2015年中国卫星应用若干重大进展

●　文|《卫星应用》编辑部



2015年中国卫星应用若干重大进展

●文|《卫星应用》编辑部

2015年，中国卫星应用产业实现了质与量的齐头并进，北斗卫星导航系统开始全球组网，一批北斗关键技术获得突破，北斗相关贡献率超过30%。高分辨率对地观测系统建设稳步实施，《高分专项卫星遥感数据管理暂行办法》出台，遥感卫星应用产业化进入快车道；亚太九号、中星-2C卫星的发射，将为中国通信广播事业提供更好的服务。随着“互联网+”、“一带一路”、“军民融合”、“中国制造2025”等国家战略的深入实施，卫星应用在“十三五”期间将在技术与资本协力助推下，走入千家万户，与每个人的生活息息相关，构筑新的产业生态体系。

一、国家政策促进国家基础能力建设及卫星产业发展

2015年国家发布了几项重要的政策，对于推动卫星产业的转型升级，探索国家民用空间基础设施市场化、商业化发展新机制起到重要作用。

3月5日，国务院总理李克强在《政府工作报告》中指出：实施创新驱动发展战略。着力打通科技成果转化通道，扩大中关村国家自主创新示范区试点政策实施范围，推进科技资源开放共享，科技人员创新活力不断释放。超级计算、探月工程、卫星应用等重大科研项目取得新突破。

4月，国防科工局印发《2015年国防科工局军民融合专项行动计划》，明确提出：启动卫星应用“十三五”规划编制，研究高分卫星应用产业发展指导意见，建设高分专项成果转化平台，以遥感卫星为突破口，促进卫星资源和卫星数据共享。

5月8日，国务院发布《中国制造2025》，明确指出要加快推动航天装备发展，其中与卫星应用产业发展相关内容如下：应用卫星逐步提供大规模业务化服务；航天技术应用和转化效益凸显；经济社会发展对空间信息应用需求迫切；全球化战略对航天装备服务能力提出新要求；大力建设国家空间基础设施；发展空天地宽带互联网系统；推进航天技术转化和空间技术应用；加速市场化体制机制创新，打造开放协同的航天产业链；加大航天国际合作力度，支持航天产品与服务更好地走出去。

6月8日，国家发改委下达《国家发展改革委关于实施新兴产业重大工程包的通知》，从民生信息服务、空间技术应用和信息安全三方面入手，加快破解当前体制机制和传统环境下民生服务的突出难题和政策瓶颈、突破一批关键技术，促进新技术和新商业模式的应用。一是开展重点领域民生服务示范应用，创新公共服务供给模式，增强民生服务供给能力，释放民生信息消费需求、有效提升公共服务均等普惠水平。二是推进卫星遥感、卫星通信、卫星导航的综合应用以及卫星与其他信息技术和服务的融合应用，发挥我国空间基础设施辐射带动作用，推动卫星应用产业自主创新发展和市场化、规模化发展，为经济社会创新发展提供有力支撑。三是开展重点领域信息安全示范应用，提高我国关键基础设施网络安全综合保障能力和水平，提升重要信息系统安全可控能力。

8月，《高分专项卫星遥感数据管理暂行办法》发布，旨在推动我国遥感卫星应用产业化、国际化、构建商业环境，着力理清高分数据应用中各相关方的主要关系，完善遥感卫星数据应用推广组织构架，解决或原则界定高分数据权属关系、公开使用原则、申请流程与分发渠道等制约应用的问题。

10月26日，国家发改委办公厅发布了《关于实施新兴产业重大工程包信息消费工程空间技术应用专项的通知》，通过专项实施，推进卫星遥感技术、卫星通信技术、卫星导航技术的综合应用以及空间技术与其他技术的融合应用，发挥我国民用空间基础设施辐射带动作用，推动卫星应用产业自主创新发展和市场化、规模化、国际化发展，为经济社会发展提供有力支撑。

10月29日，国家发改委、财政部、国防科工局联合公布《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015－2025年）》。《规划》旨在探索国家民用空间基础设施市场化、商业化发展新机制，支持和引导社会资本参与国家民用空间基础设施建设和应用开发，积极开展区域、产业化、国际化及科技发展等多层面的遥感、通信、导航综合应用示范，加强跨领域资源共享与信息综合服务能力，加速与物联网、云计算、大数据及其他新技术、新应用的融合，促进卫星应用产业可持续发展，提升中国空间基础设施全面支撑经济社会发展的水平和能力。

