陕西省卫星应用进展

● 文 |北京空间科技信息研究所 高菲

陕西省卫星应用进展

● 文 |北京空间科技信息研究所 高菲

陕西是中华民族和中华文明的发祥地之一，简称“陕”或“秦”。唐代诗人杜甫《秋兴》一诗盛赞：“秦中自古帝王州”。陕西全省纵跨黄河、长江两大流域，周边与山西、河南、湖北、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、重庆8个省市接壤，是国内邻接省区数量最多的省份，具有承东启西、连接西部的区位之便，面积为20.58万km2。中国大地原点在陕西省泾阳县永乐镇。陕西地域狭长，地势南北高、中间低，有高原、山地、平原和盆地等多种地形。横跨三个气候带，南北气候差异较大。主要山脉有秦岭、大巴山等。秦岭在陕西境内有许多闻名全国的峰岭，如华山、太白山、终南山、骊山。陕西地质成矿条件优越，陕北蕴藏优质煤、石油、天然气等矿产；关中有煤、钼、非金属建材、地热等矿产；陕南出产有色金属、贵金属、黑色金属及各类非金属矿产。陕西全省已发现各类矿产138种（含亚矿种），已查明有资源储量的矿产94种。陕西省省会西安古称长安 ,有着3100多年的建城史和1100多年的建都史,先后有13个王朝在此建都,与雅典、罗马、开罗并称世界四大文明古都。陕西省处在国家西部大开发战略的首要位置,又被国家赋予了打造内陆改革开放新高地和“一带一路”倡议重要节点的重要使命。“十二五”末，陕西省战略性新兴产业增加值占陕西全省GDP比重达到10%，年度固定资产投资规模超过2200亿元，成为陕西省经济发展的重要支撑。陕西省综合科技进步水平指数居西部第一。

2017年4月14日，陕西省人民政府办公厅印发《陕西省“一带一路”建设2017年行动计划》的通知，持续推进陕西省“一带一路”建设。

《2017年陕西省政府工作报告》指出，2017年预计实现生产总值1.9万亿元、增长7.6%左右，社会消费品零售总额达到7302.57亿元、增长11%，单位GDP能耗下降3.5%，CPI涨幅控制在1.3%。报告中提出深入实施创新驱动战略，加快新旧动能接续转换，构建协同开放的创新体系，争取在第五代移动通信、北斗导航、虚拟现实等领域取得突破及示范应用。促进军民融合、央地融合、部省融合。用好军民融合产业基金，建设国家军民融合知识产权协同运用示范基地，组建10个军民融合产业联盟，培育一批“民参军”、“军转民”企业。积极培育新一代信息技术、新材料、汽车、航天航空及高端装备制造、现代化工、生物医药等新支柱产业。2016年，陕西省设立了总规模360亿元的集成电路、高端装备制造等六支产业基金。

陕西省作为我国重要的航天工业基地，已经形成了配套完整的科研、试验和生产、教育体系，先后参与包括神舟飞船在内的100多个航天器的研制与生产，具有雄厚的产业基础。全省现有航天企事业单位80余家，其中卫星应用企业和机构50余家。

陕西是科研、教育资源大省，拥有高等院校85所，如西安交通大学、西北工业大学、西安电子科技大学、西北大学等院校,各类科研机构1094所，科技人才110万，科技综合实力位居全国前列。涉及航天动力、测控、卫星设计、空间材料、空间应用等航天专业领域重点高等院校5所，国家级重点实验室12个，高级专业技术人才1.6万人，具有明显的科技和人才比较优势。从事卫星应用产业科研人员逾万人，占全国专业人才的1/3以上。

2011年5月，《陕西省“十二五”卫星应用产业发展专项规划》印发，确定重点任务为：组织实施“4633”工程，重点推进研究院、产业联盟、产业创新、公共服务等四大创新工程，着力打造卫星通信广播、卫星导航终端及位置服务、北斗卫星空间基准授时、自主遥感信息、卫星载荷与测控、航天特色旅游等六大卫星应用产业链，重点建设陕西宽带卫星通信骨干网、卫星导航应用综合服务平台、卫星遥感应用综合服务平台等三大支撑平台，加快实施卫星数字文化传播、基于北斗系统的物流车辆监控与管理、卫星遥感应用等三大示范工程，推动陕西省卫星应用产业快速发展。

