APP下载

2019年我国遥感领域商业航天发展的特征、问题和对策探析

2020-09-24杨少鲜李宏伟中国电子信息产业发展研究院

卫星应用 2020年8期
关键词:测控火箭航天

文 | 杨少鲜 李宏伟中国电子信息产业发展研究院

一、发展特征

1.卫星研制

通过调研梳理商业遥感卫星制造(包括总体制造和核心配套制造)单位发现,在卫星研制领域,技术验证阶段的单位占比接近一半,民营企业和混合所有制企业表现不俗。

从发展阶段来看,处于技术验证阶段的单位占比接近一半,进入商业运营阶段的单位较少。按照单位成熟度从低到高,依次分为计划发射、技术验证、卫星组网、商业运营四类。其中,计划发射是指近年有商业对地观测卫星发射计划的单位,占26%;技术验证主要是指已发射用于试验验证的首发星的单位,占48%;卫星组网主要是指发射卫星次数超过2次,处于多卫星组网阶段,但尚未开展实际运营服务的单位,占5%;商业运营主要是指卫星已开展商业运营服务的单位,占21%。可以预期,商业遥感卫星研制竞争日趋激烈,未来或将形成垄断竞争局面。

从机构性质来看,呈现出央企、民企、高校院所共存的局面,民营企业和混合所有制企业表现不俗(图1)。其中,长光卫星由中科院长春光学精密机械与物理研究所、吉林省政府和社会资本共同组建,在商业遥感卫星研制和运营方面走在了前列。

图1 商业遥感卫星制造单位性质分布

从产品结构来看,星座化、高分化成为主流,视频卫星、合成孔径雷达(SAR)卫星、高光谱卫星引起更多关注。从知名度来看,国内主要卫星星座有:长光卫星的吉林一号、中国航天科技集团的高景卫星、中科遥感的深圳一号、珠海欧比特的珠海一号、二十一世纪空间的北京二号等。

从注册时间来看(不含高校院所),2015年之后注册的企业数量最多(图2)。从卫星发射时间来看,北京一号卫星于2005年发射升空,开启了我国遥感卫星的商业化进程。随后,吉林一号、北京二号、高景一号等卫星成功发射,我国商业遥感卫星队伍迅速壮大。

图2 商业遥感卫星制造单位注册时间分布

从地域分布来看,北京地区的卫星总体研制单位占比超30%,其他地区差异性不大(图3)。北京、湖北、湖南、上海、深圳等地的航天产业基础较好,科研院所相对集中,航天人才和技术基础较为扎实,鼓励创新创业的氛围浓厚,为研制单位提供了较好的生长土壤。大部分商业遥感卫星项目也受到了地方政府的政策和资金支持,如吉林一号得到吉林省和长春市政府的联合支持,北京二号纳入国家民用空间基础设施规划,海南一号被列入海南省重大科技计划等。

图3 商业遥感卫星制造单位地域分布

从融资情况来看,大多数企业处于早期融资阶段,单次规模大多为千万量级。从融资阶段来看,除去上市公司,绝大多数卫星研制单位处于种子天使轮和A轮,进入B轮的仅天仪研究院;从融资规模来看,除去上市公司,大部分机构从社会上的单次融资额度在千万量级,亿元量级的仅有几家,如长光卫星、国星宇航、天仪研究院等;从投资机构来看,典型代表有华讯方舟、国科嘉和基金、联想之星、哈工创投、经纬创投和创想天使等,互联网巨头参与国内投资较少。

从人员情况来看,大部分单位属于小微型机构,核心团队主要来自体制内。在人员规模(不包括高校)方面,小微型机构(人员<300人)最多,占70%以上。这反映出,商业遥感卫星研制单位属于人才和技术密集型。在人员背景方面,核心团队成员大部分具有航天从业背景或航天专业知识,如天仪研究院、北京千乘探索等。

