打造全国卫星及应用产业高地
2023-05-26本刊编辑部
◎ 本刊编辑部
河南出台卫星及应用产业发展工作方案,明确今年完成4颗卫星发射任务,相关产业规模力争突破200亿元——
卫星及应用产业是指以卫星通信、导航、遥感等技术及应用为基础,从事信息获取、处理、应用的战略性新兴产业和高技术服务业。
4 月4 日,河南省制造强省建设领导小组办公室发布了《2023 年河南省卫星及应用产业发展工作方案》(以下简称《方案》),为河南省卫星及应用产业发展划定具体目标,要求聚焦卫星及应用产业链关键环节,加强技术创新,建设基础设施,构建生态体系,推进行业应用,不断提升核心竞争力,将河南打造成为全国卫星及应用产业高地,为建设现代化河南提供有力支撑。
重大利好政策出台,河南省卫星产业发展“东风”正劲。
完成4颗卫星任务,产业规模突破200亿元
《方案》明确了河南省卫星及应用产业发展目标,到2023 年底,卫星及应用产业创新平台不断优化,基础设施不断完善,产业规模不断壮大,应用场景不断丰富,公共服务能力不断提升。建成5 家以上省级研发创新平台,突破一批关键核心技术,实施10 个以上地面基础设施项目,完成4 颗卫星发射任务,打造10个以上卫星应用场景,相关产业规模力争突破200亿元。
●“河南一号”卫星拍摄的鸭河口水库影像(河南省自然资源卫星应用技术中心供图)
卫星发射,并不遥远。“河南号”卫星,也已经实现了从无到有的发展过程。
2022 年8 月10 日12 时50 分,河南省首颗卫星“河南一号”在太原卫星发射中心发射升空。该星属于遥感卫星,由河南省自然资源厅与长光卫星技术股份有限公司合作共建,河南省测绘地理信息技术中心具体承办,实现了河南省全域亚米级高分辨率影像两月覆盖一次,解决了卫星遥感数据供应瓶颈,使河南省时空信息快速获取能力走在全国前列。
据了解,“河南一号”卫星投入使用后,河南省自然资源卫星应用技术中心持续推进卫星数据接收、加工与分发共享,自2022 年8 月以来,共获取“河南一号”协同“吉林一号”卫星原始数据9227 景,已全部完成单景正射产品处理工作,制作形成全省镶嵌“一张图”影像产品4 期。
目前,“河南一号”卫星影像产品应用已渐入佳境。河南省自然资源卫星应用技术中心分别向省国土空间调查规划院等单位提供了5 批次、共9 期全省正射影像成果,向国家自然资源督察济南局提供了1 期全省影像,向郑州等8 个市自然资源和规划局提供了1 期成果,按周向省地理信息院、省测绘院提供单景影像成果,累计覆盖面积达308.9 万平方公里,总数据量超过36TB,支撑了全省违法违规占用耕地整治、矿山综合整治与生态修复、耕地“非农化”“非粮化”监测、土地利用全生命周期监测监管等工作,使河南省卫星遥感监测监管能力跨入国内先进行列。
今年3 月30 日18 时50 分,航天宏图“女娲星座”首发卫星“中原一号”“鹤壁一、二、三号”4 颗卫星在太原卫星发射中心,以“一箭四星”方式成功发射,这对推动河南省卫星产业发展、卫星产业生态建设,抢占新兴产业发展制高点具有重要意义。
据介绍,这4 颗冠名具有河南地域特色的高分辨率X 波段雷达卫星,是全球首个“1+3”车轮编队构型的分布式干涉SAR 卫星星座,由“一主加三辅”四颗卫星组成,主星发射雷达信号,主辅四星接收散射信号,可实现多基线干涉成像,在地质灾害监测、海洋监测、洪涝灾害监测、地表沉降监测等方面具备极大优势。目前,卫星轨道逐渐抬升,编队构型正在形成。
