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王禮恒 閔桂榮 王彥廣
(中國航天科技集團公司)
摘 要 概述了衛星應用技術國際前沿熱點和發展趨勢,分析了我國在衛星通信、衛wei星xing導dao航hang和he衛wei星xing遙yao感gan領ling域yu取qu得de的de成cheng就jiu和he發fa展zhan重zhong點dian,探tan討tao了le在zai衛wei星xing應ying用yong領ling域yu存cun在zai的de差cha距ju和he問wen題ti,提ti出chu了le我wo國guo衛wei星xing應ying用yong產chan業ye化hua的de發fa展zhan重zhong點dian和he相xiang關guan政zheng策ce建jian議yi。
關鍵詞 衛星應用 衛星通信 衛星導航 衛星遙感 產業
從1957niansulianfashediyikerenzaodiqiuweixingkaishi,kongjianjishuzhubuyoutansuoyanjiuweizhuzouxiangshijiyingyongweizhu,yiyingyongweixingheweixingyingyongweidaibiaodeweixingchanyezhengxianshichubuduanfazhandeboboshengji。fuwuyuguominjingjiheshehuifazhangelingyudeweixingyingyongchanye,gengxianshichuweilaifazhanjudadeshichangkongjian。zaiquanqiujingjiyitihuaqushiheguojiweixingchanyedexunmengfazhandexingshixia,woguoweixingyingyongchanyeyechengxianchuyuelaiyueguangkuodeshichangqianjing。youyuweixingyingyongchanyeshijiangyingyongweixingjishuchengguo,zhuanhuaweiyingyongchanpin、運營和服務,直接應用到經濟和社會各領域,形成規範化規模化市場,並產生經濟效益和社會效益的所有活動的整體集合,具有高技術、高投入、高風險、gaohuibaoheshichangqianjingguangkuodengyixilietedian,yinci,weixingyingyongchanyeshigaojishuchanyedezhongyaozuchengbufen,shiwoguohangtianlingyugaojishuyushangyeshichangchongfenronghededaibiaoxingchanye,yichengweiyigeguojiatigaojishushuiping、改造傳統產業、實現社會效益和經濟效益的重要手段,並正在成為國民經濟和社會發展新的增長點。
衛(wei)星(xing)應(ying)用(yong)產(chan)業(ye)的(de)範(fan)疇(chou)主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)衛(wei)星(xing)運(yun)營(ying)服(fu)務(wu)業(ye)和(he)衛(wei)星(xing)地(di)麵(mian)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)業(ye)。衛(wei)星(xing)應(ying)用(yong)產(chan)業(ye)的(de)產(chan)業(ye)化(hua)程(cheng)度(du)是(shi)應(ying)用(yong)衛(wei)星(xing)技(ji)術(shu)轉(zhuan)化(hua)為(wei)生(sheng)產(chan)力(li)的(de)重(zhong)要(yao)標(biao)誌(zhi),是(shi)應(ying)用(yong)衛(wei)星(xing)綜(zong)合(he)效(xiao)益(yi)的(de)最(zui)終(zhong)體(ti)現(xian)。衛(wei)星(xing)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)指(zhi)衛(wei)星(xing)應(ying)用(yong)產(chan)業(ye)中(zhong)涉(she)及(ji)到(dao)的(de)各(ge)種(zhong)基(ji)礎(chu)技(ji)術(shu)或(huo)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu),一(yi)般(ban)按(an)照(zhao)衛(wei)星(xing)種(zhong)類(lei)分(fen)為(wei)通(tong)信(xin)應(ying)用(yong)、導航應用、遙感應用及融合上述三類應用的綜合應用技術。
我國航天事業發展50年來,應用衛星和衛星應用取得了長足的進展,我國已發射的70多個航天器中,應用衛星的比例約占70%,初步形成了返回式遙感衛星係列、通信衛星係列、氣象衛星係列、地球資源衛星係列、海洋衛星係列和導航衛星係列。這些衛星的廣泛應用,已初步形成了我國的衛星應用產業,為國民經濟發展、國防建設和科技進步發揮了重要作用。
