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        商業(yè)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析

        2019-01-21 02:05:46
        衛(wèi)星應(yīng)用 2018年12期
        關(guān)鍵詞:星座商業(yè)衛(wèi)星

        一、商業(yè)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

        近年來,全球航天產(chǎn)業(yè)延續(xù)繁榮發(fā)展態(tài)勢,伴隨著行業(yè)用戶、商業(yè)用戶對于衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用快速化、靈活化、個(gè)性化需求的提升,商業(yè)衛(wèi)星遙感得到迅猛發(fā)展。

        據(jù)美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)發(fā)布的數(shù)據(jù)[1],2017年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到2686億元,其中全球衛(wèi)星服務(wù)業(yè)的規(guī)模達(dá)到1287億美元,在全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)中占比達(dá)到48%。其中,遙感觀測服務(wù)收入同比增長10%,在2017年發(fā)射的345顆衛(wèi)星中,169顆為遙感衛(wèi)星。目前在全球商業(yè)衛(wèi)星中,有超過19%(約300顆)是由NASA、行星公司(Planet)、空客集團(tuán)(AIRBUS)、數(shù)字地球公司(DigitalGlobe)等運(yùn)營的商業(yè)遙感衛(wèi)星,最高分辨率可達(dá)0.31m。僅Planet 公司的Dove(鴿群)微小衛(wèi)星已可實(shí)現(xiàn)每天掃描一遍地球的每一個(gè)角樓。

        與國際市場的迅猛發(fā)展相比,國內(nèi)商遙市場同樣呈現(xiàn)出一片如火如荼的態(tài)勢。2017年12月,國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)國防科技工業(yè)軍民融合深度發(fā)展的意見》指出重點(diǎn)建設(shè)太空領(lǐng)域,尤其以遙感衛(wèi)星為突破口。2018年,國家航天局新聞發(fā)言人在首屆世界公眾科學(xué)素質(zhì)促進(jìn)大會(huì)表示,“對商業(yè)航天,中國政府第一是鼓勵(lì),另外兩個(gè)字是有序。指推動(dòng)政府與社會(huì)資本合作,完善政府采購商業(yè)航天產(chǎn)品與服務(wù)機(jī)制,建立健全衛(wèi)星共享機(jī)制,創(chuàng)新政府服務(wù)模式,引導(dǎo)民間資本和社會(huì)力量參與相關(guān)航天活動(dòng)。”[2]

        國內(nèi)各類商業(yè)衛(wèi)星遙感公司陸續(xù)登場[3]。其中長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司運(yùn)營的吉林一號星座擁有我國首個(gè)自主研發(fā)的高分辨率對地觀測光學(xué)成像衛(wèi)星和我國第一顆自主研發(fā)的米級高清動(dòng)態(tài)視頻衛(wèi)星,首星已于2015年10月入軌。中國航天科技集團(tuán)有限公司運(yùn)營的高景衛(wèi)星星座是我國首個(gè)空間分辨率達(dá)到0.5m的商業(yè)遙感衛(wèi)星星座,首星已于2016年年底入軌。中科遙感科技集團(tuán)有限公司規(guī)劃的深圳一號星座是我國首個(gè)商業(yè)微小型SAR衛(wèi)星星座,預(yù)計(jì)建成后將實(shí)現(xiàn)0.5m分辨率,有效覆蓋全國地域及海域的周期將小于1天,對各大城市的重訪時(shí)間小于1小時(shí)。此外,珠海一號、北京一號、北京二號等微納遙感衛(wèi)星也陸續(xù)發(fā)射組網(wǎng),海南一號等星座已制定發(fā)射計(jì)劃,表1列出了國內(nèi)主要商遙衛(wèi)星星座建設(shè)計(jì)劃。

        表1 國內(nèi)主要商遙星座建設(shè)計(jì)劃

        綜合國際、國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星遙感發(fā)展情況,傳統(tǒng)單星、雙星時(shí)代已經(jīng)落伍,星座化、高分化已成為趨勢,各大商遙公司都瞄準(zhǔn)部署大規(guī)模、高分辨率、微納衛(wèi)星星座,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高時(shí)效、高密度;在各方建設(shè)計(jì)劃中,光學(xué)衛(wèi)星仍占絕對多數(shù),但視頻衛(wèi)星、SAR衛(wèi)星憑借其成像性能特點(diǎn)也引起了各方關(guān)注。

