環境減災衛星由中國航天科技集團研發，2002年10月，國務院正式批準了環境與減災衛星星座的立項。該星座計劃分階段建設，最終由4顆光學衛星和4顆合成孔徑雷達衛星組成，能夠有效監測我國及周邊國家、地區的環境和災害情況。環境減災一號由三顆衛星組成，兩顆光學小衛星A星(HJ-1A)、B星(HJ-1B)，一顆合成孔徑雷達小衛星C星(HJ-1C)。環境減災二號目前由四顆衛星組成，環境減災二號A、B星和環境減災二號05、06星。
2008年9月6日在太原衛星發射中心通過長征二號丙運載火箭成功發射了環境減災一號A/B兩顆衛星。
環境減災衛星主要使命是廣泛監測生態破壞、環境污染和災害，實現全時、全天候的動態監控。通過即時反映生態環境和災害的演變過程，迅速評估災情，為緊急救援、災后救助以及重建工作提供科學支持。環境減災衛星應用領域非常廣泛。
發展歷史
研制背景
在20世紀90年代，國家減災委員會和國家環保總局相繼提出了對災害與環境監測衛星的需求，與中國航天科技集團公司共同制定了由4顆光學衛星和4顆合成孔徑雷達衛星組成的“4+4”星座方案。此后，提出了減災衛星建設“兩步走”的計劃，星座的建設分為兩個階段。第一階段是建成環境減災一號衛星星座，以初步具備災害與環境監測的能力為目標。第二階段計劃完成“4+4”星座，即由4顆光學衛星和4顆雷達小衛星組成，以實現對中國乃至全球范圍內災害與環境動態的監測。
2000年9月，國防科工委召開了“災害與環境監測預報小衛星星座”工作會議，肯定了星座方案，并啟動了立項批復程序。2002年10月，國務院正式批準了環境與減災衛星星座的立項。HJ一1A、1B衛星的方案設計始于2002年9月，經歷了一系列階段，包括有效載荷設備招標、衛星任務分析、分系統方案論證以及整星方案設計。隨后，在2003年2月，國防科工委、國家計委和財政部共同發布了《關于批準環境與災害監測預報小衛星星座立項的通知》，其中HJ-1A衛星還被確定為亞太合作衛星——多任務小衛星（SMMS）。2003年2月，按照國家計劃，首先采取了先發兩顆光學小衛星和一顆合成孔徑雷達小衛星的方式（即2+1方案）。
發展歷程
環境減災一號
經過五年半的研制，環境減災一號A/B兩顆衛星于2008年6月完成了研制，成功于2008年9月6日在太原衛星發射中心通過長征二號丙運載火箭成功發射。2012年11月19日，我國第1顆民用合成孔徑雷達(SAR)衛星環境減災衛星一號C星成功發射。
環境減災二號
2020年9月27日11時23分，我國在太原衛星發射中心采用長征四號乙運載火箭，成功實施了“一箭雙星”發射，將環境減災二號01組衛星準確送入既定軌道。該衛星組包含兩顆16米光學衛星（A、B星），其特點包括出色的機動性能、高精準控制、卓越的穩定性，以及適應各種載荷并擁有長久使用壽命。衛星投入運行后，將取代已超期服役的環境與災害監測預報小衛星A、B星，廣泛服務于國土資源、水利、農業、林業、地震等多領域應用，有效滿足國家在相關領域持續數據供給的需求。
2022年10月13日，環境減災二號05衛星順利發射，由長征二號丙運載火箭搭載，發射地點位于太原衛星發射中心。此次發射任務取得了完美的成功，衛星準確地進入了預定的軌道。環境減災二號05衛星作為《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015-2025）》中的一部分，屬于遙感業務衛星。它的主要使用者是應急管理部和生態環境部。
2023年8月9日早上6時53分，中國航天科技集團五院成功發射了環境減災二號06衛星。環境減災二號06衛星是環境減災小衛星星座中的第二顆合成孔徑雷達衛星。其主要用戶為應急管理部和生態環境部。該衛星的主要功能是獲取我國及全球地表的合成孔徑雷達圖像數據，旨在提升遙感數據的國產化率。其數據將為應急管理、生態環境保護等業務化應用提供基礎保障，并為國土資源、水利、農業、林業、地震監測等多個行業提供服務。
技術特點
環境減災一號
