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千乘探索任文青谈商业微小卫星的创新与应用

2019-07-15 15:34:48  责任编辑:贾安春  出处:泰伯网

  “当今世界任何领域的创新都不再是单点突破,而是一个生态协同进化、量变引起质变的结果。我们已经从单一产品创新的时代,进入到了系统工程创新的时代。颠覆性创新大概率会发生在生态创新过程中,商业航天尤其如此。”北京千乘探索科技有限公司市场总监任文青在演讲中如是说到。

  在座的各位嘉宾,各位朋友,大家下午好!我今天报告的题目是:商业微小卫星的创新与应用。

  我叫任文青,来自北京千乘探索科技有限公司,千乘探索是一家涵盖商业微小卫星研制、卫星测控及星座运营、卫星数据应用等多个产业链环节的创新型商业航天公司。今天的报告,一方面是我们公司过去两年工作的总结;一方面也是我们在商业微小卫星创新与应用方面的思考与实践。

  2014年11月,国务院发布60号文,明确提出“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。完善民用遥感卫星数据政策,加强政府采购服务,鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星,提供市场化、专业化服务。”国务院60号文代表着中国商业航天的大幕以卫星遥感为切入点徐徐拉开。

  2017年4月,千乘探索公司成立,到今年四月份刚好成立两年。创始团队出身于航天科技集团一院、五院、航天科工集团二院、三院,电子科技集团等单位,具有一系列国家重大航天工程的研制及发射经验。公司定位为卫星研制及数据应用服务商,从航天产业链布局的角度切入,涵盖商业微小卫星研制、卫星测控及星座运营、卫星数据应用等环节。

  千乘探索创新性地提出了“遥感+”数据应用服务,就是利用自主知识产权的卫星星座,在高时空分辨率遥感数据服务的基础上,增加卫星窄带通信服务。从“可视”和“可测”两个维度同时获取地面目标信息,帮助用户大幅提升地面信息感知能力和数据价值。

  在成立两年的时间里,我们完成了“业务卫星+地面站+指挥控制中心+数据处理中心”的天地大系统全产业链落地布局。成为国内涵盖“研制卫星、运营卫星、应用卫星”产业链核心环节的民营商业航天卫星数据公司。

  我们的业务简单可以用三个字来概括:做、管、用,也就是“做卫星、管卫星、用卫星”。

  下面我将分别展开来介绍一下。

  首先说做卫星。这方面,我们强调卫星研制的自主可控,包括团队、知识产权、地面设备、场地等等。我们公司研发人员占到团队成员的67%,大部分曾任职于国家航天核心研制单位,参与过高分卫星、风云卫星、北斗卫星、实践卫星及多个国家重大工程的研制与发射任务,具备丰富的航天产品研发及工程应用经验。技术团队在体制内型号研制一线最短工作经验8年,最长的13年。公司成立短短两年,我们已经申请了30余项自主知识产权。我们拥有自己的地面工装和测试设备,自己专利的测试软件,可以独立自主完成卫星设计、总装、试验等全生命周期研制工作。

  这是这个阶段我们的卫星AIT中心。我们也正在海淀区政府的大力支持下,建设千乘探索自有的AIT中心,今年年底投入使用后可同时容纳5颗卫星的总装与测试。我们的第一颗卫星“千乘一号01星”,海淀区政府冠名“海创千乘”号,起飞状态重量65kg,可见光分辨率2米,同时搭载了20kbps的窄带通信载荷。这是中国商业航天市场放开后由创业公司自主研发的规模最大的一颗卫星,也是商业航天领域第一颗可以同时提供遥感数据服务和窄带通信服务的业务卫星,在商业微小卫星低成本多载荷融合数据服务的领域取得了很好的先发优势。

  “海创千乘”号卫星近期就将起运,公路运输到酒泉卫星发射中心,按计划下个月发射入轨,到时候也欢迎各界朋友到我们公司自己的北京指控中心参观发射,位置就在中关村前沿技术创新中心。

  过去两年,千乘探索除了研制卫星,还在建设运营卫星的基础设施上下了大功夫。主要分为三块:自建卫星地面站网、自建卫星指挥控制中心、自研数据处理系统。

  目前,我们建成两套地面站,北京站和内蒙站。北京站位于北京北部,官厅水库南岸, 天线口径7.5米,整站重量5.5吨。支持X频段测控、数传;内蒙站,整站重量200公斤,天线长度2.7米,支持U/V频段测控。通过自建测控数传一体化地面站网,我们实现了天地链路“自主可控”。

  同时,我们建设了自己的卫星指挥控制中心,位于北京市中关村前沿技术创新中心。遥测、遥控、任务规划、数据处理及业务应用系统均由我们自主研发。北京指挥控制中心,通过自主研发的系统软件,以及卫星地面站网,可以实现多星多站的实时管理,以及卫星数据的自动处理及分发。自建卫星指挥控制中心,我们实现了卫星星座运营的“自主可控”。

  北京卫星指控中心、卫星地面站网、基础网络组成了千乘测控网,这是我们数据服务系统的基础设施。有了这套设施,利用先进的星座调度算法,我们就可以实现卫星状态监测、卫星任务调度、数据自动化处理、业务自动化运营。

  在做卫星和管卫星这块,我们实现了三个自主可控,即研制卫星自主可控、天地链路自主可控、星座运营自主可控。在目前卫星资源相对紧缺的现状下,完成“做”和“管”,是做好卫星应用的前提。