一、衛星應用技術國際前沿熱點及發展趨勢
根據美國衛星產業協會最新統計,2005年全球衛星產業收入共計888億美元,比2004年增長了約7.4%。
在衛星產業包括的衛星製造業、發射服務業、地麵設備製造業和衛星運營服務四大業務領域中,衛星運營服務業的收入份額正在逐年增長,2005年達到528億美元,占總收入的60%;地麵設備製造業達到年收入252億美元,占總收入的28%;衛星製造業收入78億美元,發射服務業收入30億美元,分別占總收入的9%和3%。可以看出,衛星應用產業2005年收入780億美元,占衛星產業總收入的88%。
1.衛星通信應用的現狀和趨勢
20世紀90年代以來,通信衛星技術發展迅速,與之相對應,衛星通信在美、歐、日等發達國家率先實現了產業化、商業化和國際化。雖然進入21世紀後衛星通信在與地麵有線通信、蜂窩移動通信的激烈競爭中處於相對弱勢,但隨著新需求的出現及技術的不斷進步,衛星通信正跨入一個新時代。
目前,國際衛星通信應用產業的發展具有如下特點:
(1)衛星通信產業增長的主要驅動力來自麵向大眾消費市場的衛星多媒體廣播(DMB)業務的快速發展。從衛星音頻廣播(DAB)到衛星視頻廣播(DVB),再到DMB,通過衛星廣播的數據量越來越大。目前,DMB發展趨勢最好的是歐美、日本和韓國。
(2)衛星電視直播成為衛星應用的支柱產業。隨著各國數字電視進程的加快、衛星高清晰度電視(HDTV)的推廣應用以及大型體育和媒體盛事的催化,付費衛星電視平台得以迅速增加和發展。在美國,衛星直播電視用戶已達到2160萬戶,歐洲是3500萬戶,日本也達到了1200萬戶。目前衛星直播產業是唯一能與地麵有線電視網絡進行競爭,並擁有一定優勢的產業。
(3)寬帶多媒體衛星通信正在成為信息基礎設施的一個重要組成部分。寬帶多媒體衛星通信是上世紀90niandaizhongqifazhanqilaideyizhongxinxingweixingtongxin,shishangyongweixingtongxinyewudezhuyaofazhanfangxiang。suizheweixingzhongduanshebeifeiyongdebuduanxiajiang,yijiyonghuduigaosuyintewangjieruxuqiudexunsuzengchang,kuandaiweixingtongxinyonghuzai2010年將達到130~1000萬個。
(4)移動衛星通信仍然是目前衛星通信發展較快的業務之一。
(5)衛星通信在軍事通信、環境數據采集和監測、國家應急救援和救災通信等政府、軍用業務領域中的重要作用在不斷加強。
隨著產業的發展,衛星通信技術也呈現出如下特點:
(1)新業務新需求的出現,對衛星通信的發展起到了重要的牽引作用。更高的通信頻段,更大的通信容量成為衛星通信技術研究的主流。Q頻段(33~55GHz)、U頻段(40~60GHz)的衛星及通信有效載荷研究是目前研究重點之一。
(2)隨著通信衛星星上交換能力的增強,基於異步傳輸模式(ATM)交換、互聯網協議IP包交換的體製研究成為衛星通信技術的重點研究內容之一。
(3)隨sui著zhe寬kuan帶dai多duo媒mei體ti業ye務wu在zai衛wei星xing通tong信xin市shi場chang份fen額e的de擴kuo大da,地di麵mian多duo媒mei體ti業ye務wu的de標biao準zhun協xie議yi對dui衛wei星xing通tong信xin領ling域yu的de適shi應ying性xing研yan究jiu也ye在zai成cheng為wei熱re點dian。例li如ru適shi合he多duo媒mei體ti不bu對dui稱cheng傳chuan輸shu的de基ji於yu衛wei星xing的deDVB(DVB-S、DVB-S2)和基於衛星的回傳鏈路(DVB-RCS,Satmode)標準研究和實現等。
未來衛星通信將最大限度地發揮自身優勢,在天地融合中越來越趨向“一切為客戶著想”的端到端服務,把所需要的內容和通信服務直接傳送到客戶,如衛星電視直播、移動數字音頻/視頻/數據廣播、因特網內容投送、遠程教育和遠程監控等。
未來10~15年,預計全球衛星通信業務可能的發展趨勢是:
(1)天地融合,自成一體。即衛星網絡與地麵網絡組成星地混合網,二者互連互通,優勢互補,在競爭與合作中發揮各自的優勢。
(2)衛星電視直播業務仍然是衛星通信廣播服務業發展的主要驅動力。發達國家正在開拓高清晰衛星電視直播市場。
(3)衛星移動電話業務市場定位將主要轉向政府或軍方市場,以及地麵蜂窩網覆蓋不到的人口非稠密地區。
(4)寓軍於民,軍民結合、平戰結合,衛星係統的安全與防護日益受到重視。
(5)衛星數字多媒體廣播業務將成為新的亮點。
(6)數字化、網絡化、IP化和寬帶化。
2.衛星導航應用的現狀和趨勢
目前,國際上GPS應用產業占據了衛星導航應用產業的主導地位。2004年國際GPS民用產值達到200多億美元,2006年將達到400多億美元,其中汽車導航與監控產品及其它交通類應用占50%左右,消費產品占20%左右,並呈現出繼續上升的趨勢。
同時,俄羅斯正在積極完善GLONASS係統,其中部分為第二代GLONASS-M衛星,地麵控製部分將得到升級。
