● 文|北京空间科技信息研究所 陈卫红
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“互联网+”战略倒逼航天产业创新发展
● 文|北京空间科技信息研究所 陈卫红
2015年两会上,李克强总理在政府工作报告中提出制定“互联网+”行动计划,重点促进以云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新。“互联网+”被纳入顶层设计,成为国家未来经济发展的重要战略。
“互联网+”就是以信息传递为核心,主导传统企业转变决策方式、业务模式和经营思路,从而提升企业效率的一场生产方式的大变革。“互联网+”加的不仅仅是技术,更是加入无所不在的计算、数据、知识,造就无所不在的创新。这场革命带给传统行业的将是极大的活力和无限的创造力,生产、工作和生活方式也将随之改变或颠覆。
实施“互联网+”战略,迎接大数据时代到来,构建一个互联互通、无缝隙覆盖、天—空—地一体化、可在任意地点实时提供互联网服务的高速信息网络尤为重要。为满足各行业需求的快速增长,利用空间天然资源的优势弥补地面信息网络的不足,促进航天技术与信息产业的快速融合,是“互联网+”战略可持续发展的方向。发达国家在构建天、空、地、海一体化综合信息网络方面已有许多模式和经验。
美国自20世纪90年代起就开始研究如何将地面互联网延伸到空间的星际互联网概念。欧洲和日本在发展星间链路和星上交换技术等应用领域也提出许多前沿性概念。进入21世纪,NASA通过试验已证明在空间使用地面IP协议的可行性。2009年NASA开始在国际空间站上进行较为复杂的星际互联网功能和性能试验。欧洲计划发展基于IP的、结合微波和激光链路的大容量星际互联网,将空间的通信、导航和对地观测卫星与地面通信网相连,形成天地一体化可提供各种互联网和物联网应用的网络。俄罗斯也计划构建太空互联网。
在过去的十几年中,美国、欧洲及日本都开发了大量低成本小卫星组成卫星星座。著名的O3b卫星网络公司计划发射中轨卫星星座,建立全球任何区域都有网络宽带服务的环境,惠及世界还未连接网络的30亿人口地区。互联网巨头Google计划发射数百颗较小的、质量不超过113kg的卫星进入低地球轨道,以提供全球互联网宽带连接服务。更有私人航天制造商——大名鼎鼎的艾伦·马斯克(Elon Musk),要打造太空互联网,最终用它将火星上的居民连上网络。
近两年,全球民用和商用卫星特别是质量轻、研制周期短、造价低的微纳卫星发射数量大幅度增加。随着超轻、超小型、超低成本的“芯片卫星”技术和“一箭多星”发射、搭载发射技术的突破,以及没有活动部件而由软件控制、可追踪多个卫星的天线技术的开发成功,使卫星制造、发射和维护成本进一步降低。2014年,美国低轨商用小卫星星座批量入轨,硅谷的许多互联网企业和大量新兴商业小卫星公司都相继提出“小卫星、大数据”、“小卫星、大星座”的商业小卫星星座计划。这些公司以云计算、大数据等信息技术为驱动,独立研制、发射小卫星,为互联网布设“天星地网”,并面向用户提供专业化、定制化服务。小卫星商业市场的快速发展势头,催生了全新的卫星应用模式,引来大量的、多元化的资本追逐,掀起了一场全民参与的“轨道革命”。
我国国内,以清华大学和北京信威通信技术股份有限公司联合研制的灵巧通信试验卫星成功发射,预示着民营卫星登陆市场。立得空间首席科学家李德仁院士在不久前接受采访时表示,到2030年,要将包括遥感卫星、导航卫星、通信卫星在内的天上所有的卫星,打造成一个天上的互联网,把遥感数据的处理也放到天上去,为所有人提供其所需服务,为世界的可持续发展做出贡献。