2016年6月，《中国制造2025陕西实施意见》出台，明确对14个领域共100个项目提出具体建设要求，涉及总投资8041.79亿元，通过重大科技创新、智能制造、工业强基、工业品牌建设等重点任务，强化工业基础，注重集成应用，加快陕西省制造业结构调整和转型发展。

2016年9月，《陕西省“十三五”战略性新兴产业发展规划》发布，明确指出要做大做强新一代信息技术、高端装备制造、新材料等战略性新兴产业，持续引领经济中高速增长和产业中高端发展。推动高端装备制造产业突破发展，以西安高新技术产业开发区、西安经济技术开发区、西安阎良国家航空高技术产业基地、西安国家民用航天产业基地、宝鸡国家育新技术产业开发区、渭南国家高新技术开发区和汉中航空智慧新城等为承载，统筹研发、制造、应用各环节，积极推进重大装备与系统工程化应用，做大做强增材制造、航空、航天、智能装备等产业，推进制造业向智能化、绿色化、服务化发展，加快建设高端装备制造强省。到2020年，高端装备制造业产值超过3000亿元。其中，航天产业发展重点为航天运载动力及有效载荷、微小卫星群（加快推进“丝路”系列微小卫星群对地观测系统、高分辨率对地观测等重大项目实施）、卫星应用、航天特种技术应用。在卫星应用领域，加快推进以“智慧旅游”、“智慧健康”等为代表的天基智慧城市建设，以船载双频测量设备、船载安全综合信息系统等为代表的船舶卫星应用，以电子围栏、天网2.0等为代表的警用装备卫星应用，以机载和地面站特种卫星通信系统、综合卫星通信终端等为代表的卫星通信应用。加快推进数据采集系统及卫星地面站系统、卫星测控跟踪系统设备等软硬件设备研制产业化。

"天眼"瞰“八百里秦川”

在卫星遥感领域，西安测绘研究所拥有我国首颗自主高分辨率立体测绘卫星天绘一号卫星数据源和整套地面处理系统，陕西测绘地理信息局、中国煤炭地质总局航测遥感局在图像处理及应用方面处于国内领先地位，西北工业大学的高光谱遥感图像处理技术、西安交通大学成像光谱偏振探测技术处于国际先进水平。

陕西省测绘地理信息局紧密结合全省经济建设的需求，大力推进地理信息公共服务平台（“天地图·陕西”）建设。陕西省测绘地理信息在应急测绘保障、交通规划建设、区域规划、水利建设、能源建设、农村土地确权登记、扶贫点影像图和移民搬迁工程、数字城市、基于位置的服务应用、遥感考古等方面得到深入应用。

1990年，陕西省农业遥感信息中心成立，经过多年历练和积累，已初步形成一支卫星遥感应用团队，在卫星遥感数据应用方面积累了丰富经验，取得了一系列重要科技成果，具有了良好的技术和人才基础。多年来，陕西省农业遥感信息中心发布农业气象旬报，服务田间管理工作。自2004 年9月，中心就开始对全省生态环境进行遥感动态监测。“从1986年至2011年的25年间，红碱淖水体面积消失近 40%”。2008年，红碱淖被列入陕西省重要湿地名录加以保护。近年来，陕西省农业遥感信息中心对全省大气污染形势进行监测。卫星遥感监测显示：自2000年以来，陕西省降水增多，气温变化不大，气象干旱程度偏轻，沙尘天数下降，扬沙次数明显减少，省内黄河水系支流输沙量呈下降趋势。

