我国卫星遥感领域发展现状与专利分析

王博

[摘 要] 根据对卫星遥感领域中雷达成像类型传感器进行专利检索与分析，旨在对我国卫星遥感领域的发展，提供参考价值。文中着重从卫星遥感领域世界机构排名情况、中国机构排名情况、主要技术热点、专利全球分布情况四方面对雷达成像传感器进行专利分析。又将中国专利权人按照地域进行划分，通过对比各省份专利拥有量，找出优势省份与专利空缺省份，利于明确今后发展方向。

[关键词] 卫星遥感；真实孔径雷达；合成孔径雷达；微波散射计

[中图分类号] V474.2；TP79 [文献标识码] A [文章编号] 1671-0037（2017）10-71-3

The Development Status and Patent Analysis of Satellite Remote Sensing Field in China

Wang Bo

（Jilin Institute of Science and Technology Information， Changchun Jilin 130033）

Abstract： According to the field of satellite remote sensing， patent retrieval and analysis of radar imaging type sensor were carried out. It aimed to provide reference for the development of satellite remote sensing in China. Emphatically patent analysis of radar imaging type sensor was conducted from four aspects， including the world organization rank， China organization rank， main technology hot points and global patents distribution. The patentee of China is divided according to regions. We can find patent advantageous provinces and vacancy provinces by comparing the patent ownership of all the provinces， in order to explicit the future development direction.

Key words： satellite remote sensing； real aperture radar； synthetic aperture radar； microwave scatter

衛星遥感技术是3s技术的主要组成部分，是一项融合了计算机通信、电子、光学、空间等学科的综合性科学技术。“遥感”从直观上可以理解为遥远的感知。广义上理解为空间上进行远距离探测，并获取信息。

卫星遥感按照产业链划分为上游、中游与下游。其中，上游指卫星遥感传感器。如果按照功能对其进行分类，可分为：摄影类型传感器、扫描成像类型传感器、雷达成像类型传感器、非图像类型传感器。产业链中游指卫星遥感技术。具体分为：遥感卫星数据获取与接收技术、遥感卫星数据记录技术、遥感卫星信息传输、归档与发布技术、遥感卫星信息分析处理技术等。产业链下游指卫星遥感技术的应用。具体分为：资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划、测绘与军事侦查[1-2]。

1 我国卫星遥感领域发展现状

1.1 遥感应用机构

我国建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国遥感卫星地面接收站、中国资源卫星应用中心等国家级遥感应用机构。同时，建立了160多个省市级遥感应用机构。

1.2 相关政策梳理

1996年国务院办公厅根据李鹏总理指示，要求国家遥感中心代表原国家科委直接向国务院办公厅上报灾害、农业、生态、环境等遥感监测信息。到目前为止，国家遥感中心应国务院办公厅的要求，已连续15年运行国务院办公厅遥感信息专报系统[3]。

自2002年中欧伽利略合作计划启动协商谈判以来，国家遥感中心根据国务院和科学技术部领导的指示积极推进中欧伽利略合作，成为我国支撑中欧伽利略合作专门机构。

2015年底，我国颁布了《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025年）》，标志着“十三五”期间中国民用卫星产业发展的路线图确定。国家将进一步加强对民间资本投资卫星研制和系统建设[4-5]。

根据第十届珠海航展暨第七届中国国际航空航天高峰论坛上的相关报道，中国未来将发射约120颗遥感、通信、导航等应用卫星。其中包括70颗左右遥感卫星、30颗左右导航定位卫星以及20颗左右通信卫星。

1.3 商业遥感卫星系统

中国航天科技集团建设“16+4+4+x”的商业遥感卫星系统，将在2022年前后建成。该系统包括16颗0.5分辨率高分光学卫星、4颗高端光学卫星、4颗合成孔径雷达卫星和若干颗高光谱、视频小卫星组合的遥感卫星星座[6]。

1.4 卫星遥感产业规模

我国卫星产业发展迅速，2000年时我国卫星产业规模仅为100亿元。2009年我国卫星产业规模达565.1亿元，其中卫星导航产业规模为390亿元，卫星通信产业规模为158.3亿元，卫星遥感产业市场规模为16.8亿元。2010年导航产业规模达505亿元，卫星通信产业规模为227.3亿元，卫星遥感产业规模为23.5亿元。根据近几年数据显示，2012年我国遥感卫星行业应用规模约20.00亿元，整体规模约40.83亿元。2013年应用规模约22.57亿元，整体规模约42.25亿元。2014年应用规模约25.32亿元，整体规模约49.97亿元。2015年我国遥感卫星行业整体规模约56.12亿元。根据以上数据显示，我国在遥感卫星行业应用规模与整体规模呈逐年递增趋势发展。endprint

1.5 卫星星座未来发射计划

2017年12月14日，三亚中科院遥感研究所召开了海南商业航天创新发展研讨会，会上举行了“海南一号”卫星项目启动仪式。该研究所将海南的地理特征、发展前景与国家“一带一路”相结合，制定了海南卫星星座发射计划。海南卫星星座由“海南一号”“三亚一号”与“三沙一号”系列卫星组成。该计划拟定2019年发射“海南一号”、2020年发射“海南一号”和“三亚一号”、2021年发射“三沙一号”。

