采用航天产品和服务，应对复杂挑战——2019年第一季度《航天报告》摘编

当今世界，越来越多的公司和个人正在使用定位、导航和授时（PNT）服务，以及利用对地观测（EO）与通信卫星技术和数据来获得更多利益。从商业运输到自然灾害救援，航天产品和服务正在改善人类与环境以及彼此之间的交互方式。随着世界各国对空间基础设施建设投入力度的加大，那些善于创新的人们也发现了新的机遇、新的产品和新的服务。

全球PNT服务可以协助公司或组织创建大型联网车队，以提高汽车运行时的安全性和可靠性；科学家和工程师们利用对地观测成像技术监测天然气管道及其储存库，更快地进行评估和作出反应；救援人员可以利用对地观测图像分析技术，在自然灾害期间找到安全的饮用水和可通行的交通路线。结合这些技术，人类可以应对更加复杂的挑战。

智能泊车，为卡车司机解决后顾之忧

根据欧洲法律规定，卡车司机每天只能在规定的时限内开车，超出该时限则必须休息。如果司机及其所在公司不遵守限时驾驶规定，他们将面临处罚。由于这一规定，欧洲部分卡车停车场在晚间经常车满为患，而这种情况也会造成许多潜在的不安全因素产生，例如卡车司机因为在规定时限外找不到停车场，不得不将车停在路边，而造成交通拥堵。

现在，欧洲卡车司机可以使用智能手机上的应用程序，如Traxpert公司的Parckr应用程序，跟踪并定位数千个不同的卡车停车场，还可以帮助人们实时查询卡车停车场的服务情况，包括加油站、快餐店和停车位。这些应用程序可预测热门停车场即将停满的时间，方便卡车司机提前规划行程，指导卡车司机在需要结束一天的工作或白天休息时找到一个安全的停车位。

类似Parckr这样的智能手机应用程序利用卫星EO和PNT数据，为卡车司机提供既定路线上各个卡车停靠站的全景图像信息。欧洲航天局（ESA）利用卫星监测到的移动卡车相关数据，根据其一天和一周中每天的历史运行规律来规划停车模式。这项技术利用卫星数据帮助卡车司机更安全地工作，不仅避免了处罚，还提高了道路上其他司机的驾驶安全性。

卫星监控，让自动驾驶安全便捷

自20世纪30年代以来，自动驾驶汽车的研发工作一直在持续进行中，其目标是营造更安全的道路交通环境，并让驾驶员在开车时可以自由地处理其他事情。对自动驾驶汽车的试验多年来从未中断过，但直到最近，这项技术才真正走进公众的视野。

早期的自动驾驶汽车采用射频信号进行导航，如今的自动驾驶则依赖于导航卫星及其相关技术来保证安全行驶。2018年，随着自动驾驶汽车的成熟度和实用性的提高，其向公众开放的程度也在不断加大。

自动驾驶汽车

像克罗格（Kroger）这样的美国全国连锁超市也正在尝试自动驾驶汽车服务。Kroger公司在自动驾驶汽车初创公司Nuro的帮助下，于2018年中在亚利桑那州斯科茨代尔市推出了首个零售自动配送服务，满足斯科茨代尔市老年居民的需要：通过其他方式采购日常用品使老年居民获得休闲时光。超市顾客通过智能手机应用程序订购物品，并可以选择送货日期为当天还是次日。

自动驾驶汽车配备了GPS芯片，可以根据全球成像卫星生成的本地数据进行导航和授时，类似于Google的交通警告服务。这有助于自动驾驶车辆躲避交通堵塞，及时交付货物。同时，自动驾驶车队的管理者可以利用卫星PNT和EO数据来监测和控制车辆。

智能共享，让电动平衡车方便可用

目前各国正在利用空间基础设施，以合理的价格在城市中发展替代交通方式。这类服务可以让交通变得既高效又经济，人们无需乘车上下班，也不会发生交通拥堵。从历史上看，在城市里开车的另一种选择是乘坐公共交通工具（与其他人一起乘坐公共汽车或地铁）、骑自行车或步行。2018年6月，法国巴黎开始出现电动平衡车的租赁业务。

租用电动平衡车作为一种通勤工具很有吸引力，可以避开上班高峰时段公共汽车和地铁上拥挤的人群，并能最大限度地减少骑自行车或步行所造成的体力消耗。法国巴黎的Lime公司和Bird公司同时推出了电动平衡车租赁服务，并使用智能手机应用程序进行支付。电动平衡车租赁服务使用用户手机上的应用程序以及卫星PNT数据来监管电动平衡车的实时位置和付费情况。智能手机应用程序为用户提供附近电动平衡车的停放位置，并解锁平衡车以供使用。一旦平衡车开始移动，应用程序会实时监控平衡车的使用时间（按分钟累计费用）和位置。用户结束使用后，应用程序会锁定这一地点并向用户账户收取费用。目前，这两家公司正在为市政当局和大学校园提供电动平衡车租赁服务。与普通汽车相比，电动平衡车还能够减少碳排放量和环境污染。

