微纳星空：“敢于啃最硬的骨头”的民营卫星制造企业

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全球日益增长的卫星应用及服务需求，促使卫星制造和卫星发射市场正在以前所未有的速度向前发展。

自2015年开始，中国鼓励引导民间资本和社会力量有序参与航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品服务、卫星运营等航天活动，大力发展商业航天产业，从此开启了民营企业制造卫星、发射卫星的新征程。

不久前，北京微纳星空科技有限公司（以下简称“微纳星空”）联合创始人兼副总经理郇一恒接受了本刊记者的采访。他指出，“过去，只有國营大企业才能造卫星；如今，很多民营企业加入到制造卫星的阵营当中。民营卫星企业的壮大，将大幅提升中国航天产业的商用和民用价值。”

微纳星空于2017年成立，是一家位于中关村科学城的民营卫星制造企业，主要从事整星研发制造服务，自主研发微纳卫星平台和核心部组件业务。

依托中国航天六十多年来的发展和沉淀，微纳星空通过深度研发核心技术、充分发挥效率优势、显著降低运营成本，目前已具备500公斤以内卫星整星和部件研制能力，包括最核心的星务管理、姿态轨道控制等分系统以及关键单机的研制。

以国际化为目标，微纳星空正在向国际领先的商业卫星公司大跨步迈进。

一份高质量的成绩单

2017年8月，郇一恒与其他三位合伙人怀着“造卫星上天”的宏大梦想，来到中关村永丰科技园区中关村壹号，创立了北京微纳星空科技有限公司。

“这里有良好的创业氛围，与卫星相关的科研院所、公司林立，专业人才众多，产业聚集效应明显。”郇一恒强调。

微纳星空以技术创新为引领，扎根园区创业，仅两年有余，已经完成了5次卫星发射任务，14颗星在研等待交付，在中小卫星制造领域，交出了一份高质量的成绩单。

2018年8月14日，由微纳星空负责的“海南一号”卫星整星方案顺利通过用户组织的专家评审。“海南一号”卫星基于微纳星空50公斤级卫星平台设计，搭载有光学传感器和AIS系统，在500公里的低倾角轨道组成低纬度观测星座。

2018年8月下旬，侣行夫妇利用微纳星空提供的“动中通”系统成功完成了“直播非洲”节目。高性能的卫通系统解决方案和全面的技术服务，让侣行团队可以自由穿梭于非洲，进行实时流畅的直播。

2018年10月27日，由微纳星空自主研发的“未来号”卫星，在酒泉卫星发射中心搭乘“朱雀一号”运载火箭升空。尽管因火箭原因，星沉大海，这次任务仍是中国首次由民营企业执行入轨发射，且民营卫星作为唯一主星完成发射申请，并全部由民营企业设计、生产、制造的纯商业航天项目，开创了中国民营航天的先河。

2018年10月29日上午8点43分，北京微纳星空科技有限公司深度参与的某卫星搭乘长征二号丙运载火箭（CZ-2C），在酒泉卫星发射中心顺利升空。微纳星空团队提供了该卫星的“大脑”和“小脑”，在轨表现优异，获得用户高度赞扬。

2018年12月7日12时12分，由微纳星空自主研制的“微纳一号”卫星，在酒泉卫星发射中心由CZ-2D运载火箭发射升空。遥测数据显示卫星状态良好。“微纳一号”卫星是公司为客户研制的一颗商业遥感业务卫星，此次发射是微纳星空的第三次发射任务，标志着公司的微纳卫星平台技术走向成熟。

2018年12月18日，由微纳星空负责的“中科一号”卫星系统设计方案顺利通过用户组织的专家评审。“中科一号”卫星一期工程由两颗高分辨率商业遥感卫星组成，基于微纳星空200公斤级卫星平台设计，具有轻量化、一体化、低成本、长寿命、高可靠等优点。由微纳星空提供整套卫星在轨交付服务。

2019年8月17日， 由微纳星空研制的“星时代-5”微小遥感卫星，在中国酒泉卫星发射中心由“捷龙一号”运载火箭发射升空，卫星顺利进入预定轨道。卫星在入轨之后短时间内即成功完成首批图像回传，在24小时内实现任务规划、指令上行、目标拍摄、数据下传、接收分析等一系列复杂工作，功能性能表现优异。

