将改变灾害管理领域格局的关键空间技术分析

文 | Omkar Nikam 蓝天翼

1.Orbital Gateway Consulting 2.北京千域空天咨询有限公司

在过去的十年中，商业航天创造了大量机会鼓励大众发展和创建基于空间应用的新业务，许多政府和私人参与者对各种垂直市场持续表现出浓厚兴趣。在空间应用的细分市场中，灾害管理领域仍然存在相当的空白，目前只成立了少数几家公司。森林火灾、冰川融化和全球气候变化活动等若干正在发生的自然事件表明，卫星通信和对地观测等空间技术距离成为真正改变游戏规则的技术尚存在巨大差距。虽然有很多技术可以帮助人类减少自然灾害造成的经济损失，但以下是一些最重要的商业航天技术，它们将扩大灾害管理领域的市场机会。

一、小卫星和微小卫星

2019年最热门的话题之一是小卫星在对地观测和卫星通信领域的兴起。据报道，到下个十年末，将有6000多颗质量在50～1000kg之间的小卫星和微小卫星绕地球运行。小卫星是商业航天市场的新亮点，将有助于发展中国家以最低成本开展空间应用。目前许多太平洋岛国都在遭受气候变化威胁。海平面上升已导致基里巴斯共和国大多数沿海城市被淹没。与邻近的发达国家相比，这样一些岛国的财政预算相对较少，因此，小卫星技术将在空间应用方面创造新的机会，并有利于灾害管理部门采取可行的地面措施来减少自然灾害造成的损失。

瑞典初创公司ReOrbit已进入微小卫星垂直领域市场。ReOrbit独特的服务产品之一是可通用的模块化微小卫星平台，质量在50～150 kg之间，旨在利用即插即用接口。在新航天技术时代，空间应用的民用和商业市场广阔，像ReOrbit这样的初创公司将有助于扩大政府和私营公司的机会。与质量超过3000kg的大卫星相比，发展中国家能大规模利用这种微卫星平台。同样，专门从事微卫星技术的日本公司Axelspace也在对地观测市场建立了一个新领域，微小卫星将在海洋监测、天气预报、洪水管理等方面发挥关键作用。由于新兴航天国家的数量不断增长，小卫星和微小卫星平台将很快成为卫星市场的一个重要组成部分。

二、合成孔径雷达卫星成像

卫星成像一直在提供地球上人类无法涉足区域中最关键的信息。在过去的几年中，由于在恶劣天气条件下合成孔径雷达（SAR）卫星成像仍具有提供关键信息的独特能力，所以在对地观测市场中受到广泛关注。SAR成像可使用户创建物体的二维和三维图像，可以为自然和人为威胁提供解决方案，例如山体滑坡、森林砍伐、火山和地震监测、漏油以及军事监视等。冰眼公司（ICEYE）是芬兰的一家SAR卫星运营商，专门为公共和私营公司提供SAR成像服务。ICEYE提供服务的关键领域之一是金融和保险业。为易受自然灾害影响地区提供服务的保险公司有时会因与财产损失有关的不准确信息而承担重大损失，SAR成像可为保险公司提供实时信息，以提高处理保险索赔的准确性。

SAR卫星图像在民用、商业以及军用市场垂直领域的应用，为对地观测市场确定了商业应用基调。在接下来的几年中，危机和安全管理机构能够为公共和私营实体提供更可靠的信息，以最大程度地减少与自然灾害相关的损失并提高数据采集的效率。尽管现在有多家公司进入SAR卫星市场，但SAR卫星图像的应用非常广泛，可以在利润丰厚的对地观测市场中容纳更多参与者。

三、GNSS和卫星物联网

一方面，卫星物联网开启了将全球导航卫星系统（GNSS）集成到像汽车和工业维护这样的商业市场。另一方面，用于灾害管理的GNSS和卫星物联网的应用处于发展阶段，只有少数几家私营公司目前在卫星物联网市场中运营。回顾最近发生的一些自然灾害，例如亚马逊森林大火和澳大利亚山林大火，GNSS和卫星物联网可通过瞄准灾害管理领域来争取一部分民用市场。与SAR图像类似，如果定位于与自然和人为灾害相关的市场，GNSS和卫星物联网能创造奇迹。

石油和天然气管道泄漏、资产管理、紧急警报以及通信系统是基于卫星物联网的一些重要应用。GNSS市场拥有多种导航系统，例如北斗、准天顶卫星系统（QZSS）、印度区域导航卫星系统以及GPS、Galileo和GLONASS，导航服务提供商现在拥有在全球范围内大规模扩展其业务范围的许多选择。

GNSS和卫星物联网都将填补灾前通知的空白，并向相关用户提供准确的警报。欧洲通信卫星公司（Eutelsat）、铱星公司（Iridium）、瑞士商业航天创业公司Astrocast、荷兰太空创业公司Hiber、美国技术数据公司（OQ Technology）、R3物联网（R3IoT）等是卫星物联网市场中的主要参与者。尽管欧洲的Galileo卫星导航系统已经加快了商业步伐以吸引灾害管理领域的全球客户，但对于大多数容易遭受自然灾害的亚洲国家而言，中国的北斗卫星导航系统将是可靠的选择。尽管GPS目前在导航市场上处于领先地位，但随着机器对机器（M2M）和卫星物联网等技术的出现，私营公司现在可以根据地区需求为灾害管理部门定制导航服务。

四、结语

卫星技术正在迅速发展，M2M、人工智能（AI）和大数据等众多技术在为终端用户提供相关产品上起着举足轻重的作用。尽管灾害管理为卫星公司提供了潜在的市场机会，但下游市场则需要适应迅速开发的新空间应用。印度、澳大利亚、英国、日本和荷兰投资数百万美元开发卫星应用以应对自然灾害，美国、法国和德国等国家也在扩大卫星应用应对人为威胁的范围。

近年来，全球气候变化问题日益严重，亚洲和欧洲的许多国家都受到热浪袭击，政府机构应将灾害管理作为未来十年需要应对的头等大事之一。如上所述，空间技术正变得更加经济、可靠，发展中国家应采取措施为空间应用分配适当的预算。