■ 李德仁
建设商业化高分辨率遥感卫星系统推动军民深度融合
■李德仁
高分辨率遥感卫星系统已经应用在国家安全、经济建设和大众民生的诸多领域,拥有巨大市场价值。据美国《LBXJournal(位置服务杂志)》估算[1],全球高分辨率对地观测数据的年商业价值(包括国防和政府用户)超过300亿美元(约合2000亿元人民币)。建设商业化高分辨率遥感卫星系统,可实现对全球目标的实时(准实时)监测,军民应用前景十分广阔,已成为全球卫星遥感市场关注的热点。
党的十八大立足于国家安全和发展全局,对国防和军队建设的重要作用作了新的阐述,并对深入推进军民融合式发展作出全面部署。2015年,习近平总书记在十二届全国人大三次会议上提出,将军民融合发展上升为国家战略。军民融合发展战略是从国家安全和发展战略全局出发作出的重大决策,是我国长期探索经济建设和国防建设协调发展规律的重大成果。
鉴于高分辨率卫星遥感数据在我国强军、富国、利民的紧迫需求,2013年中国工程院组织院士完成了“推进我国遥感应用产业商业化发展的建议”的院士建议[2]。在此推动下,2014年10月,国务院出台了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》[3](以下简称《指导意见》),在政策制度层面明确了通过发展商业遥感卫星系统,提升我国空间基础设施建设和应用水平。《指导意见》鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设,完善民用遥感卫星数据政策,加强政府采购服务,鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星,引导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。
(一)建设商业高分辨率遥感卫星网络系统,是实践“军民融合、寓军于民”战略的有效途径。我国现有的高分辨率遥感卫星系统军民分立、军内各部门分割,导致数据缺少,响应速度慢,难以共享,利用率低下。自上世纪90年代起,美国政府通过立法(1994年出台总统令、2003年出台美国商业遥感政策),开放了高分遥感商业市场,不仅保证国防和国家安全部门能够优先获得高分遥感数据,而且在300亿美元/年的市场中获取重要份额,实现了双赢。因此,我国高分辨率卫星遥感系统发展只有坚持军民深度融合道路,才能满足习总书记提出的“能打仗”、“打胜仗”的要求。
(二)建设商业高分辨率遥感卫星网络系统,是抢占国际新型遥感应用市场的紧迫要求。当今世界,高分辨率卫星遥感应用需求已从定期普查向动态监测发展,从国内需求向全球需求发展,现有单星为主的遥感卫星系统难以满足。日前,谷歌公司以高价收购了Skybox Imaging公司,预计五年内将发射由24颗卫星组成的星群,该卫星群可实现每天对地球上任意地点最高四次的重访。面对卫星遥感领域的新兴需求和竞争环境,我国必须快速响应,不失时机地发展自主高空间、高时间分辨率的遥感卫星网络系统。
(三)建设商业高分辨率遥感卫星网络,是打破部门利益垄断、避免低水平重复建设的迫切需求。我国目前的遥感卫星大多采取国家投入、部门所有,存在部门利益壁垒,数据市场不开放,低水平重复问题不可避免;另一方面,我国现有高分遥感卫星的主要目标定位在关键技术突破和验证,均属研究型卫星,无法形成完整的产业化卫星持续发射与应用的市场化格局,实现不了三中全会对发展卫星应用产业的要求。
(四)建设商业高分辨率遥感卫星网络系统,是提升我国卫星遥感国际竞争力必由之路。目前,国际高分辨率卫星遥感市场主要由欧美国家垄断,300亿美元国际市场中我国份额不足5亿美元;在国内市场方面,2013年卫星数据在国内的销售额约为5亿人民币,其中美国DG,GeoEye和法国SPOT三家公司占据74%,国产遥感卫星市场占有率差距较大。建设商业高分辨率遥感卫星网络系统,以市场和用户需求为导向,通过向市场提供高时空分辨率的优质数据服务,不仅能够抢占国际市场制高点,还可有力支持我国航天遥感技术的可持续发展。
(一)亚米级高分辨率遥感卫星技术日趋成熟。以资源三号[4]、高分一号[5]和高分二号卫星的成功发射为标志,我国高分辨率遥感卫星关键技术条件已经具备。正在实施的“高分”专项将使光学和雷达卫星的地面分辨率达到0.3米或更高水平。2014年,我国已发射的1米和0.5米分辨率的高分卫星,与国外同类卫星相比具有更宽的幅宽,具备了争夺国际市场的技术基础。
(二)我国军民应用卫星体系日趋完善。至今为止,我国已经发射各个系列遥感卫星100余颗[6],其中还能发挥作用的还有50多颗,先后成立了国家遥感中心等国家级遥感应用机构。同时,国务院各部委及省市地方建立了160多个省市级遥感应用机构,广泛地开展了各种应用,为国家经济建设提供了多方面的信息服务。此外,随着城镇化、农村土地流转、地理国情普查与监测的深入,高时间分辨率的高分遥感影像的需求量显著上升。
(三)商业高分辨率遥感卫星系统符合“军民深度融合”和“发挥市场在资源配置中的决定性作用”等国家要求。党的十八届三中全会公报对中国特色军民融合式发展建设目标提出了明确要求,习近平主席要求“进一步做好军民融合式发展这篇大文章,坚持需求牵引、国家主导,努力形成基础设施和重要领域军民深度融合的发展格局”。《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中提出对推动军民深度融合新的更高要求,军民融合进入一个深度融合的发展阶段。建设高分辨率遥感卫星网络系统并实现商业化运营,是落实国家战略的重要举措,是实践军民融合国家战略的一个重要着力点。
