研发案例 2021年我国商业航天工业展开陈述 来源: 发表时间: 2022-11-10 来源:火狐体育最新官网登录入口 作者:火狐体育app

  在新的历史时期下,我国航天工业被赋予了新的职责和使命。习在2013年指出“展开航天事业,制作航天强国,是咱们不懈寻求的航天梦”,初次将航天梦上升至我国梦的高度,充沛凸显了其战略地位。党和国家领导人关于制作航天强国的指示精神,既是对我国航天工业展开获得成果的必定,也是党、国家和公民对航天工业未来展开的希望和要求。制作航天强国,现已成为我国航天工业现阶段最急迫、最重要的展开使命和方针。

  商业航天作为我国航天工业展开的重要弥补和生力军,近年来展开敏捷,依托我国雄厚的航天工业技能根底和人才储藏,商业航天企业在研发规划、出产制作等具有必定的规划,但我国商业航天全体处于探究和事务布局阶段,还未构成真实的工业闭环,在展开进程中,也露出出了一些共性问题。在此布景下,中关村领创领创商业航天工业联盟联合钱学森空间技能实验室展开商业航天工业现状调研,编写了《我国商业航天工业展开陈述(2021年)》并于2022年4月24日在首届中关村商业航天大会上正式对外发布,旨在为商业航天工业健康快速展开供给有用的参阅。

  本陈述造访调研了国内数十家首要商业航天企业,包含工业链首要环节,具有较好的代表性。陈述从商业航天的界说、方针与法规、事务活动、商场、工业散布及展开趋势等维度,反响当下商业航天工业的现状和应战,并对未来展开给出制作性主张。本陈述得到了中关村领创商业航天工业展开联盟多家成员单位的鼎力支撑。

  美国:2010年美国《国家航天方针》中提出,商业航天活动是“私营企业在承当适度的出资危险和职责的前提下,供给航天产品和服务的活动。商业航天活动与依据商场动机的活动都以操控本钱、优化出资回报率为方针,均具有为现有或潜在非政府用户供给产品和服务的法定资历。”,依据概界说,包含三个方面:一是国家类航天工程项目商业化运转。即把私企能承当的国家严重航天工程项目(包含军事航天工程项目),都经过商场竞赛机制交给私企运营;二是非政府航天工程项目商业化运转。即航天项目彻底由私营企业自行建议、社会出资、自主运营、自担危险;三是航天使用范畴商业化。即私营企业环绕卫星通讯、卫星遥感、卫星导航等范畴供给航天产品和服务的活动。

  欧洲:首要航天国家对商业航天的遍及知道是,按商场规矩运转的一切航天活动,如企业以竞赛性方法承受欧盟、欧空局或欧洲国家的政府项目,包含运用公私协作形式(PPP),由公私各方一起承当职责和融资危险,完结航天资源的高效配备。对企业的一切制特色不做过多约束。

  我国:关于商业航天,国内还没有一致的、被业界广泛承受的老练概念。本研讨中,商业航天界说为按商场规矩配备技能、资金、人才等资源要素,以盈余为意图、独立的非政府航天活动及商业行为。

  跟着国际航天经济的展开,航天工业是当今国际上最具应战性和广泛带动性的高科技范畴之一,是国家综合国力的会集体现和重要标志,是国家战略新兴工业和先进制作业的重要组成部分。近几年来,跟着航天技能的不断展开和航天工业规划的日益扩展,商业航天快速展开,以商业运载火箭、低轨互联网星座、亚轨迹游览、商业遥感等为代表的商业航天各范畴得到敏捷推进,航天工业出现新的展开态势,成为推进全球航天工业经济展开的重要动力,商业航天现已稳居国际航天经济的中心主导地位,并出现高潮迭起的态势。

  商业航天的展开催生了新的航天展开形式,培养了新式的航天企业主体,进一步激发了航天展开的新生机,展示出了旺盛的生命力和杰出的展开势头。2021年,全球航天工业收入已达6000多亿美元,其间商业航天占比高达80%,商业航天工业现已成为国际发达国家倍受追捧的战略性新兴工业,成为推进全球航天工业经济展开的重要动力,是制作现代化工业系统的新机遇、新动能、新赛道、新业态,是社会本钱热捧的出资前沿范畴,一起也是国际大国战略竞赛与博弈的主阵地、主战场。

  作为航天工业的战略型先导工业,商业航天可以充沛发挥民营功率优势,构建上下流工业链系统,整合技能下降本钱;以航天技能成果转化与使用为特征的工业链条快速延伸,在信息安全、安防安保、空间生物、节能环保、物联网、新能源、软件、气候工程、特种配备等民用工业范畴构成了必定工业规划,关于带动周边工业展开及晋级具有非常显着的效果。商业航天的快速展开,使得传统的出产形式正在被推翻,新经济、新业态得到快速的使用和催生。

