● 文 |《卫星应用》编辑部
2016年中国卫星应用若干重大进展
● 文 |《卫星应用》编辑部
2016年,中国卫星应用事业全面推进,北斗卫星导航系统建设由区域向全球拓展,相关示范应用全面开花结果;高分专项工程稳步推进,已在27个省级行政区域建立了高分辨率对地观测系统省级数据与应用中心;直播卫星用户突破1亿户,通信卫星领域内的国际合作硕果累累。
2016年3月5日,国务院总理李克强在《政府工作报告》中指出:深入推进“中国制造+互联网”,建设若干国家级制造业创新平台,实施一批智能制造示范项目,启动工业强基、绿色制造、高端装备等重大工程。打造智慧城市,改善人居环境,使人民群众生活得更安心、更省心、更舒心。加快推进远程教育,扩大优质教育资源覆盖面。
推进数字广播电视户户通。
3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》发布,提出了空间信息智能感知的行动方向及加快构建以多模遥感、宽带移动通信、全球北斗导航卫星为核心的国家民用空间基础设施,形成服务于全球通信、减灾防灾、资源调查监管、城市管理、气象与环境监测、位置服务等领域系统性技术支撑和产业化应用能力。加速北斗、遥感卫星商业化应用。
4月12日,国土资源部颁布《国土资源“十三五”规划纲要》,明确指出:充分利用地理国情监测成果,建立以全天候遥感监测为主的多元监管体系。建立国土资源卫星应用系统、高分应用示范系统,对地观测技术在调查监测、开发利用、灾害防治、执法监察中的应用得到强化,卫星应用体系初步建立。深入参与“一带一路”建设,利用我国先进的数字地质调查技术、地球化学填图、卫星遥感与北斗应用等开展国际科技合作,共建地学领域联合实验室。
5月,国务院颁发《国家创新驱动发展战略纲要》,明确提出:发展海洋和空间先进适用技术,培育海洋经济和空间经济。开发海洋资源高效可持续利用适用技术,加快发展海洋工程装备,构建立体同步的海洋观测体系,推进我国海洋战略实施和蓝色经济发展。大力提升空间进入、利用的技术能力,完善空间基础设施,推进卫星遥感、卫星通信、导航和位置服务等技术开发应用,完善卫星应用创新链和产业链。
6月,国务院新闻办公室发布《中国北斗卫星导航系统》白皮书,白皮书指出:中国坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则建设和发展北斗系统。发展目标是建设世界一流的卫星导航系统,满足国家安全与经济社会发展需求,为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务;发展北斗产业,服务经济社会发展和民生改善;深化国际合作,共享卫星导航发展成果,提高全球卫星导航系统的综合应用效益。
7月,中共中央办公厅和国务院办公厅联合发布《国家信息化发展战略纲要》,明确提出:增强空间设施能力。围绕通信、导航、遥感等应用卫星领域,建立持续稳定、安全可控的国家空间基础设施。科学规划和利用卫星频率和轨道资源。建设天地一体化信息网络,增强接入服务能力,推动空间与地面设施互联互通。统筹北斗卫星导航系统建设和应用,推进北斗产业化和走出去进程。加强陆地、大气、海洋遥感监测,提升对我国资源环境、生态保护、应急减灾、大众消费以及全球观测的服务保障能力。
8月,国务院发布《“十三五”国家科技创新专项规划》,规划明确指出:发展新一代空天系统技术和临近空间技术,提升卫星平台和载荷能力以及临近空间持久信息保障能力,强化空天技术对国防安全、经济社会发展、全球战略力量部署的综合服务和支撑作用。增强空天综合信息应用水平与技术支撑能力,拓展我国地球信息产业链。开展超敏捷卫星与空天地智能组网、全球空间信息精准获取与定量化应用、高精度全物理场定位与智能导航、泛在精确导航与位置服务、量子导航等核心关键技术研究及示范应用。突破信息精准获取、定量遥感应用等关键技术和复杂系统集成共性技术,开展地球观测与导航前瞻性技术及理论、共性关键技术、应用示范等技术研究,为构建综合精准、自主可控的地球观测与导航信息应用技术系统奠定基础。构建综合地球观测领域全球合作体系,主导亚洲大洋洲区域全球综合地球观测系统(GEOSS)的建设,运行我国全球综合地球观测数据共享服务平台,向全球发布专题报告。
