商业卫星遥感产业发展现状与趋势分析

2019-01-21

卫星应用 2018年12期

一、商业卫星遥感产业现状

近年来，全球航天产业延续繁荣发展态势，伴随着行业用户、商业用户对于卫星技术应用快速化、灵活化、个性化需求的提升，商业卫星遥感得到迅猛发展。

据美国卫星产业协会（SIA）发布的数据[1]，2017年全球卫星产业经济规模达到2686亿元，其中全球卫星服务业的规模达到1287亿美元，在全球卫星产业中占比达到48%。其中，遥感观测服务收入同比增长10%，在2017年发射的345颗卫星中，169颗为遥感卫星。目前在全球商业卫星中，有超过19%（约300颗）是由NASA、行星公司（Planet）、空客集团（AIRBUS）、数字地球公司（DigitalGlobe）等运营的商业遥感卫星，最高分辨率可达0.31m。仅Planet 公司的Dove（鸽群）微小卫星已可实现每天扫描一遍地球的每一个角楼。

与国际市场的迅猛发展相比，国内商遥市场同样呈现出一片如火如荼的态势。2017年12月，国务院办公厅发布了《关于推动国防科技工业军民融合深度发展的意见》指出重点建设太空领域，尤其以遥感卫星为突破口。2018年，国家航天局新闻发言人在首届世界公众科学素质促进大会表示，“对商业航天，中国政府第一是鼓励，另外两个字是有序。指推动政府与社会资本合作，完善政府采购商业航天产品与服务机制，建立健全卫星共享机制，创新政府服务模式，引导民间资本和社会力量参与相关航天活动。”[2]

国内各类商业卫星遥感公司陆续登场[3]。其中长光卫星技术有限公司运营的吉林一号星座拥有我国首个自主研发的高分辨率对地观测光学成像卫星和我国第一颗自主研发的米级高清动态视频卫星，首星已于2015年10月入轨。中国航天科技集团有限公司运营的高景卫星星座是我国首个空间分辨率达到0.5m的商业遥感卫星星座，首星已于2016年年底入轨。中科遥感科技集团有限公司规划的深圳一号星座是我国首个商业微小型SAR卫星星座，预计建成后将实现0.5m分辨率，有效覆盖全国地域及海域的周期将小于1天，对各大城市的重访时间小于1小时。此外，珠海一号、北京一号、北京二号等微纳遥感卫星也陆续发射组网，海南一号等星座已制定发射计划，表1列出了国内主要商遥卫星星座建设计划。

表1 国内主要商遥星座建设计划

综合国际、国内商业卫星遥感发展情况，传统单星、双星时代已经落伍，星座化、高分化已成为趋势，各大商遥公司都瞄准部署大规模、高分辨率、微纳卫星星座，实现数据的高时效、高密度；在各方建设计划中，光学卫星仍占绝对多数，但视频卫星、SAR卫星凭借其成像性能特点也引起了各方关注。

二、国内商业卫星遥感产业发展面临的问题

综合目前国内商业卫星遥感产业发展态势来看，虽然呈现出一片蓬勃发展的态势，但繁荣背后仍存在明显的隐患，呈现出喜忧参半的发展态势。

值得欣喜的是，目前各行业用户对于卫星遥感的需求愈发强烈。

涉及到国计民生的核心行业，如海洋、电力、应急、反恐等均对遥感应用存在明确的需求方向。与国外已实现全球无缝覆盖的商业遥感卫星星座[4]相比，现有国产商业遥感卫星即使是以各个星座的总量计算上也无法与之匹敌，现有的国产商业卫星遥感能力还远远无法满足行业需求，国内商遥市场呈现出一片蓝海的态势。

在存在隐忧的另一方面，当前商业卫星遥感产业存在运营模式、商业模式、产业模式不明确等问题。

在商遥卫星数据运营模式方面，大部分商遥卫星数据仍主要依赖于政府部门采购扶持，并没有实现真正的市场化、商业化的运作。与国外遥感数据典型商业应用相比，国内针对商业应用领域的大数据挖掘深度、应用维度明显不足，数据利用程度低，大量数据处于闲置状态。