  刚才讲到,我们创新性地提出了“遥感+”服务体系,具体就是我们的智能卫星数据服务系统。

  “遥感+”智能卫星数据服务系统,是千乘探索公司典型的数据服务模式,全套系统均由公司自主研发,具备高度定制化、高度智能化、自主可控、快速响应等特点。这是智能卫星数据服务系统的原型。用户登录进去以后,不仅可以看到每颗卫星的数量和它们的任务情况,也可以查看千乘各个地面站的任务情况。系统提供卫星遥感图像采集与分发的互联网全流程服务,实现非专业用户一键下单、专业用户API系统对接,支持偶发需求、面目标拼接、定期监视等多种类型遥感需求的执行追踪和数据交付。

  在向用户开放卫星星座控制权、提供遥感数据采集服务的基础上,进一步实现了遥感数据处理、信息提取、结构化封装和智能应用服务,确保用户从需求到结果的一站式卫星数据服务体验。这是千乘天地链路,我们称其为天地系统,提供“黑盒”式数据服务。这个“黑盒”是针对用户来说的,它由千乘探索卫星星座、卫星指挥控制中心、卫星地面站网,和快速响应平台组成。这个快速响应平台,就是用于快速响应用户的需求,它是用户和我们服务的触点。用户可以通过两种模式获取我们的服务,网站人工登陆,或者API系统对接。任意一种模式,用户都可以获得系统自动化的服务,不管是拍照、视频、可见光推扫、凝视、窄带通信服务,系统自动安排任务,自动化处理,然后分发给用户。

  千乘探索卫星星座、快速响应平台、卫星地面站网、卫星指挥控制中心,形成大闭环,除此之外还有一个小闭环。我们把它叫做实时响应系统,在某一些场景下,我们可以让渡部分卫星控制权,机动用户通过移动终端,结合我们的RCPNT终端,直接控制过顶卫星执行成像任务,并将数据传回车载移动地面站,或者任选地面站,从发令到出图最快可在10分钟内完成。移动终端、RCPNT终端和移动地面站,直接就和千乘探索卫星星座形成了数据闭环。

  我们研制的RCPNT终端,具备北斗/GPS双模导航模块,可以实现用户端“遥感+通信+导航”的数据融合业务应用。在国防领域,可以为用户提供快速对地观测服务;在民用领域,可以为用户提供应急管理等服务。之所以能做到这一点,是基于千乘探索卫星星座“遥感+窄带通信”的创新。机动用户能直接给卫星发指令。这就是基于千乘探索全产业链的垂直整合,结合卫星的创新,带来的商业微小卫星的创新应用。

  千乘探索从事的方向是商业遥感,但不是简单的数据分发与处理,我们的重点在附加值更高、对产业链基础要求更高的天基信息应用解决方案服务,帮助用户大幅提升地面信息感知能力,为用户创造更大的价值。

  过去两年,在研制卫星、建设卫星运营基础设施和数据处理系统的同时,我们的方向和模式得到了广大用户的认可与支持。目前,千乘探索已与国土、农业、城市管理、应急管理、保险和国防等领域建立了长期稳固的合作关系。

  刚才讲到,千乘一号01星,“海创千乘”号,近期将发射入轨。公司规划未来四年至少建成两个星座,千乘一号和千乘二号,共20颗卫星,形成 “20星4站1中心”的布局。到目前为止,千乘探索已完成1星1站1中心的建设部署工作。

  1星,即第一颗卫星“海创千乘”号卫星。

  1站,即第一座地面站“千乘测控网北京站”,具备测控数传一体化功能,天线口径7.5米,已成功建设部署在北京北部。刚才说的内蒙站不在大规划里,像内蒙站这种规模的地面站我们按用户的需求在全球部署若干套。

  1中心,即千乘测控网北京中心,具备多颗卫星、多套地面站实时管理能力。

  以上,我从“做卫星、管卫星、用卫星”这三个方面讲了我们在商业微小卫星创新与应用方面进行的实践和探索。

  商业航天仍然处于发展的早期,它的发展和成熟不仅需要产品和模式的创新,更有赖于整个产业链的协同带来的商业航天生态的发展和完善。作为商业航天产业的一员,千乘探索相信,只有行业整体协同发展,形成良好的创新生态,商业航天产业才能发展、壮大和成熟起来。

  千乘探索自成立以来得到了北京市、海淀区两级政府的大力支持。中关村作为国家创新创业的中心,高度关注商业航天产业的发展。我们也透露一点目前正在开展的工作,海淀区政府委托我们,正在进行中关村商业航天产业创新联盟的筹建工作,目标是实现产业资源的有效整合和市场应用场景的快速落地,通过资本和市场的双重激励,尽快把商业航天产业做大做强。希望通过集聚以北京市为核心的优质产业资源,通过产业园区、专项政策、专项基金、产业联盟等手段,增强各企业技术创新能力,加速商业航天产业链各环节企业的发展速度,提升创新发展质量。除卫星、火箭等产业链基础环节的企业之外,还要纳入前端单机产品和先进技术研发、后端卫星数据和服务应用的优质企业。在此,我们也希望商业航天、地理信息、智慧城市、大数据等等相关领域优秀企业,群策群力,共同打造出中国商业航天自主创新示范区。

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