歐盟正在實施GALILEO計劃,中國等國家已加入到係統建設中,GALILEO不僅可以獨立提供各類定位服務,還與GPS和GLONASS兼容,預計2012年後進入運營階段,屆時運營收入將達到22億歐元/年。日本和印度也有意發展自主的衛星導航係統。
目前國際衛星導航應用產業的發展現狀及未來發展趨勢具有如下特點:
(1)衛星導航(主要是GPS)應用產業已成為世界上發展最快的三大信息產業之一。
(2)weixingdaohangjichujishuyuyingyongjishuyijingfeichangchengshu,bingyizaigexinggeyededaopubianyingyong。qizhongchezaiyingyongrengranshishichangdezhongdian。gerendingweiheshoujiyingyongdezengchangbilvjianghuizaizuijinjinianbaochiqiangjinzengchang。
(3)位置信息服務(LBS)jidaohangxingshoujichengweifazhanderedian。dingweidaohangzujianqianruyishoujiweidaibiaodegerenxiaofeichanpin,chengweitongxinyudaohangdingweiheyingjijiuyuanxiangjiehedechanpin,zhutishichangjianghuicongchezaizhongduanchanpinkuozhandaogerenxiaofeipinshichang,daohangdingweiyutongxindexianghujichengyuronghe,jianggeixinxifuwuyedailaipengbofazhan。
(4)衛星導航軍用、空間應用呈現穩定的市場,應用領域繼續擴展,技術進一步提升。
(5)衛星導航定位(GPS)、地理信息係統(GIS)、衛星遙感(RS)和衛星通信之間的融合(3S+C),為衛星應用打開了一個嶄新的領域,各種不同組合功能的新業務和新型用戶終端產品將會不斷湧現。
由於GPS應用技術已經非常成熟,目前國外衛星導航應用技術發展熱點已經轉移到以下方麵:
(1)基於位置的信息服務(LBS:Location Based Service)係統及網絡導航等相關應用技術成為國際導航應用研究的最大熱點,包括LBS係統設計、LBS手機ASIC芯片技術及導航IP技術。LBS手機ASIC芯片將完成衛星導航定位、移動通信、基站定位等功能的集成,導航IP技術的使用將進一步改善產品的體積、功耗等關鍵性能指標,滿足大眾消費應用的需求。
(2)GPS/GALILEO/GLONASS/WAAS或EGNOS多模組合導航技術將成為未來衛星導航的主要手段,是未來導航用戶機技術發展的主要趨勢。
(3)衛星導航技術的空間應用將從目前的單星定軌、定姿向高精度、多星應用發展,主要是衛星星座、衛星編隊飛行的高精度自主導航技術,包括基於衛星導航的高精度測量、相對定位、時間同步等技術。
(4)武器裝備導航集成應用技術將進一步深化。目前國外衛星導航在炸彈、導彈等投擲彈藥及武器裝備平台的集成應用技術已基本成熟,正在向製導炮彈衛星導航技術等難度更大的應用方向發展。
3.衛星遙感應用的現狀和趨勢
近10年來,衛星遙感應用數據市場迅速發展,並逐步進入產業化發展階段。2004年全球衛星遙感市場(除空間係統外)達到14億美元,目前世界上100多個國家數千個機構或企業從事或參與衛星遙感及其應用活動。其中,遙感商業化做得比較成功的國家有美國、法國等國家。
分析國際遙感產業發展的曆程,可以看出國際空間遙感產業的發展具有以下幾個特點:
(1)遙感成像機理與定量化反演技術是遙感應用研究的前沿方向,是遙感技術從定性到定量的前提和基礎。
(2)政府大力支持遙感商業化、產業化發展,並通過政府補貼、放寬行業監管政策促進空間遙感的商業化、產業化,同時通過政府采購,拉動遙感產業市場需求。
(3)企業在衛星的設計、製造中盡量采用成熟技術和商用現貨(COTS)產品,降低衛星製造成本。
(4)不斷提高衛星遙感技術水平和圖像質量,保持數據連續性,並降低圖像產品的單價和起售價;運作方式采取按需提供服務模式,同時代銷或經銷非本公司的其他遙感衛星圖片;盤活存檔圖像,發揮商業價值;提供不同級別的圖像產品,使圖像產品增值。
(5)商用衛星成像數據服務形成軍民兩用新產業,在軌遙感衛星提供軍民兩用服務。
遙感應用技術的不斷發展推動著市場的發展。目前遙感應用技術熱點是:
(1)為提高遙感定量應用能力,定量遙感的基礎理論與方法研究成為近期重點;
(2)多學科的結合(計算機科學、光電工程、模式識別、信號與信息處理、網絡技術等)來研究新型遙感器數據處理與應用技術;
(3)遙感圖像處理與應用軟件向網絡應用環境下發展,進行各種遙感軟件、工具和數據庫的一體化集成研究,如遙感與地理信息係統技術、導航技術結合的3S技術,數字地球與數字城市等;
