一.國(guó)內(nèi)外小衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1小衛(wèi)星技術(shù)高度發(fā)展

　　小衛(wèi)星具有功能密度高、靈活性強(qiáng)、研制周期短、開發(fā)成本低等優(yōu)勢(shì)，已成為當(dāng)前全球空間技術(shù)領(lǐng)域的三大研究熱點(diǎn)與發(fā)展前沿之一，尤其是以編隊(duì)或星座方式協(xié)同飛行的小衛(wèi)星星座更是受到全球宇航界的青睞。

　　--《國(guó)內(nèi)現(xiàn)代小衛(wèi)星研制的發(fā)展歷程》

　　基于集成公用模塊技術(shù)和微電子機(jī)電集成系統(tǒng)的發(fā)展，小衛(wèi)星技術(shù)在過去的二十年中取得了一系列進(jìn)步。

　　在有效載荷、結(jié)構(gòu)、熱控制、姿軌控、電源、數(shù)管、通信、測(cè)控和推進(jìn)等關(guān)鍵細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域取得巨大進(jìn)展。石墨復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，先進(jìn)星敏感器，磁懸浮反作用輪，砷化鎵太陽(yáng)能電池，先進(jìn)星上計(jì)算機(jī)等技術(shù)取得了突破。其中國(guó)內(nèi)磁懸浮反作用飛輪的研制首先在我航完成。在小衛(wèi)星有效載荷研究取得突破性進(jìn)展。“十一·五”期間，北京空間機(jī)電研究所、中科院長(zhǎng)春光機(jī)所、西安光機(jī)所等國(guó)內(nèi)科研單位在星載三反光學(xué)系統(tǒng)研制技術(shù)上紛紛取得突破，將我國(guó)遙感小衛(wèi)星的對(duì)地觀測(cè)分辨率由5 米迅速提升至亞米級(jí)。類似的例子在國(guó)內(nèi)外還有很多。

　　以整星載荷比為標(biāo)準(zhǔn)來衡量，現(xiàn)代小衛(wèi)星的有效載荷從90年代初的僅占全星20%發(fā)展到可占全星70%左右。“天拓一號(hào)”是全球首顆實(shí)現(xiàn)將電源控制、星務(wù)管理、姿態(tài)確定與控制和測(cè)控?cái)?shù)傳等核心功能部件全部集成在單塊電路板上的單板納星。

　　從全星質(zhì)量上看，衛(wèi)星進(jìn)一步小型化，輕量化。從數(shù)百公斤級(jí)的小衛(wèi)星，發(fā)展到數(shù)公斤級(jí)的立方星，再到將星上元器件集成到一塊電路板上的芯片衛(wèi)星，小衛(wèi)星已邁入高度集成的新時(shí)代。

　　小衛(wèi)星星座和編隊(duì)飛行技術(shù)邁入實(shí)用化階段，星間鏈路/組網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也取得相當(dāng)發(fā)展。

　　小衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)也取得了新進(jìn)步。從早期的由大衛(wèi)星搭載發(fā)射，發(fā)展到可由專門的小型化運(yùn)載火箭多星發(fā)射或是由空間站機(jī)構(gòu)釋放發(fā)射，小衛(wèi)星入軌的到了更好保障。

　　這一切表明，利用微小衛(wèi)星完成大衛(wèi)星的相當(dāng)部分工作，開啟小衛(wèi)星的全面市場(chǎng)化階段，時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟了。

　　1.2小衛(wèi)星應(yīng)用全面開花

　　在衛(wèi)星應(yīng)用的主要領(lǐng)域(導(dǎo)航，遙感，通信)等方面，微小衛(wèi)星均嶄露頭角，同時(shí)，在一些航天應(yīng)用新領(lǐng)域，小衛(wèi)星也有不俗表現(xiàn)。

　　在衛(wèi)星導(dǎo)航方面，小衛(wèi)星可以提供信號(hào)輔助增強(qiáng)功能，降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)可靠性，覆蓋范圍和定位精度。歐洲伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)的首星GIOVE-A即為薩瑞公司開發(fā)的600kg級(jí)小衛(wèi)星。我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的MEO軌道衛(wèi)星也是同量級(jí)的小衛(wèi)星，由中科院上海微小衛(wèi)星工程中心抓總研制，已于今年三月完成發(fā)射，顯示了小衛(wèi)星導(dǎo)航的前景。