11月2日，中国卫星导航系统管理办公室发布《北斗卫星导航标准体系1.0版》。该标准构建了以“基础、工程、运维、应用”为骨干的标准体系，批准发布了《北斗卫星导航术语》等多项北斗专业标准，内容覆盖北斗工程建设、通用接口协议和应用基础产品等，联合民航局、海事局、工信部等部门推动北斗进入国际民航、海事、移动通信等国际组织。

二、北斗产业链基本形成，“北斗+”时代到来

北斗产业是我国卫星导航与位置服务产业的代名词，虽然目前还处在发展的初期阶段，但具有巨大的发展潜力，2015年我国卫星导航与位置服务产业总体产值超过1900亿元。同时，北斗应用占比进一步提高，国内卫星导航市场新增销售产品及系统超过80%。“2015年是北斗产业发展的关键攻坚年”，北斗热度持续升温，产业新增投资和新增企业数量高速增长，卫星导航与位置服务领域企事业单位数量超过13000家，从业人员近40万人。行业内上市公司（含新三板）总数达21家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总产值的6%，新增投资和新增企业进一步降低了市场集中度，产业群体中绝大多数仍是小微型企业。

1.新一代北斗导航卫星成功发射，开启全球组网

2015年共发射4颗新一代北斗导航卫星，北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展。新一代北斗导航卫星是相对目前在轨提供区域服务的北斗导航卫星而言，主要瞄准北斗系统全球组网需求，承担新型导航信号体制、星间链路等新技术试验验证任务。新一代北斗导航卫星成功发射后，北斗系统服务性能将在现有基础上实现较大提升，系统服务区域将由亚太区域扩展至全球，定位精度将进一步提高，卫星寿命也将由8年延长到10至12年，卫星空间环境防护、抗干扰能力将进一步提高，具备星间链路功能和自主运行能力。

2015年底前完成北斗地基增强系统150个框架网基准站和300个区域加密网基准站建设。2018年底前将建成全国范围区域加密网基准站网络。

2.北斗芯片/模块推动基础产品实现规模化量产

在基础产品产业化方面，全面推进以北斗/ GNSS兼容芯片为核心的、具有自主知识产权的卫星导航基础产品研发和产业化。截至2015年9月，导航型芯片模块销售量突破900万片，导航天线销售量突破400万套；高精度OEM板卡销售量突破10万片，高精度天线销售量突破30万套。产品技术水平已经与国际同步，分别占领中国国内30% 和90%的市场份额。北斗芯片模块如图1所示。

图1　北斗RNSS/GPS双模基带处理芯片BM3009MQ

中国卫星导航系统管理办公室启动新一轮民用基础类产业化项目，“民用RNSS射频基带一体化集成芯片”作为首个项目，已完成招标工作。民用基础类产业化项目旨在解决北斗规模应用的国产化和自主可控问题，构建北斗的“中国芯”，为培育和促进北斗产业发展奠定基础。中国卫星导航系统管理办公室从2010年底到2014年底，完成了一轮民用基础类产业化项目，解决了北斗规模应用的基础和核心。

3.行业/区域/大众示范应用规模扩大

在关系国计民生、国家安全的重点领域，选取具有较大应用规模、显著市场前景的行业区域，开展北斗行业/区域示范应用。已启动交通公路运输、海上运输、气象、渔业、公共安全、民政减灾救灾、林业等12个行业示范。长三角、珠三角、京、陕、湘、贵、鄂、苏等18个区域示范全力实施，累计推广北斗终端75万套。

北斗产品已在智能手机、平板、智能穿戴设备、车载导航等大众应用领域开始批量应用。国内200余款车型，前、后装市场已完成50余万台北斗车载导航仪的安装和销售。全面开展新一代北斗/ GNSS基础产品研发和产业化，实现大众市场千万量级应用推广。

