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磨剑十年,国产遥感软件破局前行
——专访航天宏图董事长王宇翔

2020-06-24毛凌野

卫星应用 2020年5期
关键词:宏图航天卫星

航天宏图信息技术股份有限公司(以下简称航天宏图)成立于2008年,是国内领先的卫星应用服务提供商,主要聚焦卫星遥感和北斗导航两大核心领域,核心产品是自主研发的具有完全自主知识产权的PIE(Pixel Information Expert)系列软件产品。2019年7月,航天宏图登陆科创板,成为首批科创板上市企业中唯一的遥感应用企业。历经十余年,航天宏图从创业公司成长为上市公司,持续提升核心竞争力,积极推进卫星应用软件国产化、业务应用产业化、应用服务商业化。日前,本刊对航天宏图董事长王宇翔先生进行了专访。

“航天宏图一直把做中国人自己的遥感软件当作核心使命”

作为中国科学院遥感与数字地球研究所的博士研究生,王宇翔在求学期间就从事遥感技术的研究工作,对卫星遥感有着深厚的感情。同时,他很早就认识到遥感软件关系到国民经济的重要领域,对国家发展有重要影响。

航天宏图在开始研发国产遥感图像处理软件之初,那时的国内产业环境并不成熟。王宇翔说:“欧美的遥感软件起步于20世纪70、80年代,领先我国20年以上,先发优势十分明显。90年代,国外遥感软件进入中国市场,目前仍然占据国内主流市场,并形成了应用生态。这有可能会导致我国地理空间数据存在跨境非法流动的风险,威胁国家经济和国家安全。”

基于遥感应用的需求与前景,王宇翔及其率领的团队把国产遥感图像处理软件作为公司的核心产品,就是想尽自己的绵薄之力,打破国外遥感软件垄断的现状,满足日益增强的国家经济和国家安全需要。王宇翔始终相信,外国人做得好的产品,中国人也同样做得好。他告诉自己,也告诉所有人:“从创立以来,航天宏图一直把做中国人自己的遥感图像处理软件——PIE当作核心使命。”

“PIE伴随着我国一系列的重大卫星工程不断发展”

PIE遥感图像处理软件平台的研发从2008年起步,共历经12年。回想起一路走来的历程,王宇翔庆幸,PIE随着我国一系列的重大卫星工程的实施而不断发展,如环境减灾卫星工程、高分专项、风云卫星工程、海洋卫星工程、北斗卫星工程、空基“十二五”与“十三五”等。“PIE产品一路支撑了这些重大卫星工程的设计与实施,同时也从中汲取知识与经验,不断发展壮大。”

2008年9月,环境与灾害监测小卫星星座A、B星成功发射,航天宏图参与了遥感卫星地面应用系统的建设,这是公司承担的第一个项目。2009年,公司自主研发的遥感软件处理平台PIE1.0发布,此后随着产品的不断完善、升级,目前已更新至6.0版本。王宇翔介绍,新版PIE 6.0采用云+端的技术架构,内嵌基于深度学习的图像智能解译引擎,形成了覆盖全载荷、全流程、全行业应用的遥感图像处理产品体系,涵盖图像预处理、融合镶嵌、智能解译、综合制图、流程定制等全流程操作。2019年PIE 6.0成功中标了高分共性产品生产国产软件,标志着PIE已经已经进入了工程化、业务化应用的新阶段,以及国家对PIE品牌的高度认可。

PIE在国产卫星数据处理与应用方面能力卓越,实现了遥感信息与行业信息的融合应用:为自然资源、水利环保、气象海洋、农业、林业、应急管理、城乡建设、统计等国家各部委以及省市管理部门,提供全流程、全要素遥感信息分析处理,支撑政府机构实施精细化监管和科学决策;为金融保险、精准农业、能源电力、交通运输等企业用户,提供空天大数据分析和信息服务,提升企业决策制定和运营效率。

同时,PIE实现遥感与北斗产品体系的融合建设。航天宏图参与了北斗三号卫星工程系统建设,承担多个重要核心任务,开发了PIE-Map产品,拓展了PIE北斗应用,解决导航时频数据管理与应用、系统状态监测评估,提供系列导航数据产品并提升北斗泛在服务能力。