  整体上看,我国直接针对商业航天工业出台的监管方针较少,但我国针对航天工业自身的监管方针,对商业航天也相同适用,并在某种程度上对我国商业航天的展开产生了深刻影响。从这个意义上说,我国在商业航天的火箭研发与发射、卫星研发、卫星使用、频率轨位资源办理等环节都有相应的方针法规加以规范,这些规范性文件从其时办理需求动身,对相关范畴的规范展开起到了重要效果,但也存在一些文件与其所应有的法令位阶不相习惯、一些文件已不习惯当时展开现状等状况,对这些文件应该视状况转化为法令或予以废止。

  近年来,国家密布出台各类支撑商业航天展开的方针或规划,掩盖卫星研发、发射、卫星使用等细分范畴,有力地促进了商业航天的展开。从方针详细内容来看,首要包含在相关方针或规划中提出未来某一阶段的详细展开方针,或许提出鼓舞展开的细分范畴。

  因为商业航天工业归于高科技工业,工业带动力较强,经济效益显着,因而深受我国地方政府欢迎。跟着各地“十四五”规划的出台,从各地“十四五”规划中,也有许多关于商业航天工业相关的内容。据统计,我国不含港澳台的31个省级行政区域相继发布的“十四五规划”中,有30个省级行政区域提及了商业航天或航天工业展开有关的内容,占比高达96.7%。

  从全国各省级行政区“十四五”规划中对航天工业的方针定位来看,根本可以分为定位为以制作业为主(工业链上游)的省份和定坐落以服务业为主(工业链中、下流)的省份两类。前者一般具有较好的传统航天工业根底,且经济实力较强,往往还会往工业链下流(服务业)延伸;后者较多聚集于本省工业结构,将卫星使用作为重要手法为本省经济展开有关范畴的转型晋级赋能。

  商业发射活动:商业发射是指以盈余为意图进行的运载火箭发射活动,所搭载的载荷类型首要是国内外商业卫星。本陈述首要经过火箭搭载载荷的性质和火箭研发方布景来判别是否为商业发射。

  我国最早的商业发射可以追溯到1990年用长征三号火箭对亚洲一号卫星的发射。展开至今,商业发射范畴是现在本钱最为重视的商业航天细分范畴,也是近年来融资金额最大的商业航天细分范畴。近年来,我国在商业发射范畴展开敏捷,一系列要点商业火箭类型连续完结了地上实验、总装、发射等活动,并构成了必定的社会影响力。近年来该范畴首要商业航天活动如下表所示:

  火箭研发活动:在商业火箭的研发上,我国的“快舟”系列火箭是先行者,早在2013年我国就初次选用“快舟”固体小型运载火箭以一车一箭车载机动发射方法成功将“快舟一号”卫星发射升空;2018年,我国的零壹空间公司又发射了首颗民营商业火箭“OS-M”;2021年,星河动力公司研发的“谷神星一号”获得了民营商业火箭的接连发射成功。现在我国已发射和在研的商业运载火箭类型算计超越20种。

  商业卫星研发:商业卫星是指在轨运转后将以商业化方法运营并用于盈余意图的卫星。整体上看,现在我国遥感卫星和导航卫星范畴都出现出以公益卫星为主体,商业卫星为弥补的特色;通讯卫星范畴当时商业化程度较高,大部分民用通讯卫星都现已以商业化方法运营。据统计,到2021年12月底,我国共有在轨商业卫星(不含实验星)179颗。

  我国第一颗彻底以商业化形式运营的遥感卫星为北京二十一世纪公司所运营的“北京一号”遥感卫星,该卫星由我国与英国的萨里卫星技能有限公司(SSTL)协作规划制作,于2005年投入运用。到2015年,由长光卫星公司研发的“吉林一号”光学遥感卫星发射升空,该卫星是我国第一颗自主研发的商业遥感卫星。从2015年至今,我国商业遥感卫星研发范畴蓬勃展开,现已成为当时我国商业卫星研发数量最多、最活泼的范畴。首要包含吉林、高景、北京、珠海、航天雄图、海丝、星年代、天雁、千乘、佛山、齐鲁、潇湘、灵鹊等系列卫星。到2021年末,我国商业航天公司、高校和工业使用研讨机构、地方政府等各类主体已规划商业遥感卫星星座方案27个,规划卫星总数超越1801颗。2021年当年,我国研发并成功发射商业遥感卫星及其实验星20颗,详细状况如下表所示:

