小个子大眼睛，“千里眼”锁定高精度
让人们惊奇的是，天绘一号卫星个头虽然不大，仅重约1000kg，但却集成5台成像宽度均为60公里的相机。小个子大眼睛，地面上任何细节都逃不过它的“法眼”。
据了解，天绘一号卫星的光学有效载荷由中科院长春光机所独家研制，各光学相机获取的影像清晰，层次分明。其光学有效载荷包括两个独立分系统，测绘相机分系统和高分辨率相机分系统。
天绘一号卫星的测绘相机分系统包括三线阵LMCCD立体测绘相机、三台高精度星敏感器和四谱段多光谱相机。立体测绘相机是正视相机、前视相机和后视相机的统称，其连续推扫的影像可以构建5米分辨率的立体测量模型，其中正视相机焦面上还装有4个小面阵CCD，用于提高无地面控制条件下的测绘定位精度。测绘相机采用像方远心的亚对称光学系统，光学系统成像质量好。镜头前端设计有碳纤维复合材料遮光罩，用于消除相机对地成像时进入镜头内部的杂散光，也有利于减轻相机质量。相机共应用了线阵、面阵、TDICCD传感器共计16片，是我国光学有效载荷图像传感器最多的。
在这个共计5台独立光学载荷构建的测绘相机组合体中，正视相机、前视相机和后视相机互成角度装入测绘基座安装孔内，多光谱相机安装在测绘基座正视相机底部的安装腔内，3个星敏感器分别安装在星敏支架顶部斜面上，通过星敏支架安装到测绘基座顶部，有效保证了测绘相机的内部几何关系。打造天绘一号“千里眼”的专家们告诉笔者，三线阵CCD立体测绘相机相互几何位置关系的稳定性是保证相机在轨工作的前提条件，因此，构建测绘相机的支撑结构——测绘基座的结构形式和几何稳定性是三线阵CCD立体测绘相机研制工作中的关键环节之一。
天绘一号卫星的高分辨率相机具有分辨率高、覆盖范围宽、寿命长等特点，与三线阵CCD立体测绘相机相结合，可对同一地区进行高分辨率影像获取，增强地物的详细测绘和修测能力，提高卫星的整体应用价值。
为保证相机的内部几何精度，在国内首次研制采用了0.5秒转台和大口径长焦距平行光管，对相机内方位元素和相机间坐标系关系进行了精密几何标定，为测绘应用提供高精度的摄影测量参数。
天绘一号卫星开创了小卫星搭载光学相机数量多和重量轻的先河，为国家节省了大量研制经费。目前，天绘一号01星在轨运行两年来，各相机运行稳定，未出现任何故障。