2.商业发射

通过调研梳理商业火箭发射单位(包括火箭总体和关键分系统制造单位)发现,具备入轨发射能力的单位较少,长征系列运载火箭仍是主力火箭,民营公司不断取得突破。

从发展阶段看,接近一半单位处于产品试验阶段,具备入轨发射能力的单位较少。按照成熟度从高到低,依次分为入轨发射、亚轨道发射、产品试验、刚刚起步四个阶段。其中,入轨发射是指把卫星送入轨道的单位,占23%;亚轨道发射通常是指在35~300km高度发射,并不能把卫星送入轨道的单位,占6%;产品试验主要是处于火箭和关键产品的相关演示验证阶段,尚未实施发射的单位,占47%;刚刚起步主要是指刚成立不久,主要开展火箭部件和产品的研发制造的单位,占24%。目前,具备提供运载火箭产品和发射服务并成功入轨发射的机构有3家,即航天科工火箭公司、中国长征火箭公司、星际荣耀。蓝箭航天和零壹空间也分别尝试了入轨发射,但均以失败告终。可以看出,具备入轨发射能力的单位较少,缺乏类似美国太空探索技术公司(SpaceX)的全球知名私营企业。

从机构性质来看,民营火箭公司陆续登场,企业占比接近80%(图4)。其中,军工央企1家,即中国长征火箭公司;混合所有制企业有3家,包括航天科工火箭公司、零壹空间、陕西空天动力研究院。

从产品结构来看,长征系列火箭仍是商业遥感卫星搭载首选,快舟固体火箭正成为新的竞争者。从已发射的商业遥感卫星来看,有10家卫星研制单位选择搭载长征火箭,以长征二号丁和长征十一号为主。中国航天科工集团的快舟固体火箭完成多次商业发射,成为有力竞争者。2019年,星际荣耀完成双曲线一号运载火箭入轨发射,刷新了我国民营火箭公司入轨发射历史空白。

从时间分布来看,接近90%的商业火箭公司在2015年之后注册,2019年商业发射提速。在注册时间方面,2015年之前注册的企业有2家,分别为翎客航天和驭龙航天,前者发展速度比较缓慢,后者已更改业务。商业火箭产品捷报频传,特别是2019年6月以来,长征十一号火箭完成首次海上发射、双曲线一号火箭完成入轨发射、捷龙一号和快舟一号甲火箭发射等。

从地域分布来看,商业火箭公司对政策、资本和人才的依存度大,主要聚集在北京。在机构注册地和所在地方面,北京数量最多,其次是陕西(图5)。有很多企业在全国不止一家公司,在多地设有分公司,特别是不发达地区的公司选择在北京设立分支机构开展研发,如深圳翎客航天、神州五行航天、吉林进取空间等。

图4 商业火箭公司性质分布

图5 商业火箭公司注册地区分布

从融资情况来看,不同发展阶段的企业融资规模差异较大。在融资频次方面,商业火箭公司的融资速度明显高于商业遥感卫星研制单位,第一梯队的民营企业已完成多轮融资。在融资阶段方面,星际荣耀、零壹空间、蓝箭空间分别进入A++轮、B轮、C轮,其中2019年以来蓝箭航天大推力液体火箭发动机不断取得突破,受到社会资本的青睐,其获得的5亿元C轮融资是2019年民营火箭公司披露的最大规模融资事件。在融资时间方面,主要集中在2017-2019年,2018年进入融资高潮。在融资规模方面,发展较为成熟的商业火箭公司单次融资规模已达亿元量级,如星际荣耀、零壹空间、蓝箭空间等,累计融资均超过5亿,其他阶段的企业单次融资规模在千万量级。

从人员情况来看,超过70%的单位属于小微型机构,核心团队同样主要来自体制内。类似于卫星研制单位人员分布,微型企业(人员<50人)最多,占78%。在人员背景方面,企业的核心团队成员也主要来自航天体制内。