(4)各ge國guo正zheng在zai積ji極ji進jin行xing遙yao感gan業ye務wu運yun行xing係xi統tong和he遙yao感gan數shu據ju的de規gui範fan化hua和he標biao準zhun化hua研yan究jiu,解jie決jue在zai不bu同tong部bu門men和he不bu同tong應ying用yong領ling域yu中zhong的de遙yao感gan數shu據ju缺que少shao連lian續xu性xing和he一yi致zhi性xing問wen題ti,使shi新xin的de數shu據ju源yuan和he技ji術shu嵌qian入ru應ying用yong於yu原yuan有you應ying用yong係xi統tong,促cu進jin遙yao感gan數shu據ju和he相xiang關guan技ji術shu與yu其qi他ta應ying用yong係xi統tong的de集ji成cheng。
二、我國衛星應用技術及產業化現狀
zaiweixingyingyongfangmian,woguoyijianlilejiyuguoneiwaiyingyongweixingdeduozhongyewuyunxingxitong,weixingyingyongdeguimoheshenduzhubuzengjia,chanyehuafazhanqudeyidingjinzhan。qizhongzaiweixingguangbotongxinlingyu,woguoyijianchengguoji、國內衛星通信地球站80多座,國內幾十個部門和若幹大型企業共建立了一百多個衛星通信專用網,各類甚小口徑終端站5萬多個,全國共有34座衛星廣播電視上行站,實現了全國所有省級電視節目全部通過衛星播出,形成了占用約40個通信衛星轉發器的衛星傳輸網絡。在2004年開始實施的電話“村通”工程中,衛星通信成為必不可缺的手段,我國的電話村通率達到97.1%。
在(zai)衛(wei)星(xing)遙(yao)感(gan)領(ling)域(yu),應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大(da)。我(wo)國(guo)的(de)氣(qi)象(xiang)衛(wei)星(xing)已(yi)經(jing)加(jia)入(ru)了(le)世(shi)界(jie)氣(qi)象(xiang)衛(wei)星(xing)組(zu)織(zhi),氣(qi)象(xiang)衛(wei)星(xing)業(ye)務(wu)運(yun)行(xing)穩(wen)定(ding),中(zhong)巴(ba)資(zi)源(yuan)衛(wei)星(xing)數(shu)據(ju)已(yi)覆(fu)蓋(gai)中(zhong)國(guo)國(guo)土(tu)的(de)98%。“海洋一號”衛星在赤潮、海水監測及海洋資源開發中提供了新手段。
在衛星導航領域,我國發射了“北鬥一號”試驗型導航定位衛星,建立了“北鬥”導(dao)航(hang)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong),具(ju)有(you)區(qu)域(yu)性(xing)有(you)源(yuan)導(dao)航(hang)定(ding)位(wei)能(neng)力(li),兼(jian)有(you)簡(jian)短(duan)數(shu)字(zi)報(bao)文(wen)通(tong)信(xin)與(yu)精(jing)密(mi)授(shou)時(shi)功(gong)能(neng),為(wei)建(jian)立(li)我(wo)國(guo)自(zi)主(zhu)二(er)代(dai)導(dao)航(hang)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong)奠(dian)定(ding)了(le)基(ji)礎(chu)。我(wo)國(guo)衛(wei)星(xing)導(dao)航(hang)應(ying)用(yong)市(shi)場(chang)規(gui)模(mo)以(yi)接(jie)近(jin)每(mei)兩(liang)年(nian)翻(fan)一(yi)番(fan)的(de)速(su)度(du)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)。
1.衛星通信應用
我國衛星通信的發展現狀可以從下述幾個方麵說明:
(1)總體上看,我國衛星固定通信業務已步入產業化軌道,達到了一定的市場規模,相應的國內衛星公用通信網、專用通信網得到了較好發展。另外,通過寬帶多媒體衛星傳送的衛星互聯網接入已開始投入使用。
(2)衛星電視廣播是國家經營的特殊行業,已形成規模應用。包括中央電視台、全國31個省市電視台及中國教育電視網的近50套電視節目和31套音頻廣播節目,均已通過衛星向全國和全球廣播。
(3)電視直播將使全國97%以上居民使用0.45~0.6m天線直接接收150套衛星廣播電視節目,以補充有線電視網的能力。
(4)衛星移動通信業務是我國較早開展的業務,主要是代理國際移動衛星組織的Inmarsat衛星和全球星等公司的衛星移動電話業務,但目前用戶較少。
隨著國內通信衛星及其業務的發展,國內衛星通信的技術熱點主要是:
(1)新的技術需求引發高頻段、大容量衛星通信技術的研發。如目前正在開展的多波束衛星通信技術。
(2)為提高通信衛星的星上交換能力,正在開展星上ATM交換體製研究。