        二、國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題

        綜合目前國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢來看,雖然呈現(xiàn)出一片蓬勃發(fā)展的態(tài)勢,但繁榮背后仍存在明顯的隱患,呈現(xiàn)出喜憂參半的發(fā)展態(tài)勢。

        值得欣喜的是,目前各行業(yè)用戶對于衛(wèi)星遙感的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。

        涉及到國計(jì)民生的核心行業(yè),如海洋、電力、應(yīng)急、反恐等均對遙感應(yīng)用存在明確的需求方向。與國外已實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋的商業(yè)遙感衛(wèi)星星座[4]相比,現(xiàn)有國產(chǎn)商業(yè)遙感衛(wèi)星即使是以各個(gè)星座的總量計(jì)算上也無法與之匹敵,現(xiàn)有的國產(chǎn)商業(yè)衛(wèi)星遙感能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足行業(yè)需求,國內(nèi)商遙市場呈現(xiàn)出一片藍(lán)海的態(tài)勢。

        在存在隱憂的另一方面,當(dāng)前商業(yè)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)存在運(yùn)營模式、商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)模式不明確等問題。

        在商遙衛(wèi)星數(shù)據(jù)運(yùn)營模式方面,大部分商遙衛(wèi)星數(shù)據(jù)仍主要依賴于政府部門采購扶持,并沒有實(shí)現(xiàn)真正的市場化、商業(yè)化的運(yùn)作。與國外遙感數(shù)據(jù)典型商業(yè)應(yīng)用相比,國內(nèi)針對商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)挖掘深度、應(yīng)用維度明顯不足,數(shù)據(jù)利用程度低,大量數(shù)據(jù)處于閑置狀態(tài)。

        在商業(yè)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)模式方面,大量非傳統(tǒng)航天領(lǐng)域的企業(yè)、機(jī)構(gòu)進(jìn)軍商業(yè)遙感領(lǐng)域,難以判定是將商遙作為新的業(yè)務(wù)方向還是將商遙作為其在資本市場、風(fēng)投市場的噓頭。迫切需要探索如何通過商遙帶動(dòng)資本,搞活上下游高新技術(shù)領(lǐng)域和先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。

        在商業(yè)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)模式方面,部分以行政地區(qū)命名的衛(wèi)星會(huì)成為政府助企業(yè)推產(chǎn)業(yè)的典范,還是僅僅是蹭熱度的一時(shí)之舉尚不可知。在國內(nèi)商遙產(chǎn)業(yè)市場,如何通過深思熟慮實(shí)現(xiàn)長久的產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展,避免一時(shí)沖動(dòng)半路夭折,需要企業(yè)和政府共同思考與面對。

        同時(shí)需要注意的是,商業(yè)遙感衛(wèi)星從規(guī)劃論證到研制生產(chǎn)到發(fā)射部署的相對漫長的傳統(tǒng)模式與建設(shè)周期,已不能完全滿足在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下形成的快速迭代的用戶思維,存在項(xiàng)目完成已落伍于用戶最新需求的風(fēng)險(xiǎn)。此外,目前國內(nèi)各方企業(yè)、政府均提出了大量的商遙衛(wèi)星建設(shè)計(jì)劃,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已達(dá)到350顆,行業(yè)市場存在從藍(lán)海快速進(jìn)入紅海的風(fēng)險(xiǎn)。

        三、商業(yè)衛(wèi)星遙感應(yīng)用的發(fā)展方向

        商業(yè)衛(wèi)星遙感應(yīng)用瞄準(zhǔn)行業(yè)用戶痛點(diǎn)方能產(chǎn)生最大價(jià)值,未來商業(yè)遙感衛(wèi)星發(fā)展需要超前預(yù)估用戶需求,實(shí)現(xiàn)與用戶深度耦合;提升系統(tǒng)建設(shè)的靈活性,形成從單一化向多樣化的發(fā)展;加強(qiáng)數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘,增加數(shù)據(jù)盈利點(diǎn)。

        1.明確目標(biāo)用戶,與用戶需求深度耦合

        商業(yè)衛(wèi)星遙感企業(yè)應(yīng)在星座規(guī)劃論證階段,預(yù)先設(shè)定意向行業(yè),深入了解用戶業(yè)務(wù)對于遙感應(yīng)用在分辨率、時(shí)效性、載荷類型等方面的需求,進(jìn)行有針對性的規(guī)劃設(shè)計(jì)。同時(shí)在軌道規(guī)劃階段也可結(jié)合目標(biāo)用戶的地理區(qū)域做針對性設(shè)計(jì),表2列出了部分行業(yè)對于視頻衛(wèi)星數(shù)據(jù)的典型需求。