10月,国防科工局和发改委联合发布《关于加快推进“一带一路”空间信息走廊建设与应用的指导意见》,旨在进一步发挥我国空间技术资源优势,推动空间信息产业的市场化和国际化发展,有效推进国家“一带一路”建设工作。并明确指出:“一带一路”空间信息走廊以在轨和规划建设中的通信卫星、导航卫星及遥感卫星资源为主,适当补充完善天基资源和地面信息共享网络,形成“感、传、知、用”四位一体的空间信息服务系统,为“一带一路”沿线国家及区域提供空间信息服务能力,实现信息互联互通。
1.北斗系统建设稳步推进
2016年共发射3颗新一代北斗导航卫星,北斗卫星导航系统建设由区域向全球拓展。
2月1日,第21颗北斗导航卫星成功发射,在星间链路、星载原子钟和下行导航信号等方面采用了多项新技术。
3月30日和6月12日,第22颗和第23颗北斗导航卫星成功发射。这两颗卫星入网后将进一步增强系统星座稳健性,强化系统服务能力,为系统服务从区域向全球拓展奠定坚实基础。
北斗地基增强系统(CORS)建设方面,覆盖全国的北斗地基增强框架基准站网已建成,并初步完成基本系统研制建设。后续该系统正式投入使用后,将为中国境内用户提供米级、分米级实时定位服务,部分地区精度可达厘米级,基于北斗高精度服务的车道级车辆导航等特色服务将成为现实。
北斗星基增强系统(BDSBAS)建设方面,北斗系统将按照国际民航标准,开展北斗星基增强系统设计、试验与建设,为我国及周边地区民航等用户提供Ⅰ类精密进近服务。北斗系统积极参与下一代双频多星座(DFMC)SBAS标准的设计和国际协调工作。
为了弥补卫星导航系统在室内、水下、深空等领域存在的服务盲区,满足我国经济社会发展需求,国家在夯实北斗系统基石的同时,正在深化国家综合定位、导航、授时(PNT)体系论证,开展相关技术研究。
2.政策标准为产业发展保驾护航
近年来,国家各部门积极推动,发布相关政策、规划,或者在相关政策规划中将北斗应用推广作为重点体现。目前我国正在制定《北斗导航条例》,并已正式纳入国务院2016年立法计划,起草工作已正式启动,将彻底改变国家卫星导航无法可依的现状。同时,北斗卫星导航已经纳入“互联网+”、“中国制造2025”、集成电路产业、应急产业等国家政策,通过政策推动实现北斗与其他行业领域的融合发展。
20项北斗产业发展急需的专项标准已在北斗官方网站发布。建立了北斗应用推广和产业化发展急需的核心技术指标体系和测试方法,以及导航定位、差分应用等通用数据格式协议。
北斗加入了国际民航、海事、移动通信和接收机通用数据接口等国际行业应用组织标准体系,完整覆盖涉及系统认可、终端性能、应用系统、测试技术等方面的国际标准。
3.基础产品已完成初期培育,发展迅速
北斗基础产品实现了自主可控,质、量齐升,北斗芯片跨入40nm新时代,实现了基础产品向高端产业的跃升升级。
截至2016年4月,导航型芯片模块出货量突破2400万,较2015年9月(900万)实现跨越式增长。国产自主卫星导航IP核已批量用于华为等国产手机,出货量约1800万。高精度OEM板卡总销量突破12万套,占国内市场总量的1/3;高精度天线出货量达50万套,占国内市场份额的90%。导航型基础产品完成了产业化初期的可靠性验证和用户信心培育。
导航型基础产品在车载导航、车载监控应用为主的基础上,面向海事搜救、民政减灾的专用手机以及对讲机、手持机等应用领域已初步形成规模。已制定了面向大众市场大规模应用需求的解决方案,并在国产智能手机领域率先实现千万量级应用,在穿戴式设备领域得到小批量应用。
高精度测量型基础产品在传统测绘、地基增强系统基站、形变监测等应用基础上,智能驾考领域正在全面普及,精准农业等领域逐步推开。北斗在高精度应用领域的潜力还在持续挖掘,随着北斗地基增强系统的建设,国产北斗高精度基础产品将迎来更大的发展空间。