2 专利检索与分析

卫星遥感传感器按照成像方式分类，分为摄影类型传感器、扫描成像类型传感器、雷达成像类型传感器、非图像类型传感器。雷达成像类型传感器划分为三类：分别为真实孔径雷达、合成孔径雷达、微波散射计。第一，真实孔径雷达。真实孔径雷达的定义为，由一个实际天线在一个位置上接收同一地物回波信号的侧视雷达。合成孔径雷达（SAR）的定义为，一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨率雷达图像。第二，合成孔径雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透遮盖物。第三，微波散射计。微波散射计的作用是海洋灾害监测、海气相互作用。第四，IPC分类。按照IPC 分类，主要分为三大类：分别为G01S13/02、G01S13/90、G01S7/41。根据incopat数据库显示，三大IPC分类号含义为：第一，利用无线电波反射的系统，例如，初级雷达系统；类似的系统。第二，使用合成孔径技术。第三，使用考虑到目标特性的回波信号的分析；目标性状的；目标截面的。

2.1 世界专利分析

根据图1分析得出：世界排名前十的专利权人中有5家是中国的机构。其中，中国科学院光电技术研究所拥有57项专利，排名第一；北京航空航天大学拥有46项专利，排名第二。世界前三专利权人排名中，前两个专利权人都是来自中国的机构，由此看出，中国在卫星遥感领域，雷达成像型传感器排名中具有一定优势，占据主导地位。世界排名前十的专利权人中有2家是日本的机构。分别为：三菱电机株式会社，拥有41项专利，排名第三；日本电气股份有限公司，拥有25项专利，排名第六。世界排名前十的专利权人中有1家是德国的机构，德国航天航空中心，拥有23项专利，排名第七。世界排名前十的专利权人中有2家是法国的机构。分别为：泰勒斯电子设备有限公司，拥有22项专利，排名第八；国家中央发射场，拥有11项专利，排名第十。法国两家机构虽然排名位于德国机构之后，但法国在雷达成像型传感器方面，有两家机构，且专利总和高于德国机构，有一定上升空间。

2.2 中国专利分析

中国专利数333项。通过上述专利数据可以看出，中国在卫星遥感领域雷达成像型传感器中处于中上游位置。中国卫星遥感领域雷达成像型传感器专利权人排名如下：中国科学院光电技术研究所拥有57项专利，排名第一；北京航空航天大学拥有45项专利，排名第二；电子科技大学拥有30项专利，排名第三；西安电子科技大学拥有27项专利，排名第四；北京理工大学拥有18项专利，排名第五；无锡电子科技有限公司拥有专利10项，排名第六；西安空间无线电技术研究所拥有专利9项，排名第七；武汉大学拥有专利8项，排名第八；哈尔滨工业大学拥有专利7项，排名第九；中国测绘科学研究院拥有6项专利，排名第十，见图2。

本文应用Innography数据库，共检索到卫星遥感领域雷达成像型传感器专利556项。其中，中国专利数333项。通过上述专利数据可以看出，中国在卫星遥感领域雷达成像型传感器中处于中上游位置。通过将中国专利权人按照地域划分可以看出，成都市拥有专利87项，占据主导地位。北京市拥有专利69项，位于第二。西安市拥有专利36项，位于第三。无锡市拥有专利10项，武汉市拥有专利8项，哈尔滨拥有专利7项。通过分析中国专利权人数据得出结论如下：

第一，占据主导地位的位于我国西南地区，之后依次为华北地区、西北地区、华东地区、华中地区与东北地区。

第二，我国华南地区在卫星遥感领域雷达成像类型传感器方面，专利处于空缺状态，存在发展空间。排名最后的东北地区，仅有哈尔滨工业大学拥有专利，其他两省在此领域均处于专利空缺状态，尚待发展。

2.3 主要技术热点

通过对国家对比图进行分析，主要技术热点集中在以下四方面：第一，使用无线电波的反射或再辐射的系统，如雷达系统。第二，图像分析，例如从位像到非位像。第三，用于阅读或识别印刷或书写字符或者用于识别图形，例如，指纹的方法或装置。第四，图像的增强或复原，如從位像到位像地建立一个类似的图形。

2.4 专利全球分布情况

对不同国家/地区/组织的专利申请数量进行统计，排名前五位的分别是中国（336件）、日本（99件）、美国（34件）、韩国（18件）和加拿大（14件）。由此可见，中国占据全球雷达成像型传感器相关专利研发的绝对主导地位，日本和美国分别居于第二位和第三位。

参考文献：

[1] 王季平，潘志才.吉林省志卷38科学技术志/科技[M].长春：吉林人民出版社，1997.

[2] 张明友，汪学刚.雷达系统（第3版）[M].北京：电子工业出版社，2011.

[3] （美）卡明.合成孔径雷达成像算法与实现[M].北京：电子工业出版社，2012.

[4] 潘炼.传感器原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2012.

[5] 张婷婷.遥感技术概论[M].郑州：黄河水利出版社，2011.

[6] 董新蕊，朱振宇.专利分析运用实务[M].北京：国防工业出版社，2016.endprint