文 |北京空間科技信息研究所 張召才 李炤坤

國外主要小衛(wèi)星制造商競爭力評價

文 |北京空間科技信息研究所 張召才 李炤坤

一、引言

2000—2015年，全球政府軍民部門和商業(yè)市場對小衛(wèi)星（發(fā)射質(zhì)量不大于500kg）需求快速增長，全球共發(fā)射小衛(wèi)星941顆，約占同期入軌航天器總數(shù)的48%。未來，隨著小衛(wèi)星應用能力、在軌壽命、業(yè)務領域不斷發(fā)展，以及商業(yè)資本與信息技術融合帶來的全球超大規(guī)模星座建設浪潮愈演愈烈，全球小衛(wèi)星市場將呈進一步快速擴張趨勢。據(jù)歐洲咨詢公司預計，2015—2024年，全球小衛(wèi)星市場制造和發(fā)射收入最高可達205億美元。全球巨大的市場需求和發(fā)展空間為小衛(wèi)星制造商提供了發(fā)展機遇，也加劇了小衛(wèi)星制造市場的競爭態(tài)勢。老牌宇航企業(yè)開始大力發(fā)展小衛(wèi)星業(yè)務；新興航天公司融合信息技術和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展理念，在微納衛(wèi)星制造市場具有較高競爭力和創(chuàng)新能力。本文將對國外主要小衛(wèi)星制造商競爭力展開量化評估，研究小衛(wèi)星制造市場的發(fā)展態(tài)勢及各小衛(wèi)星制造商的競爭優(yōu)勢。

二、小衛(wèi)星制造商競爭力評估模型

1.評估指標體系

小衛(wèi)星制造商競爭力是企業(yè)競爭力理論的一種具體應用，是指小衛(wèi)星制造商在全球競爭市場環(huán)境中相對其他的小衛(wèi)星制造商所具有的比較優(yōu)勢，包括小衛(wèi)星產(chǎn)品競爭力、企業(yè)研發(fā)與技術競爭力、財務經(jīng)營競爭力、發(fā)展環(huán)境競爭力等要素。在綜合分析國內(nèi)外企業(yè)競爭力評估指標體系基礎上，基于科學系統(tǒng)、可行可比、動靜結合原則，提出由4個要素、20個指標構成的小衛(wèi)星制造商競爭力評估指標體系，如表1所示。

2.評估模型及指標權重計算

層次分析法（AHP）是一種定性與定量相結合的系統(tǒng)分析方法，其基本操作過程是：①通過將評估目標分成合理的、有序的層次而建立起發(fā)揮描述作用的一個層次結構；②對每個事物進行評估時，確定每個層次的各個元素重要程度，用判斷矩陣的最大特征值和相對的特征向量以及通過專家咨詢的方法來確定它們的權重；③通過對各層次的分析，總結出對整個目標的分析，得到總排序權重。

按照AHP方法數(shù)學模型，基于設定的小衛(wèi)星制造商競爭力評估模型四個評估要素的判斷矩陣，計算得到20個評估指標的權重值，如表2所示。經(jīng)檢驗，評估模型在4個要素維度和20個指標維度的一致性指標均小于0.1，判斷矩陣設計合理，計算得到的指標權重可用于進行層次分析。

3.國外主要小衛(wèi)星制造商的判定

在2000—2015年國外研制并發(fā)射小衛(wèi)星數(shù)量排名前20的制造機構中，剔除研究機構和高校、信息獲取程度較難的宇航公司、非營利性公司等，最終選擇8家公司為評估對象。按照研制并發(fā)射的小衛(wèi)星數(shù)量排名依次為美國行星（Planet）公司、軌道（orbital）-ATK公司、歐洲薩瑞衛(wèi)星技術有限公司（SSTL）、美國SNC公司、歐洲空客防務與航天（ADS）公司、泰雷茲-阿萊尼亞航天（TAS）公司、加拿大MDA公司、德國OHB系統(tǒng)公司，涉及美國、歐洲、加拿大等主要航天國家和地區(qū)。其中，ADS公司擁有SSTL公司99%股權，但SSTL公司作為獨立運營公司，其被ADS公司收購后仍保持獨立發(fā)展。故本文將ADS公司與SSTL公司作為兩家獨立的制造商納入評估。