　　商業(yè)小衛(wèi)星遙感星座成為遙感衛(wèi)星發(fā)展和商業(yè)資本進(jìn)入航天的聚焦點(diǎn)，通過加強(qiáng)組網(wǎng)，縮短重訪周期，可以完成對(duì)全球任意目標(biāo)的近實(shí)時(shí)觀察，或是根據(jù)任一用戶的要求靈活部署。這是傳統(tǒng)大型遙感衛(wèi)星難以做到的。美國(guó)Skybox公司的Skysat系列衛(wèi)星和Plannets Lab公司的“鴿群”遙感衛(wèi)星星座代表了此類系統(tǒng)的兩種方向。Skybox采用與老牌航天企業(yè)合作的形式，發(fā)射質(zhì)量較大(91kg)，價(jià)格較高，能實(shí)現(xiàn)高分辨率(亞米級(jí))觀測(cè)甚至錄制視頻的衛(wèi)星，而Plannets Lab自行研制立方星(3kg級(jí))，雖然分辨率低，但能靠數(shù)量達(dá)到更短的重訪周期。鴿群衛(wèi)星已發(fā)射70余顆，構(gòu)成了人類歷史上最龐大的遙感星座。

　　在衛(wèi)星通信方面，小衛(wèi)星星座是實(shí)現(xiàn)低軌道組網(wǎng)(以降低通信時(shí)延)的唯一方式。ka波段低軌寬帶小衛(wèi)星星座逐漸升溫.以O(shè)3b公司的Oneweb星座為例，預(yù)計(jì)將648顆衛(wèi)星送入太空。這項(xiàng)計(jì)劃于2014年末帶動(dòng)了低軌通信星座的熱潮，Google,高通，Spacex均加入這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，即使短期不能發(fā)射衛(wèi)星，他們也力搶軌道，力爭(zhēng)頻段。除了炙手可熱的寬帶衛(wèi)星，移動(dòng)通信小衛(wèi)星，軍用通信小衛(wèi)星也大有發(fā)展。

　　此外，小衛(wèi)星還有其他領(lǐng)域的應(yīng)用，今年七月，美國(guó)行星資源公司的小型空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入軌道，這是一顆3U立方星，能完成對(duì)近地小行星的觀測(cè)并初步確定其礦產(chǎn)分布，為以后的小行星資源開發(fā)作準(zhǔn)備。

　　1.3小衛(wèi)星企業(yè)蓬勃發(fā)展

　　小衛(wèi)星企業(yè)的發(fā)展有其本身特殊的情況：

　　對(duì)于百公斤及以上的小衛(wèi)星研制，往往需要較長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累。新興企業(yè)往往采取和老牌企業(yè)，科研院所合作的形式。以Skybox公司為例，它采取和勞拉空間系統(tǒng)公司合作研制的方式，由勞拉生產(chǎn)高分辨率的衛(wèi)星。勞拉也因此建立了自己的小衛(wèi)星產(chǎn)品線，可以向其他企業(yè)提供定制衛(wèi)星服務(wù)。在波音等公司的情況大致相似。

　　對(duì)于數(shù)公斤級(jí)的衛(wèi)星，尤其是按照CubeSat標(biāo)準(zhǔn)研制的立方星，由于擁有大量架上現(xiàn)貨，新興企業(yè)甚至個(gè)人都可以自己進(jìn)行開發(fā)，這也是國(guó)內(nèi)外小衛(wèi)星企業(yè)層出不窮的原因。以“手機(jī)衛(wèi)星”為例，一顆NASA研制，其實(shí)是由三星Galaxy手機(jī)改裝的小衛(wèi)星，可以完成氣象觀測(cè)，對(duì)地通信等任務(wù)，總價(jià)不到 5000美元。

　　對(duì)于小衛(wèi)星的發(fā)射業(yè)務(wù)，也出現(xiàn)了專門發(fā)射小衛(wèi)星的小型運(yùn)載火箭和專門發(fā)射企業(yè)。原因如下：如果依靠大衛(wèi)星搭載發(fā)射，小衛(wèi)星難以進(jìn)入理想的軌道;新興企業(yè)要研制運(yùn)載火箭，往往從小型運(yùn)載火箭做起。Spacex的衛(wèi)星發(fā)射就是從獵鷹一號(hào)小型火箭起步。現(xiàn)在，諸如火箭實(shí)驗(yàn)室公司，維珍銀河公司都涉足小衛(wèi)星發(fā)射業(yè)務(wù)，后者還采用空射運(yùn)載火箭。