(四)我国商业高分辨率遥感卫星网络系统建设正在积极酝酿之中。2013年至今,由武汉大学与武汉市政府共建的武汉遥感与空间信息工业技术研究院已组织专班,开展了商业高分辨率遥感卫星网络系统论证与方案设计工作,可提供全球亚米级分辨率卫星影像,实现对全球目标2小时重访频率,通过一型多星组网,可大幅降低制造运营成本,缩短研发周期。此外,中国科学院长春光机所已计划2015年发射四颗高分辨率成像和视频卫星。IT产业的龙头企业也正在酝酿商业遥感和通信卫星,在智慧地球时代抢占制高点。
2014年10月出台的国务院《指导意见》为商业化高分卫星系统的发展开辟了道路。同时,还须在研究市场准入、数据政策、卫星测控、境外建站等关键环节切实推进。按照“军民深度融合”战略的要求,笔者提出建设商业化高分辨率遥感卫星系统,建设推动军民深度融合的几点建议:
(一)健全商业高分卫星系统的市场准入制度。遵照“发挥市场在资源配置中的决定性作用要求”,鼓励民间资本投入到高分辨率遥感卫星商业运营中来,重点推进商业高分遥感卫星运营的试点工作,会同军民航天主管部门,给条件成熟的商业卫星公司发放卫星制造、发射、数据分发牌照,通过公平、公正、自由竞争、择优支持的原则,又好又快地开创我国高分卫星遥感商业化运营的新局面。
(二)制订既保障国家安全,又有利于发挥高分卫星数据市场价值的数据政策。由于高分辨率卫星遥感数据的敏感性,需要在保障国家信息安全基础上,制定科学的数据保密政策和切实可行的措施,保障我国地理空间数据安全。从民用商业化高分卫星数据政策入手,创造有利于高分遥感数据广泛应用的政策环境,建立起一套符合军民深度融合发展的商业化遥感数据应用与服务体系。目前已运行的各类高分遥感卫星可开放的数据应尽快向商业公司提供,使之市场化,创造其应有的价值。
(三)利用商业渠道,建立军民融合的高分卫星测控体系。我国现有的卫星测控主要由军方主导,测控指令均须通过军方测控体系完成上注,若将来的商业高分遥感卫星系统沿用原有体制,不仅会增加军方卫星管控单位的测控业务量,还难以满足商业用户按需按时的数据订制要求,限制商业遥感卫星系统市场价值的发挥。为此,迫切需要利用商业渠道,吸引商业资本,建设若干由国家统一管理的高分卫星的测控站,满足卫星商业化运行的需求。
(四)积极开展国际合作,探索境外合作建站(租站)接收的新模式,拓展商业高分卫星的全球市场。高分卫星数据量巨大,国内现有的地面接收站资源有限,应鼓励和支持商业卫星公司通过市场化手段开展国际合作,从友好国家入手,寻求合作建站(租站),接收处理我国商业高分卫星数据;以此为基础,建设全球数据分发服务网络,不断提升我国在全球高分遥感卫星数据中的占有份额。通过提高我国获取全球高分卫星数据的能力,服务于我国的全球政治、经济和安全利益。
(五)充分发挥商业遥感系统对国防和国家安全的贡献和作用。可借鉴西方国家经验,一方面要明确要求和鼓励军方直接向我国商业公司订购优质的高分遥感数据,将商业高分辨率卫星遥感数据列入国家数据采购的主渠道,同时也应明文规定从国家安全出发,商业卫星公司应优先满足军方订单,并无偿将全部库存数据向国家和国防数据库提供完整的数据备份,不断提升商业遥感卫星对国家空间基础设施和国防建设的贡献和作用。
在高分辨率遥感卫星系统的技术研发和产业发展方面,湖北省具有得天独厚的条件。一是拥有在我国高分遥感数据应用及地球空间信息产业发展领域的技术开拓者和行业发展引领单位——武汉大学;二是拥有卫星遥感数据的管理与应用机构——高分辨率对地观测系统湖北数据与应用中心;三是拥有包括我国测绘学科最好的国家级研究机构——测绘遥感信息工程国家重点实验室、国家卫星定位系统工程技术研究中心和一批省部级研究机构。为推动我国地球空间信息产业发展,教育部还批准成立了由武汉大学联合中国航天科技集团、清华大学、北京航空航天大学等核心协同单位共同组建的“地球空间信息技术协同创新中心”;四是拥有全国唯一的国家地球空间信息武汉产业化基地,集聚了一大批具有较强创新能力和市场竞争能力的骨干企业。这些,为湖北省参与建设商业化高分辨率遥感卫星系统、推动军民深度融合奠定了深厚的基础。
[1]LBxStaff.The FateofU.S.Commercial SatelliteImagery,2012[OL]. http://www.lbxjournal.com/articles/fate-us-commercial-satellite-imagery/260316
[2]李德仁等.推进我国遥感应用产业商业化发展的建议[R],中国工程院院士建议,2014年第31期
[3]中华人民共和国国务院.关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见[Z],2014-11-16.
[4]李德仁.我国第一颗民用三线阵立体测图卫星—资源三号测绘卫星[J],测绘学报.2012,41 (3):317-322.
[5]刘斐,吕大旻.我国成功发射高分一号卫星[J],中国航天. 2013,5:10-13.
[6]李德仁,童庆喜,李荣兴.高分辨率对地观测的若干前沿科学问题[J],中国科学:地球科学.2012,42 (6):805-813.
致谢:本文在写作中得到地球空间信息技术协同创新中心沈欣博士的协助,特致感谢。
李德仁,教授,博士生导师,中国科学院院士,中国工程院院士,国际欧亚科学院院士,地球空间信息技术协同创新中心主任,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会主任,主要从事以RS、GPS和GIS为代表的空间信息科学的科研教学工作。