4.北斗基准站建设全面推进高精度发展

2月，北斗卫星导航系统南极基准站启用，如图2所示，这是我国首次在南极应用北斗卫星导航系统获取相关数据，为我国实现自主卫星导航系统应用和南极北斗测绘基准体系建立提供数据和技术支持。基准站今后将逐步升级改造，建设成南极地区北斗地面测控站，不仅可极大地提高我国南极科考测绘保障的自主性，还可提高北斗卫星导航系统的全球定轨精度。

图2　中国北斗南极基准站启动

6月12日，“百城百联百用”北斗精准服务网全面落地，新奥能源签约仪式在廊坊举行，新奥能源将在全国140多家公司逐步建设北斗精准服务站，并与全国精准服务网联网；将已有的GPS应用引入北斗精准服务网，增强应用效果；并在工程、运营、安全、客户服务各领域引入北斗设备与技术，利用互联网技术结合现有信息化系统对业务进行全面优化，为企业的转型升级和可持续发展提供坚实保障。

5. 智能化应用水平显著提升，大众消费市场初具规模

新一代北斗/GNSS基带射频一体化集成芯片研发取得重大进展，推动大众应用普及，包括手机、车载导航、智能穿戴和北斗校车等，北斗已经初步进入3G和4G移动标准。从实验数据表明，北斗的精度与系统相当，正逐步建立大众市场千万量级终端以上应用需求的解决方案。现阶段，已经呈现出社会资本加入北斗产业的趋势，加速北斗产业化，卫星导航与位置服务，与云计算、物联网、移动互联网和大数据等融合发展已经逐渐成为趋势，“北斗+”时代已经逐步成为产业界和投资界的共识。

三、高分卫星投入使用，遥感数据商业化到来

1．继续发射遥感卫星，首颗商业遥感卫星成功发射

在2015年相继发射了高分八号卫星、遥感二十七号卫星、高分九号卫星、吉林一号商业遥感卫星、遥感二十八号卫星、遥感二十九号卫星以及高分四号卫星。

3月6日，高分二号正式投入使用，其达到0.8m全色和3.2m多光谱的技术指标，覆盖宽度达45km。

7月11日，由三颗高分辨率卫星组成的“北京二号”民用商业遥感小卫星星座成功发射。“北京二号”星座是国家“十五”科技计划支持下孵化出的“北京一号”民用商业遥感小卫星的后续卫星计划，该星座是我国首个民用商业遥感小卫星星座。星座系统设计寿命7年，由3颗1m全色、4m多光谱的光学遥感卫星组成。

10月7日，长光卫星技术有限公司研制的“吉林一号”商用卫星组星成功发射，这是我国首颗自主研发的商用遥感卫星，由1颗光学A星、2颗视频星和1颗技术验证星构成。创造性地采用“星载一体化”设计，主星地面像元分辨率达到0.72m。卫星入轨并工作后，通过在线和离线方式向国内外用户提供卫星遥感数据和各级产品。图3为吉林一号主星。

图3　吉林一号主星

12月29日，高分四号卫星成功发射，高分四号卫星是高分辨率对地观测系统重大专项的重要项目之一。卫星采用高轨道遥感卫星平台，具有地球静止轨道50米分辨率光学成像能力。

其方法预案主要有：①荷载应力计算方法与公式，坝体稳定分析方法与公式等；②各种抢护预备方案；③各种避险救灾预案等。

2.高分辨率对地观测系统全面建设

高分八号、高分九号、高分四号卫星连续发射成功，在各行业中发挥了重要作用，卫星遥感应用进一步向业务化方向发展，高分辨率对地观测系统进入全面建设阶段。高分四号卫星如图4所示。

图4　高分四号卫星

为推广高分数据应用，国防科工局重大专项中心组织创建了高分应用综合信息服务共享平台，在21个省级应用区域设立了高分数据与应用中心。

3．遥感卫星商业化迈出新步伐

随着我国高分辨率对地观测技术迅速发展，遥感卫星产业面临的国际化发展需求日趋迫切，需要向先进国家学习借鉴相关成功经验。卫星运营是商业遥感卫星产业链条的核心部分。

2015年，中国航天加快了“走出去”的步伐，9月，中国航天科技集团成立北京四维商遥航天科技有限公司，致力于为全球用户提供以高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱观测能力的全天候对地观测的遥感数据服务和应用系统解决方案服务，以及针对国土资源调查、测绘、国防安全、环境监测、金融保险以及互联网行业的增值服务。计划于2022年左右建成一个“16+4+4+X”，即由16颗0.5m分辨率光学卫星、4颗高端光学卫星、4颗微波卫星以及多颗视频高光谱等微小卫星组成的0.5m高分辨率商业遥感卫星系统，并将于2016年年底前执行首次发射。