3.商业测控

通过调研梳理商业测控单位发现,商业测控单位总体数量较少,近年来民营测控企业异军突起,未来发展前景广阔。

从发展阶段来看,商业测控单位总体数量较少。按照发展成熟度,大体分为应用服务和刚刚起步两大类。其中,应用服务阶段是指已经自建地面测控站和测控中心,并对外提供了多次商业测控服务的单位,共有5家,分别为天奥电子、航天驭星、天链测控、西安运控信息、湖南斯北图。

从机构性质来看,民企有7家,占78%;央企控股的有2家,即天奥电子和中科天塔。在发展模式方面,主要采取自建地面站和控制中心的方式。

从机构注册时间来看,民营测控企业全部于2015年之后注册;2015年之前注册的企业仅有1家,即天奥电子。

从单位注册地来看,北京数量最多,宁夏和陕西次之(图6)。从数量上同样可以看出,部分企业在多地设有分公司,特别是航天驭星、宇航智科等在宁夏设立了分支机构,更好利用当地资源,建设地面测控站。

图6 商业航天测控单位注册地分布

从融资频次来看,商业测控公司融资次数较少,与这些企业成立时间晚有密切关系。从融资阶段来看,除了天奥电子为上市公司外,大部分企业处于天使轮融资阶段。从融资时间来看,主要集中在2018年。从融资规模来看,单次融资在千万量级。

从人员构成来看,接近90%的单位属于小微企业,核心团队主要来自体制内,如航天驭星、北京牧星人、西安运控信息等核心团队均来自航天系统核心单位。

4.卫星运营和应用

通过调研梳理商业航天运营服务单位发现,卫星运营和应用领域的商业运营模式仍在探索,用户主体以政府部门和相关科研事业单位为主,数据资源价值未充分释放。

从运营模式来看,尚未形成清晰的商业模式和盈利模式,大部分处于摸索阶段。在商业遥感卫星数据运营方面,大部分卫星数据仍主要依赖于政府采购扶持,并未实现真正的市场化和商业化的运作。与国外相比,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。

从遥感数据获取角度看,企业主要通过自主运控遥感卫星以及代理其他厂商来提供卫星遥感数据产品。对这类公司而言,遥感卫星是稀缺资源,是形成公司核心竞争力的主要资产,卫星运维与数据获取属于重资产业务,较高的折旧与摊销将影响公司的盈利能力。

从应用角度来看,我国卫星遥感应用服务企业具有区域性、行业性特点。在区域方面,北京、武汉的遥感企业最为集中,与两地存在遥感技术研发机构有关;在行业方面,土地利用、遥感测绘类的遥感企业最多,与这两个领域的巨额市场有关。

从用户主体来看,长期以来我国遥感应用的主体主要来自于政府,包括自然资源管理、灾害监测、生态保护等,遥感数据分发也多以相关科研机构为主,数据获取渠道有限,遥感数据的应用价值未被充分挖掘。

二、值得关注的问题

1.卫星研制未形成市场化供应链和批量制造能力

相对商业遥感卫星平台总体的快速市场化,卫星平台的核心分系统(如导航、控制、电源、推进、测控等)研制方仍主要集中在原有体制内单位,民营配套制造商较少。究其原因,商业遥感卫星等仍然以技术验证为主,尚未进入大规模组网和应用阶段,各卫星制造商的产量较低,无法摆脱原有以人工为主的“作坊式”研制模式,加之卫星质量要求十分苛刻,很少有民营公司愿意承担如此高的技术风险和政策风险。

2.商业卫星测控面临技术、人才等多重新挑战

伴随着商业航天崛起,卫星测控面临着新挑战,可归纳为:一是已有的卫星测控网络无法满足新增长的批量小卫星的数据传输需求,多星及星座在轨运行管理增加了航天测控网的负担和操作复杂性;二是近地轨道更高精度的航天器轨道测量和定位、更快的数据传输速率、更多的测控目标和更复杂的测控任务等,都对卫星测控的数据传输能力提出新挑战;三是随着航天测控网规模增大,其长期使用及维护的费用占比也将逐步增大,如何降低测控成本成为难题;四是商业测控领域长期由国家管制,专业人员比较集中,市场化人才供给不足。