据悉,“女娲星座”一期工程计划于2023 年至2025 年发射38 颗卫星,旨在实现对地观测全球快速重访,利用激光星间通信组网,构建全球自主可控实时遥感混合星座,打造商业航天产业新生态。
从“河南一号”成功发射,到四颗“河南星”组团亮相太空,这是河南省科技成果转化的体现,更是河南省培育战略性新兴产业、推动高质量发展的典型。未来,将会有更多“河南星”闪耀太空。
攻关关键技术,构建技术创新体系
发展卫星及应用产业,离不开科技创新的加持。而搭建好创新平台,可为引育高端人才、提升创新能力提供有力支撑。根据《方案》,河南省鼓励高等院校、科研机构和卫星领域企业探索建立合作平台与机制,开展联合研发,拓展创新应用。发挥解放军信息工程大学智慧中原地理信息技术和北斗导航应用技术2 个省级协同创新中心的作用,在科研项目立项、成果奖励遴选等方面予以重点支持。
支持嵩山实验室、省测绘地理信息技术中心、省地质研究院搭建科研平台,建设多模态网络环境大科学装置,搭建导航定位增强技术基础平台、高精度数字城市智能感知探测科研基础平台、地球空间信息技术领域科研基础设施、河南省地质局大数据平台和中原城市群地质大数据创新应用基础平台。支持省遥感大数据工程技术中心、北斗高分遥感地质应用创新中心建设、遥感与北斗应用重点实验室开展应用研究,深化北斗导航和高分遥感卫星数据应用。
同时,要攻关关键技术,围绕卫星通信、导航、遥感及应用启动一批科研项目,以项目为抓手、以需求为导向寻求技术突破。启动实施巨型卫星星座网络化测控通信项目,加强星群任务智能规划等关键技术研究,开展星地测控通信链路典型应用示范。围绕低轨卫星导航、云端卫星导航增强等关键技术,实施高精度低轨卫星导航增强关键技术体系化构建科研项目,力争实现技术突破。建立全省航空航天多源遥感数据统筹机制,开展遥感解译样本库建设、AI 遥感智能解译、合成孔径干涉雷达和激光雷达技术应用、高光谱遥感应用等研究。
● “中原一号”“鹤壁一、二、三号”卫星成功发射(航天宏图供图)
搭建创新平台,攻关关键技术,离不开人才的支撑。《方案》提出,要培育人才队伍,依托实施“中原英才计划”,加强卫星及应用产业人才队伍建设,着力构建领军人才发现机制和项目团队遴选机制,汇聚顶尖专家组建一流科研团队,落实人才使用管理配套政策,着力为科研人员减负增能。引导省内高校增设卫星及应用相关专业,深化产教融合、校企合作,加大高技能从业人员培训力度。
建设导航定位、高分遥感服务设施
2018 年,河南省测绘地理信息技术中心建成了我国建站技术标准最高、站点数量最多、密度最大、完全自主可控、整体达到国际先进水平的卫星导航定位基准服务系统,构建了247 座基准站,形成了以我国北斗卫星导航系统为主,兼容GPS、格洛纳斯、伽利略卫星导航信号的基准站网,具备覆盖全省及其周边的亚米级实时导航定位服务能力。
卫星导航定位基准服务系统是卫星的“地面信息接收站”,负责对卫星发回的数据进行分析处理。随着我国“北斗三号”的开通和推广运用,现有的基准服务系统已无法满足“北斗三号”全频率信号接收和处理要求,急需进行北斗三代升级改造。
因此,根据《方案》,河南省将建设导航定位服务设施,完成河南省基准站和数据中心的北斗三代升级改造;推动高程基准体系建设,融合河南省卫星导航定位基准服务系统,实现全省高程基准统一;推动国家北斗导航位置服务数据中心河南分中心建设,开通运行河南省北斗导航与位置服务分中心豫北分中心。
● 安阳市数字孪生平台(河南省测绘院供图)
