高分辨率对地观测小卫星和摩尔定律

林来兴（北京控制工程研究所）

现代小卫星从兴起到现在已经有20多年历史，在这段时间技术方面得到飞速发展，应用方面不断向全方位扩展，特别是对地观测小卫星有了突破性的成就，其中光学成像系统的全色分辨率在20年间提升了3个数量级，星上数据传输率和存储器容量提升了5～6个数量级，其卫星质量大都在50～200kg，属于微小卫星范畴。目前，小卫星成像系统可以满足对地球环境人为（战争）和非人为（自然）各种灾害观测监视的要求，而且经济成本较低。高分辨率对地观测小卫星的发展和摩尔定律有一定的联系，对此进行系统和详细的分析，可为今后人们开发研制小卫星提供一个有益的启迪。

1 小卫星的特点

小卫星创造性应用最新技术，特别是广泛采用新的设计思想和计算机、信息技术，发展迅速，应用领域不断扩大，我们把这个时期发展起来的小卫星称为现代小卫星。概括起来现代小卫星具有五大特征：①质量轻；②成本低；③研制周期短；④实效性好；⑤易于实现分布式的应用。以法国斯波特－5（Sp ot－5）和北京－1小卫星的比较为例，斯波特－5的质量3030kg，功率大于1500W，全色地面分辨率为5m，多光谱成像分辨率20m，成本超过6.8亿美元；北京－1小卫星质量150kg，功率110W，全色地面分辨率为4m，多光谱成像分辨率32m，成本1500万美元。

小卫星在应用方面最大的特点是可发挥分布式空间系统的长处，主要包括星群、星座、编队飞行等。在充分发挥小卫星优势的同时，也可克服自身缺点。分布式空间系统集中体现在对地观测方面，特别是高分辨率光学成像系统。……