4.示范应用及大众应用催生产业新生态
交通运输行业示范和长三角区域示范已完成。海上运输、气象、渔业、公共安全、民政减灾救灾、林业等11个行业示范,以及珠三角、京、陕、湘、贵、鄂、苏等17个区域示范正在全力实施。
在长途客车、旅游包车、危险品运输车、大型货车等行业重点领域已安装并入网北斗用户460余万个;开展了重点车辆监管服务、大众位置服务和北斗高精度定位服务等智慧城市北斗应用示范,完成8万台套北斗终端部署;在海洋渔业领域,北斗各类船载终端广泛应用于东海、南海、黄渤海海域,船舶入网用户超过3万,伴随手机用户10万余名。
通过与新兴技术融合,“北斗+”概念逐步清晰、物化,涌现出了北斗时空表、北斗魔盒、北斗约车、北斗放牧、“北斗菜”、“货车帮”等产业新生态,推动了供给侧结构改革,让应用从传统走向更智能。北斗室内外定位技术也在进一步发展成熟。
目前,我国已形成包括基础产品、应用终端、运行服务等较为完整的北斗产业体系。
1.2016年遥感卫星发射情况
2016年,资源系列卫星、风云系列卫星以及高分系列卫星均有新的成员加入。
5月30日,资源三号02星发射成功,该卫星由中国航天科技集团公司中国空间技术研究院抓总研制,是一颗民用高分辨率光学传输型立体测绘卫星。
8月10日,高分三号卫星成功发射,这是我国首颗C频段全极化合成孔径雷达(SAR)卫星,最高分辨率优于1m。
12月11日,风云四号成功发射。风云四号是中国第二代静止轨道气象卫星的首发星。该星采用了全新研制的高轨卫星平台,整星质量约5400kg。
12月28日,高景一号01星、02星以一箭双星的形式发射升空。
2.高分专项工程稳步推进
(1)高分四号卫星正式投入使用,2020年高分专项工程将形成稳定系统
6月13日,高分四号投入使用。在轨测试期间,民政部、中国气象局、国家林业局、中国地震局等用户部门和其他用户单位,积极利用高分四号卫星影像数据开展测试应用,在我国南方洪涝灾害、四川凉山火灾以及俄罗斯远东地区森林火灾监测等方面取得了重要成果。同时,高分四号卫星对京津冀、长三角、珠三角等重点地区连续高频次拍摄的影像,为环保部利用冬季时间窗口查找大气污染源提供了有力支撑。
(2)高分卫星数据应用广泛
截至2016年7月,高分卫星数据已在18个行业、1800多家单位得到了广泛应用,其中,高分卫星数据应用于国土资源、农业、环保等12个行业的主体业务,已带动公共安全、审计等6个业务应用上台阶。各行业已经累计使用数据近600万景。高分卫星16m数据已全部替代进口,2m/8m数据替代率80%以上,1m/4m数据也部分替代进口数据。
(3)高分专项应用推广全面启动,高分数据与应用中心作用凸显
高分专项目前已在27个省级行政区域建立了高分辨率对地观测系统省级数据与应用中心,积极向区域用户分发数据,多方调动各种社会资源扩大应用领域,取得了一大批应用成果,为促进区域经济发展、提升地方政府现代化治理能力等提供了服务支撑。
(4)高分应用综合信息服务共享平台上线
2016年,高分应用综合信息服务共享平台正式上线运行。国土资源等16个行业的250个产品清单上线,实现了与国土资源、环保、测绘、农业、海洋、气象等11个行业,北京、甘肃等省级数据与应用中心,以及中国资源卫星中心和高分应用技术中心网站的互联互通。目前,平台已承载了2m、8m、16m卫星影像数据,具备电子地图、数字高程、城市三维模型、全景照片等专业数据和专题数据展示。
(5)为满足遥感应用需求,全国高分卫星数据应用推广培训悄然开展
由国防科工局重大专项工程中心、中国遥感应用协会、中国航天科工集团公司指导,中国航天科工信息技术研究院主办,中国航天科工集团公司空间数据服务中心与北京航天泰坦科技股份有限公司联合承办的高分卫星数据处理、应用示范及技术推广培训会在北京、杭州、武汉、昆明等全国多个重点城市举办。普及并推动全国卫星数据应用,不断推进我国卫星应用服务产业发展。