同时,还将建设高分遥感服务设施。推动“中原一号”和“鹤壁一、二、三号”卫星发射工作顺利开展,论证推进星云星座项目建设。推进河南一号卫星遥感综合服务云平台、河南省地质遥感云服务平台建设。加快济源市自然资源卫星应用技术中心项目建设,推动遥感卫星应用豫北分中心落户安阳市,完善自然资源卫星应用技术体系。推进高分辨率对地观测系统河南数据与应用中心气象分中心、信阳分中心建设,支持鹤壁市申报高分辨率对地观测系统河南数据与应用中心分中心。
据了解,河南省卫星导航定位基准服务系统北斗三号升级改造目前已取得有效进展。截至今年第一季度,全省已升级完成209 个基准站,计划启动全网测试,并开展基准站数据与平台处理软件的数据兼容性工作,已初步建成北斗三号CORS 解算播发服务系统,形成北斗三号高精度全省服务能力。
升级改造后的卫星导航定位基准站网集成米级、分米级、厘米级和后处理毫米级四类高精度服务,可兼容BDS/GPS/GLONASS/Galileo 多系统,在定位精度、系统可靠性、覆盖区域、可用性等方面有了显著提高。
未来,北斗高精度应用将从专业领域走向大众领域,为自动驾驶、智慧城市、救灾减灾、农业现代化等提供高精度空间定位服务,为经济社会发展注入“北斗”力量。
引育壮大企业,完善产业生态体系
近年来,河南省以北斗导航与位置服务为突破,协同推进卫星设备部件及终端制造、高分辨率卫星遥感数据应用,卫星产业呈现良好发展态势,产业规模在2021 年达到100 亿元。
鸟无林不栖,鱼无水不活,卫星产业的发展离不开完善的生态体系。根据《方案》,河南省将完善产业生态体系,一方面引育壮大企业,瞄准业内领军企业,积极开展招商引资和项目合作,推进与中国电子科技集团有限公司、中国航天科工三院、航天宏图信息技术股份有限公司、深圳市微联星智科技有限公司、北京星链卫星互联网产业有限公司等企业合作洽谈,推动郑州航天枢纽港、地月电磁空间多模态观测系统、星云星座、混合遥感星座、平顶山卫星互联网区域数据中心、Ka 频段多波束相控阵天线等项目合作共建。加强河南省创新型企业培育,论证组建河南卫星产业发展集团有限公司,完善卫星及应用产业领域创新型企业梯次培育机制,构建量质齐升中小企业入库机制。
另一方面,要打造产业载体,围绕“2+N”体系,聚力建设郑州市和鹤壁市全链条卫星产业集群,鼓励各省辖市打造一批卫星应用示范区和产业配套基地。
事实上,对于卫星产业布局,2022 年9 月,河南省印发的《河南省卫星产业发展规划》就明确提出,要充分发挥郑州、鹤壁在卫星互联产业中的先发优势与引领作用,支持各地发展具有本地特色的产业集群和应用示范,统筹规划卫星运营、卫星制造及配套、地面设备制造、卫星应用服务等产业,打造河南卫星互联产业“2+N”的空间布局。
为何郑州、鹤壁能在河南省卫星产业中唱“主角”?首先,郑州在区位、产业、人才、市场等方面优势显著,特别是高新区,积极打造郑州北斗产业园孵化基地,集聚了天迈科技、威科姆、郑州星空北斗等相关应用技术企业,围绕授时终端、智能装备制造、北斗应用系统集成及北斗位置服务形成了较为完善的产业体系,正在奋力打造具有全球影响力的“北斗云谷”;郑州航空港区也在推动北斗产业落地,早在2019 年11 月便已取得北斗导航领域龙头企业合众思壮实控权,致力于北斗卫星导航系统高精度领域的核心技术研发。
而鹤壁近年来也在加速抢占新一轮信息技术发展“风口”,已建成运行全省首个5G 产业园,致力于打造全国首个空间地理信息与5G 融合应用试验区。国内领先的遥感和北斗导航卫星应用服务商航天宏图将华中总部设在鹤壁,埃洛克、北斗天下、天章卫星等17家上下游企业相继落户,涵盖卫星生产制造、应用服务、研发创新的产业体系初步形成。
