美国典型航天企业专利保护的启示

中国航天系统科学与工程研究院 刘秀祥 李晶尧 任林冲

随着人们对太空领域探索的不断深入，人类利用太空的热潮也已经开启。美国作为当今世界唯一的超级大国，其航天企业进军太空的步伐也最早，在数十年的发展过程中，积累了大量的航天先进技术，其中，部分技术采用专利的形式加以保护[1,2]。对美国典型航天企业的专利进行深入研究，可以获取其保护的方向、特点、趋势，对我国航天企业如何利用专利保护制度具有重要启示。本文以美国最具实力的3 家航天企业为典型代表，深入剖析其专利保护特点。

一、美国轨道科学公司

轨道科学公司（Orbital Sciences Corporation）的主营业务是制造和发射卫星，自其成立以来已制造了550多枚运载火箭、170 多颗卫星，占据美国55%的小型通信卫星市场份额及60%的小型运载火箭市场份额。从以上数据可以看出轨道科学公司在航天领域的重要地位，经统计，该公司在航天领域共申请专利58 件（该数据是采用INPADOC 同族合并后的数据，即将同1 项技术申请的多件专利合并为1 件，合并前为192 项），申请时间从1981 年一直持续到2020 年。该公司的专利保护具有如下特点。

（一）专利技术领域广

轨道科学公司的专利保护技术涉及动力、能源、飞控、通信、测量、结构、环境载荷等众多领域，虽然航天技术的范围极为广泛，但该公司的专利保护范围几乎涵盖了火箭和空间飞行器的所有专业，显示出该公司在专利保护方面的广度。其中，动力领域涉及混合循环液体推进剂火箭发动机、火箭助推器、卫星机动系统；能源领域涉及柔性轻质的光伏阵列；飞控领域涉及航天器之间的轨道保持方法；通信领域涉及天线技术、信号调制器等；结构领域涉及航天器有效载荷的支架装置、空间飞行器有效载荷的移动增强装置等；环境载荷领域涉及冲击模拟方法。专利保护的广度体现了该公司在航天产品设计、生产、试验、发射、运行全产业链等方面的研发实力，证明其在航天领域具有雄厚的技术储备。

（二）主要技术突出

在众多技术领域中，轨道科学公司的专利主要集中在测量、通信、结构、动力4 个领域，其中测量领域共有28 件，主要保护对象是光学测量装置，其相关专利的保护要点为：干涉仪的扫描运动控制方法、双光束傅里叶光谱仪、干涉仪对准装置、光学抛物面聚焦装置、宽视场成像光谱仪，主要改进光学测量装置的光路性能；通信领域共有16 件，主要保护对象是天线技术，具体涉及可重构多面反射器天线、地面卫星天线指向系统、自我部署螺旋结构天线、可展开的螺旋天线，用于保护天线的展开技术和准确控制能力；结构领域和动力领域分别有6 件和5 件，结构领域的专利保护对象主要为航天器有效载荷的支撑结构，旨在提升支撑结构空间操作能力，而动力领域的专利保护重点是火箭发动机，目的是增强火箭运载能力。

（三）技术难点在转移

从技术发展的角度来看，轨道科学公司早期的专利保护涉及测量、结构、通信、动力、飞控领域，其中以测量、动力、结构领域为主，重点关注提高光学测量精度、测量数据可靠存储、提升运载能力、空间载荷的有效支撑，可见其早期申请的专利主要解决进入太空和探索太空能力的问题；而近10 年的专利保护则侧重于通信和动力领域，主要涉及提升通信信道的传输能力和可靠性、提高天线的传输性能、增强卫星在轨机动能力、提高火箭发动机的燃烧效率，核心要解决的是太空应用能力。专利保护技术侧重点的变化一方面清晰地体现了该公司的发展过程，另一方面也体现了近年来航天企业的技术难点所在和未来发展方向。

二、美国蓝色起源公司

蓝色起源公司（Blue Origin）是美国亚马逊旗下的一家商业太空公司，成立于2000 年，截至目前已进行了多次火箭发射和成功回收任务，其中2018 年还完成了新谢泼德（New Shepard）亚轨道飞行器的发射与回收任务。蓝色起源公司在航天领域共申请专利20 件（合并前为101 项），申请时间从2010 年一直持续到2019 年。该公司的专利保护具有如下特点。

