆还在行驶。”李德仁院士说。

视频凝视成像数据

这些动态影像，都是凝视视频数据。李德仁院士介绍，“珞珈三号01星”的一大特点就是“多模”——首次搭载了具有面阵推扫、面阵推帧、视频凝视等多种成像模式的轻小型遥感相机，打破现有单一成像模式，可依据用户不同需求提供单张图像数据、凝视视频数据、三维立体数据等多种类型的观测数据。

凝视视频数据有什么作用？李德仁院士继续展示了2月21日拍摄的韩国首尔乐天世界塔及周边道路、迪拜机场繁忙的跑道。视频中，静止和运动的汽车、飞机，分别被为红色和黄色的提示框跟踪标记出。

车辆目标跟踪结果

“我们把相关信息提交给卫星，它就可以实时分析捕捉出超速的汽车，跟踪机场的飞机运行情况。”李德仁院士说，该技术已经分析了尼日利亚卡洛市的车流量监控，昆明机场的静态动态飞机数量监测，“如果将来发射200到300颗卫星，就可以用于城市智能交通管理，或是机场的自动化管理。”

兰州三维实景展示

提供三维立体数据也是“珞珈三号01星”凝视视频的“绝活”。李德仁院士展示了一张2月14日拍摄并制作的我国西藏日喀则实景三维地图。画面右上角是绵延的土黄色的山，山脚下则是城市，每一栋建筑都是立体的，不仔细分辨会认为是航拍照片。

据介绍，“珞珈三号”01星在轨稳定运行三个月来，已经为土耳其叙利亚地震灾区评估、我国内蒙古阿拉善煤矿坍塌灾情评估等救灾行动提供了及时的数据服务。

“珞珈三号01星”

“珞珈三号01星”的成功研制、发射、验证是武汉大学团队20多年围绕独立、自主、安全、可用的空天信息智能服务研究的成果体现。李德仁院士介绍，作为首颗互联网智能遥感科学实验卫星，在航天东方红卫星有限公司的实验支持下，它已顺利完成亚米级多模式光学成像、智能化在轨数据处理、高效率数据压缩传输、分钟级全流程信息服务的在轨科学实验，成功验证了从用户任务请求到用户移动终端获取服务仅8分钟的遥感信息实时智能服务能力。

卫星经历智能手机式革命

发出指令8分钟后，手机就能收到卫星拍摄的视频，这是如何做到的？

极目新闻记者跟随“珞珈三号01星”技术总师王密教授，来到武汉大学信息学部教学实验大楼天台上，见到了一个小型卫星地面站。

武汉大学卫星地面站的卫星天线

王密教授指着卫星天线介绍，“我们就是通过它和‘珞珈三号01星’联系的，目前由于只有一颗实验星，每天只有3-5次联系的时间窗口，将来卫星多了可以做到5分钟内就有卫星经过‘头顶’，为我所用。”

武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室博士生赵泉，打开手机上安装的一款名为“SpaceApp2”软件演示，只要选择卫星观测位置、观测时间和成像模式，任务请求便会推送到云服务中心。云服务中心自动生成任务指令，通过地面测控站网在哈尔滨站进行指令上注。卫星接到指令就开始执行任务，一边采集视频，一边进行在轨智能处理、星上压缩，并通过星地通信链路将数据传回武汉地面站。随后，星湖楼大数据中心接收数据，解析并转发至手机终端。整个过程8分钟可完成。

示意图

为何能做到如此响应速度？赵泉博士形象地形容，这是因为“珞珈三号01星”相比传统卫星，就好比经过了“智能手机革命”式的升级。

“以前的卫星要么‘拍照’功能强大，要么可以导航，要么用于通讯，而我们的卫星将这些功能集合在一起，就像智能手机一样十分全能。”赵泉博士说，它甚至能上传安装新的“APP”，实现应用功能更新。

这便是李德仁院士多年前就提出了智能卫星“通、导、遥”一体化。为此，“珞珈三号01星”在硬件软件方面，都进行了技术突破。

比如，以前的遥感数据是从卫星传回地面后再进行专业处理，现在突破性地实现了卫星在轨实时处理技术；以前的星地传输速度较慢，现在依靠团队世界领先的数据压缩技术，极大地提升了星地传输速度；同时，通过打通卫星与手机的双向链路，实现全球范围遥感数据到手机的分钟级智能服务。

200颗卫星组成慧眼星座

“三个月的在轨试验，我觉得可以给它打95分！”李德仁院士表示，“珞珈三号01星”取得的系列成果，将推动卫星遥感从传统的专业数据服务向大众化、智能化和实时化遥感信息服务的跨越式发展。

武汉大学校长张平文院士与李德仁院士一同启动东方慧眼星座工程项目

李德仁院士说：“当然，一颗卫星能做的是有限的，我们主要用它来进行理论和应用验证。2022年10月，武汉大学与烟台市人民政府签署战略合作协议，共同建设‘东方慧眼’星座项目。目前该项目已经正式启动，计划在2027年到2030年建成全球服务系统，到时候整个星座预计有200颗卫星在轨。”

据介绍，这200颗卫星的组成，除了“珞珈三号01星”这样的光学遥感卫星，还需要一定数量的雷达卫星。今年5月15日左右，武汉大学团队研制的雷达卫星“珞珈二号”01星，就将在酒泉卫星发射中心发射升空。

珞珈三号01星研制团队合影

李德仁院士畅想，“东方慧眼”星座项目要实现“看得快、看得清、看得准、看得全、看得懂”的目标，将来几乎每个人的头顶上可能就有一颗“东方慧眼”星座的卫星，普通人就可以用手机“调用”头顶的卫星，3到5分钟内就可以看到自己想看到的图片或者视频内容。