2019年12月20日，由微纳星空研制的仪征一号（天雁01）、星时代-8（天雁02）和未来号-1R卫星在太原卫星发射中心搭载长征四号乙火箭成功升空，卫星顺利进入预定轨道。

当天11点38分，微纳卫星老挝地面接收站成功收到仪征一号卫星遥测数据，11时39分，仪征一号卫星天线、太阳能帆板顺利展开。微纳星空飞控团队在第一时间内对卫星状态进行监测。数据表明，星箭分离后卫星星务系统工作正常，顺利开始进行星上任务调度和管理，顺利启动飞行程控，并在较短时间内完成消旋。随后卫星快速捕获太阳并建立对日巡航姿态，确保了整星能源采集和安全。

微纳星空飞控团队在短时间内成功完成了指令上行测试，卫星飞行正常、姿态稳定、遥控遥测正常。同时，电源、星务、姿控、测控和热控等分系统的工作可靠、稳定，各项功能性能表现优异。尤其是几颗卫星在仅仅发射14小时后，就完成了一次任务执行，成功获得高清遥感影像，又一次创造“航天速度”。

仪征一号卫星的重量为72公斤，是一颗高分辨率遥感业务卫星，可为国土空间规划、国土空间用途分析等工作的开展提供及时、准确的影像数据。这三颗卫星都是以遥感卫星，用在资源保护和城市规划，包括环境探测，还有地理信息的应用。

此次，“一箭三星”任务的圆满完成，代表微纳星空50公斤级微纳卫星平台制造技术已经成熟。目前，公司正在逐步攻克100公斤级、200公斤级及500公斤级中小卫星平台技术。

郇一恒对记者透露，“目前公司还有14颗卫星在研，2020年将陆续进入制造服务交付期。”

在商业航天产业链中，卫星起的是中枢和牵头的作用。“发射卫星，既可以提振国民信心，还能切实地服务大众，提升国家的遥感、通讯等服务能力。”郇一恒强调。

在这一领域，发展中国家表现得更为迫切。据统计，全球还有100多个国家没有制造发射过卫星，这是中国卫星公司走出去的契机。

为此，微纳星空还制定了自己的国际化战略，希望借助“一带一路”倡议的东风，挖掘沿线国家市场。“截至目前，已经有包括埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亚、泰国、秘鲁、智利、葡萄牙、德国等国的客户参观调研了微纳星空北京总部。

“有了卫星，可以更好地开展灾害预报、地质勘探、森林资源保护等数据应用。2019年发生的亚马逊森林大火，就是通过卫星数据发现的。”

郇一恒对记者说：“我们会为国外客户提供更有竞争力的卫星产品。而且，为了向国外客户履约，公司专门增加了卫星英语培训服务。”

除了抢占国际市场外，微纳星空的客户还包括政府、军方和企业。公司已经交付的卫星，用来提供城市规划、资源探测、城市安全等方面等数据服务。

“未来的产品线和市场方向，都会以客户的需求为中心做及时调整”，郇一恒说。

“自我造血”和融资驱动

“对技术长存敬畏之心，才能走得更远。”

郇一恒做了个生动的比喻：“卫星就像在高速路上奔跑的小车，你可以把卫星平台做到像宝马、奔驰那样，每小时跑200公里、300公里都能稳稳的，这就是技术。”

技术是卫星制造企业的根本和灵魂，它的技术门槛就是在不断的在轨发射试验中提升卫星的能力和可靠性。只要卫星产品质量过关，企业靠产品就能活下去。

但很多民营卫星公司往往要面对一个现实问题，一些核心控制算法和精密零部件掌握在国营企业或国外商业公司手里。如此一来，开展技术创新，自主掌握核心技术和关键技术，成为很多民营公司的梦想。

