德国航天产业发展研究

2019-02-19金雪松张召才

国际太空 2019年1期

付郁金雪松张召才

1 德国航天产业整体格局

根据德国航天局2018年初发布的统计数据，德国2017年航天产业收入约24亿欧元，雇员人数达到8400人，呈现出内部区域集聚、外部广泛合作的发展局面。

在内部，德国航天产业主要集中于巴登-符腾堡州、巴伐利亚州、不来梅州等地区，形成了以空客防务与航天德国分公司（ADS German）、不来梅轨道高技术系统公司（OHB）为引领、80余家中小型专业航天公司为主体、200余家从事航天相关业务的公司为配套的产业发展格局。其中，空客防务与航天德国分公司主要负责欧洲空客防务与航天公司的多光谱及合成孔径雷达对地观测卫星、载人航天、空间探测以及阿里安-5火箭发动机业务，是泛欧航天计划的主要承包商；不来梅轨道高技术系统公司是德国第一家上市的航天技术公司，从事卫星研制、制造与运行，数据传输与处理以及科学有效载荷和航空航天结构的研制业务，是欧洲“伽利略”计划的主承包商；耶拿光电子学公司（Jena Optronik）在多光谱成像载荷、光学元器件精密制造等专业技术领域具有全球竞争力。此外，马普学会、弗朗霍弗协会、海姆霍茨科研中心联合会和莱布尼茨研究中心联合会等科研机构，也广泛开展空间技术、空间科学等领域的研究工作；柏林工业大学、科隆大学等高校也积极参与德国航天活动，如柏林工业大学迄今研制了16颗小卫星，涵盖对地观测、通信、技术试验等多个领域，并实现了向印尼、摩洛哥整星出口遥感卫星。在外部，德国航天在欧盟和欧洲航天局（ESA）一体化框架下，广泛参与欧洲航天项目，是欧盟旗舰计划——“哥白尼”、“伽利略”等航天计划的关键参与者，也是ESA航天预算的主要出资国。同时，德国与欧洲其他国家（如法国、英国、西班牙），以及美国、印度等开展了大量航天合作项目。

德国联邦经济技术部负责支持及促进德国航天产业，其他部门如交通建设部、联邦教研部和国防部也支持部分航天项目。德国航天局（DLR）是具体负责管理德国航天发展的部门，负责技术研发，以及为政府计划及执行航天活动，并提出了在2030年发展成为欧洲最大的航空航天技术研发中心的目标。2017年，德国航天局航天领域预算投入达到3.72亿欧元，雇员人数约8200人，拥有40个研究部门和基础设施，并在德国设有20处办事地点。

《德国航天支持未来发展—德国联邦政府航天战略》文件封面

2 德国航天产业战略目标及发展途径

德国航天局2010年发布的《德国航天支持未来发展——德国联邦政府航天战略》明确提出要“保证技术的独立性和完整性，在各领域内都坚持自主发展，确保德国航天产业不受控于任何其他国家”。

以“确保德国航天产业不受控于任何其他国家”为战略目标，《德国航天支持未来发展——德国联邦政府航天战略》进一步提出了推动航天产业发展的九条举措：一是加大关键领域的发展力度，包括对地观测（特别是X频段雷达成像领域）、通信（特别是激光通信领域）以及产业链下游的服务和终端设备制造；二是持续加强航天基础研究，包括太阳系和宇宙探索，以及利用外太空开展物理学、材料科学、生物学和药学研究；三是建立涵盖欧盟、欧洲合作伙伴以及德国的统一的法律框架，在这一法律框架下有序拓展国内和国际新兴市场；四是发展军民两用技术，避免资源重复投入和系统重复建设；五是充分发挥德国在泛欧层面影响力，确保ESA作为跨国组织保持独立运行，并在ESA框架下尽力避免欧洲国家航天产业过度竞争；六是明确欧洲和德国在太空探索活动中的作用；七是坚持关键技术自主可控；八是与美国、日本等合作，发展载人航天技术；九是在ESA框架下开展月球探测活动。