  到2021年末,我国已发射商业遥感卫星及其实验星超越87颗,其间绝大部分归于光学遥感卫星,部分遥感星座制作状况如下表所示:

  我国民用通讯卫星展开商业化运营之路最早可追溯到二十世纪八九十年代,至今已探究出了一套合适我国国情的商业通讯卫星展开之路。在研发范畴,地球停止轨迹通讯卫星的订单根本被国家航天力气所把控,整体研发层面缺少民营企业参加。到2015年后,跟着国家对商业航天的鼓舞方针,我国开端不断有民营企业进入低轨商业通讯卫星研发,现在我国民营布景的商业通讯卫星首要会集在低轨互联网通讯卫星和低轨物联网通讯卫星的研发方面。

  现在我国商业通讯卫星包含亚太卫星、亚洲卫星、鑫诺卫星、天通卫星、中星等地球停止轨迹卫星系列和正在规划制作中的星网、上海垣信卫星、九霄微星、天启等低轨通讯卫星系列。

  除了商业遥感和商业通讯卫星外,现在国内商业航天范畴还包含商业科学实验卫星、商业AIS卫星、商业电磁频谱勘探卫星、商业低轨导航增星等。2015年至今,我国在这些商业航天细分范畴也获得了较大的前进:

  卫星在轨运管服务:航天器在轨正常运转所需保证性服务包含:测控与数据接纳、遥感卫星定标、磕碰预警等服务。

  据统计,经过近几年的快速展开,现在我国商业测控站已遍布全国和海外区域,测控站点的设备设备数量算计超越100台套。我国部分商业公司地上站点制作状况如下:

  近年来,跟着以SpaceX为代表的商业航天工业的鼓起,在轨卫星数量爆发式的添加,产生空间磕碰的危险急剧添加。据新闻报导,仅2021年,SpaceX的星链卫星就曾2次接近我国的空间站,给我国执行在轨使命的航天员带来了巨大的危险,并使得尚在制作阶段的我国空间站组合体施行了两次“紧迫避碰”。从国际法来说,因为各卫星均有归属国,各归属国均有责任防止磕碰的产生,在此需求下,天链测控于2021年开发布置了“磕碰预警剖析系统”,经过屡次实战化验证,系统具有了为各卫星用户供给常态化磕碰预警剖析服务的才能,一起天链测控与国内威望单位建立了杰出的磕碰预警信息同享与通报机制,已具有常规预警、应急预警和操控进程预警等多种形式下的预警才能。

  定标指用规范设备对仪器仪表进行校验、调整以保证其丈量精度。遥感卫星定标是指在遥感卫星过境时,对地上定标场进行拍照成像,地上设备丈量大气状况及地上状况,对卫星实践成像与地上数据进行比对,剖析评判卫星成像差错。遥感卫星定标需求凭借专业的定标设备进行。

  传统的遥感卫星定标与真实性查验技能和相关根底设备功用单一,制作本钱高,同享性低,无法满意我国商业卫星范畴日益添加的定标与真实性查验需求。从国内卫星工业的展开状况来看,商业化将成为未来一个重要展开趋势。

  卫星使用:传统的航天使用以卫星为主,包含通讯、导航、遥感、科研四大方向。跟着商业航天的 鼓起,产生了新的方向,在卫星通讯范畴出现了卫星互联网,以及太空游览、太空采矿、 深空勘探等。更长时刻的如制作太空基地、移民火星等,也是人类航天技能未来或许的展开方向。

  卫星遥感商业使用的首要产出是卫星遥感图画及以遥感图画为根底的图画剖析服务。详细事务区分包含:数据接纳事务、遥感数据增值事务、信息产品事务、大数据产品事务。

  依照传统区分,我国卫星通讯使用按事务形式可分为卫星电视直播、播送事务,卫星固定通讯事务和卫星移动通讯事务。我国卫星通讯使用范畴长时刻以地球同步轨迹通讯卫星所供给的传统直播、播送和固定通讯事务为主,卫星通讯使用产量规划一向偏小。

  2016年前后,跟着国外“Oneweb”和“星链方案”不断获得打破性开展,国内对低轨通讯卫星使用的重视和热度也在不断添加。一些民营企业如九霄微星、银河航天等连续建立并致力于在该范畴的展开。当时,我国卫星通讯使用范畴现已构成了三条特征显着的赛道,即地球停止轨迹卫星通讯,低轨卫星通讯,卫星物联网,三条赛道有显着不同的主导、参加者和商业形式。整体来看,地球停止轨迹卫星倾向于供给电视直播、播送,政府、企业专网通讯、高轨移动通讯等;低轨通讯卫星侧重于展开互联网接入、低轨移动通讯等;物联网事务可由高轨或低轨通讯卫星供给,一般为窄带数据传输事务。因为技能和行政准入门槛相对友爱,卫星物联网范畴也是民营企业供给服务最活泼的赛道。现在现已广泛使用于城市交通根底设备监测、城市周边生态环境监测、气候与自然灾害监测、空六合一体森林防火等范畴。