(3)衛星移動多媒體廣播成為發展的熱點。如國家廣電總局提出了中國移動數字多媒體廣播係統(CMMB)發展計劃,提出:2006年底前後,完成地麵轉發增強試驗網建設,進行係統試驗;2007年完成地麵轉發增強網建設,開始商用試驗;2008年上半年,啟用S頻段大功率廣播衛星係統,形成全國網絡,正式開始運營,為2008年北京奧運會提供服務。
(4)衛星移動通信的相關體製、協議及配套技術等是研究重點之一。
(5)適合衛星通信特點的DVB-RCS標準研究、地麵係統的配套技術、大型通信衛星地麵網絡管理關鍵技術的研究也是新的熱點之一。
2.衛星導航應用
我國的衛星導航應用得到了飛速的發展。特別是在近5年(nian)間(jian),衛(wei)星(xing)導(dao)航(hang)技(ji)術(shu)已(yi)滲(shen)透(tou)到(dao)了(le)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)許(xu)多(duo)典(dian)型(xing)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)中(zhong)。我(wo)國(guo)的(de)衛(wei)星(xing)導(dao)航(hang)應(ying)用(yong)已(yi)融(rong)入(ru)到(dao)我(wo)國(guo)現(xian)代(dai)信(xin)息(xi)社(she)會(hui)建(jian)設(she)的(de)進(jin)程(cheng)之(zhi)中(zhong),且(qie)其(qi)產(chan)業(ye)化(hua)進(jin)程(cheng)也(ye)在(zai)逐(zhu)步(bu)開(kai)始(shi)加(jia)速(su)。根(gen)據(ju)權(quan)威(wei)部(bu)門(men)的(de)預(yu)測(ce),2010年我國衛星導航應用市場規模將達到500多億元人民幣。
目前我國衛星導航應用產業的發展具有如下特點:
(1)GPS應用比較廣泛,主要集中在大地測量(測繪、勘探)、海上船隻使用以及車輛定位監控等三大領域;
(2)個人手持型導航接收機、車載定位接收機的應用近年來開始逐漸升溫;
(3)衛星導航交通應用是我國發展相對較好的領域,尤其是海上漁業、特殊行業車輛監控係統應用。
suizhewoguobeidouyidaiweixingdaohangshiyanxitongdeyunxinghebeidouerdaidaohangxitongdejiansheqidong,yijidaohangchanyehuajianchengguimo,muqianguoneiweixingdaohangyingyongjishuyanjiuredianyicongGPS應用技術逐步向北鬥兼容技術方向發展,主要包括:
(1)我國北鬥一代衛星導航係統應用技術。
隨著國家對北鬥一代衛星導航係統應用的重視,近幾年北鬥一代係統應用技術成為研究熱點之一,主要包括在應急救災、森林防火、監控等應用中的係統級設計技術,高精度授時技術及其延伸的高精度時頻技術,應用ASIC芯片設計、OEM模塊技術等。
(2)我國北鬥二代衛星導航係統用戶機技術及北鬥二代/GPS/GLONASS/GALILEO多模組合導航技術。
目前,與我國北鬥二代衛星導航係統的建設同步,各類北鬥二代導航用戶機技術的研究也已展開。同時北鬥一代、二代導航與國外GPS、GLONASS、GALILEO係統的兼容組合導航技術也成為研究的熱點,包括北鬥二代兼容型導航ASIC、OEM及用戶終端技術等。多模兼容組合導航技術不但在國內,也是國際衛星導航終端技術的發展趨勢。
(3)車輛、飛機、個人自主導航、網絡導航技術。
衛星導航的車載應用技術研究重點已經從前幾年的監控係統技術逐漸發展為車輛自主導航技術,集成了GPS(或北鬥一代)定位、GIS導航、通信、上網、娛樂等多種功能。飛機自主導航技術將與目前的飛機導航設備緊密結合,以更好的安全性、可靠性和精度性能實現飛機的途中導航、終端區導航及相關信息服務。個人自主導航技術主要是基於LBS係統的手持終端技術、具有導航功能的PDA技術等。
(4)導航信息綜合服務係統技術。
導dao航hang信xin息xi綜zong合he服fu務wu係xi統tong是shi未wei來lai導dao航hang應ying用yong產chan業ye的de重zhong點dian之zhi一yi,目mu前qian我wo國guo導dao航hang信xin息xi綜zong合he服fu務wu係xi統tong技ji術shu尚shang處chu於yu起qi步bu階jie段duan,主zhu要yao包bao括kuo衛wei星xing導dao航hang通tong信xin服fu務wu(LBS)平台、地圖與地理信息在線服務平台、數字城市等集成應用係統設計技術。近期典型應用包括奧運工程、物流監控管理係統等。
3.衛星遙感應用
