本发明涉及一种基于卫星编队的遥感系统，包括以成像传感装置、同步装置为有效载荷的主星、第一辅星和第二辅星，所述第一辅星和第二辅星围绕所述主星飞行且所述主星位于所述第一辅星和第二辅星的运动轨迹的长轴上以形成具有相同切航迹基线分量的第一空间基线和第二空间基线，所述成像传感装置根据所述同步装置基于时间、频率以及空间同步以形成时间序列的第一空间基线和第二空间基线从而获取地面区域变化的时空特征。本发明能够在基于卫星编队提供高精细、宽幅、三维成像的情况下，通过时间、频率以及空间同步来获取地面区域变化的时空特征。