　　在國(guó)內(nèi)，，皮星/納星(1～10kg)研制領(lǐng)域完全是高校和科研院所的天下，該領(lǐng)域當(dāng)前的發(fā)展呈現(xiàn)百花齊放的局面，;微小衛(wèi)星(≤100kg)研制領(lǐng)域的參與者主要有中國(guó)衛(wèi)星的子公司深圳航天東方紅海特、上海微小衛(wèi)星工程中心、上海航天技術(shù)研究院;行業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)——小衛(wèi)星研制領(lǐng)域由中國(guó)衛(wèi)星下屬的航天東方紅衛(wèi)星和上海微小衛(wèi)星工程中心兩強(qiáng)角逐。在小衛(wèi)星發(fā)射領(lǐng)域，航天科技集團(tuán)的長(zhǎng)征6號(hào)火箭已經(jīng)投入使用，而航天科工集團(tuán)的快舟11號(hào)運(yùn)載火箭還在研發(fā)之中。

　　限于篇幅，不能將小衛(wèi)星發(fā)展的方方面面盡述。航天工業(yè)尤其是小衛(wèi)星領(lǐng)域日新月異，不是一次作業(yè)所能摸清的。

　　二.商業(yè)資本進(jìn)入小衛(wèi)星研制發(fā)射領(lǐng)域的主要問題

　　鼓勵(lì)民間資本參與國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。完善民用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)政策，加強(qiáng)政府采購(gòu)服務(wù)，鼓勵(lì)民間資本研制、發(fā)射和運(yùn)營(yíng)商業(yè)遙感衛(wèi)星，提供市場(chǎng)化、專業(yè)化服務(wù)。引導(dǎo)民間資本參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。

　　2.1盲目切入小衛(wèi)星研制領(lǐng)域面臨技術(shù)困難

　　1.我國(guó)本身的航天工業(yè)基礎(chǔ)不夠成熟

　　我國(guó)的小衛(wèi)星功能密度比相對(duì)較低，系統(tǒng)集成技術(shù)和能力存在一定差距。微電子、微機(jī)電(MEMS)技術(shù)還處于萌芽狀態(tài)，基于MEMS 技術(shù)的微型元器件的研發(fā)、空間領(lǐng)域應(yīng)用水平落后，星載單機(jī)、分系統(tǒng)和有效載荷的小型化、輕量化、低功耗方面差距明顯。衛(wèi)星(星座)在軌自主運(yùn)行管理水平相對(duì)落后，產(chǎn)品性價(jià)比不具明顯優(yōu)勢(shì)。我國(guó)高性能小衛(wèi)星的相當(dāng)一部分關(guān)鍵零部件不能自主生產(chǎn)，要向歐洲國(guó)家進(jìn)口，制約了我國(guó)的自主定價(jià)能力。

　　2.新興企業(yè)技術(shù)儲(chǔ)備不足

　　即使是百公斤級(jí)別的小衛(wèi)星，研制也需要相當(dāng)級(jí)別的技術(shù)基礎(chǔ)，不是小型企業(yè)一朝一夕能夠完成。在國(guó)內(nèi)，有能力研制高性能小衛(wèi)星的主要是航天科技集團(tuán)系統(tǒng)和中科院系統(tǒng)，研制百公斤級(jí)別的衛(wèi)星往往需要上述企業(yè)的技術(shù)支持。