2017年，德国航天局发布了《航空航天2030战略》，其中航天领域的研究重点为：一是进一步研发卫星通信和导航技术，用以支持信息和交通领域的未来发展；二是利用机器人技术延长卫星寿命；三是利用新的传感器、数据传输和高效的地面设施使服务行业和科研领域有效地利用对地观测数据。

3 德国推动航天产业发展的主要举措

政府采取公私合作模式推进航天产业发展

德国在航天领域积极推行公私合作（PPP）模式，切实强化政府与工业界合作关系，充分调动社会资源参与航天产业发展的积极性，并形成良好示范效应。

2011年，德国航天局和空客防务与航天公司的前身阿斯特留姆公司（Astrium）签署合作协议，双方采用PPP模式共同开发“X频段陆地合成孔径雷达”（TerraSAR-X）卫星，这成为德国首个采用PPP模式发展的遥感卫星项目。其中，Astrium公司负责卫星研发、制造和发射；Astrium公司下设的全资子公司——地理信息公司（Infoterra）负责TerraSAR-X数据产品的商业化开发；德国航天局项目委员会（DLR-RD）负责项目管理；德国航天局负责任务管理、科学协调、地面段开发以及系统工程，标定及确定模型设计概念和仿真模型的正确性及规范性等工作；德国航天运行中心的Weilheim站负责卫星及载荷运行，Neustrelitz地面站负责数据接收、处理、存档及分发。为最大限度激励Astrium公司，PPP方案没有要求在轨交付，以节约卫星保险费用；同时特别规定，如果商业市场获得成功，Astrium公司可以通过商业市场盈利投资建造一颗完全归属Astrium公司所有的TerraSAR-X2卫星。

自2007年成功发射并在轨运营以来，TerraSAR-X卫星一直运行良好。地理信息公司对TerraSAR-X卫星数据进行了广泛开发，不仅提供优质的雷达图像数据，也提供多种基于雷达数据的地理信息产品。此外，地理信息公司也积极开发包括图像产品、地理信息产品、数据访问服务和数据应用的多样化产品组合。TerraSAR-X卫星持续在轨运行并提供服务，充分证明了PPP模式的有效性，并使空客防务与航天公司成为卫星遥感产业领域的引领者，特别是在商业SAR数据销售方面占据领先位置。

德国TerraSAR-X卫星项目管理分工

制定宽松政策鼓励卫星遥感产业发展

为鼓励德国公司发展卫星遥感数据、相关产品和地理信息的商业市场，德国政府制定了《卫星数据安全法案》。该数据政策较为宽松，并且数据分发审查流程清晰，具有很强的操作性和指导性。

《卫星数据安全法案》的适用范围仅限于具有高分辨率成像能力的非军用对地观测卫星，其核心内容是要求德国公司在销售和分发“高等级”数据时必须执行一套严格的两级控制程序，确保德国公司在发展卫星遥感产业的同时，对外销售的“高等级”天基对地观测数据不会损害国家安全和外交利益。德国联邦经济与出口管制办公室（BAFA）以信息内容、成像区域、订购人员和时间范围等参数为判据对用户申请的数据进行分类。判定为非敏感的数据，遥感企业可以直接分发给用户；判定为敏感的数据，则要经BAFA批准后才能完成销售和分发。由德国“高等级”天基对地观测数据分发流程可以看出，德国没有对商业销售的天基对地观测数据在分辨率方面作严格限制。

目前，德国有4颗“合成孔径雷达-放大镜”（SAR Lupe）、1颗 TerraSAR-X和 1颗陆地合成孔径雷达-数字高程模型-X（TanDEM-X）等共计6颗SAR卫星在轨运行，其中，TerraSAR-X卫星凝视聚束模式的成像分辨率高达0.25m，优于目前在轨的其他任何商业卫星雷达成像系统。在德国卫星遥感数据政策框架下，TerraSAR-X卫星数据只要通过了审核要求，即可以面向商业市场出售，极大地提升了德国在全球商业卫星遥感数据市场的竞争力。