报道这一突破的科学家说，在短短 42 秒内，一颗中国小型卫星拍摄了美国城市周围大片区域的图像，该图像足够清晰，可以识别街上的军车并判断它可能携带什么类型的武器。
据参与该项目的科学家称，北京三号是中国于 6 月发射的一颗 1 吨重的小型商业卫星，对旧金山湾的核心区域（3,800 平方公里或 1,470 平方英里）进行了深入扫描。
大多数地球观测卫星在拍摄图像时必须保持稳定，因为姿态控制机制会产生使图像模糊的振动。但在 6 月 16 日的这个实验中，北京三号在北美上空时会发生剧烈的翻滚和偏航，这种剧烈的运动改变了相机对地面的视线角度。这一运动使它能够捕捉到比迄今为止卫星所能管理的更大的区域。
该图像从 500 公里（310 英里）的高度拍摄，分辨率为每像素 50 厘米。在北美和其他地区的性能测试表明，卫星可以在其身体以每秒 10 度的速度扭曲时拍摄图像，这是以前卫星上从未见过的速度。
“中国在敏捷卫星技术上起步相对较晚，但在短时间内取得了大量突破，”东方红卫星公司项目负责人杨芳和她的同事在发表于国内同行评议的论文中写道。本月航天器工程杂志。“我们的技术水平达到了世界领先水平。”
杨说，尽管北京三号体积小、成本相对较低，但它被认为是最灵活的卫星，可能是有史以来建造的最强大的地球观测卫星之一。
较低轨道上的卫星通常可以观察到它下方的一条直线、狭窄的区域。它必须多次环绕地球或与其他卫星一起工作以覆盖感兴趣的区域。
北京三号无与伦比的敏捷性使其能够执行一些以前在技术上被认为不可能的观测任务，例如从北方飞过一次就拍摄了青藏高原和东海之间蜿蜒的 6300 公里长的长江据杨及其同事说，向南飞越中国。
北京三号卫星在旧金山湾区拍摄的图像。摄影：杨芳，航天工程杂志
借助搭载的人工智能技术，该卫星可以独立规划其飞行时间表，以每天近 100 次的重访监测全球多达 500 个感兴趣的区域。
卫星还可以检测某些目标的存在并将其目标照片发送给地面控制。
据杨及其同事称，北京三号的响应时间比世界观四号快2-3倍，世界观四号是美国开发的具有类似技术的最先进的地球观测卫星。
与 WorldView-4 相比，北京三号的扫描频带宽 77%（中国卫星的 23 公里与美国卫星的 13 公里相比），重量仅为其一半。
然而，美国卫星在对某些敏感应用至关重要的领域处于领先地位。
WorldView-4 的一米宽望远镜可以以每像素 30 厘米的分辨率生成更详细的图像。虽然不够清晰，无法读取车牌，但该分辨率可以揭示军用车辆的品牌和型号，以帮助估计其性能，例如射程。
但据杨说，它的整体性能可能无法与北京三号相媲美。
调整其位置时，WorldView-4 可能会发生振动，从而以最佳水平降低图像质量。
中国团队表示，他们使用了一项新技术将振动降低了一个数量级，即使卫星以创纪录的速度旋转和俯仰也是如此。
WorldView-4 卫星由洛克希德马丁公司建造，耗资超过 8 亿美元。这颗卫星于 2016 年发射，预计将运行 10-12 年，以提供金钱可以买到的最精美的太空图像。
由于姿态控制陀螺仪出现故障，它在 2019 年意外失败。
杨和她的合著者说，北京三号卫星建立在一个名为CAST3000E的革命性平台上，它将催生中国新一代体积小但性能高的观测卫星。
新平台上装有太阳能电池板，其结构独特，可以在卫星快速而急剧地转动时阻止它们晃动。先进的冷却系统可以防止突然暴露在阳光下的任何组件过热。
望远镜和天线等关键部件也采用人工智能控制等新技术设计，以保护卫星免受快速移动造成的物理损失。
建造在新平台上的卫星可以以每秒 1 GB 的速度向地面存储 1 TB 的图像和波束数据，其性能优于来自美国的竞争卫星。
DFH卫星公司北京销售经理齐益民表示，尽管中国在技术上已经赶上，但全球对地观测市场仍由西方主导。
齐本月在同一期刊上发表的另一篇论文中说，在中国，85%以上的高清卫星成像产品和几乎所有中低分辨率产品现在都是由中国卫星生产的。
这些图像被 20,000 多家中国公司使用，年收入超过 2600 亿元人民币（410 亿美元）。
但只有少数国家——例如埃及、印度和荷兰——从中国购买了商业卫星图像，齐说。
“我国商业卫星起步较晚，产业链尚不成熟，业务尚处于发展初期，”齐在文中说。
大多数中国卫星成像产品服务于政府或军队用户。
“我们将需要改变我们的商业模式以开发其他潜在客户，”他补充道。