三、國外主要小衛(wèi)星制造商競爭力分析

1.國外小衛(wèi)星制造商競爭力排序

選定的8家國外小衛(wèi)星制造商的競爭力評價結果如表3所示。從評估結果看，SSTL公司在全球小衛(wèi)星市場的競爭力排名第一，與其在全球小衛(wèi)星市場的實際地位相符；ADS公司、軌道-ATK公司和SNC公司分列二、三、四位；TAS公司、MDA公司、OHB公司競爭力相對較弱，分列第五、六、七位；作為初創(chuàng)公司代表的Planet公司競爭力最弱，排名末席。

整體看，8家小衛(wèi)星制造商形成了以SSTL公司為領先，ADS、軌道-ATK和SNC公司為第二梯隊，TAS、MDA、OHB和Planet公司為第三梯隊的格局。三個梯隊近似“等差”序列分布，但競爭力差距不大；梯隊內(nèi)能力差距微弱，基本保持均勢。

2.產(chǎn)品服務與制造能力是核心基礎，SSTL公司處于全面領先地位

SSTL公司產(chǎn)品服務和制造能力全面領先，構建了齊備的小衛(wèi)星平臺型譜，包括SSTL-100、SSTL-150、SSTL-300等成熟平臺和SSTL-X50等新型平臺，并能提供推進、姿軌控、電源等各類分系統(tǒng)和相關部組件。其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在：其一，憑借完善的平臺型譜，SSTL公司在21世紀初期獲得了大量的海外訂單，為中國、馬來西亞、阿爾及利亞、加拿大、尼日利亞、土耳其、哈薩克斯坦和英國等國家的用戶交付了20余顆小衛(wèi)星。在單星制造能力方面，SSTL公司不斷優(yōu)化平臺架構設計，推出的SSTL-X50平臺采用柔性結構設計和微型化、高密度分系統(tǒng)和部組件，其平臺載荷比遠高于其他制造商。其二，對市場需求變化反應靈敏，主動調(diào)整能力布局，發(fā)展?jié)M足市場新興需求的小衛(wèi)星平臺及解決方案。發(fā)展之初，SSTL公司通過先用中低分辨率圖像滿足新興國家普查需求、再用高分辨率圖像滿足高端用戶詳查需求的分步策略，形成了以光學遙感成像衛(wèi)星為主打的核心產(chǎn)品；近年開始在通信、微波遙感和視頻成像衛(wèi)星領域?qū)で笸黄?，發(fā)展了高分辨率合成孔徑雷達（SAR）小衛(wèi)星和具有全彩色視頻成像能力的高分辨率V1C型平臺。其三，重視發(fā)展低成本快速制造能力。SSTL公司自發(fā)展之初，就以商業(yè)現(xiàn)貨產(chǎn)品（COTS）、模塊化等技術為支撐，實現(xiàn)了小衛(wèi)星低成本、高性能的制造能力。2011年，又實施FIREWork計劃，提出“圍繞制造設計”（design-for-manufacture）的理念，通過卡架式綜合電子設計、引入自動制造與測試技術等，進一步降低成本，縮短周期。

