2020年6月11日，海洋一號D衛星搭乘長征二號丙運載火箭，在太原衛星發射中心成功發射。隨后太陽翼順利展開，衛星在軌運行穩定，狀態良好，標志著衛星發射取得圓滿成功。海洋一號D衛星將和當前服役中的海洋一號C衛星組成我國首個海洋民用業務衛星星座。
海洋一號D衛星由中國空間技術研究院所屬的航天東方紅衛星有限公司抓總研制，是我國海洋水色系列衛星中的第四顆，屬于我國民用空間基礎設施規劃海洋業務衛星。
該衛星采用航天東方紅公司自主研發的CAST2000小衛星平臺，設計壽命5年。星上配置海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀、紫外成像儀、定標光譜儀、船舶自動識別系統五個載荷。
▲海岸帶成像儀
▲星上定標光譜儀
其中，海岸帶成像儀和定標光譜儀由研究院下屬的北京空間機電研究所研制。海岸帶成像儀的成像要兼顧海洋水色、陸地生態和極地冰川。海水的反射率低，而冰川的反射率非常高，因此，海岸帶成像儀具備很大的動態范圍和很高的信噪比，對圖像的分辨更加精確、清晰。定標光譜儀就像一把“尺子”，能夠精確地“測量”該星上其他3臺光學載荷（海洋水色水溫掃描儀、紫外成像儀和海岸帶成像儀）的數據精度，通過它可以監測該星上其他載荷在軌期間性能變化情況。這兩臺載荷將助力實現海洋水色遙感和海岸帶探測，為海洋生物資源、海岸帶資源開發利用、海洋污染監測與防治、海洋科學研究以及氣象、農業、水利等提供服務。
船舶自動識別系統由研究院下屬的山東航天電子技術研究所研制，主要用于獲取大洋船舶位置信息。它能識別船只、協助追蹤目標、簡化信息交流、提供其他輔助信息以避免碰撞發生，為海上權益維護、海洋防災減災和大洋漁業生產活動等提供數據服務。
海洋一號D衛星成功發射后，將為全球大洋水色水溫業務化監測，我國近海海域與海島海岸帶資源環境調查、海洋防災減災、海洋資源可持續利用、海洋生態預警與環境保護提供數據服務，并為氣象、環境生態、農業、水利、交通等行業應用提供支持。
此外，海洋一號D衛星與海洋一號C衛星成功組網后，將實現雙星上、下午組網觀測，每天可獲取兩幅全球海洋水色、植被指數遙感圖和四次海面溫度產品，大幅提高對全球海洋水色、海岸帶資源與生態環境的有效觀測能力，使我國在海洋水色遙感領域躋身國際前列，有力推動我國邁向航天強國的步伐。
