SkySat卫星最初由美国Skybox Imaging公司设计研制，星座由24颗星组成，该公司由斯坦福大学的四名研究生（下左图）于2009年在硅谷创立。2014年6 月，Skybox被谷歌以5亿美元收购，公司更名为Terra Bella，2017年2月，谷歌把Terra Bella卫星部门卖给了Planet Labs，并成了后者的大股东。SkySat搭配Dove卫星，使Planet Labs拥有高、低分辨率组合。
SkySat已经发展了两代卫星，外形如上右图所示，第一颗试验卫星于2013年发射入轨，截止2022年5月，已经发射8批，共21颗卫星在轨运行，其中新入列的SkySat16～21卫星的全色和多光谱图像分辨率都达到了0.57m。
1、当前卫星轨道
前6批SkySat1～15卫星采用太阳同步轨道，轨道高度集中在445km左右，降交点地方时为10:30和13:30，而最新入轨的2批6颗SkySat16～21卫星运行在53°倾角的倾斜轨道，轨道高度约400km，这21颗卫星在空间的分布如下图所示，其中紫色和蓝色轨道是倾斜轨道。
2、提升分辨率策略
我们知道，同样的相机，离目标越近，获取的图像分辨率越高。2013年第1颗SkySat卫星的轨道高度600km，相机的分辨率0.86m、幅宽8km，后续采用降低卫星的轨道高度策略，在不改变相机设计情况下，显著提升高了分辨率。下表是以第一颗SkySat卫星相机性能为基础，计算降低高度使分辨率改善的情况，可以看出轨道高度为400km时，分辨率提高到了0.57m，但幅宽也相应缩窄。
3、观测能力分析
3.1 观测次数统计
我们的计算结果表明：在SkySat卫星最大侧摆角45°、目标太阳角20～90°条件下，在轨的21颗SkySat卫星对低纬度目标每天至少可以观测5次，最多10次，平均7次，对高纬度地区的观测效果会更好。另外，考虑到在实际应用中，为获取高质量图像，有时需要卫星侧摆角不超过15°，在这个限制和上述条件下，我们计算的结果是每天最多观测5次，最少不可见，平均2.1次。
3.2 观测时间分布
除了观测次数，观测时间的分布也很重要，分析表明：21颗SkySat卫星对低纬度地区的目标，有效的观测时间从上午10:16开始到下午15:58，时间跨度5个小时以上，这主要得益于几颗倾斜轨道的卫星。
3.3 不同时段取图效果比较
下图是SkySat星座同一天拍摄俄罗斯斯柳江卡市火车站的影像，从中午12点左右到下午5点左右，共拍摄了7次，可以看出图像质量基本一致。
4、轨道维持分析
降低高度获取高分辨率的策略是有代价的，那就是大气阻力会造成高度衰减，轨道越低，衰减越大，如果不定期抬高轨道，卫星将迅速陨落大气层烧毁。因此SkySat决定采取降低轨道提高分辨率的策略后，首先给卫星增加了推进系统（卫星的重量因此增加了30kg），然后定期实施轨道控制。
4.1 推进系统组成
SkySat采用了瑞典索尔纳生态先进推进系统公司的高性能绿色推进技术（HPGP），系统原理组成如下图所示，包括四个1N推进器、三个推进剂储罐、两个压力阀、一个自锁阀、一个压力传感器和一个系统过滤器，三个推进剂储罐串联连接，每个都有一个推进剂管理装置，总共可容纳10.5kg的LMP-103S燃料，并有足够的空间余量用于氦气压力，该系统在18.5绝对大气压力和21°C 温度条件下，能够提供大约21kNs总冲，右图是推进系统的外形。
4.2 维持控制
这里我们以SkySat19和21卫星的控制为例进行分析，分为入轨初期和在轨运行两个阶段。
（1） 入轨初期控制
SkySat-19和21于2020年8月18日由SpaceX的猎鹰-9火箭送入280km轨道后，由卫星自己携带的推进系统经过4个多月将轨道抬高到400km。
（2） 运行期间控制
这两个卫星高度达到400km后，大约半年未进行轨道控制，卫星的高度降低到约390km，估计这个阶段是在摸索大气衰减规律。2021年9月SkySat开始进行抬高控制，每次抬高2km左右，使卫星高度保持在384km以上。下图是kySat-19和21卫星的轨道高度变化情况，可以看出SkySat最后把卫星的高度定在了385～392km之间。
我们统计SkySat-19卫星从2021年2月20日～2022年4月24日期间，共进行了19次轨道控制，抬高了轨道37.4km，大约消耗了2.2kg燃料。
5、结束语
（1）SkySat在相机性能不变的情况下，通过降低卫星的轨道高度，使分辨率从0.86m提升到0.57m，并且全色和多光谱图像都能实现该分辨率；
（2）为抵消获取高分辨率带来高度衰减的代价，SkySat必须定期进行较大控制量的轨道维持，它采用的仍然是化学推进系统；
（3）SkySat后续卫星采用了倾斜轨道，与太阳同步轨道相比，可以在较大时间范围对地面目标观测，改善了观测时段的均匀性。
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