ADS公司的小衛(wèi)星產(chǎn)品涵蓋光學遙感、電子偵察、環(huán)境探測等不同類型，發(fā)展了AstroBus Extra Small平臺及其演進型版本AstroBus Small系列平臺，具備較為出色的100kg量級和400kg量級小衛(wèi)星研制能力。軌道-ATK公司擁有ATK 100/150/200等系列平臺，其中ATK 200平臺作為美軍作戰(zhàn)響應空間（ORS）計劃的主力平臺用于研制了ORS-1衛(wèi)星和戰(zhàn)術衛(wèi)星-3（TacSat-3），平臺模塊化、標準化程度高，能適應不同載荷接口需求，但該型平臺面向軍方用戶“定制化”痕跡明顯，其價格在商業(yè)市場并不具有競爭力，暫未獲得商業(yè)市場青睞。SNC公司擁有SN-100、SN-200兩型平臺，并新近推出了SN-50平臺，以搶占50kg量級微納衛(wèi)星市場。其中SN-100平臺專門用于研制軌道通信（Orbcomm）公司第二代通信星座；SN-200/50平臺均用于美國軍方任務，分別研制了TacSat-2和空間測試計劃-5（STP-5）衛(wèi)星，但SNC公司僅以分包商的形式參與了這兩項任務，為主承研單位提供平臺。整體看，SNC公司僅作為主承包商研制并成功發(fā)射了第二代軌道通信（OG-2）衛(wèi)星，為用戶提供的整星產(chǎn)品類型過于單一，導致其產(chǎn)品服務競爭力評估值較低。

MDA公司和TAS公司均沒有發(fā)展小衛(wèi)星平臺，產(chǎn)品服務能力存在明顯缺失，但MDA公司下屬的勞拉空間系統(tǒng)（SS/L）公司在美麗大地（Terra Bella）公司授權許可下獲得了天空衛(wèi)星（Skysat）設計方案使用權，構建了對地觀測小衛(wèi)星生產(chǎn)線，已經(jīng)具備向用戶市場提供光學遙感小衛(wèi)星的能力。

OHB公司與Planet公司產(chǎn)品服務能力處于伯仲之間，其中，OHB公司小衛(wèi)星故障率和故障重復率過高，其研制的6顆Orbcomm通信小衛(wèi)星在軌期間累計發(fā)生11次不可修復故障，導致其后續(xù)再未獲得市場認可。Planet公司敏捷快速制造能力出色，具有快速、專用的突出特點。Planet公司把軟件行業(yè)的“敏捷開發(fā)”理念引入航天領域，在3年時間內(nèi)完成了12次整星設計方案的迭代升級。衛(wèi)星制造的快速響應與交付能力支撐Planet公司商業(yè)運營的低地球軌道鴿群（Flock）星座能夠保持持續(xù)在軌運行。但是，Planet公司小衛(wèi)星制造能力“快而不強，專而不全”，其制造能力發(fā)展圍繞自身的發(fā)展戰(zhàn)略設計，解決的是5kg量級3U立方體衛(wèi)星的快速制造問題，制造能力布局過于單一，目前不具備制造10kg以上小衛(wèi)星的能力，也不具備對地觀測以外其他類型小衛(wèi)星的制造能力。

3.ADS公司依托集團公司全球網(wǎng)絡，市場經(jīng)營能力較強，率先完成轉型

ADS公司在小衛(wèi)星市場經(jīng)營方面最大的優(yōu)勢是其背靠空客集團，憑借集團的資源優(yōu)勢和全球網(wǎng)絡獲得了用戶的高度認可。其一，作為全球領先的宇航制造商，ADS公司在大、中型航天器制造方面能力出色，在全球建立了完善的業(yè)務網(wǎng)絡，具有較高的全球市場占有率。其小衛(wèi)星業(yè)務在空客集團的全球品牌知名度下也“水漲船高”，獲得了來自阿爾及利亞、越南、智利、秘魯?shù)刃屡d航天國家的對地觀測小衛(wèi)星訂單。其二，ADS公司積極協(xié)調(diào)內(nèi)部資源和強大的宇航制造能力，瞄準超大規(guī)模星座發(fā)展愈演愈烈情況下對小衛(wèi)星批量化生產(chǎn)的需求，“跨界”整合能力，構建了能夠每天制造4顆通信小衛(wèi)星的生產(chǎn)線，在全球率先實現(xiàn)小衛(wèi)星從“制造”向“生產(chǎn)”轉型，成功獲得OneWeb公司900顆通信小衛(wèi)星生產(chǎn)訂單。其三，ADS公司構建了涵蓋衛(wèi)星制造、發(fā)射和運營的全鏈條能力，能為用戶提供一攬子解決方案，為其贏得航天能力基礎薄弱的新興航天國家，以及對小衛(wèi)星制造和發(fā)射周期較為敏感的新興初創(chuàng)公司的訂單提供了保障。