“PIE正在逐渐赶超国外遥感软件,走向国际”

长期以来,国外遥感应用基础软件平台一直占据着国内市场,如美国Harris公司的ENVI、美国ESRI公司的ArcGIS、加拿大PCI公司的PCI Geomatica等。通过持续创新、不断接轨国际、领先国际,航天宏图打磨出了PIE的核心竞争力,逐步实现了对国外遥感图像处理软件的国产化替代。

在王宇翔看来,PIE的核心竞争力主要体现在四个方面:在功能方面,PIE与国际先进水平基本持平,可基本与ENVI、PCI软件相媲美;在操作系统方面,PIE全面支持国产自主操作系统,已完成国产CPU与操作系统适配,符合国家以自主可控为基本要求的发展大趋势;在定制开发能力方面,PIE产品的二次开发包PIE-SDK使用便捷、工程化程度高,有能力承担大型遥感应用解决方案的定制,已为客户定制开发了多个气象遥感、海洋遥感、陆地遥感地面应用系统中的多个分系统;在对国产卫星处理的精度和效率方面,随着国产遥感卫星逐步实现对国外遥感卫星的替代,行业应用从主要依靠国外卫星数据向主要依靠自主卫星数据转变,基于对国产卫星平台和载荷特点的深入研究,PIE对国产卫星数据处理精度和效率高于国外软件,具有较强的技术优势。

PIE已成为高度自动化、简单易用的遥感工程化应用平台,并获得专家院士及市场认可。2019年,中国测绘学会对PIE进行了评审鉴定,认为其在“技术上整体达到了国际先进水平,在基于相位一致性的异源影像匹配、区域网平差匀色技术方面达到了国际领先水平。该成果对遥感产业的发展具有积极的推动作用,创造了重大的经济和社会效益。”

在澳大利亚举行的地球观测组织(GEO)2019年会议上,中国国家航天局宣布推出CNSA-GEO平台,将中国高分16m数据对外开放共享。针对高分六号卫星的800km宽幅超大数据,国家航天局建议可采用国产遥感智能处理软件PIE进行数据处理。这也标志着PIE正在逐渐赶超国外遥感软件,走向国际。

“遥感要走进人们的生活,也要把握机遇开拓海外市场”

随着遥感技术的不断成熟,遥感已经从宏观走向精细化,从政府、企业服务走向大众服务。“一直以来,航天宏图秉承‘科技改变世界,遥感走进生活’的理念,积极探索遥感面向大众市场的服务场景与模式,落地了一系列的应用。”王宇翔举例说明:航天宏图基于PIE研发了“风景”智慧农业决策平台,面向广大农民提供精准播种指导、水肥指导、气象预警等,将专业的遥感知识转化为农民可直接利用的农事建议,提升农作物产量与农民的收益;随着无人机遥感的出现与快速发展,促进了遥感在大众市场的落地,航天宏图积极布局无人机市场,成立了专门提供无人机服务的分支机构,主要面向航测和监测应用提供一体化的无人机行业应用解决方案。

在开辟国内市场应用的同时,航天宏图积极响应国家“一带一路”倡议,布局国际业务,在为沿线国家和地区的可持续性发展作出贡献的同时,在国际市场上形成了一定的影响力。目前,公司已经建立了中国香港、英国伦敦、澳大利亚悉尼等多个分支机构。

在王宇翔看来:“企业要‘走出去’,不能独自作战,应该和国际组织、政府部门、科研机构以及其他有关企业密切合作,积极对沿线国家开展空间信息技术及应用的能力建设培训;与当地政府部门及有关机构合作,进行产品和技术的落地和推广,实现国际市场的突破。”航天宏图围绕“一带一路”沿线国家进行业务开拓,积极加入“一带一路”空间信息走廊建设,在非洲国家推广应用PIE遥感图像处理软件。同时,为斯里兰卡、尼泊尔、泰国、蒙古等国开展PIE软件应用培训,定期邀请留学生和访华团到航天宏图参观交流,以交流促合作。

