El primer satélite chino de computación inteligente hiperespectral cuantitativa ha entrado con éxito en órbita, y CAS Xi'an Optics & Technology Co., Ltd. ha presentado sus soluciones de hardware y software en la carrera por la "capacidad de computación espacial".

Aprovechando las ventajas de un novedoso sistema de imágenes interferométricas, este satélite ha alcanzado la mayor resolución espacial y la mayor cobertura en la banda espectral visible-infrarroja cercana disponible actualmente en China, con una resolución espacial de 10 m y una resolución espectral de 7 nm —los indicadores de rendimiento hiperespectral comerciales más altos—, lo que mejora significativamente las capacidades de adquisición de datos hiperespectrales desde el espacio de nuestro país. Con una anchura de cobertura de 14 km, también posee capacidades de imágenes de barrido continuo de larga distancia, lo que mejora enormemente la eficiencia de adquisición de datos y permite la adquisición diaria de hasta 1 millón de km² de imágenes hiperespectrales de teledetección de 10 m. El uso de la nueva tecnología de imágenes espectrales interferométricas permite definir libremente las longitudes de onda centrales, proporcionando una base de datos sólida para aplicaciones de teledetección cuantitativas y precisas.

Como primer satélite hiperespectral del sector aeroespacial comercial chino en adoptar un sistema de imágenes espectrales interferométricas, este satélite rompe con el modo tradicional de procesamiento de datos de "detección del cielo y computación terrestre", completando directamente la adquisición, el procesamiento y la toma de decisiones de los datos de teledetección en órbita. Lidera un avance histórico en el campo de la teledetección hiperespectral, al poseer por primera vez en China la doble capacidad de "teledetección cuantitativa + respuesta en tiempo real".

En adelante, el satélite se utilizará principalmente para la exploración de recursos minerales en Yunnan y a nivel mundial, el monitoreo ecológico de áreas mineras y la gestión integral del ciclo de vida de los minerales, impulsando así la transformación verde y la gobernanza digital de la industria minera mediante la tecnología espacial. El exitoso lanzamiento del satélite Caiyun Hyperspectral 01 representa un paso crucial en el desarrollo del sistema informático inteligente hiperespectral cuantitativo, totalmente independiente y controlable de nuestro país, y constituye un hito significativo para nuestra nación.vuelos espaciales comercialesUn nuevo referente en el campo de la teledetección, con indicadores técnicos más elevados, aplicaciones más representativas y un procesamiento más inteligente.

Figura 1.El satélite Xiguang-2 01 (satélite hiperespectral Caiyun 01) fue lanzado al espacio a bordo del cohete portador Gravity-1 Y4.

Con el exitoso lanzamiento e inserción en órbita del satélite Caiyun Hyperspectral 01, el número total de satélites en órbita de CAS Xiguang Aerospace ha superado los 12. 

Según Hu Xin, jefe técnico del satélite Caiyun Hyperspectral 01,El satélite transporta una carga útil óptica hiperespectral, una carga útil óptica pancromática y una carga útil de procesamiento inteligente en órbita, superando los puntos débiles de la teledetección tradicional ("detección del cielo, computación terrestre"), como el retardo temporal y la precisión de reconocimiento insuficiente, y logrando tres avances tecnológicos a nivel de hardware.Esto sentó las bases para la serie de imágenes hiperespectrales cuantitativas "Xiguang Series".Astrología inteligenteNormas técnicas generales independientes.

Figura 2.Los investigadores están solucionando problemas en el satélite Xiguang-2 01 (satélite hiperespectral Caiyun 01).

Este satélite emplea un sistema de imágenes espectrales interferométricas y transporta una novedosa carga útil espectral interferométrica estática, eliminando las partes móviles de los espectrómetros tradicionales y mejorando significativamente la estabilidad y confiabilidad en órbita. Basado en tecnología avanzada...interferometría de transformada de FourierLa tecnología del satélite le permite adquirir información multibanda continua en una sola operación, logrando una adquisición de datos hiperespectrales de alta precisión y eficiencia. Su rendimiento espectral se mantiene estable a largo plazo, sin necesidad de calibraciones frecuentes en órbita, y puede generar continuamente datos espaciales y espectrales de alta calidad. Gracias a este novedoso sistema, el satélite alcanza una resolución espacial hiperespectral de 10 m en la banda visible-infrarroja cercana, lo que representa un avance significativo en el campo de la teledetección hiperespectral aeroespacial comercial de China y proporciona una precisión de datos sin precedentes para aplicaciones de teledetección cuantitativa.

El satélite está equipado con la unidad de computación inteligente a bordo Zhijia NX4, desarrollada conjuntamente con el Laboratorio Zhijiang, con una potencia de cálculo de 248 TOPS. Cuenta con una interfaz de datos de ultra alta velocidad que permite el preprocesamiento de datos de teledetección, la identificación de objetivos y la extracción de información en tiempo real en órbita, facilitando la adquisición, el procesamiento y la toma de decisiones en el espacio. Esto impulsará la monitorización por teledetección, pasando de una revisión pasiva posterior a un evento a una nueva etapa de alerta temprana proactiva en tiempo real, reduciendo considerablemente el tiempo de respuesta ante emergencias y la presión sobre la transmisión de datos entre el satélite y la Tierra.