在商业卫星遥感产业模式方面，大量非传统航天领域的企业、机构进军商业遥感领域，难以判定是将商遥作为新的业务方向还是将商遥作为其在资本市场、风投市场的嘘头。迫切需要探索如何通过商遥带动资本，搞活上下游高新技术领域和先进制造业的发展。

在商业卫星遥感产业模式方面，部分以行政地区命名的卫星会成为政府助企业推产业的典范，还是仅仅是蹭热度的一时之举尚不可知。在国内商遥产业市场，如何通过深思熟虑实现长久的产业聚集发展，避免一时冲动半路夭折，需要企业和政府共同思考与面对。

同时需要注意的是，商业遥感卫星从规划论证到研制生产到发射部署的相对漫长的传统模式与建设周期，已不能完全满足在互联网时代下形成的快速迭代的用户思维，存在项目完成已落伍于用户最新需求的风险。此外，目前国内各方企业、政府均提出了大量的商遥卫星建设计划，据不完全统计已达到350颗，行业市场存在从蓝海快速进入红海的风险。

三、商业卫星遥感应用的发展方向

商业卫星遥感应用瞄准行业用户痛点方能产生最大价值，未来商业遥感卫星发展需要超前预估用户需求，实现与用户深度耦合；提升系统建设的灵活性，形成从单一化向多样化的发展；加强数据融合、数据挖掘，增加数据盈利点。

1.明确目标用户，与用户需求深度耦合

商业卫星遥感企业应在星座规划论证阶段，预先设定意向行业，深入了解用户业务对于遥感应用在分辨率、时效性、载荷类型等方面的需求，进行有针对性的规划设计。同时在轨道规划阶段也可结合目标用户的地理区域做针对性设计，表2列出了部分行业对于视频卫星数据的典型需求。

表2 所使用的卫星数据

2.结合低空遥感，实现系统的灵活建设、快速迭代

卫星遥感存在着建设周期长，建设成本高的天然劣势。将卫星遥感与无人机/飞艇等低空遥感技术应用通盘考虑，作为一体化的立体观测系统进行建设，在技术层面，可通过无人机等平台验证、校验载荷性能；在经济层面，应用低空遥感可快速实现业务能力，在卫星星座建设完成前快速抢占用户市场，形成先发优势实现经济效益，同时验证用户需求，进而指导星座建设；在性能方面，可大幅提升系统的灵活性。

在分辨率方面，卫星遥感主要以中高分辨率（0.5～10m）为主，幅宽大，覆盖范围大，无人机低空遥感以甚高分辨率（优于0.3m）为主，单次监测覆盖面积小。尤其是在高分辨率卫星资源有限的条件下，两者相结合可形成卫星普查+无人机详查的互补作业模式。在时效性方面，无人机低空遥感自身机动灵活的特点，可填补卫星过境空隙，并能够有效规避高空云雾天气，缓解避免不良天气对卫星遥感的影响；在数据类型方面，无人机可灵活换装可见光、SAR、光谱等各类载荷，可填补卫星中相对匮乏的数据类型，实现系统能力的快速迭代，快速满足用户需求。

3.实现单星多类型载荷，功能多样化

目前在我国商业卫星应用中，除遥感领域，各行业用户同样对于基于卫星的通信、数据采集、数据转发等具有强烈的需求。随着卫星平台模块化与载荷小型化的发展速度，基于单一卫星平台集成多类型传感器在技术层面已经完全可行。通过在商业遥感卫星平台上，同时搭载如DCS、AIS等技术成熟的微小型的数据采集与转发终端，实现卫星功能多样化，可向商业用户提供更丰富的服务。

4.建设数据融合平台，兼容多基多源数据

通过单一星座来源的遥感数据难以满足用户的丰富需求，同时也是对包括高分卫星等各类天/空基资源的极大浪费。因此应考虑建设数据融合平台，能够接入国内外不同来源卫星遥感数据以及航空遥感数据的一体化服务平台。平台可实时显示各遥感卫星星座即时轨道情况以及航空遥感的即时航迹；第一时间接收各遥感卫星数据及航空遥感数据；能够对来自天/空基的多源、多尺度、多粒度、多模遥感数据的进行融合处理与分析。