環境減災衛星分為光學衛星和合成孔徑雷達小衛星 。光學衛星具備每天對國土進行全覆蓋觀測的能力，其中可見光在30米觀測分辨率下，紅外在中等分辨率下每2天一次，超光譜在中等分辨率下每2天重復觀測一次。合成孔徑雷達小衛星裝載S頻段合成孔徑雷達，實現每天對國土的重復觀測。
搭載設備
①高分辨率相機：確保2天覆蓋，每顆環境減災光學星搭載兩臺30m分辨率、700km幅寬的寬覆蓋CCD相機，每臺相機的幅寬達到360km，單顆衛星的幅寬更超過700km。衛星每天上午經過國土3～4次，都能進行成像，從而保障了2天的全覆蓋觀測。
②多光譜CCD相機：多譜段設計滿足監測需求，環境減災衛星上的設計包含4個譜段。藍譜段用于水體測量，能明顯反映水面污染情況；綠譜段則是重要的植被與非植被區分譜段；紅譜段用于監測不同植被類型和生長狀態；近紅外譜段則用于區分不同耕地類型、林地、園地和草地。這四個譜段還能夠進行彩色成像，提供地物目標的直觀探測。30m分辨率和700km大幅寬的組合兼顧了監測的“目標清晰”和“區域廣泛”，非常適合于對地面各種災情和環境變化的及時監測。
③超光譜成像儀：HJ-1A衛星搭載了一臺超光譜成像儀，擁有115個探測譜段，平均光譜分辨率為5nm。該儀器采用了靜態干涉型成像光譜技術，是國內首個業務化應用的同類相機，具備穩定性好、體積小、光譜線性度高以及光譜范圍寬等特點。它的寬譜段和精細光譜探測特性，使得它能夠清晰辨識外形相似但質地不同的目標，從而在自然災害監測和生態環境探測方面具有重要的實際應用價值。
④紅外相機：具有紅外探測與火災監測能力，HJ-1B衛星裝備了一臺紅外相機，內含4個譜段，采用多元并掃技術，滿足寬視場探測需求。為了實現溫度探測，采用了機械制冷技術以降低探測器的熱噪聲，最低制冷溫度可達到85K。不同紅外波段對植物分類、健康狀態、水情監測等具有顯著作用；中波紅外可以有效監測森林火災及其發展趨勢、秸桿焚燒等環境情況；而長波紅外對地表熱特性非常敏感，可用于記錄地球表面的熱分布情況。中波紅外波段的地面像元分辨率為150m，能夠探測地表高達500K的溫度，因此非常適合于監測森林火災、火山爆發等災害事件。
技術能力
①創新圖像壓縮與編碼傳輸技術：衛星的原始圖像數據碼速率高達每秒近300Mbits，然而當時國內數傳技術并不具備如此高的傳輸速率。為此，采用了創新的圖像壓縮技術，在處理CCD圖像時采用了4:1的壓縮比，而對超光譜成像儀的干涉光譜圖像則采用1.64:1的壓縮比。這種壓縮技術不僅保證了圖像質量，還確保了可行的數據傳輸技術。衛星使用一個數傳通道傳輸三臺相機的圖像數據。采用高級在軌編碼（AOS）技術，三路相機的圖像數據經過壓縮、編碼后，以新的碼速率進行打包和加擾，實現了數據傳輸。
②雙星軌道控制能力：適應星座運行。為了滿足成像視場匹配的需求，需要精確維持星座在軌道上的構型。因此，雙星都配備了機動能力強的軌道控制系統。采用單一的變軌發動機，通過俯仰機動實現衛星的軌道升降控制，而通過偏航控制可以調整軌道傾角，同時這種設計也適用于后續的“4+4”星座建設。
③簡化操作風險：衛星引入了相對時間程控指令等技術，通過一條指令實現一次成像任務，將以往數十條指令壓縮成一條，從而簡化了衛星操作流程。這不僅提高了衛星業務測控效率，還降低了操作風險，增強了衛星的安全性。
④高精度自主溫度控制技術：衛星的熱控系統采用了比例積分閉環分配的方案，實現了對不同載荷、不同部件以及不同要求的精密控溫。熱設計將載荷艙和光學載荷的熱設計綜合考慮，解決了不同部件溫度要求的接口匹配問題。衛星內不同溫度要求的設備被放置在同一艙內，采用了短期比例積分閉環控制的補償加熱器，實現了各遙感器光學系統溫度控制在±1°C以內，滿足了溫度梯度要求，為遙感任務提供了良好的溫度環境。
⑤承載能力和裝載密度高：衛星選用CAST968公用平臺改進型，并采取了一系列措施以適應一箭雙星發射需求。新型主傳力接頭設計采用加強筋的角片，通過4塊隔板外部粘接，增加連接點，使整星結構承載能力增強。平面式電纜橫向布局縮短了電纜之間的距離，減輕了電纜網重量。
