“天拓三号”是由6颗卫星组成的集群卫星，包括1颗20公斤级的主星、1颗1公斤级的手机卫星和4个0.1公斤级的飞卫星。卫星入轨后，手机卫星和飞卫星与主星分离，以“母鸡带小鸡”的方式通过太空组网，实现6颗卫星集群飞行。

　　“天拓三号”主星“吕梁一号”采用了通用化多层板式微纳卫星体系结构。主要开展新型星载船舶自动识别系统（AIS）信号接收、星载航空目标信号广播式自动相关监视系统（ADS－B）信号接收、火灾监测、20公斤级通用化卫星平台技术等系列科学试验和新技术验证。该项目研制得到山西省吕梁市军民融合协同创新研究院立项支持，是“吕梁号”AIS系统中的首颗微纳卫星。该系统能对全球范围船舶快速完成位置、航向、航速等信息的接收，并实现对我国现有岸基AIS系统的有效补充。星载ADS－B系统则可对全球范围航空目标实行准实时目标监测、空中流量测量，为航线优化和提高航空飞行效率提供信息服务，这是我国首次开展此项卫星载荷在轨试验。

　　从“天拓三号”分离释放的手机卫星“智能号”是国内首颗以商用智能手机主板和安卓操作系统为核心设计完成的卫星；释放的4颗“星尘号”飞卫星是国内首颗飞卫星，也是世界上最小的卫星之一。主星与手机卫星、飞卫星之间将开展子母式卫星在轨释放、空间自组织网络、多星协同测控等空间技术试验在轨技术验证。