纵观国内外,无论是天基网、星际互联网还是太空网的发展模式,无论采用“天星地网”或采用“天网地网”的形式,皆旨在打造和构建互联互通互操作、天地一体化、实时获取数据、无缝连接、信息资源最大利用的天地融合卫星互联网,以提升网络效率。我国的产业生态已发生改变,市场对卫星资源的需求必将愈加紧迫,航天技术对“互联网+”战略的引领和推动作用越发凸显。计算机技术、互联网技术、信息技术的快速发展以及“互联网+”战略的实施与推进,倒逼航天技术和产业必须快速发展,跨界融合,持续创新。
我国在天基网络的开发和应用上仍落后于国外发达国家,而应用市场却很巨大,因此,建议充分吸取国外的发展经验,高起点地建设具有我国自主知识产权的天地一体化信息获取、传输、分发的天基系统,在发展新技术的同时,研究与现有各种天—地系统的相互兼容性,保证运行的安全性、可靠性及稳定性。同时应从以下几方面入手谋划发展路线和制定相关规则。
一是加大对航天技术、航天产业的投入,鼓励航天新技术创新,突破关键技术瓶颈;进一步加大微小卫星的研制和投资力度,建设低轨商业小卫星星座,带动中国火箭、卫星及其应用等航天产业链的快速发展,促进航天产品批量生产、快速发射及测控管理等整体技术水平的提高;研究采用更加先进的微机械、微电子等技术研制卫星的新思路、新体制,探索研制具有标准接口、模块化设计、采用商用器件、研制成本低周期短的立方星,为快速搭载发射、快速试验新技术和国产元器件批量使用奠定基础。
二是处理好技术驱动与市场驱动的基本关系,规划好卫星业务与地面业务之间的基本市场格局,使卫星业务与地面业务有机结合;以现有的卫星系统为基础,从天、地两方面着手兼容和发展现有网络,做好卫星—地面网络间的系统、设备、服务等方面的融合;统筹规划各种资源,快速提升天基信息网络的设计应用能力,提供各种互联网和物联网应用,带动中国卫星应用业务向规模化发展,更好地发挥天基信息的应用效益。
三是简化火箭、卫星等的研制、生产与发射审批流程,打破市场封闭、缺乏竞争的局面,促进航天产业降低成本;鼓励和引导民营企业、民间资本参与火箭发射、卫星研制及商业、民用卫星的运营,鼓励创业人员积极参与航天科技创新和发展,为进入航天的私营企业和人员提供制造、发射和运营的专业化、市场化服务;引入多种投资共存模式,对民营资本进入航天给予政策的优惠和倾斜,引领中国航天新一轮的创业潮。
四是培育开放型产业链,重视军转民和扶持技术商业化,促进航天和其他产业的技术融合、产业融合。可采用军民共建、公私合营、商业卫星容量采购,以及军事载荷商业搭载等多种方式,推进航天产业的市场化、开放和跨界融合发展。
五是作为一项对国民经济起着重要作用的信息基础工程,需做好顶层设计,统一规划,做好行业融合中的接口、协议、制度以及法律问题的研究,制定符合产业成长规律和符合市场运行规律的规则,推动技术与商业模式的协同创新。
国内外咨询机构曾测算,我国互联网经济规模已达GDP的5%左右,过去数年其增速一直维持在30%以上。我国互联网经济正由一个万亿级市场走向数十个万亿级市场,未来发展规模和前景不可估量。
当今世界的这场“轨道革命”,改变了航天高投入、高风险的格局。政府工作报告中提出要发展壮大新兴业态,打造新的产业增长点,为大众创业、万众创新提供环境,为产业智能化提供支持,增强新的经济发展动力,促进国民经济提质增效升级。国家已设立400亿元新兴产业创业投资引导基金,并将整合筹措更多资金,为产业创新加油助力。《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》也提出鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。这些契机已给更多准备进入航天的创业者搭建了平台,提供了绝佳的环境条件。
在这场全新的信息革命中,互联网将成为一种信息能量,社会的供需关系将重塑, “互联网+航天技术”,将会使这种能量成指数级地放大。航天企业应顺应时代潮流,及时改革和转型,快速提升研发和创新能力。只有将航天产业纳入“互联网+”战略的生态体系,才能更好地实现“互联网+”革命的宏伟目标!