⑥Ka頻段通信試驗：衛星攜帶完成了與泰國合作的Ka頻段通信試驗分系統在軌通信試驗任務。首次實現了太陽同步低軌衛星上的Ka頻段信號轉發和通信，克服了窄帶寬（相對帶寬0.032%）濾波器研制技術難題，實現了一次變頻6MHz窄帶轉發通信。新型Ka頻段收發共用的地球匹配波束天線保證了系統穩定性，適用于小衛星應用。
環境減災二號
搭載設備
環境減災二號01組衛星配備了四類光學載荷，包括16米相機、高光譜成像儀、紅外相機和大氣校正儀，能夠實現多光譜、高光譜、紅外等遙感成像和大氣同步探測。其中，由中國航天科技集團五院508所研制的16米相機，能廣泛應用于生態環境和災害監測，支持全天候大范圍動態監測和快速災情評估，為緊急救援、災后救助和重建提供科學依據。首先，16米相機具備多領域圖像兼容性。它的大視場和中等分辨率觀測能力使其能夠獲取大量的環境監測、災害和陸地資源的遙感數據。此外，它的多光譜數據可以與高分辨率全色圖像融合，從而得到保留光譜特征的高分辨率圖像，適用于更廣泛的領域。其次，16米相機與多種應用平臺匹配度高。它適用于我國現有的多個成熟衛星平臺，如資源衛星和海洋衛星平臺，為資源普查和海洋監測等提供高質量多光譜圖像。最后，批產化正在逐漸規模化。環境減災二號01組衛星雙星搭載了八臺16米相機，初步形成小批產化的規模。508所的研制團隊借鑒相機批量生產經驗，制定了適應16米相機的批產化管理辦法，并建立了成熟的批產化生產線。
技術能力
相控陣饋源+橢圓拋物面反射器：環境減災二號05衛星采用了創新的“相控陣饋源+橢圓拋物面反射器”的技術體制，這使得衛星的載荷核心性能指標有了顯著的提升。同時，在星上數據傳輸和圖像精度方面也進行了進一步的優化，這將極大地提高防災減災和環境保護等應急數據的時效性。環境減災二號06衛星發射成功后，與已在軌成功運行的環境減災二號05衛星雙星進行組網運行。這種組網運行將增強星座的整體能力，實現更廣泛領域的數據獲取和應用，從而更好地支持我國的應急響應、環境保護以及其他相關領域的工作。
CAST2000平臺：這個平臺在衛星設計中起到關鍵作用。CAST2000平臺具備廣泛的載荷適應性，可以根據載荷需求配置姿態控制、大范圍姿態側擺機動能力和靈活的軌道機動能力，滿足高機動性、高精度控制、高穩定性和長壽命高可靠性的要求。在CAST2000平臺的支持下，中國空間技術研究院的航天東方紅公司已成功研制并發射了多個型號的衛星，如高分一號、環境減災一號C衛星、委內瑞拉遙感衛星一號、海洋一號C/D衛星、中法海洋衛星等，為高分辨率觀測、環境減災、海洋水色遙感以及國際合作等領域做出了顯著貢獻。
性能參數
環境減災一號
環境減災一號由三顆衛星組成，兩顆光學小衛星A星(HJ-1A)、B星(HJ-1B)，一顆合成孔徑雷達小衛星C星(HJ-1C)。
環境一號C星具備空間分辨率5米條帶和20米掃描兩種成像模式，幅寬分別為40千米和100千米。“環境減災一號”C衛星是基于CAST2000平臺研制的，整星重量超過800公斤，預計壽命為3年。衛星上搭載了星載微波大功率合成器和SAR（合成孔徑雷達）天線，這兩項關鍵技術是為了滿足衛星的特定需求而自主研發的。微波大功率合成器在中國的星載SAR領域是首次應用，而SAR天線則采用了可折疊式網狀拋物面設計，在衛星入軌后可以展開到長達6米、寬2.8米，填補了中國在星載架構式可展開天線技術領域的空白。
環境減災二號
環境減災二號A、B衛星是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》中規劃的兩顆16m光學衛星，采用CAST2000平臺。環境減災二號A/B衛星設計壽命5年，單星質量1065kg，這兩顆衛星都裝備了16m相機、高光譜成像儀、紅外相機和大氣校正儀等四種載荷。其中16m相機通過視場拼接實現了16m分辨率、80Okm幅寬和5譜段的成像。高光譜成像儀則可提供48m/96m分辨率、96km幅寬的高光譜圖像，涵蓋了可見至短波譜段。紅外相機的成像范圍為48m到96m分辨率、720km幅寬，適用于多譜段紅外成像。大氣校正儀能夠在軌道上同步獲取與16m相機相同視場的大氣多譜段信息，用于氣溶膠和水汽柱濃度的校正，提升了輻射定量應用的精確性。