OHB公司、MDA公司、SSTL公司和TAS公司市場經(jīng)營競爭力較為相近。其中，OHB公司是8家小衛(wèi)星制造商中唯一一家全部制造訂單均來自國際市場的企業(yè)，但其用戶過于單一，且市場維持后續(xù)乏力；MDA公司通過收購SS/L公司，積極拓展了在美國市場的小衛(wèi)星業(yè)務，獲得了Terra Bella公司的對地觀測星座訂單，國際市場開拓有力，并且在衛(wèi)星運營方面有所作為，具備遙感衛(wèi)星運營、數(shù)據(jù)銷售與增值服務能力；SSTL公司開創(chuàng)性地提出多國共建、能力共享的方式發(fā)展對地觀測星座，經(jīng)濟欠發(fā)達的新興航天國家或地區(qū)可以通過采購單顆衛(wèi)星加入“災害監(jiān)測星座”（DMC），以獲得整個星座的能力，這種創(chuàng)新的商業(yè)策略為SSTL公司贏得了大量國際訂單，是8家小衛(wèi)星制造商中國際用戶數(shù)量最多的企業(yè)；TAS公司因其產(chǎn)品服務能力過低，導致其在國際市場的競爭力較差，側面反映出TAS公司內(nèi)部仍未將小衛(wèi)星視為重要業(yè)務方向，仍以傳統(tǒng)的大、中型航天器制造為主。

軌道-ATK公司、Planet公司和SNC公司的國際市場占有率較低，市場經(jīng)營能力相對不足。其中，軌道-ATK公司兼?zhèn)湫l(wèi)星制造與發(fā)射能力，且來自國際市場的訂單占比為25%。Planet公司和SNC公司的制造訂單均來自美國本土，其中Planet公司以立方體衛(wèi)星制造為基礎、以商業(yè)遙感星座運營和數(shù)據(jù)增值服務為主業(yè)，憑借持續(xù)運營Flock星座獲得了較高的市場關注度，并且理論上能夠?qū)ν馓峁┹^為完善的納衛(wèi)星項目解決方案；SNC公司的主要客戶群為美國軍方和Orbcomm公司，客戶群體較為固定，市場開拓乏力，且在衛(wèi)星發(fā)射和運營方面毫無建樹，市場競爭力嚴重不足。

4.市場需求支撐小衛(wèi)星企業(yè)發(fā)展前景光明，唯Planet公司存在一定風險

基于本文構建的小衛(wèi)星制造商競爭力評估指標體系，軌道-ATK公司和SNC公司擁有相同的發(fā)展環(huán)境和發(fā)展空間，但軌道-ATK公司技術創(chuàng)新能力相對出色，為美國軍方研制了一系列空間攻防和態(tài)勢感知小衛(wèi)星，多次完成航天領域的“首次”技術突破，憑借較強的創(chuàng)新能力擁有了相對領先的可持續(xù)發(fā)展能力。SSTL公司技術創(chuàng)新能力高居首位，是唯一一家自主研制技術試驗衛(wèi)星在軌驗證創(chuàng)新技術的小衛(wèi)星制造商，具有較強的創(chuàng)新能動性并付諸實踐，通過持續(xù)創(chuàng)新形成了持久的競爭力優(yōu)勢。ADS公司、TAS公司和OHB公司同處歐洲一體化的航天環(huán)境，理論上擁有較為相似的發(fā)展空間。