在資源調查方麵:遙感數據成為國土資源大調查項目的重要遙感數據源,為查明資源狀況、監測土地利用動態變化提供了有力支撐。在災害與環境監測方麵:應ying用yong遙yao感gan衛wei星xing數shu據ju,作zuo為wei災zai害hai監jian測ce和he預yu警jing的de基ji礎chu,及ji時shi提ti供gong給gei專zhuan家jia進jin行xing遙yao感gan監jian測ce,為wei國guo家jia有you關guan部bu門men製zhi定ding搶qiang險xian救jiu災zai提ti供gong決jue策ce依yi據ju。在zai農nong作zuo物wu長chang勢shi監jian測ce方fang麵mian:開kai展zhan了le江jiang蘇su省sheng農nong作zuo物wu長chang勢shi監jian測ce研yan究jiu,獲huo取qu的de數shu據ju為wei指zhi導dao農nong田tian管guan理li提ti供gong了le科ke學xue的de基ji礎chu資zi料liao。對dui東dong北bei和he黃huang淮huai海hai地di區qu大da豆dou長chang勢shi實shi行xing了le遙yao感gan監jian測ce,獲huo取qu了le作zuo物wu長chang勢shi,預yu測ce了le產chan量liang,並bing以yi此ci作zuo為wei製zhi定ding作zuo物wu種zhong植zhi計ji劃hua的de基ji礎chu。
我國在軌運行的極軌氣象衛星“風雲一號”和靜止軌道氣象衛星“風雲二號”,被世界氣象衛星組織納入世界氣象衛星業務應用序列,不僅為我國提供氣象服務,而且為參與國際合作、交流氣象信息、進行全球氣象變化研究提供了有力的技術保障。
大氣觀測和氣象預報方麵:獲huo取qu的de數shu據ju能neng夠gou大da麵mian積ji顯xian示shi天tian氣qi狀zhuang況kuang,是shi氣qi象xiang分fen析xi必bi不bu可ke少shao的de基ji礎chu資zi料liao,提ti高gao了le對dui天tian氣qi係xi統tong的de分fen析xi研yan究jiu能neng力li,極ji大da地di提ti高gao了le氣qi象xiang預yu報bao的de準zhun確que率lv,縮suo短duan了le預yu報bao周zhou期qi。
海洋衛星的應用,為我國三百多萬平方公裏的海洋區域觀測、海洋災害預報、海洋資源普查以及管理提供了強有力的技術手段。
目前,我國遙感衛星應用技術的主要熱點是:
(1)遙感技術與多種高新技術(GIS,GPS等)進一步結合。目前遙感技術在構建“數字地球”和“數字城市”中正在發揮愈來愈大的作用,並且在“3S”(RS,GIS和GPS)技術的集成方麵更趨完善。
(2)遙yao感gan基ji礎chu理li論lun的de研yan究jiu和he遙yao感gan影ying像xiang數shu據ju計ji算suan機ji處chu理li中zhong的de共gong性xing技ji術shu開kai發fa。前qian者zhe如ru實shi用yong的de遙yao感gan模mo型xing和he地di表biao參can數shu反fan演yan理li論lun與yu方fang法fa研yan究jiu,後hou者zhe如ru多duo源yuan遙yao感gan影ying像xiang的de融rong合he、遙感影像變化監測、影像目標的識別與分類技術等。
(3)高光譜遙感、雷達遙感、大數據量遙感圖像並行處理等遙感前沿技術與遙感的具體應用緊密結合,發展具有特色的技術係統,如高光譜農
作物精細分類模型、水稻信息提取和分類的雷達遙感成套技術等。
(4)遙感業務運行係統和遙感數據的規範化和標準化研究仍是當前開展的重點研究內容。
(5)正在逐步開展下一代智能遙感衛星的星上預處理研究。
4.存在的差距和主要問題
雖然我國衛星應用取得了長足的進步,但還存在一些問題,主要表現在:
(1)亟需加強衛星應用領域的國家頂層規劃,站在國家的高度統籌規劃各行業、各部門的應用需求和大係統建設,真正做到一份投入、資源共享、多方受益。
(2)一些基礎性信息資源如電子導航地圖等不足,不能全麵滿足我國經濟建設和產業發展的需求。
(3)由於管理及行業壁壘等問題,空間信息資源的共享和資源利用率尚待進一步提高。
(4)國(guo)產(chan)衛(wei)星(xing)應(ying)用(yong)尚(shang)未(wei)占(zhan)領(ling)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang),境(jing)外(wai)運(yun)營(ying)商(shang)競(jing)相(xiang)進(jin)軍(jun)中(zhong)國(guo)市(shi)場(chang)。在(zai)重(zhong)點(dian)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu),如(ru)導(dao)航(hang)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu),我(wo)國(guo)自(zi)主(zhu)建(jian)立(li)的(de)北(bei)鬥(dou)一(yi)代(dai)衛(wei)星(xing)資(zi)源(yuan)尚(shang)未(wei)得(de)到(dao)充(chong)分(fen)利(li)用(yong);在涉及國家安全的授時(如通信網絡基站、電力係統等)、綜合信息服務等領域,目前很大程度上依賴於國外係統,尚未建立完全依賴我國自主係統的技術和產業體係。
(5)需要進一步提高我國的基礎工業能力,以進一步提高我國衛星和應用的綜合性能指標和國產用戶終端設備的性價比;芯片、芯片組、核心軟件、算法及行業標準等一直是我國的弱項,在一定程度上影響了應用產業化的發展。