北京二十一世纪空间技术应用股份有限公司运营北京一号小卫星系统，成功探索了一种由政府支持、企业运行、商业服务的民用航天产业化发展的全新机制。北京二号卫星成为集约化、低成本、高效率的没有国家运行经费支持的商业遥感卫星运行服务系统，形成了与国际遥感市场接轨的商业化运营服务模式。

吉林一号卫星开创了我国自主研发遥感卫星商业应用的先河。吉林一号卫星以民用高分辨遥感图片需求为切入点，可以提供更为精准的地理信息，为灾害勘察、粮食产量评估、交通运输、通信等服务，卫星在农业长势、产量评估等方面的数据反馈，对吉林省经济的发展起着重大作用。

运行吉林一号卫星的长光卫星技术有限公司计划到2020年将发射100余颗遥感卫星，进行卫星遥感数据的商业化服务。百度等电商也将切入卫星遥感领域，把发展卫星遥感服务作为企业发展的一个重要方向，并制定了商业遥感卫星发射计划，进行商业运营模式的探索。

四、通信卫星应用逐步拓展，天基互联网初现端倪

1．基础设施建设取得新进展，中国卫星通信服务走向全球

9月12日，通信技术试验卫星一号成功发射。该卫星是我国通信技术试验系列卫星的首颗星，主要用于开展Ka频段宽带通信技术试验。

10月17日，亚太九号通信卫星发射成功，见图5，这是我国首次向国际成熟卫星运营商提供通信卫星在轨交付服务。该星是目前我国民用商业卫星中转发器数量最多的卫星，将服务“一带一路”国家战略，填补东南亚地区通信服务的空白。

11月4日，中星-2C卫星成功发射，中星-2C是中国卫星通信集团有限公司所属的一颗通信广播卫星，可为全国广播电台、电视台、无线发射台和有线电视网等机构提供广播电视及宽带多媒体等传输业务。

图5　亚太九号通信卫星发射

2.卫星通信网基本建成，应用系统国产化有突破

我国已经建成一个卫星资源较充足的卫星固定通信业务用的空间段，它正在为我国和亚太地区用户服务。我国已经建成一定规模的基本满足各种业务需要的卫星通信网，它较好地起到地面通信网的补充、延伸和应急备份作用。

11月5日，中国航天科技集团公司航天恒星科技有限公司发布了新一代国产卫星通信系统Anovo2.0。该系统可容纳百万数量级终端在线，提供高可靠性信息安全解决方案，不仅标志着我国卫星通信技术应用达到世界先进水平，提供与国家保密部门的接口方案，也进一步夯实了我国信息安全、航天安全的基础。

3.卫星通信业务稳步拓展

（1）全国直播卫星开通用户超过6000万户

截至2015年12月30日，全国直播卫星户户通开通用户达7040万余户。宁夏、甘肃、贵州、青海（一期）、内蒙古（一期）、广西基本完成建设任务，工程效果得到了当地政府的充分肯定和受益群众的普遍欢迎。内蒙古（二期）、吉林、黑龙江、青海（二期）、新疆稳步推进，已进入设备安装收尾阶段。四川、山西、江西、湖北完成设备招标。重庆发布设备招标公告，湖南已全面部署户户通工作，山西省户户通工程全面铺开，宁夏省级广播电视节目通过直播卫星覆盖本地区业务正式开通。