（一）专利保护技术重点突出

蓝色起源公司的专利保护涉及技术领域较少，仅包括结构、动力、飞控3 个技术领域，涉及的专利数量分别为9 件、6 件、5 件。其中结构领域涉及的专利包括具有固定的和可展开的减速表面、航空航天器的复合结构、火箭高温热防护系统等；动力领域涵盖的专利包括多用途火箭发动机、火箭涡轮泵阀门、火箭燃料的增压输送等；飞控领域的专利包括用于航天器的垂直着陆方法、推进器控制方法、预测和纠正轨迹、太空运载火箭海上着陆方法等。

以上是根据常规航天技术领域对该公司的专利进行的划分，当采用火箭回收技术的视角进行分析时，蓝色起源公司的专利保护重点则更为明显，在其20 件专利中有10 件是直接应用于火箭回收过程的，其中有5 件均是飞控领域，结构领域和动力领域分别为3 件和2 件，可见飞控技术是火箭回收技术的核心与难点。该公司在飞控领域主要突破了火箭回收过程中环境因素影响下的轨迹预测与纠正、推进器的关联控制、辅助着陆系统等问题；在结构领域和动力领域主要解决了回收过程中的减速装置和动力输出问题。

（二）专利布局的地域针对性强

蓝色起源公司进行专利保护的特点还体现在专利布局的地域针对性强，由于专利保护具有地域性限制，所以该公司的首次专利申请地基本均在美国，表明了其技术来源地和主要目标市场；另外，该公司的专利布局覆盖美国、欧洲、俄罗斯、中国、日本、印度、哈萨克斯坦，可见其地域针对性极为明显，上述国家或地区是目前能够设计、生产、发射火箭的所有地域；除此之外，该公司在我国申请了4 件专利，由此可见其对我国市场的高度关注。

此外，蓝色起源公司对其核心的10 件火箭回收技术相关专利做了更全面的保护：地域性方面，上述10 件专利共有76 项同族专利，覆盖地域全面，依然能够涵盖目前能够设计、生产、发射火箭的所有地域；法律状态方面，上述10 件专利的法律状态主要处于有效和审中状态，处于审中状态的专利后续仍有乐观的授权前景；在我国申请的4 件专利均与火箭回收技术相关，且3 件处于有效状态、1 件处于审中状态，需给予关注。

三、美国太空探索技术公司

太空探索技术公司（SpaceX）是3 家美国航天企业中成立最晚的一家，但其始终致力于降低火箭发射成本、努力推动火箭回收技术，凭借着部分可重复使用的“猎鹰”1 号和“猎鹰”9 号运载火箭的成功发射与回收再利用而后来居上。特别是太空探索技术公司在2018 年2 月7 日成功发射了目前全世界现役运载能力最强的超级火箭——“猎鹰”重型后，更是被各方寄予厚望；此外，该公司也在进行星际飞船的研究。

虽然太空探索技术公司在利用火箭回收技术降低发射成本方面取得了巨大进步，并已经在国际航天发射市场上占领一席之地，但该公司在专利保护方面却采取了与其他航天企业背道而驰的策略，即仅申请极少量的技术专利，核心技术几乎全部采用技术秘密的形式加以保护。截至目前，太空探索技术公司共申请了4 件专利（合并前为32 项），涉及动力、通信、结构领域；从具体的专利技术上看，分别用于提升火箭发动机的主动冷却性能、提高天线性能、开展金属蜂窝结构加工，均与火箭回收技术没有直接联系。采用技术秘密形式对核心技术进行保护，其最大的优势就是技术隐蔽性，同时保护时间不受限制；但也需要注意到该途径的风险：（1）与法律保护相比，专利保护在技术研发、应用方面对竞争对手缺少有力的制约手段；（2）核心技术难以作为公司的无形资产，在资产运营、资本转化过程中利用价值下降；（3）一旦竞争对手获得相关技术专利权，公司核心技术的应用将受到限制。