3.商业遥感小卫星星座由构想变为现实
2016年,我国商业卫星公司的遥感小卫星星座的规划也逐步公布,有些星座已经开始布局并组网发射。四维商遥布局中国首个自主研发的0.5m分辨率商业遥感对地观测卫星星座(高景一号01/02),引起了众多业界人士的强烈关注。2017年中,还将继续发射两颗0.5m卫星到这个轨道上。
2016年,我国卫星通信事业发展平稳,卫星通信应用于百姓生活,国际合作成绩斐然。
1.通信卫星发射情况
2016年,我国共发射两颗通信卫星。11月22日,天链一号04星发射成功。天链一号04星是我国第4颗地球同步轨道数据中继卫星,将与天链一号01星、02星、03星实现全球组网运行,为我国神舟飞船、空间实验室、空间站提供数据中继与测控服务,支持空间交会对接任务,同时为我国中、低轨道资源卫星提供数据中继服务,为航天器发射提供测控支持。8月6日,我国卫星移动通信系统首发星、被誉为中国版的海事卫星的天通一号01星,在西昌卫星发射中心顺利升空,标志着我国迈入了卫星移动通信的“手机时代”。
2.通信卫星系统建设
1月20日,亚太九号卫星在轨交付。该卫星为亚太公司首次采购基于东方红四号卫星平台建造的国产通信卫星。亚太九号卫星覆盖中国南海、东印度洋及西太平洋等广大海洋地区,将为国家的海洋战略及“一带一路”战略提供更多支持,具有广阔的市场前景。
3月17日,中国卫通集团有限公司卫星地球站在河北省怀来县开工奠基。该卫星地球站项目拥有先进的卫星测控系统、强有力的测控技术团队,将具备同时运营管理多颗卫星测控和业务监测的能力,还将承担宽带卫星关口站、电信港、数据中心、新业务拓展等重要任务。项目建成后,将成为亚洲最大的民用通信卫星地面控制中心,也是国家级的通信枢纽中心。
4月6日,随着北美1号卫星通信主站开通运营,中国卫通集团有限公司所属鑫诺卫星通信有限公司(以下简称鑫诺卫星公司)正式开通了北美沿海和北大西洋航线上的卫星通信服务。7月22日,鑫诺卫星公司北美2号站暨北太平洋航线通信服务正式开通,中国第一个自主可控的全球卫星宽带通信服务网正式宣告组网成功。
4月25日,西北工业大学建成欧盟QB50项目亚洲区最大卫星测控地面站。QB50项目是目前世界上参与国家与地区最多的微小卫星国际合作项目,也是目前在研项目中一次发射卫星数量最多的航天项目。
7月25日,首个以卫星通信方式建立的4G基站在南沙群岛建成。南沙群岛远离祖国大陆,有线通信光缆无法到达,无线通信微波传输距离也达不到,通信一直十分困难。2008年起,航天科工集团下属世纪卫星公司与中国移动合作,在南沙群岛几个主要岛屿上建立卫星通信基站,将岛上通信信号发射到卫星,与北京大型地面站交换数据,再将信号传输到祖国各地。
9月,航天恒星科技有限公司云岗卫星地球站直播卫星上行系统和央视外宣高清两套系统开通试运行。央视外宣高清系统共承担西、法、俄、阿、英及纪录6套高清节目上行传输,9月1日零时,英语新闻频道和纪录国际频道两套高清节目由云岗站通过中星6B卫星S3转发器正式上行传输。
3.卫星通信走进大众生活
(1)直播卫星用户突破1亿户
截至2016年10月10日,我国直播卫星用户总数突破1亿户。截至2016年11月30日,直播卫星用户达101559772户。直播卫星已经成为我国农村地区群众接收广播电视的主要方式。直播卫星公共服务自2011年启动实施以来,在中央有关部门和地方各级政府的大力支持配合下,全国各地采取整省推进与市场零售相结合的方式,建立健全贯穿中央、省、地市、县及乡镇的直播卫星公共服务运行机制,直播卫星户户通用户规模持续快速扩大。直播卫星户户通工程的顺利推进,有效解决了农民群众收听收看高质量广播电视节目的难题,极大提高了城乡广播电视公共服务均等化水平,进一步扩大了中央和省级广播电视节目在农村地区的辐射力、影响力,有力占领并巩固了农村宣传思想文化阵地。
(2)卫星电视直播业务进展顺利