（2）南海渔船通工程启动造福渔民

9月，南海渔船通广播电视工程第一期A包验收全部合格，取得了受益渔民评价意见全部满分的好成绩，B包工程也在高效有序推进当中。

（3）机上上网开辟通信卫星新战场

“机载卫星直播广播电视接收与服务系统”研发成功并投入实用，填补了我国民航客机飞行过程实时接收广播电视节目的空白，具有广泛的应用前景。9月3日，在由北京飞往三亚的航班上，乘客通过机舱内视频系统以及个人移动设备实时收看了中央电视台对纪念抗日战争胜利70周年阅兵式的直播。该系统可以在3年左右时间内，部署在全国民航的2400架飞机上，为每年4亿人次的飞机旅客提供广播电视直播和海量内容服务，还可在机场、高铁等高速移动公共交通载体广泛应用。乘客观看直播如图6所示。

（4）天基互联网初露端倪

图6　机上乘客观看9.3阅兵直播

中国航天科工集团公司提出了“福星”系统计划，该计划用156颗卫星在距地球1000km高度的轨道上构建一个星座，发射的网络信号可以覆盖全球。“福星”系统一期将采用天星地网模式，二期采用天地融合组网。

2015年7月27日，在国家科技战略座谈会上，中科院院士孙家栋提出了发展“互联网+天基信息系统”的建议，他指出，打造“互联网+天基信息系统”的全新产业链条，发挥市场在资源配置中的决定作用，新技术有望改变人民群众的生活。

清华大学与信威通信公司形成联合研究中心将以建设低轨卫星移动通信星座和发展空天信息技术作为战略目标。卫星星座第一步技术验证完成，第二步的工程星设计实施阶段将通过增加星际链路及在总体方案设计阶段扩充平台能力。卫星第三步是全系统建设，逐步扩大实时通信范围，直到实现全球无缝覆盖。

五、国家大力支持，国际化合作进一步深入

《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015－2025年）》中指出我国将研究制定国际化发展的具体措施，促进国内国外两种资源、两个市场的开发利用。加强国际协调工作，积极参与相关国际组织和重要国际规则及标准的制定。积极拓展国际合作渠道，加强技术研发、卫星研制、系统建设、数据应用等领域的国际合作。鼓励和支持构建国际合作综合服务平台，大力推动卫星、数据及其应用服务出口，提高国际化服务能力和应用效益。

1. 国家大力支持卫星应用领域的国际合作

“天基丝路”是我国“一带一路”战略构想在航天领域的延伸，“天基丝路”的建设可成为推动“一带一路”战略实施的重要抓手。从地缘上看，“一带一路”沿线国家与中国有很强的合作诉求。俄罗斯和中亚油气资源丰富，拥有连接亚欧大陆的大陆桥；东南亚人口众多、市场广阔，拥有连接印度洋和太平洋的黄金水道，与中国经济一体化程度不断加深；南亚地区的印度洋是重要的海上能源和物资通道；西亚、北非地区拥有丰富的油气资源，对世界能源市场至关重要。

图7　中国与墨西哥签署备忘录

5月，中国与墨西哥两国航天局局长在墨西哥城共同签署中墨航天合作谅解备忘录(如图7所示)，明确将在对地观测卫星及通信广播卫星等应用卫星、发射服务、卫星数据共享、卫星地面系统、空间科学等多个领域开展合作。

10月，国家主席习近平在访英期间参观位于伦敦的国际移动卫星公司。习近平表示，中国和国际移动卫星公司合作基础良好，随着“一带一路”建设的发展，合作前景更加广阔。创建互联互通的条件和环境是推进“一带一路”建设的关键之举。中方愿同有关国家一道，提高国际通信互联互通水平，建设畅通信息丝绸之路。中英两国加强在卫星移动通信领域合作不仅有助于双方更好开展“一带一路”合作，有关合作成果也将惠及世界其他国家民众。

2. 全球组网稳步推进，北斗外交正在形成

北斗系统积极开展国际合作工作，与各全球卫星导航系统、相关国际组织，特别是“一带一路”沿线国家和地区，广泛开展国际合作，推进国际标准，主动承担国际义务，积极开拓海外应用，已逐渐成为新时期代表中国的国家名片和民族品牌。

（1）积极开展双边合作和多边合作

中俄合作务实推进，在中俄总理定期会晤机制框架下成立中俄卫星导航重大战略合作项目委员会，召开首次中俄卫星导航合作圆桌会议，签署中俄卫星导航合作谅解备忘录，完成中俄相互建站考察，发布北斗系统与GLONASS系统兼容与互操作联合声明。