四、对我国航天企业的启示

近年来，我国在航天领域取得了长足进步，进入太空、探索太空、应用太空的能力大幅提升，并取得了世界瞩目的成绩。在航天技术不断发展的过程中，相关单位也逐步提高了知识产权的保护意识，主要是采用专利形式进行技术保护。因此，通过对美国3 家典型航天企业的专利保护进行分析，深入发掘其在专利保护方面的特点，对我国航天企业的知识产权保护具有一定启示作用。

（一）充分认识专利保护的地域性限制

专利保护的地域性限制具有两面性：一方面，专利权人仅在专利权覆盖的国家或地区享有相应权利；另一方面，超出专利权覆盖的国家或地区则不受法律保护，蓝色起源公司的专利布局基于该特点采用了非常具有针对性的策略，这对积极采取专利保护的企业具有重要的借鉴价值。具体包括：（1）航天企业在进行专利申请时，需要对目标市场的地域性进行梳理，在不同地域申请不同专利，一方面达到专利技术保护的目的，另一方面节约企业成本。（2）地域性限制还应注意与时效性配合，充分利用优先权原则。（3）对于未在我国采用专利保护的专利技术，可以充分借鉴利用，特别是在技术快速迭代的当下，能够迅速提升企业的技术基础，扩充技术储备，确定技术难点，避免步入技术误区。

（二）全面谋划企业的专利布局

企业的专利布局要统筹策划，既要兼顾技术领域的全面性，又要突出核心技术的重要性。在技术全面性方面的专利布局可以借鉴轨道科学公司的策略，在核心技术方面的专利布局可以综合借鉴蓝色起源公司和太空探索技术公司的策略。具体包括：（1）针对竞争对手短期内能够攻克的核心技术，以基础专利为中心，周围布设相关技术专利墙或专利池，构筑有效的专利攻防策略。（2）针对竞争对手短期内无法攻克的新型核心技术，则以技术秘密形式加以保护，并提前进行外围专利申请，同时充分利用专利审查制度中公开时机的选择技巧，一方面要避免新型核心技术和外围专利技术过早披露，被竞争对手提前获悉并采取相应对策；另一方面提前申请外围专利，以确保竞争对手突破新型核心技术后，在专利申请和技术应用方面依然受到外围专利的制约，避免自身陷入完全被动的局面。（3）及时获取竞争对手在专利申请、对外披露等方面的信息，适时将技术秘密转化为专利，实现效率的最大化、最佳化。

（三）提升企业专利的运营管理能力

航天企业的技术研发具有高投入、高风险、高回报的特点，高投入、高风险使得技术研发过程必然艰难，一旦关键技术获得突破，由于其中包含着资金成本、时间成本、技术成本等，形成的专利含金量必然也很高。因此，可以对专利技术的价值进行评估，并基于评估值作为专利技术资本化的基础，用于知识产权入股、许可、质押融资、转让等，以实现专利技术与资本之间的转化，为企业发展创造更大的价值。同时，以航天技术研发和产业链的特点可以看出，单一企业在短时间内很难具备全产业链设计与生产能力，必然使得产业链内的企业各具特点、各有侧重、各有突破，因此可以由不同企业提供差异化的产品和服务，也就使得企业之间专利的交叉许可成为可能。最后，从蓝色起源公司的专利布局可以看出，企业专利的运营管理还需时刻关注竞争对手的专利申请动态，定期评估专利侵权风险，为企业的健康稳定发展保驾护航。

五、结束语

本文深入剖析了轨道科学公司、蓝色起源公司、太空探索技术公司的专利保护情况，其中轨道科学公司表现为技术全面和核心技术突出，蓝色起源公司表现为重点突出、地域针对性强，太空探索技术公司则选择以技术秘密的方式进行技术保护；此外，结合我国航天企业和相应技术的发展特点，提出了充分认识专利保护的地域性限制、全面谋划企业的专利布局、提升企业专利的运营管理能力等3 个方面的启示，以供企业在选择技术发展路线、充分利用专利技术、开展专利运营管理、促进企业健康时参考。