在第31届夏季奥林匹克运动会期间,由中国空间技术研究院通信卫星事业部研制的中星6A卫星、委内瑞拉通信卫星、巴基斯坦1R通信卫星、老挝一号卫星、白俄罗斯通信卫星等卫星成为国内外卫星电视奥运直播任务的主力军。
8月22日,全国供销系统直播卫星电视网络落地伊犁。全国供销系统直播卫星电视网络项目伊犁州直培训班开课,这标志着该项目正式在伊犁分网开建。
(3)卫星数字农家书屋项目
7月,航天传媒卫星数字公共文化服务平台亮相2016中国数字出版年会。航天数字传媒有限公司(简称:航天传媒)提出的以“卫星网络+地面网络的天地一体化”解决方案,打通了公共文化服务基层和农村的渠道。航天传媒充分发挥卫星网络“全国无缝覆盖”这一无线网络优势,融合卫星通信网、有线互联网、移动互联网技术特点和优势,构建“天地一体化”网络解决方案,打造的公共文化卫星网络平台具有其他数字平台不可比拟的诸多优势。
(4)机载卫星宽带业务
2016年6月20日,海南航空公司首架互联网飞机,也是中国第一架互联网787-9梦想飞机,由北京喜乐航科技股份有限公司为所有用户提供免费、免预约卫星上网服务。微信与喜乐航合作,探索优化了原先流程,完美解决了飞机上网连接微信的问题。11月1日,全球鹰娱乐集团(GEE)宣布与国航、中国联通、中国卫通合作,开始在国航的一架波音777飞机上执行工信部批准的机载宽带服务商业试飞。此次GEE与国航开始机载宽带服务的商业试飞,让机上的乘客不但可以访问Internet,还可以访问国航自主品牌的娱乐门户网站。
1. 北斗成为国际合作的重要议题
1月19日,中国与沙特阿拉伯签署《中沙卫星导航领域合作谅解备忘录》,标志着中沙在卫星导航领域建立了正式合作机制;1月20日,中国与阿拉伯国家联盟签署《中阿卫星导航领域合作谅解备忘录》,这是落实《中国对阿拉伯国家政策文件》的又一务实举措,标志着北斗以阿盟秘书处为纽带,与阿拉伯国家联盟建立了卫星导航领域正式合作机制。北斗产品输出全球30余个国家和地区,融入到周边国家的经济、社会、生活、安全各领域。
9月16日,老挝北斗卫星定位综合服务系统(CORS)首个基站在首都万象赛色塔综合开发区揭牌。系统建成后将为老挝提供高精度卫星导航、定位、授时服务,服务于老挝导航与监控、测绘工程、城乡建设、气象与灾害应急等方面。
2.卫星遥感国际合作推进星座建设
3月,联合国附属空间科技教育亚太区域中心和中国卫星全球服务联盟共同主办的“中国航天遥感技术与遥感数据应用培训班”在北航举办。
2月15-26日,联合国外空委科技小组委员会第53届会议在奥地利维也纳召开。中方代表在会议期间组织召开了金砖国家遥感卫星星座工作组第一次会议,借此推进金砖国家遥感卫星星座的合作。
5月16日,以“丝路认知——更快、更准、更广”为主题的“一带一路空间认知国际会议”在北京召开。来自40多个“一带一路”沿线及相关国家、地区及国际学术组织的300余位空间对地观测领域学者和管理专家参加会议。会议旨在进一步加强中国与“一带一路”沿线国家在对地观测领域的交流与合作,为“一带一路”空间观测的学者提供一个全方位国际学术交流的平台,增强了解、互通有无,建立“一带一路”空间国际合作的框架与机制。
3. 通信卫星领域国际合作打入欧洲市场
1月16日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射白俄罗斯通信卫星。白俄罗斯通信卫星一号是白俄罗斯共和国首颗通信卫星,也是中国航天首次向欧洲用户提供卫星在轨交付服务。这次发射任务圆满成功,标志着中国航天迈出了开拓欧洲市场、服务世界航天的重要一步。
3月9日,中国和老挝合作的老挝一号通信卫星在轨交付。老挝一号通信卫星在轨交付是中老两国在航天领域合作的里程碑,是中国航天为东盟国家实施的首个整星出口项目。中老合资的老挝亚太卫星有限公司同时成立,负责卫星的商业运营。根据协议,老挝亚太卫星有限公司正式获得老挝政府许可,将可通过老挝一号卫星开展卫星通信、卫星电视和地面移动通信等业务。