智能追踪，让鲨鱼免受滥捕之灾

每年有7300万条鲨鱼被杀死，这其中的主要原因在于鲨鱼鳍是作鱼翅汤的重要食材。渔民对鲨鱼鳍的追逐，使得目前有70多种鲨鱼濒临灭绝，而鲨鱼物种繁殖缓慢和成熟周期长的特质也加速了该物种的灭绝。现在，人们可以利用卫星数据来解决鲨鱼过度捕捞的问题。

长期以来，人们都是通过目视来追踪鲨鱼。追踪者在鲨鱼的鳍顶部附上色彩鲜明的标签，当鲨鱼浮出水面时这些标签就会被看到。这种观察范围是非常有限的，因为追踪者只能从海岸上观察鲨鱼，而鲨鱼的整个海洋旅程情况却无从得知。现在，研究人员将射频和声学信号标签附着到鲨鱼身上，可以利用射频技术来追踪鲨鱼。但是，目前陆基接收器数量还很少，并且当鲨鱼游到远海域时无法探测到射频信号。又由于陆基接收器所处的位置不同，根据其信号接收结果产生的鲨鱼活动数据也经常不一致。因此，人们开始利用卫星上的射频接收器来识别鲨鱼过度捕捞区域，其主要措施之一是利用卫星上的追踪器来跟踪鲨鱼身上的标签并监测保护区内的鲨鱼，以防滥捕滥杀。

从这些新型标签中收集到的位置数据使人们了解到，对鲨鱼的非法捕捞行为正是在鲨鱼保护海域中发生的。生物学家对捕获的被标记鲨鱼进行跟踪和监测，确定它们被捕获的地点（例如，菲律宾和关岛）。随后，生物学家利用相关卫星数据，对在这些保护区内非法捕鱼的船只进行监视和识别，并将船舶信息发送给当地执法部门，由其开展调查并根据当地非法捕捞法采取法律措施进行管制。

天空之眼，监测管道健康运行

油气管道泄漏会对环境造成危害，修复成本高，且可能导致周围生活和工作的人们受到严重的伤害或死亡。多年来，人们一直在使用直升机、汽车和马匹来监测管道的健康状况。可是由于安装管道的地貌类型不同、管道距离超长、以及天气条件等原因，通过这些方式检查管道受到了极大的限制。即使是通过直升机携带传感器来探测空气中的甲烷含量（表明管道是否出现泄漏），也只能检查管道的一小部分。虽然直升机可以快速到达指定区域，但检查仍需消耗大量的时间和人力成本。此外，直升机必须每两周重新检测同一区域，占用了更多时间与资源。

为鲨鱼安装通过卫星连接的信号标签

卫星可以每3到4天对某个大规模观测区域进行重访。在过去几年中，卫星遥感图像与其他遥感手段已经在管道监测中得到了一些应用。最近，人们开始利用来自导航卫星和对地观测卫星传感器的集成数据来提供管道的监测服务和相关数据。例如，合成孔径雷达（SAR）卫星不仅可以获得日光下观测区域的高分辨率数据，还可以提供黑暗处和被云层覆盖区域的遥感图像数据。利用合成孔径雷达卫星在一段时间内拍摄多幅图像并进行比较，就可以发现所观测管道状况的不同。

科学家和石油工程师们识别图像之间的任何微小变化，如泄漏引起的地面高程变化或管道结构本身的变化，通过移动卫星通信链路实时传输给系统维护人员。最后，工作人员在导航卫星引导下找到管道发生泄漏的准确位置，并对其进行评估及修复。

快速救援，减少自然灾害影响

2018年9月，印度尼西亚发生大地震。2018年11月，美国加州野火袭击了该州居民。每次自然灾害发生后，当地居民和应急处理小组都需要面对极端恶劣的环境变化。同时，因火灾而无法进入的区域，无人驾驶飞机（UAV）在高温下根本毫无用处，可以借助对地观测卫星提供的数据来帮助受灾地区的居民和救援人员。美国数字地球公司（Digital Globe）提供了这两次灾难后的卫星图像。利用卫星图像，救援小组可以确定灾区倒塌房屋、倒塌桥梁、或其他倒塌物下被困人员的位置。这些图像还帮助当地确定安全饮用水源，以及进入灾区的安全交通路线。

在灾难发生后的几小时和几天里，通信卫星也发挥着至关重要的作用。每次灾难都会影响到当地的通信基础设施，这时可以利用通信卫星将卫星图像数据传输给当地的救援人员或组织。