Planet公司可持續(xù)發(fā)展能力明顯弱于其他制造商，后續(xù)發(fā)展存在潛在風險。作為初創(chuàng)公司，Planet公司通過資本運作和理念創(chuàng)新快速完成能力布局，代表了當前新興小衛(wèi)星的前沿發(fā)展方向。但必須看到，盈利能力不足和缺乏核心技術成為制約Planet公司長期可持續(xù)發(fā)展的最大隱患，Planet公司蓬勃表象下仍存在較大風險。其一，中低分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)免費趨勢加重了Planet公司未來盈利的風險。遙感圖像數(shù)據(jù)銷售是Planet公司唯一收入來源，其2014年數(shù)據(jù)銷售收入不足3000萬美元，不抵同年制造和發(fā)射Flock星座的支出，收支尚未平衡。同時，全球商業(yè)遙感數(shù)據(jù)市場整體空間較小，近期難有較大增長，市場競爭激烈，并且，Planet公司數(shù)據(jù)增值服務業(yè)務增長仍未見起色。因此，整體看Planet公司盈利遠不可期，一旦融資斷裂，星座維持和發(fā)展或?qū)㈦y以為繼。其二，Planet公司通過理念創(chuàng)新和系統(tǒng)集成方式具備了3U立方體衛(wèi)星快速制造能力，企業(yè)創(chuàng)新主要集中于商業(yè)模式，技術創(chuàng)新力度不夠，不掌握核心技術，其業(yè)務模式和發(fā)展模式易于被“復制”，難以長期占有發(fā)展優(yōu)勢。實際上，美國黑天全球公司（BlackSky）、阿根廷衛(wèi)星邏輯（Satellogic）公司均提出了類似Planet公司的發(fā)展戰(zhàn)略，并獲得了商業(yè)資本支持，已經(jīng)對Planet公司發(fā)展形成壓力。

四、小衛(wèi)星制造市場前景

在全球信息化、數(shù)字化浪潮驅(qū)動下，衛(wèi)星應用的全球泛在、實時響應、定制服務迎合新時期的市場需求，催生了基于低成本小衛(wèi)星的超大規(guī)模星座出現(xiàn)，全球小衛(wèi)星市場發(fā)生巨大變革。傳統(tǒng)單星定制式的小衛(wèi)星制造模式漸趨無法滿足市場需求，傳統(tǒng)的小衛(wèi)星技術積累節(jié)奏和企業(yè)發(fā)展節(jié)奏漸趨無法滿足空間技術與信息技術深度融合下的快速迭代需求。新的市場需求、新的技術趨勢、新的發(fā)展理念、新的競爭環(huán)境，推動小衛(wèi)星制造面向快速制造、敏捷制造、低成本制造轉型。未來，平臺型譜完善、內(nèi)部能力健全、業(yè)務布局均衡、上下游產(chǎn)業(yè)兼顧的綜合型小衛(wèi)星制造商有望在全球小衛(wèi)星市場搶占更多發(fā)展空間。

[1] Euroconsult, Prospects for the small satellite market: A global supply/demand analysis of government and commercial satellites up to 500 kg, 2015.

[2] Luis Gomes, Changing the Economics of Space, 2014.6.

[3] Ralf Munzenmayer, Greenhouse Gas Monitoring with Small Satellites at Airbus Defense &Space, 10th IAA Symposium on Small Satellites for Earth Observation, 2015.

[4] Alexander MacDonald, Towards a Canadian Spacecraft Nation: Applying Lessons from Silicon Valley and NASA to Expand Canadian Small Satellite Capabilities, The Canadian SmallSat Conference, 2016.1.2.

[5] Haval Kadhem, SSTL-A Successful partner in Canadian Space, 2016 Canadian Smallsat Conference, 2016.

[6] Luis Gomes, Future Trends in Small Satellites, 2016 Canadian Smallsat Conference, 2016.