　　3.另辟蹊徑，巧走新路

　　簡(jiǎn)而言之，國(guó)內(nèi)的小衛(wèi)星商業(yè)企業(yè)要么走立方星(數(shù)公斤級(jí))研制道路，在如此小的衛(wèi)星載荷下，努力創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)模式，走出新路;要么與國(guó)內(nèi)科研院所合作研制較大的衛(wèi)星，但是國(guó)內(nèi)科研院所不會(huì)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓，合作的對(duì)象相當(dāng)有限;當(dāng)然也可以與外國(guó)衛(wèi)星公司合作。三種方式在國(guó)內(nèi)均有先例。吉林一號(hào)商業(yè)遙感組星即是民營(yíng)企業(yè)與科研院所合作的典范，通過與中科院長(zhǎng)春光機(jī)所的合作，民營(yíng)資本獲得了與航天科技集團(tuán)同臺(tái)競(jìng)技的機(jī)會(huì)，吉林一號(hào)的發(fā)射在系統(tǒng)內(nèi)引起極大震動(dòng)，倒逼科技集團(tuán)及其他企業(yè)快速出臺(tái)自己的商業(yè)遙感小衛(wèi)星星座計(jì)劃。斯派爾公司的立方星通過接受導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的大氣反射信號(hào)，測(cè)量大氣參數(shù)，提供定制化衛(wèi)星氣象服務(wù)，充分展現(xiàn)了民營(yíng)企業(yè)的巨大創(chuàng)造力。我國(guó)的北京一號(hào)，北京二號(hào)商業(yè)遙感衛(wèi)星即使由外國(guó)公司研制，由印度負(fù)責(zé)發(fā)射的國(guó)際合作項(xiàng)目，現(xiàn)已取得良好的市場(chǎng)效益。

　　2.2發(fā)射成本高，發(fā)射市場(chǎng)遭遇壟斷

　　除了軍用型號(hào)，較多時(shí)候微小衛(wèi)星/小衛(wèi)星是作為piggyback進(jìn)行搭載發(fā)射?？紤]須適應(yīng)主星的發(fā)射條件、對(duì)載具的技術(shù)狀態(tài)影響降到最小等限定因素，可供選擇的搭載機(jī)會(huì)并不多。小衛(wèi)星當(dāng)前單位有效載荷的發(fā)射費(fèi)用約在2～4 萬美元/kg，皮星/納星(1～10kg)的發(fā)射費(fèi)用不超過100 萬美元。相比較為低廉的造價(jià)，數(shù)百乃至上千萬的發(fā)射費(fèi)用成為項(xiàng)目開發(fā)不小的負(fù)擔(dān)，其進(jìn)一步降低將有力地推動(dòng)微小/小衛(wèi)星應(yīng)用的普及。

　　更為重要的是，在我國(guó)，航天科技集團(tuán)即是衛(wèi)星的主要研制者(下屬中國(guó)衛(wèi)星)，也是衛(wèi)星的主要發(fā)射者。與航天科技集團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)不大的立方星發(fā)射可能容易審批發(fā)射，但與其現(xiàn)有產(chǎn)品構(gòu)成直接競(jìng)爭(zhēng)的衛(wèi)星，尤其是沒有總裝備部等軍事部門支持發(fā)射的民用商業(yè)衛(wèi)星，能否及時(shí)地以合理價(jià)格發(fā)射就有待商榷了。航天科工集團(tuán)看到了這一情況，及時(shí)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改裝，研發(fā)快舟十一號(hào)固體運(yùn)載火箭，總質(zhì)量78噸，SSO軌道載荷達(dá)500kg，但能否順利完成研制有待考察。如果上述兩條道路都走不通，國(guó)內(nèi)小衛(wèi)星生產(chǎn)商可能要轉(zhuǎn)向國(guó)外衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)提供商。