同时,王宇翔非常注重人才在实现海外市场快速开拓中的重要作用。他认为,必须聚集海外人才,特别是高新技术知识与市场开拓能力并重的人才,形成高素质高凝聚力的核心团队,在海外产品攻坚和市场开拓上发挥“领头羊”作用。基于此,航天宏图也早已付诸行动,以百万元年薪面向全球范围招聘高端人才。

“融合发展和人工智能是遥感产业面临的新机遇和新挑战,全面推动国产化替代势在必行”

关于未来国内遥感产业的发展趋势,王宇翔分享了自己的思考。他表示,遥感正在气象监测与预报、精细化专业气象服务、海洋生态监测、自然资源监管、生态环境保护、应急管理服务等领域逐步实现业务化,使之向定量化、融合化、智能化、实时化、大众化方向发展,初步形成了覆盖全行业、全要素、全过程的生态圈。

王宇翔分析,随着遥感在各行业应用范围的不断拓展和业务难度的不断加深,单一种类手段或数据源已无法满足应用的精度需求、时效性需求或效费比需求。天、空、地、海多手段结合,高、中、低分辨率多尺度结合,光学、雷达等多数据源结合,以及大数据综合分析等发展方向将是遥感产业面临的新机遇和新挑战。目前,部分行业也已经开始探索融合化、多元化的发展道路。

王宇翔留意到,随着人工智能技术的蓬勃发展,将人工智能赋能遥感,贯穿海量多源异构数据从处理分析到共享应用的全链路,可以大幅缩短遥感图像解译周期、提高解译精准度,同时催生新的遥感应用领域,促进遥感技术应用的变革。“人工智能+遥感”成为当前跨界融合的热点,也是遥感发展的前沿方向。

同时,王宇翔也冷静地指出了遥感产业发展可能面临的困难。他认为,美国人工智能技术发展早,在遥感领域的应用也处于国际领先地位。中美贸易战爆发后,美国在多个科技领域对我国实施制裁。2020年1月5日,美国商务部工业与安全局更新《出口管制条例》,将“用于自动分析地理空间图像的软件”列入管制范围。在长期的“市场依赖”条件下,美国出口管制必将对国内遥感产业带来冲击,阻滞产业发展和影响相关信息系统的正常运行。但是从另一个层面来看,这也可能会成为国内遥感产业发展的机遇,全面推动国产化替代势在必行。

“我们这个行业在快速发展、进步,获得了越来越多人的认同”

航天宏图成为科创板卫星应用第一股,也反映了中国商业航天和卫星应用产业的蓬勃发展。2014年11月,国务院发布《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,首次提出鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设,鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星,提供市场化、专业化服务。《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等一系列利好政策出台,为国内遥感行业发展提供了良好的发展环境。

王宇翔表示,越来越多的商业航天企业兴起说明,行业在快速发展和进步,发展潜力和前景获得了越来越多人的认同。同时,他也对国内卫星遥感应用的发展提出了几点建议:

一是建议政府部门制定专项的政策法规,营造良好的市场竞争环境。目前,国家已经发布了一系列支持空间信息产业发展的指导文件,但还尚未落地针对卫星遥感应用商业行为的具体的政策以及法律法规。卫星遥感应用战略意义重大、用户群体复杂,国家应加大政府监管力度,明确监管部门,完善审批流程,落地约束行业健康发展的一系列法律法规,加强营造良好的市场竞争环境,只有这样才能更好地兼顾国家的政治利益和市场的经济利益。

二是着重培育遥感应用龙头企业。对于具有重大战略价值的企业,制定“一企一策”的扶持措施,从税收、研发、项目、资金补助等多角度给予支持;鼓励同质企业之间通过兼并合作实现强强联合,增强综合竞争力;设立国家级专项基金,通过资本市场投资初具竞争力的遥感应用企业,通过资本集聚优质要素资源快速推动相关企业做大做强。

三是坚持市场导向,不断开展技术创新与商业模式创新,借鉴国外先进经验,将遥感数据服务于大众消费市场。

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