中美合作稳步推进，完成两次中美卫星导航系统会谈，建立北斗与GPS系统间合作机制，成立中美卫星导航合作联合工作组。

中欧合作加速推进，完成北斗与伽利略导航段的频率协调，协商建立两系统的交流合作机制。

积极承担国际责任，推动卫星导航系统兼容共存。积极参加全球导航系统国际委员会（ICG）第九届大会、国际星基增强系统互操作工作组会议等国际重要会议，深度参与基本系统与星基增强系统兼容与互操作、服务性能参数、GNSS监测评估等重点议题协调。

（2）应用合作继续扩大

倡导多系统融合应用，“走出去”推动北斗应用服务，并将北斗应用纳入“一带一路”战略规划。与韩国、澳大利亚、印度尼西亚、巴基斯坦、新加坡、阿联酋等开展合作；持续组织“北斗东盟行”、“北斗亚太行”活动，推广北斗应用。

在国际场合展览展示北斗发展成就。7月，在第六届俄罗斯国际创新工业展上举办北斗专题展览，9月，参加中国－东盟博览会并举办北斗专题展览和企业交流等活动。

（3）国际标准化进一步推进

积极推动北斗系统进入国际海事（IMO）、国际民航（ICAO）、全球移动通信（3GPP）等国际组织标准。推动国际海事无线电技术委员会（RTCM）第104专业委员会成立北斗工作组，支持北斗定位业务的16项技术标准已在第三、四代移动通信标准化组织中获得通过。

（4）中俄签署北斗系统和GLONASS系统兼容与互操作联合声明

5月8日，中俄签署北斗系统和GLONASS系统兼容与互操作联合声明，该联合声明是北斗系统与全球其他卫星导航系统签署的首个系统间兼容与互操作政府文件，是北斗系统国际发展的重要标志。

3. 遥感国际合作角度多，形式新

（1）与比利时签订合作备忘录

6月23日，中国与比利时在人民大会堂签署了《关于共同实施中比全球植被科学卫星星座计划概念报告的合作备忘录》，共同推动中比对地观测科学卫星合作计划。其总体目标是突破遥感在监测植被生物量、胁迫因子及其产量构成因子方面一直未能得到有效解决的瓶颈问题，为全球粮食安全、全球变化和水资源管理等国家战略需求提供创新数据产品和信息服务。

（2）中巴地球资源卫星04星交付用户使用

7月14日，中巴地球资源卫星04星交付中国资源卫星应用中心，正式投入使用。04星的投入使用，为中巴全面战略伙伴关系注入了新内涵，进一步巩固了中巴两国在航天科技领域合作的基础。中方将以04星交付为契机，积极落实中巴航天合作十年计划，加强科技创新、应用等领域的合作，为继续免费向非洲和拉美国家提供数据服务，为和平利用外层空间、造福全人类做出更大贡献。

（3）中国连任地球观测组织联合主席国

11月11-13日，地球观测组织（GEO）第十二次全会在墨西哥召开，约20个GEO成员国的部长级官员参加了部长级峰会，GEO联合主席、科技部副部长曹健林代表我国政府出席了会议，我国GEO部际协调小组的14个成员部门派员参加了会议。在全会上，我国再次当选为代表亚洲大洋洲的GEO联合主席国。我国是GEO创始国并一直担任代表亚洲大洋洲的联合主席国，在GEO的成立和发展中发挥着重要作用。

4. 通信领域商业运营初现

在卫星通信领域，主要的策略是结合通信卫星项目，结合发射和地面等向客户提供一揽子服务，主要目标对象是新兴航天国家，特别是那些过去没有航天经验的国家，一站式的服务非常契合其需求，能实现其航天梦想。

11月21日，“老挝一号”通信卫星发射升空。该项目是中国航天第一次在东盟地区实现“整星出口”。“整星出口”业务首次采用“天地一体化+商业运营”的新模式：亚太公司作为总承包商，不仅将完成卫星发射业务，还将组织建设卫星地面测控站和卫星广播通信网络，并在商业运营阶段，与老挝政府成立合资公司，运营管理卫星资产，向湄公河地区提供卫星电视广播和卫星通信服务。