一直以来，微纳星空团队敢于“啃最硬的骨头”，善于创新技术攻关。“以匠心追求精雕细磨的创新研发，以狂热制造完美主义卫星产品”，是团队对自我的高标准、严要求。

2019年10月18日，在由创投界风向标清科集团举办的“Venture50”评选中，微纳星空荣登“中国最具投资价值企业50强风云榜”。

2019年10月31日，在第二届丝路商业航天大会上，微纳星空凭借自主创新的商业航天科技能力蝉联两届“商业航天30强”。

公司成立仅两年有余，却在平台研制、发射任务、市场开拓方面成绩卓著。据郇一恒介绍，微纳星空目前已具备500公斤以内卫星整星和部件研制能力，包括最核心的星务管理、姿态轨道控制等分系统以及关键单机的研制。除此之外，微纳星空还拥有国内民营企业中领先的卫星AIT中心，能够满足6星并行研制的需求。同时，系列化的卫星便携地面站和卫星通信应用终端已完成研制。

对此，郇一恒对记者强调：“民营企业不能再按国有企业那一套造卫星，吃不消。”

“国企是不计成本，保证质量。而民企走的商业化路径，一方面要降成本，另一方面还要力保产品的可靠性。”为此，微纳星空制定了几项创新策略。

“第一，我们建立了自主可控的产品供应链体系。通过大幅增加供应链企业，保证我们的产品零部件既由外企供应，又由民企和国企供应。通过供应链多样化可控，来保证卫星制造成本可控。”

“第二，我们在大量采用工业级器件替代宇航级器件的同时，通过创新的可靠性设计方法，在硬件加固和软件冗余上下功夫，提升整体的安全性能。”

“第三，我们精简反复的地面实物试验，同时加大在虚拟仿真设计技术上的投入，并依靠自主建造卫星的优势对核心部组件提前进行在轨验证，快速提升产品的成熟度。”

“第四，也是最为重要的一点，核心技术要掌握在自己手中。我们对关键部件做自主研发，例如星务计算机系统，实现了硬件和软件系统的自主研发和设计，从而完全替代了国外供应商的产品。”

郇一恒强调：“星务计算机相当于卫星的大脑，指挥和监控卫星所有部件，负责卫星的任务规划、数据的管理、信号的采集。另外，公司自主研发的控制计算机，是卫星的小脑，工作人员投入了大量精力研究算法，控制系统主管卫星的姿态和轨道控制，是执行任务的关键环节。”

不仅如此，微纳星空还在流程上做了优化，为及时快速交付卫星争取了大量的时间。

“无论是从项目立项到方案论证，还是从前期设计到器件采购，抑或是从产品投产到总装测试，很多可以交叉进行的项目同时做，筹备期长的任务能先确定的先提出来，先把短板解决了。”郇一恒说，流程优化的结果是，100公斤以内的卫星，最快在6个月内完成制造交付任务；100公斤级、200公斤级的卫星10-12个月完成交付。

流程优化了，可靠性又怎么解决？团队想到的办法是，把产品模块化、標准化、系列化，像造车一样，打造几个不同的平台，把平台的接口设计得更柔性，让客户的多样化需求与系列化的标准平台进行适配。这样，型谱化的设计显著提升了产品的成熟度和可靠性。

微纳星空的这种快速设计制造方法，既降低了卫星研制成本，又缩短了研制周期，在卫星的批量化生产方面，实现了高效率、低成本、高质量、高安全和信息化。

商业航天市场具有高投入、高风险、高技术含量的特点，因此资本的助推对初创公司的成长十分关键。事实证明，像微纳星空这样的具备核心技术能力的卫星制造企业，更容易获得市场订单和资本的加持。

微纳星空在成立之初，就获得了创想天使基金领投、元航资本和中科创星跟投的千万级天使轮融资。

2018年9月，微纳星空完成数千万元A轮融资，由涌铧资本领投，安芙兰资本、沣扬资本、世纪资本等专业机构跟投，老股东创想天使继续追投。

2018年12月，公司获得数千万元战略投资，投资方为中国航天科工集团有限公司旗下长江航天产业基金。根据官网显示，微纳星空于2018年完成总计融资达到亿元规模。

2019年9月18日，微纳星空宣布完成数千万元A+轮融资，由新股东深创投、科鑫资本，涌铧资本、中科创星、创想未来等联合投资。本轮融资主要用于扩展业务布局、加强研发力度、产品形态、业务创新和人才引进等方面。

2020年3月2日，微纳星空对外披露已完成近亿元人民币A++轮融资，新股东比邻资本领投，创想未来等老股东跟投。本轮融资将主要用于200公斤以上卫星的研制和发射。

创新共享卫星时代

“未来，航天技术与服务的创新步伐仍将继续，新的商业模式将助推跨行业间的互联，将进一步推进航天产业生态系统的变革。”

