“五段式分析法”界定太空产业的商业属性

+ 张京男

“五段式分析法”界定太空产业的商业属性

+ 张京男

在探讨商业航天时，卫星以及卫星服务是带有商业属性的。所谓商业属性就是一种产品的商业化程度。商业化程度是多还是少、是轻还是重，应当如何界定？在这里提出一种“五段式分析法”，就是把航天活动划分称五段，分别判定每段的商业属性。

“五段式分析法”的概念

首先讨论前两段，太空活动或者称为空间活动中，第一段就是火箭的制造，第二段则是火箭的发射。这两段的边界非常清晰。制造和发射往往是分成两个阶段的，在国外，这两个阶段是由不同的企业或者实体来完成的。火箭的制造包括发动机、制导导航、总装等内容，以及位于其上的各类集成设计。而发射服务往往由专业公司实施。例如欧洲的阿里安公司有九套火箭发射服务流程，覆盖了重型、中型、轻型火箭都覆盖了。在美国有联合发射联盟公司。

第三段是空间飞行器的研制。包括飞船、卫星和探测器。空间飞行器入轨后的运行控制是第四段。空间飞行器所提供的服务则是第五段。服务对象可能是商业、科研、民用或者军用。

可以通过对这五段的分析，来判断某一段是不是商业化的，从而界定整个航天活动的商业程度。

美国的太空活动分析

如果用五段法对2015年美国的太空活动进行分析。可以发现这是美国全年的太空发射活动。可以发现发射服务段只有联合发射联盟公司和SpaceX公司两家。联合发射联盟公司负责发射波音公司和洛马公司研制的火箭，它们所发射的卫星多数也是军用卫星，分别由洛马和波音公司制造，由美国军方运营。因此在五段中，其前三段是商业化的，后两段则不是。

SpaceX公司则是自己制造火箭、自己发射，为商业客户服务。它所发射的卫星包括欧洲卫星公司、美国轨道通信公司等，由这些商业公司运控在轨卫星。SpaceX公司为国际空间站发射的飞船，其入轨后的运营方是NASA，不具有商业色彩的。所以，美国全程商业化的航天企业只有SpaceX。

其他国家的太空活动分析

从欧洲的全年发射情况来看，主力火箭阿里安5主要从事商业发射，例如Sky-Mexico卫星。从制造到应用都具有商业属性。虽然欧洲也有一些军方或者政府的卫星，但总体来说，欧洲的商业活动性质是最强的，比美国要优越一些。

日本的H-2系列火箭，由三菱重工联合研制。三菱重工是商业公司，但所发射的航天器主要是军用的对地监控卫星及日本宇宙航空研究开发机构的政府载荷，包括向国际空间站的运输。因为加拿大发射Telstar 12V通信广播卫星是商业属性的，所以日本的商业航天主要体现在火箭和卫星的研制，商业应用比较不足。

印度则完全不同，所有的火箭研制、发射都由政府部门来实施，完全没有商业公司参与。印度唯一的航天机构是印度太空研究组织。2015年印度为一些国家发射了空间飞行器，这些活动属于商业应用。

俄罗斯的发射比较多、火箭种类比较多，运营模式最复杂的，效果也是最不好的。俄罗斯航天运载器的研制都属于国家科研机构，不具有商业色彩。发射运营方面，俄罗斯与很多实体合作了成立一些发射公司，几乎每一种火箭成立一个发射公司。可以说，俄罗斯在发射服务段的商业化是最强的，其他段则非常少。不过从实际运行看，火箭发射服务最好还是一个公司能够发射多类火箭，这样运营成本比较低，假如一种火箭成立一个公司，经营起来非常困难。俄罗斯本国研制的空间飞行器多数是军用卫星以及载人飞船、货运飞船，不属于商业性质。

另外，韩国的宇航研究院也属于政府部门活动，不是商业性质。

结 论

最后可以得出结论。欧洲和美国的航天活动商业化色彩较为浓厚，商业属性比较强。主要是因为这两个地区的商业化公司比较多，几乎所有航天活动都通过公司来运作。而且美国的商业化程度主要得益于SpaceX的低成本火箭，传统火箭基本上看不到商业化能力。

日本则正在向更高的商业化程度迈进，JAXA最近几年逐步把发射、运行两段工作交给三菱重工，以此简化管理、降低运营成本。

俄罗斯的商业活动基本上由国家主导，结果有些公司倒闭了，有些公司艰难成长，只有“质子”能勉强进行商业化活动。

印度主要由国家引导航天商业化，国家直接参与商业市场，商业运作比较成功。但印度今后也要通过企业实施航天商业化，政府可能会渐渐退出。

五段式分析法设计出来之后，进行了一定的验证和修改，只是对2015年进行了分析，未来还可以进一步完善有关工作，力求逻辑严谨、边界清晰、容易定性，不用复杂的数学模型就可以分析清楚。