發射歷程
2008年9月6日在太原衛星發射中心通過長征二號丙運載火箭成功發射了環境減災一號A/B兩顆衛星。2012年11月19日，我國第1顆民用合成孔徑雷達(特別行政區)衛星環境減災衛星一號C星成功發射。環境減災一號星座是由環境減災一號A/B星和環境減災一號C星組成的衛星系統。2020年9月27日11時23分，我國在太原衛星發射中心采用長征四號乙運載火箭，成功實施了“一箭雙星”發射，將環境減災二號01組衛星準確送入既定軌道。環境減災二號05衛星于2022年10月13日順利發射。2023年8月9日中國航天科技集團五院成功發射了環境減災二號06衛星，它將與已在軌成功運行的環境減災二號05衛星雙星進行組網運行。
應用領域
環境減災衛星主要使命是廣泛監測生態破壞、環境污染和災害，實現全時、全天候的動態監控。通過即時反映生態環境和災害的演變過程，迅速評估災情，為緊急救援、災后救助以及重建工作提供科學支持。環境減災衛星應用領域非常廣泛，以下僅舉部分例子。
抗旱救災：在2010年的1月至3月期間，借助環境減災衛星，中國航天科技集團所屬中國資源衛星應用中心對云南省部分縣市進行了連續的遙感監測。同時，還對云南省內多個水庫的水域面積進行了同期跟蹤監測。通過對比云南省各縣市的干旱遙感監測數據，可以明顯觀察到，3月份時云南中部和東北部的干旱情況明顯加劇，與1月份相比更為嚴重，這些監測結果為抗旱救災提供了科學可靠的依據。
防火工作：2009年2月，澳大利亞新南威爾士州歷史上最嚴重的森林火災以及同年4月我國黑龍江省遜克縣的森林火災，均導致長時間的火災蔓延和巨大的經濟損失。使用環境減災衛星的紅外相機數據和CCD數據對這兩次火災進行了監測和跟蹤。首先，采用亮溫閾值法來識別火點，然后將識別出的火點與當日環境減災衛星的CCD多光譜相機數據進行融合，制作了災害監測的成果圖。這些成果圖被提供給澳大利亞方面以及中華人民共和國國家林業局防火辦，以便進行災害監測和防火工作。
防治蟲害：生態環境保護日益重要，松毛蟲災害對經濟和生態產生影響。環境減災衛星在廣西壯族自治區松毛蟲災害監測預報中取得成果。松毛蟲危害嚴重，廣西是松脂產地，松脂價格上漲，資源減少引發擔憂。環境減災衛星利用先進技術監測災害，取得初步成功。SAR技術可全天候監測，分析歷史資料有助于早期發現災害。專家對廣西災害進行研究，發現初發地和蔓延情況。基于監測數據和天氣背景，預測未來發展趨勢。南寧市和賓陽縣、橫州市可能面臨較大影響。環境減災衛星在災害預測中具有潛力。
參考資料 >
對地觀測衛星.中國航天科技集團有限公司.2023-08-10
我國成功發射環境減災二號06星.百家號.2023-08-10
一箭雙星!我國成功發射環境減災二號01組衛星.央視網.2023-08-10
環境減災二號05衛星發射圓滿成功！14所再立新功！ .微信公眾平臺.2023-08-10
環境減災二號06衛星成功發射 西安“硬科技”助力防災減災和環境保護.百家號.2023-08-10
揭秘環境減災二號A、B星：2天出一張圖 相機幅寬優于800公里.百家號.2023-08-10
“對地實測幅寬優于800公里”——聚焦環境減災二號01組衛星.百家號.2023-08-10
環境一號C星獲首幅影像圖大幅提升我國對地觀測系統能力_共產黨員網.共產黨員網.2023-08-10
中國環境一號C星獲取首幅影像圖 星地鏈路連通-中新網.中國新聞網.2023-08-10
航天環境減災衛星監測云南旱情－國務院國有資產監督管理委員會.國務院國有資產監督管理委員會.2023-08-10
廣西環境減災衛星監測預報松毛蟲 蟲害源頭能鎖定-廣西新聞網.廣西新聞網.2023-08-10