　　2.3下游應(yīng)用市場(chǎng)有待進(jìn)一步開拓

　　技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)的性能提升、功能完善令小衛(wèi)星應(yīng)用的觸角幾乎已經(jīng)延伸到了所有傳統(tǒng)大中型衛(wèi)星所涵蓋的領(lǐng)域，但當(dāng)前仍更偏重于技術(shù)演示驗(yàn)證、空間探測(cè)、空間科學(xué)研究等方面。全球范圍內(nèi)，小衛(wèi)星在應(yīng)用市場(chǎng)總體規(guī)模、發(fā)展的商業(yè)化/產(chǎn)業(yè)化程度上尚無法與衛(wèi)星應(yīng)用市場(chǎng)整體相提并論。國(guó)內(nèi)在衛(wèi)星應(yīng)用市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化程度、成熟度遠(yuǎn)遜于國(guó)外水平的情況下，小衛(wèi)星應(yīng)用的發(fā)展?fàn)顩r更是如此，當(dāng)前有限的應(yīng)用主要集中于政府部門。作為國(guó)內(nèi)最早實(shí)用化和當(dāng)前最主要的細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域，微小/小衛(wèi)星遙感在軍事領(lǐng)域已得到規(guī)?；瘧?yīng)用。而由于國(guó)內(nèi)還沒有真正意義上的自主商用遙感衛(wèi)星，以“北京一號(hào)”、“環(huán)境一號(hào)A/B 星”、“天繪一號(hào)01/02 星”、“遙感衛(wèi)星二號(hào)”等小衛(wèi)星為數(shù)據(jù)源的民用遙感數(shù)據(jù)市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化應(yīng)用尚處于起步階段，國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)供應(yīng)商僅有北京宇視藍(lán)圖、廣東精一規(guī)劃信息科技等寥寥幾家。民用和商業(yè)衛(wèi)星遙感影像市場(chǎng)上，國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在中低分辨率遙感影像產(chǎn)品上具有較高的性價(jià)比，因此能夠在該細(xì)分市場(chǎng)占據(jù)主要份額。而北京同天視地、北京視寶、國(guó)遙新天地等公司代理的IKONOS、COSMO-SkyMed、Pleiades 1A、Spot 6、EROS-B、OrbView-3等國(guó)外商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)市場(chǎng)上擁有絕對(duì)壟斷地位。在通信、導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用當(dāng)前僅限于軍用低軌存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信，民用領(lǐng)域的應(yīng)用尚未開展。

　　數(shù)據(jù)應(yīng)用能力注定成為決定小衛(wèi)星企業(yè)存亡的最關(guān)鍵因素。以遙感小衛(wèi)星星座用于農(nóng)業(yè)方面為例。一開始只能通過衛(wèi)星圖片“看”，即農(nóng)作物估產(chǎn)，土壤情況測(cè)定。到后來智能分析長(zhǎng)勢(shì)，制定農(nóng)作物培養(yǎng)方案，再到后來配合GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了收割機(jī)，澆灌車的精確自動(dòng)化駕駛，自動(dòng)化種植，養(yǎng)殖。這是一個(gè)從衛(wèi)星觀察，衛(wèi)星分析到衛(wèi)星控制的過程。

　　三.商業(yè)資本進(jìn)入小衛(wèi)星研制發(fā)射市場(chǎng)的歷史意義

　　1.給我國(guó)趕超西方國(guó)家提供一個(gè)新的思路

　　2014年，美國(guó)的世界觀察-3衛(wèi)星發(fā)射，再度刷新世界商業(yè)遙感衛(wèi)星分辨率下限，達(dá)到了0.31米，而我國(guó)的高分專項(xiàng)衛(wèi)星雖然實(shí)現(xiàn)了技術(shù)大范圍進(jìn)步，進(jìn)步速度比大部分西方國(guó)家如德法英快，但并不比美國(guó)快。面對(duì)巨大的技術(shù)差距和西方國(guó)家早已轉(zhuǎn)入商業(yè)航天的現(xiàn)實(shí)，何不發(fā)揮我國(guó)小企業(yè)的巨大靈活性，在衛(wèi)星應(yīng)用方式上大舉創(chuàng)新。我國(guó)的大飛機(jī)工業(yè)距離西方先進(jìn)水平還有數(shù)十年的距離，但以大疆為代表的小型無人機(jī)公司通過自主創(chuàng)新，統(tǒng)治了全球大部分無人機(jī)市場(chǎng)，可謂借鑒。

　　2.對(duì)民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入航天起示范作用，推動(dòng)相應(yīng)體制機(jī)制規(guī)范化

　　3.擴(kuò)大航天應(yīng)用，拉動(dòng)航天發(fā)射市場(chǎng)

　　眾所周知，航天工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要靠持續(xù)的發(fā)射載荷需求。小衛(wèi)星應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，有助于拉動(dòng)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)，推動(dòng)其進(jìn)一步的體制與技術(shù)變革。

　　小衛(wèi)星技術(shù)是航天工業(yè)焦點(diǎn)，但其從來不是航天工業(yè)核心。當(dāng)前，研制低成本，大載荷的可重復(fù)使用天地往返工具是實(shí)現(xiàn)航天工業(yè)大發(fā)展的唯一條件，希望小衛(wèi)星市場(chǎng)能對(duì)其有所裨益。(來源|北斗時(shí)空)

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