三、我國衛星應用產業化的發展重點建議
1.衛星通信應用
在寬帶多媒體衛星通信領域,要發射專用Ka頻段寬帶衛星,針對我國集團用戶或高端個人用戶提供高速數據、視頻點播、IP廣播等應用。
衛星移動廣播通信方麵要開展大口徑天線的研製,盡快突破關鍵技術,發射我國的移動廣播通信衛星,主要為車、船載用戶、城市中的高檔用戶及地麵網覆蓋範圍外的邊遠山區提供數據傳輸、高保真音頻廣播和視頻服務。同時應加快衛星移動音視頻及寬帶多媒體業務的標準化的步伐。
開展衛星地麵應用網絡中關鍵部件、軟件的國產化工程,掌握地麵網絡中核心技術的知識產權,形成核心競爭力,逐步向我國周邊地區或友好國家和地區提供從衛星製造、發射服務到應用推廣和運營服務的一攬子服務。
加強我國低軌衛星的通信轉發能力,加強遙感衛星的綜合功能,提供低軌衛星的通信轉發服務以用於環境與災害監測、應急救險等領域。
2.衛星導航應用
在衛星導航領域,隨著GALILEO係統和我國北鬥係統的建設、俄羅斯GLONASS係統的恢複,GPS係(xi)統(tong)的(de)壟(long)斷(duan)地(di)位(wei)會(hui)被(bei)動(dong)搖(yao),未(wei)來(lai)衛(wei)星(xing)導(dao)航(hang)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)將(jiang)是(shi)競(jing)爭(zheng)的(de)局(ju)麵(mian)。為(wei)了(le)國(guo)家(jia)安(an)全(quan)及(ji)我(wo)國(guo)導(dao)航(hang)應(ying)用(yong)產(chan)業(ye)化(hua)發(fa)展(zhan),必(bi)須(xu)全(quan)麵(mian)開(kai)發(fa)北(bei)鬥(dou)二(er)代(dai)導(dao)航(hang)應(ying)用(yong)市(shi)場(chang),形(xing)成(cheng)產(chan)業(ye)化(hua)規(gui)模(mo),在(zai)行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)、產品製造、係統集成和運營服務4個方麵投入力量。
(1)隨著我國北鬥二代導航係統的建設,有必要製定未來我國時空基礎信息的國家標準,同時要製訂法律法規,推廣、鼓勵我國自主的時空基礎信息在涉及國家安全及國民經濟命脈的重要部門中的應用,製訂優惠政策、增加資金投入力度以激勵工業部門研發、生產、銷售基於我國自主時空基準產品。在涉及國家安全的授時、導航綜合信息服務等領域,建立完全依賴我國自主導航係統的技術和產業體係,用好自身資源,發展民族產業。
(2)大力發展產品製造業。高可靠、低成本、小體積、低功耗等衛星導航芯片組等基礎產品的產業化是實現導航應用產業發展的關鍵環節,二代導航及兼容接收機的ASIC專用芯片、芯片組、OEM板等基礎產品的發展將帶動下遊產品發展促進導航產業良性發展。
(3)在重點應用領域推廣兼容北鬥二代導航/GPS/GALILEO/GLONASS多係統的導航應用係統集成,提供導航與行業應用係統融合的全套解決方案。重點領域包括民航、交通、海洋運輸等各行業,典型的係統如電子地圖集成車載導航係統,飛機導航設備集成空中交通管製、精密進場/著陸係統等。
(4)zaizhengfuguanlibumendezhichixia,fangkuandianxinfuwuyedexingyezhengceguanzhi,yiqiyeweizhuti,tuiguangdaohangyunyingfuwu。rujiyuweizhidexinxifuwu,wangluodaohangfuwu、導航局域差分服務、導航廣域差分服務等。
3.衛星遙感應用
在衛星遙感領域,發展重點是:
(1)建立企業試點單位,探索產業化模式。
在zai主zhu管guan部bu門men領ling導dao下xia,建jian立li企qi業ye試shi點dian單dan位wei,嚐chang試shi整zheng星xing出chu口kou及ji提ti供gong遙yao感gan圖tu像xiang產chan品pin服fu務wu的de商shang業ye化hua運yun作zuo模mo式shi,待dai運yun作zuo模mo式shi及ji監jian管guan手shou段duan成cheng熟shu後hou進jin行xing推tui廣guang。
(2)在國家部委統一管理下,以“十一五”空間基礎設施的發展規劃為基礎,構建國家對地觀測係統地麵支撐係統——空間遙感信息公共服務平台,實現地麵資源的整合與數據共享。同時考慮公共服務與商業化服務並行推廣。
(3)通過技術引進和自主研發,不斷進行技術創新,提高衛星及圖像產品的國際競爭力,以創新技術優勢開拓市場,完善服務體係的建設。