2014年，高分辨率对地观测系统陕西数据与应用中心成立，面向陕西、辐射西北，提供遥感数据服务。

2015年8月，陕西省人民政府和中国气象局签署《陕西省人民政府和中国气象局共同推进陕西气象现代化建设协议》，确定双方共同实施“西安气象大数据应用中心”等六项重点工程项目。2016年，西安气象大数据应用中心项目纳入《陕西省国民经济和社会发展第十三个五年规划》，纳入陕西省大数据与云计算产业示范工程和“秦云工程”。2016年6月，陕西省气象局正式开始实施“天眼计划”，逐步形成“两级业务、三级服务”的发展构架，深入开展生态环境遥感调查和动态监测、环境灾害遥感监测、农业遥感技术研发和应用等项目，助力生态综合治理与发展。2017年，国家卫星遥感数据备份中心落地陕西西咸新区。

2016年，陕西省气象局首次利用遥感技术对陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等西北地区五省、自治区植被覆盖状况进行了动态监测。监测结果显示，西北地区植被指数年平均值呈上升趋势。陕西省气象局利用卫星遥感资料对西北地区2000—2015年植被情况进行了动态监测。黄龙山林区是陕西省五大林区之一，林区总面积19.4万公顷，森林覆盖率为84.6%，同时黄龙又是陕西雷暴的多发区，每年都有数起雷击引发森林起火事件。目前，气象与林业部门深度合作，初步建成黄龙山林区火情监测防御系统。该项目主要在林区建立以卫星遥感和雷电监测为核心的防御系统，通过卫星遥感跟踪监测、大气电场仪、闪电定位仪和火箭防雷等多种科技手段为林业部门第一时间提供精确的雷电监测数据、预报预警产品以及第一时间发现林火的位置、过火面积以及火势蔓延情况，为掌握林区火情、雷电灾情调查和灾后救援工作提供科学依据。

北斗参黄河汉水

陕西省是国内较早从事卫星导航技术应用开发和研究的省份之一，具备较好的产业基础和技术优势、相对完整的产业链条。在卫星导航领域，陕西省企业占据国内军用导航95%以上市场。

2013年2月，陕西省人民政府成立省北斗卫星应用示范工作领导小组，陕西省北斗导航卫星应用事业发展进入新阶段。2013年6月，陕西省北斗卫星应用示范项目通过评审，着眼于民生工程和生态保护领域，重点建设北斗产业技术创新服务平台、综合运营服务平台以及基于北斗的120急救指挥综合服务系统、畜牧业安全生产及食品安全监督管理系统、数字秦岭系统和水资源监测系统，计划在西安、延安、榆林等试点地市安装、配发各类北斗导航终端9000余台。2014年，“陕西省西安市‘北斗’智慧旅游及民生关爱示范工程”项目获国家北斗卫星导航产业重大应用示范发展专项资金2200万元。2015年，陕西省要求在全省开展以客运为重点的道路交通安全专项治理，所有“两客一危”车辆和校车都要加装卫星定位装置。

目前，陕西省北斗产业相关单位有：中国科学院国家授时中心、西安卫星测控中心、中国电子科技集团公司第二十研究所、航天恒星空间技术应用有限公司、北方通用电子集团公司、陕西烽火通信集团公司、陕西北斗金控信息服务有限公司、西安华讯微电子有限公司、西安欣创电子技术有限公司、西安航天寰星电子科技有限公司、西安合众思壮导航技术有限公司、陕西诺维北斗信息科技股份有限公司等企业。这些单位构成了陕西北斗事业发展的中坚力量。

2014年1月，中国电子科技集团公司第二十研究所被正式授权筹建陕西省北斗卫星导航产品检测中心。陕西省北斗卫星导航产品检测中心从北斗卫星导航民用应用出发，根据行业应用需求，建设集研发、设计、应用试验及验证为一体的四个重点实验室：北斗卫星导航民用用户设备实验室、应用系统实验室、地基增强系统应用实验室、北斗卫星与物联网联合应用实验室，服务于陕西省北斗卫星基础建设和推动北斗产业化应用。航天恒星空间技术应用有限公司经过多年的发展，拥有全谱型北斗一代用户机及多款北斗二代机型，是我国北斗导航产品的核心供应商，相关产品已经广泛服务于军队、国土、公安、消防、海关、交通、水利、应急、电信、物流等领域。2015年9月7日，中国—东盟汽车拉力赛举行，陕西诺维北斗信息科技股份有限公司作为唯一全程技术支持方，利用北斗相关技术确保赛事公平公正举行。