        表2 所使用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)

        2.結(jié)合低空遙感,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活建設(shè)、快速迭代

        衛(wèi)星遙感存在著建設(shè)周期長,建設(shè)成本高的天然劣勢。將衛(wèi)星遙感與無人機(jī)/飛艇等低空遙感技術(shù)應(yīng)用通盤考慮,作為一體化的立體觀測系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè),在技術(shù)層面,可通過無人機(jī)等平臺驗(yàn)證、校驗(yàn)載荷性能;在經(jīng)濟(jì)層面,應(yīng)用低空遙感可快速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力,在衛(wèi)星星座建設(shè)完成前快速搶占用戶市場,形成先發(fā)優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)驗(yàn)證用戶需求,進(jìn)而指導(dǎo)星座建設(shè);在性能方面,可大幅提升系統(tǒng)的靈活性。

        在分辨率方面,衛(wèi)星遙感主要以中高分辨率(0.5~10m)為主,幅寬大,覆蓋范圍大,無人機(jī)低空遙感以甚高分辨率(優(yōu)于0.3m)為主,單次監(jiān)測覆蓋面積小。尤其是在高分辨率衛(wèi)星資源有限的條件下,兩者相結(jié)合可形成衛(wèi)星普查+無人機(jī)詳查的互補(bǔ)作業(yè)模式。在時(shí)效性方面,無人機(jī)低空遙感自身機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn),可填補(bǔ)衛(wèi)星過境空隙,并能夠有效規(guī)避高空云霧天氣,緩解避免不良天氣對衛(wèi)星遙感的影響;在數(shù)據(jù)類型方面,無人機(jī)可靈活換裝可見光、SAR、光譜等各類載荷,可填補(bǔ)衛(wèi)星中相對匱乏的數(shù)據(jù)類型,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能力的快速迭代,快速滿足用戶需求。

        3.實(shí)現(xiàn)單星多類型載荷,功能多樣化

        目前在我國商業(yè)衛(wèi)星應(yīng)用中,除遙感領(lǐng)域,各行業(yè)用戶同樣對于基于衛(wèi)星的通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等具有強(qiáng)烈的需求。隨著衛(wèi)星平臺模塊化與載荷小型化的發(fā)展速度,基于單一衛(wèi)星平臺集成多類型傳感器在技術(shù)層面已經(jīng)完全可行。通過在商業(yè)遙感衛(wèi)星平臺上,同時(shí)搭載如DCS、AIS等技術(shù)成熟的微小型的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)終端,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星功能多樣化,可向商業(yè)用戶提供更豐富的服務(wù)。

        4.建設(shè)數(shù)據(jù)融合平臺,兼容多基多源數(shù)據(jù)

        通過單一星座來源的遙感數(shù)據(jù)難以滿足用戶的豐富需求,同時(shí)也是對包括高分衛(wèi)星等各類天/空基資源的極大浪費(fèi)。因此應(yīng)考慮建設(shè)數(shù)據(jù)融合平臺,能夠接入國內(nèi)外不同來源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)以及航空遙感數(shù)據(jù)的一體化服務(wù)平臺。平臺可實(shí)時(shí)顯示各遙感衛(wèi)星星座即時(shí)軌道情況以及航空遙感的即時(shí)航跡;第一時(shí)間接收各遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)及航空遙感數(shù)據(jù);能夠?qū)碜蕴?空基的多源、多尺度、多粒度、多模遙感數(shù)據(jù)的進(jìn)行融合處理與分析。

        5.實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析與挖掘

        引入行業(yè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)+多類型數(shù)據(jù)的多維度分析挖掘,提升數(shù)據(jù)價(jià)值。一方面,增加可接入數(shù)據(jù)類型,增加分析維度;另一方面,針對行業(yè)開發(fā)定制化挖掘算法,實(shí)現(xiàn)從大容量、高維度、高復(fù)雜度的遙感大數(shù)據(jù)中挖掘高附加值信息。

        四、展望

        中國商業(yè)航天市場預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到8000億元,根據(jù)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)歷年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)推算,遙感服務(wù)份額將達(dá)到200億~300億元人民幣。

        在遙感數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的行業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用存在更大的藍(lán)??臻g,中國海洋、電力、應(yīng)急等行業(yè)主管單位都將空間數(shù)據(jù)服務(wù)于本行業(yè)作為未來5—10年的發(fā)展重點(diǎn)。

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