Operando en una órbita heliosíncrona de 535 km, el satélite puede realizar un monitoreo rutinario y de alta frecuencia de áreas clave. Ya no limitado a "aplicaciones de dominio único", puede brindar soporte de forma independiente a las necesidades de observación rutinaria en múltiples campos, incluyendo el monitoreo ecológico de áreas mineras, la protección ambiental, la gobernanza urbana y el monitoreo agrícola y forestal.

Si la "constelación de computación inteligente" es la base sólida para la adquisición eficiente de datos, entonces el "modelo de IA de teledetección hiperespectral" de desarrollo propio es el motor flexible para activar el valor de los datos, resolviendo los problemas derivados de la baja tasa de utilización de datos hiperespectrales masivos en la industria, la dependencia de la experiencia humana para la interpretación y la dificultad en la implementación a gran escala.

CAS Xi'an Optics & Aerospace, en colaboración con el Laboratorio de Zhejiang, ha desarrollado un modelo de IA para teledetección hiperespectral. Basándose en sus propios datos hiperespectrales masivos y de alta calidad, el modelo integra profundamente la espectroscopia, la inteligencia artificial y el conocimiento del sector para entrenar un modelo de IA hiperespectral específico. En campos como la agricultura de precisión y la protección del medio ambiente, este modelo permite un salto cualitativo: de la observación del crecimiento al análisis nutricional, de la detección de la contaminación a la identificación de tipos, y de la búsqueda en áreas extensas al posicionamiento preciso. Esto hace que las "huellas dactilares" espectrales sean más precisas, completas y fáciles de usar, y establece un vínculo directo entre la adquisición a bordo y la interpretación en órbita, lo que permite a los satélites generar de forma autónoma resultados de análisis estandarizados.

Figura 3. CAS Xiguang Aerospace y sus clientes posan para una foto grupal en el sitio de lanzamiento para celebrar el exitoso lanzamiento del satélite Xiguang-2 01 (satélite hiperespectral Caiyun 01).

El monitoreo del agua es un escenario de aplicación típico. Según informes, el satélite Caiyun Hyperspectral 01 lleva un modelo de clasificación hiperespectral de agua y sedimentos desarrollado conjuntamente por ambas partes. Mediante un esquema de inferencia ligero en órbita, puede determinar directamente los niveles de turbidez del agua y marcar áreas potencialmente contaminadas desde el espacio, transmitiendo únicamente las conclusiones de clasificación y los datos espectrales de las áreas clave. Los sistemas terrestres realizan posteriormente un análisis más preciso. Este modo de colaboración satélite-tierra, que combina el preprocesamiento en órbita con el procesamiento fino en tierra, es adecuado para escenarios como la gestión de ríos, la planificación del control de inundaciones y la protección ecológica de cuencas hidrográficas. El modelo completo admite actualizaciones iterativas en órbita para optimizar continuamente la precisión del reconocimiento.

En el contexto del énfasis puesto en el valor de los datos durante el XV Plan Quinquenal, el uso de datos espectrales masivos y de alta precisión para entrenar grandes modelos industriales y lograr el salto de "ver" a "comprender" se está convirtiendo en un amplificador fundamental para que los datos aeroespaciales se transformen de "recursos" en "activos".

Si bien la teledetección comercial se está generalizando rápidamente a nivel mundial, los satélites hiperespectrales tradicionales generalmente presentan inconvenientes como el almacenamiento a bordo limitado, los altos costos de transmisión satélite-tierra y los largos ciclos de procesamiento de datos, lo que dificulta satisfacer las necesidades de respuesta rápida de escenarios como la vigilancia de emergencias, la agricultura de precisión y la protección del medio ambiente ecológico.

Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD ha superado con éxito el cuello de botella del sector mediante un enfoque dual de hardware y software: utilizando constelaciones de computación inteligente como soporte de hardware y modelos de IA hiperespectral como motores de software, logrando sinergia y potenciación mutua para conectar toda la cadena de datos aeroespaciales, desde su recopilación hasta su aplicación. Este enfoque no solo se alinea con los requisitos de desarrollo de una nueva productividad, sino que también aborda con precisión la contradicción fundamental del sector: "datos masivos, aplicaciones escasas".

Figura 4. El satélite Xiguang-2 01 (satélite hiperespectral Caiyun 01) fue lanzado al espacio a bordo del cohete portador Gravity-1 Y4.

Qin Jing, presidente de CAS Xiguang Aerospace, declaró que, de cara al "XV Plan Quinquenal", CAS Xiguang Aerospace ha identificado dos líneas de desarrollo principales: la "línea de hardware", que implica la iteración continua del hardware inteligente a bordo para fortalecer las capacidades de computación en tiempo real basadas en el espacio; y la "línea de software", que implica la iteración de modelos hiperespectrales a gran escala específicos para la industria, con el fin de profundizar en la aplicación de datos de teledetección en el sector. CAS Xiguang Aerospace colaborará con socios de la industria para integrar continuamente la cadena industrial de "comunicación, teledetección y computación", construyendo un sistema de computación inteligente espacial totalmente independiente que integre "detección espacial, recopilación de datos, computación y aplicación", potenciando la monitorización digital y una gobernanza más precisa en diversos sectores con capacidades de computación inteligente hiperespectral cuantitativa desarrolladas a nivel nacional.