3.商业遥感卫星供需不平衡,高端不足、低端过剩

国内已发射升空的高分、资源等民用系列和北京二号、吉林一号等商用系列都面临着市场能力不足的问题,现阶段在中低分辨率数据方面供过于求,高分辨率数据仍不能满足商业需求。近年来,商业遥感卫星星座出现重复建设的苗头,地方争相推出的“XX一号”遥感星座计划反映出,地方政府、社会资本、科研机构等参与主体对市场需求调研、商业前景预测等不够充分,是重复建设、盲目发展遥感卫星的重要因素。如果对下游市场需求挖掘保持现状,不仅会造成有限资源的极大浪费,同时也会对地方经济发展造成伤害。

4.商业遥感卫星应用市场创新不足

我国商业遥感的总体创新意识依然落后于美欧企业。在应用方面,国内市场环境使大部分商业公司更加注重传统客户服务,以快速取得经济效益,而不注重对新的应用技术和应用场景进行研究,导致在国外卫星遥感应用创新不断的情况下,国内公司依然在走数据分发和数据加工的低端产业发展道路。

三、发展建议

1.加强顶层规划和政策引导

一是国家部门在制定航天规划时,将商业发射、商业测控、卫星频率和轨道资源统筹、航天数据交换共享等综合考虑。二是出台专项扶持政策,通过给予税收和信贷优惠等,做好增量资产的共建共用,鼓励多主体共建商业发射基地、新测控网络等。三是对国家0.5m分辨率遥感卫星计划后续运营采取的政府和社会资本合作(PPP)模式进行经验总结,在更广范围加以推广。四是针对当前商业遥感卫星热潮中部分计划和指标重复、非理性投入等现象,加强引导,避免“一窝蜂”上马可能造成的巨大损失。

2.鼓励遥感领域商业航天参与主体协同发展

一是鼓励企业以股权为纽带建立商业遥感卫星产业联盟,加强行业自律,促进联盟内单位按照规则信息共享、设备共用、人才互通、经验交流等。二是通过政策引导社会企业、社会资本更多投入到遥感卫星市场化创新应用;引导国有航天企业更多聚焦与国家安全和核心利益密切关联的业务工作,开发周期长、投资高、规模大的基础技术、关键产品设备和基础设施;社会资本理性选择介入具体环节的创业、开发或运营,倒逼企业探索可持续的盈利模式。

3.鼓励第三方商业测控公司提供专业服务

一是支持商业测控公司自建测控管理中心和测控站,承包商业卫星公司各种卫星测控、在轨运维服务。二是鼓励探索航天测控新模式,研究和协调国企与民企承建航天器工程测控项目的分工与合作关系,以及国企、民企承担航天器在轨测控管理任务的分工与合作关系,推进商业测控良性发展。

4.促进遥感数据向更广范围、更大深度应用

一是推动各部门、各行业遥感数据共享。共建数据融合平台,推动多星多源遥感数据融合共享,并结合人工智能、大数据等技术,针对行业开发定制化挖掘算法,从大容量、多维度、高复杂度的遥感大数据中挖掘高附加值信息。二是多渠道推动遥感卫星商业化应用。借鉴国外有益做法,鼓励遥感服务商建设“互联网+商业遥感”在线交易平台,简化用户交易流程,提升服务效率;探索“订单式销售和无订单式销售相结合”模式,面向各行业预生产各类应用数据集,开展主动销售。三是加大全球市场开拓力度。遥感服务商可基于现有民用遥感卫星的国际渠道,结合“一带一路”倡议等,以点带面实现全球化经营。

猜你喜欢

测控火箭航天
扬州英迈克测控技术有限公司
我的航天梦
航天梦,我的梦
星载测控终端型谱化研究
逐梦航天日
“我心中的航天梦”画作展
透视奇妙的火箭
超酷的火箭