鉴于此,为做优做强郑州和鹤壁卫星产业集群,《方案》提出,支持郑州市建设高新区北斗产业孵化园,打造航空港区北斗+智能制造示范基地,培育金水区地理信息导航产业,做大郑州市北斗产业集群。支持鹤壁市推进空间地理信息与5G 融合应用试验区建设,促进测绘地理信息+5G 深度融合应用开发,培育壮大鹤壁市测绘地理信息产业。
同时,还要谋划河南省卫星产业园区建设,加快安阳市地理信息产业园、商丘市北航星空创新园和驻马店市中兴新业港智慧产业园建设,支持洛阳市光电子器件和半导体材料等卫星配套产业发展。
深化卫星导航服务,推进重点行业特色应用
产业发展成果转化,关键在用。目前,卫星遥感技术已广泛用于农林、地质、海洋、环保等领域。但还需突出重点,创新应用模式,选择各领域技术领先、产品成熟、在业内具备一定影响力的单位,率先开展各行业示范应用,助推卫星应用在重点行业发展。
《方案》提出,推进重点行业特色应用,首先要加强卫星通信应用,特别是高通量卫星设备的配备使用,实现省市县乡四级应急指挥通信网络立体式全覆盖;推动警用卫星通信系统建设,提升警用卫星通信系统保障能力。
其次,深化卫星导航服务。拓展北斗+5G 地质灾害监测平台应用覆盖面,加强北斗+5G 无人驾驶拖拉机在农业生产领域的应用,推广地质领域基于连续运行参考站平台的卫星导航高精度应用示范项目。提高重点运营车辆北斗卫星装置安装率,加快郑州快速公交自动驾驶先导应用试点建设,推进卫星导航定位服务在公共交通领域应用。
此外,河南省还将强化卫星遥感应用。推进“河南一号”卫星应用,构建遥感智能分析与应用平台,拓展在自然资源动态监测监管、耕地保护、矿山开采与生态修复、土地利用、用途管制、执法监督等领域的深度应用,研发智能农情大数据数字孪生系统,开展高标准农田示范区智能监测监管。
开展河南省气象预报预警业务一体化平台、卫星遥感综合应用体系建设和实时大气监测系统研发,打造河南特色卫星遥感气象应用服务示范品牌。支持鹤壁市基于“卫星遥感+”示范应用工程,深化自然灾害综合监测预警指挥系统应用,支持安阳市开展数字孪生平台和时空大数据平台建设。
据悉,河南省在卫星遥感应用方面具有良好的基础和条件。早在2016 年,便组建了中原地区唯一的国家卫星测绘应用中心河南分中心,当时,包括河南在内,全国仅有四个省级分中心。以此为基础,2019 年,经自然资源部批复,河南省遥感院牵头成立了河南省自然资源卫星应用技术中心,负责接收全省境内各种遥感数据,提供专业化数据加工和处理服务。
如今,河南省自然资源卫星应用中心常态化接收高分、资源等系列15 颗国家公益性卫星以及“河南一号”卫星,成为省内数据种类最丰富、覆盖频次最高的遥感影像保障和应用基地,已基本形成横向到边覆盖政府各行业管理部门、纵向到底贯通市县乡的全省遥感影像统筹共享的良好服务格局。
目前,为强化卫星遥感应用,河南省遥感院正在开展“河南一号”卫星遥感大模型建设,组织研建河南省遥感综合服务云平台,融合应用“河南一号”卫星遥感动态更新影像与“天眼”视频监控,研发并完善“河南一号+5G”应用系统,逐步推进“河南一号”卫星遥感品牌建设工作,不断提供面向政府、企业和大众的卫星遥感应用服务。
发展卫星产业,其时已至,其势已成。我们要牢牢把握战略性新兴产业的发展浪潮,扬优势、聚胜势、造强势,助力河南打造全国卫星及应用产业高地。