2016年10月，由西安铁路局与阿里巴巴集团共同组织的“北斗防灾监测系统落户巴山”项目启动，标志着阿里巴巴北斗防灾监测系统正式落户巴山。该设备由定位观测桩、太阳能供电系统、传感器、无线3G模块和北斗地基增强系统（北斗基准站）组成。通过“云端”定位，实时观测易滑坡山体及危石的变化情况，实现沿线滑坡的自动化全天候实时监测。

2017年3月，在北斗开放实验室及北斗开放实验室服务保障中心的支持和保障下，西安“北斗+”众创空间面向陕西省内高校发布了首批北斗微小课题，并举行了北斗开放实验室首次大规模资源赠送仪式。该批课题从各发布单位工程应用实际中提炼而来，具备紧贴企业科研需求，面向北斗综合运营，以研究方向为主导、以服务资源共建为目标等特点和优势。

“十三五”期间，陕西省将推动陕西金控北斗协同导航应用系统、军民融合综合科研基地 、四维图新西安地理信息产业园、北斗多模地基增强系统工程等北斗工程项目运行。

“天通”布网“天上人间”

陕西省卫星通信广播领域的“动中通”跟踪技术、组网技术、视频处理技术，卫星导航领域的北斗终端设计制造技术、芯片设计技术，卫星遥感领域的图像获取、传输、处理与应用技术等均处于国内领先水平。

截至2017年7月12日，陕西省直播卫星工程户户通用户达5003933户，村村通用户为566346户，有效解决了陕西省境内边远落后山区通信问题。

目前，围绕卫星电视广播、应急通信、远程教育、远程医疗、公共数据广播、数据投递等应用领域，依托中国电子科技集团公司第二十研究所、航天恒星空间技术应用有限公司、北方通用电子集团公司、中国卫通集团股份有限公司等骨干企业，陕西省正在重点发展卫星通信调制解调器、室外单元、多功能抗干扰组合天线、天地一体化综合通信网、宽带卫星通信网、卫星多媒体通信、卫星高速互联网接入系统等产品，大力推广卫星通信运营服务和数字文化传播、呼叫中心、卫星通信外包业务、数据挖掘与利用等增值业务，构建卫星通信广播产业链。陕西省正在推进建设西安VSAT宽带卫星通信主站，在各地级市、县建设虚拟主站，构建陕西省宽带卫星通信骨干网。正在组织实施卫星数字文化传播等示范应用工程，逐步满足全省范围内IP电话、互联网接入、IP电视、远程教育、应急救援等应用需求。主站扩容后，逐步辐射邻省乃至西北地区。正在积极引导专业制造商突破关键技术，开发、生产具有自主知识产权的卫星通信核心设备，构建我国首个具有自主知识产权的低成本卫星通信网，推动行业、企业应用，逐步扩大用户群，促进陕西省卫星通信产品制造业快速成长。

目前，航天恒星空间技术应用有限公司已为公安部主站系统、公安部消防局主站和分站以及军队提供卫星通信解决方案。

2016年8月16日，天通一号卫星正式为中国国土及周边海域的各类手持和小型移动终端提供语音和数据通信服务，填补了我国在卫星移动通信领域的空白，也使人们摆脱了在戈壁、山区及海上等没有地面基站信号覆盖的地方无法打通电话的状况。西安空间无线电技术研究所作为国内最具实力的星载天线研制单位，承担了大天线的研制任务。如今大天线已经登天布网，天通一号不受地形等因素影响，可以自上而下对海洋、山区和高原等地实施无缝覆盖，在恶劣的自然条件下保障正常通信。