郇一恒强调，微纳星空将融入更多产业集群、打造创新链条，努力构建天地一体、区域协作、多方联动的卫星应用产业新业态，与用户和产业上下游共享卫星时代。

下一步，5G“上”卫星和构建卫星物联网，将是微纳星空创新探索的重要“战场”。

提到5G，2020年初，在新冠肺炎疫情阻击战中，5G技术大显身手，高清直播、远程会诊、智能机器人……都是疫情防控中的“神兵利器”。利用5G网络搭建的远程会诊平台，可以支持两地的医疗专家通过视频分享病患的医疗档案进行诊断。5G的大带宽、低时延等特性，让诊疗更加高效、便捷、安全，对远程医疗等医疗应用意义深远。

不仅如此，除了“抗疫”，由5G带来的颠覆传统互联网应用的革命，也就是业界普遍看好的“互联网的下半场”，将带动消费互联网向产业互联网转变。

5G解决的是大连接的容量能力，它让“万物互联”变得不那么遥不可期。车联网、物联网、工业制造、进销存管理等大量的工业应用，随着5G技术的成熟迭代，正不断地向前推动中国智能制造的步伐。

在基础设施构建领域，从地面5G基站到空中5G卫星，卫星应用和5G技术的结合也有了更多的可能。

对此，郇一恒向记者介绍，“5G应用是低轨卫星未来的技术前景之一。目前，我们已经与国内一家知名通信公司和985院校达成了5G领域的项目合作，三方将共同开展5G‘上卫星的探索和验证，并且共同享有项目开发权。”

在这个产学研合作项目中，微纳星空提供卫星平台支持，另一家公司提供通讯协议技术，高校进行原理论证和创新应用探索，三方合作开展技术验证工作。

“与以往的服务相比，5G应用对小卫星的稳定性提出了更高的要求，需要小卫星具备长期大功率供电的可靠性。所以，我们必须持续提升卫星的承载性能，具体而言，就是要提升卫星的供电能力、数据传送能力、自控稳定性等。”

验证5G“上”卫星的同时，微纳星空还将视角瞄向了物联网领域。

“物联网是大方向，民营企业一定能实现卫星星座和组网。但是，这也考验着企业的创新和承载能力。”郇一恒说，开发物联网卫星平台是微纳星空的重要举措。

地面物联网往往受到海洋、高空、山区等环境条件的限制，而卫星物联网则没有这些“成长的烦恼”。

更为令人惊喜的是，卫星物联网有着非常宽泛的应用场景。比如说，在各种人迹罕至的地区，对水文监测、大气环境、土地沙漠等开展长期的环境监测。在无人值守的情况下，就可以对森林防火、地质灾害、水灾旱灾等情况进行灾害预警和灾情上报。它还可以对濒危兽类、珍稀鸟类等野生动物做定位监控、生理状态采集和防偷猎措施等。针对畜牧养殖和渔业，开展远海水文数据监测、山区牛羊定位管理、农场林场农情监控等。就连物流无人机、运输无人机的数据传输，卫星物联网也可以确保大型无人机飞到哪里都能及时回传位置数据等。

“近日，我們为客户定制的一颗卫星就担负着物联网应用的创新使命。”

郇一恒进一步解释说：“单颗星满足不了物联网的要求，它需要多个卫星组成星座来满足对大覆盖、实时性的要求。”

“另外，物联网卫星都在向小卫星低轨道发展，有助于降低卫星要求，也有助于降低地面终端的功耗，这样用户终端不需要很大，最小的可以做到硬币大小。”

为了适应这样的技术场景，郇一恒表示，“未来，我们要提高卫星的批量生产保障能力。当前，我们在生产工艺上，还是在一颗一颗地造卫星。如果一次发射几十颗卫星，怎么造出来呢？除了规模提升，建立卫星自动工厂、大幅度投入人工智能装备是微纳星空未来要走的道路。”

除了5G“上”卫星和卫星物联网外，微纳星空的创新探索还在继续。用董事长吴树范的话说，民营航天深不见底，“你不到那个地方，你就看不到。所以，你必须往那儿走。走到那儿，你会发现有更多的机会，在前方等着你。”