“高分”推动商业遥感卫星技术发展

根据国外有关咨询公司的估算，目前全球高分辨率商业卫星遥感市场的总价值超过300亿美元，建设商业用高分辨率遥感卫星系统，可以实现对目标的实时监视，具有重大战略意义。对我国来说，建设商业高分辨率遥感卫星系统有几个方面的意义：是实现军民融合，寓军于民的战略有效途径；是抢占国际新型遥感应用市场的紧迫要求，是提升卫星遥感国际竞争力的必由之路等。航天科技集团计划在2022年左右建立成一个“16+4+4+X”的商业遥感卫星系统，目前规划有16颗的0.5米分辨率光学卫星、4颗高端光学卫星、4颗微波卫星以及多颗视频高光谱等微小卫星。

国外高分辨率商业遥感的发展历程

国外最早的高分辨率商业遥感卫星是美国在1999年发射的“伊格诺斯”卫星，使米级图像得到了商业应用。2012年数字全球公司收购地理眼公司后，与欧洲阿斯特里姆公司并称为世界两大遥感运营商。国外高分商业遥感发展史带给我们的启示是，数据应用不仅需要高的分辨率，还要求是更及时、更高频次、更加有效的信息获取。

具体来说，对卫星机动能力的要求进一步提高，卫星系统要具备动态成像的能力。在信息综合获取方面，除了高空间、高时间分辨率之外，还要求高光谱分辨率和精确的几何定位。

中国的高分专项

“高分”专项的应用目标是提供性能优越的全球高分辨率对地观测数据和信息，为促进我国地理信息系统的发展，加快实现我国独立自主的数字城市、数字中国、数字地球，满足国防安全、国家经济建设、社会发展等方面对地球观测信息的需求。

目前高分一号、二号、四号、八号、九号已经成功投入应用，民用天基基础设施系列到2025年简称，其中包括三大系列卫星，包括物理观测25颗、海洋观测8颗、大气观测1颗。高分专项和空间基础设施规划通过高性能的卫星研制和部署，将逐步缩小我国与欧美发达国家之间的差距。北京空间机电研究所所在“高分”专项中承担了高分一号、二号、四号等的研制。在各卫星研制期间形成的产能可以实时应用到后续遥感卫星系统中。

高分二号中国首颗分辨率优于1米的民用卫星，光谱分辨率达到0.8m和3.2m。从卫星拍摄的图像中，可以清晰地看到玉渊潭公园、上海港、伯尔顿港的图像，以及洛杉矶机场、深圳跨海大桥的图像。对于建筑物，可以分辨楼层数量。经过在轨测试，高分二号在2014年2月交付用户，功能正常、系统达到技术要求，卫星数据符合1：1万到1：2.5万制图精度要求。高分二号在突发事件和热点问题方面也发挥了一个重要作用。

高四是我国首颗地球静止轨道高分辨率光学成像遥感卫星，也是目前世界上空间分辨率最高的地球静止轨道光学成像遥感卫星，可见光分辨率达50m，幅宽达到500km，红外分辨率达400m，幅宽达400km。图中可以看到对澳大利亚森林大火的监测结果。以及对马六甲海峡的全景监视结果。从对浙江沿海的彩色监视图像看，可以实现对中大型船只的跟踪，但目前还不能做到识别船只身份。

高分四号未来可以用于灾害的监测，对于气象短期预报，对热点地区的高频次监测，包括森林资源调查、林火监测等。

研制中的0.5米分辨率商业遥感卫星

航天科技集团公司正在研制的的0.5m分辨率商业遥感卫星，目标是瞄准国际的先进水平，实现高精度、高敏捷、多模式，通过敏捷能力实现高覆盖、多目标、多模式、快应用等能力，兼顾区域普查、详查等常规任务，同时满足对重点目标的快速、精确成像，在突发事件、灾害应急监测等领域将得到广泛应用。敏捷卫星最突出的特点就是有快速、机动、敏捷的需求，从目前高分九号在轨测试的情况看，虽然与国际水平还有一定的差异，但卫星单圈或当天的有效信息获取能力达到传统卫星的4～5倍。相机设计时重点考虑了轻量化，光机主体设计重量是170千克，而法国的Pleiades-HR达到210千克。

北京空间机电研究所目前正在研制高分辨率相机、多波束激光测距仪、激光成像雷达等设备。在海洋观测方面正在研制新一代水温水色仪、海洋带成像仪等。目前产品的可见光分辨率达到0.8m，多光谱分辨率3.2m，长波红外分辨率80m，短波红外分辨率40m。