(4)為了充分發揮衛星數據的效益,在災害預警、評估、決(jue)策(ce)方(fang)麵(mian)發(fa)揮(hui)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),提(ti)升(sheng)我(wo)國(guo)對(dui)災(zai)害(hai)應(ying)急(ji)救(jiu)助(zhu)的(de)整(zheng)體(ti)能(neng)力(li),建(jian)議(yi)盡(jin)快(kuai)建(jian)立(li)從(cong)中(zhong)央(yang)到(dao)地(di)方(fang)的(de)運(yun)轉(zhuan)高(gao)效(xiao)的(de)應(ying)急(ji)救(jiu)助(zhu)體(ti)係(xi),滿(man)足(zu)國(guo)家(jia)的(de)整(zheng)體(ti)發(fa)展(zhan)需(xu)求(qiu)。
(5)統籌策劃,加強我國低軌衛星的通信轉發能力,加強遙感衛星的綜合功能,提供用於環境與災害監測、應急救險等用途的衛星數據采集(DCS)服務。
四、相關政策措施建議
(1)加jia強qiang國guo際ji合he作zuo,加jia強qiang自zi主zhu核he心xin技ji術shu的de研yan發fa,提ti升sheng綜zong合he競jing爭zheng力li。在zai國guo家jia規gui劃hua及ji大da力li支zhi持chi下xia,通tong過guo加jia強qiang政zheng府fu間jian合he作zuo或huo企qi業ye間jian合he作zuo,引yin進jin國guo外wai先xian進jin技ji術shu,通tong過guo技ji術shu引yin進jin、消化、發展,加強企業技術研發和創新能力,自力更生、獨立自主,突破核心技術,建立有自主知識產權的設計製造規範、標準,逐步實現衛星及地麵設備中關鍵部件的國產化、產業化,提高綜合競爭力。
(2)增大投入力度,增加重點投入,同時鼓勵、促cu進jin投tou資zi多duo元yuan化hua。衛wei星xing應ying用yong產chan業ye的de高gao投tou入ru高gao風feng險xian性xing,決jue定ding了le世shi界jie各ge國guo航hang天tian產chan業ye基ji本ben上shang都dou由you國guo家jia大da量liang投tou資zi。為wei促cu進jin產chan業ye發fa展zhan,我wo國guo對dui產chan業ye化hua和he技ji術shu研yan發fa支zhi持chi上shang的de投tou入ru應ying有you顯xian著zhu增zeng加jia。對dui於yu市shi場chang前qian景jing明ming顯xian的de項xiang目mu,可ke嚐chang試shi以yi投tou資zi多duo元yuan化hua的de風feng險xian投tou資zi基ji金jin方fang式shi實shi施shi和he運yun作zuo。以yi市shi場chang需xu求qiu為wei牽qian引yin,采cai用yong規gui範fan的de商shang業ye化hua運yun作zuo模mo式shi,鼓gu勵li民min間jian資zi本ben進jin入ru。
(3)改gai革ge現xian有you宏hong觀guan調tiao控kong模mo式shi,豐feng富fu宏hong觀guan管guan理li工gong具ju和he手shou段duan,加jia強qiang行xing業ye信xin息xi服fu務wu職zhi能neng。衛wei星xing應ying用yong產chan業ye的de市shi場chang化hua將jiang對dui行xing業ye主zhu管guan部bu門men監jian管guan模mo式shi和he方fang法fa產chan生sheng影ying響xiang,除chu了le直zhi接jie的de行xing政zheng命ming令ling和he法fa律lv法fa規gui等deng硬ying性xing管guan理li措cuo施shi外wai,還hai使shi諸zhu如ru價jia格ge杠gang杆gan、稅(shui)收(shou)優(you)惠(hui)等(deng)軟(ruan)性(xing)調(tiao)控(kong)措(cuo)施(shi)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng),從(cong)而(er)豐(feng)富(fu)了(le)該(gai)行(xing)業(ye)的(de)宏(hong)觀(guan)管(guan)理(li)工(gong)具(ju)和(he)手(shou)段(duan),加(jia)強(qiang)了(le)行(xing)業(ye)宏(hong)觀(guan)調(tiao)控(kong)能(neng)力(li)。另(ling)外(wai),政(zheng)府(fu)主(zhu)管(guan)部(bu)門(men)還(hai)需(xu)提(ti)供(gong)產(chan)業(ye)年(nian)度(du)信(xin)息(xi)和(he)統(tong)計(ji)數(shu)據(ju),以(yi)指(zhi)引(yin)企(qi)業(ye)調(tiao)整(zheng)發(fa)展(zhan)策(ce)略(lve),及(ji)時(shi)應(ying)對(dui)市(shi)場(chang)變(bian)化(hua)。
(4)促進標準化進程,與國際接軌,促進我國的衛星應用走向國際市場。
摘自《衛星應用》

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