  现在我国卫星导航已广泛使用于智能手机、可穿戴设备等个人消费范畴以及电力、交通运输、公共安全、森林防火、防灾减灾等职业使用范畴。卫星导航使用是现在我国使用卫星使用范畴规划最大、展开最快、工业化展开最成功的范畴。

  与卫星导航技能研发和使用直接相关的,包含芯片、器材、算法、软件、导航数据、终端设备、根底设备等在内的工业中心产量在总产量中占比为32.11%,同比添加11%;包含与定位导航授时使用相关的其他各种数据及软件产品、各类集成使用系统、依据方位信息的运营服务事务等在内的,由卫星导航衍生带动构成的相关产量到达2738亿元公民币。一起,我国斗极现已走出国门,在俄罗斯、巴基斯坦、泰国、缅甸、新加坡、印度尼西亚等国得到使用和推行。

  技能创新:跟着规划化星座组网制作需求牵引及国外先进制作理念影响,国内卫星批量化出产线也逐渐开端规划和制作;不断进步星上自主运转和自主使命规划才能,自主完结卫星长时刻在轨状况办理和运转监测,星上自主完结用户定制的各载荷在轨使用形式的相关操作杂乱的操控指令序列,减轻地上测运控压力;液体火箭宽规划变推力操控技能是可重复运用液体火箭得以使用的瓶颈技能。国内现在在飞的液体火箭发动机根本上仍是定推力发动机,即便有一部分具有变推才能,但也是阶跃性调理。

  依据测算,我国火箭研发整体规划从2015年63亿元公民币添加到2021年134亿元公民币;卫星研发整体规划从2015年244.9亿元添加到2021年已到达519.6亿元公民币,其间,商业细小卫星(200kg)研发规划从16.6亿元添加到36.6亿元。卫星使用商场2021年我国卫星使用工业规划约为6837.8亿元公民币;航天稳妥商场方面,我国由我国人保牵头,在1997年建立了“航天稳妥联合体”,现在该联合体成员简直包办了国内商业发射稳妥商场。对超出稳妥联合体成员承保才能的部分,也会依商业常规将比例再分保给国际商场。

  据统计,现在我国较活泼的商业航天企业已超越320家。当时,商业航天企业现已深化到工业链每一个细分环节,从数量来说,工业链下流企业数量最多,工业链上游次之,工业链中游企业数量最少。值得注意的是,我国商业航天企业工业链布局较为灵敏,一些商业航天企业采取了深耕某一工业链环节的“纵向”展开战略,另一些企业采取了跨工业链环节运营的“横向”展开战略,如卫星使用企业或许一起从事相关卫星运营事务,卫星研发企业或许一起从事卫星运营、卫星使用事务。

  卫星研发范畴,从商场结构上出现出三个重要改变趋势,即商业遥感卫星研发范畴由单一的光学商业遥感卫星研发到光学遥感卫星与SAR卫星偏重;通讯卫星研发范畴由扎堆提出低轨互联网卫星研发方案到大部分聚集于研发低轨物联网卫星;卫星导航范畴全球服务系统组网完结,未来热门在于制作低轨导航增强系统。

  商场结构改变方面,短期商场竞赛将立足于谁能供给更安稳、成功率更高的固体火箭商业运载服务。但长时刻看,谁能最早推进身射成功率高、发射次数安稳、满意商场需求的中、大型液体箭型,谁就能真实完结商业运载火箭研发的质的打破和先发优势。

  商场规划方面,结合我国商业卫星星座发射方案和当时我国商业运载火箭的运载才能预算,估计我国“十四五”期间商业发射商场规划将到达763.2亿元公民币。

  卫星使用范畴,商场结构方面,卫星遥感估计新式数据接纳事务比重将进一步加大,尤其是红外、微波以及温室气体排放检测等相关载荷比重估计将进一步上升;卫星通讯估计短期内卫星物联网将坚持高添加,长时刻看低轨卫星宽带服务将逐渐出现并规划化使用。卫星导航方面,跟着低轨增强和地基增强的深化,高精度服务将越来越出现出现泛在化的趋势,群众设备也可以进行低端测绘活动,不再是测绘设备厂商和商业服务供给商的专有商场。

  商场规划方面,按我国卫星使用范畴现有增速计算,“十四五”期间,卫星使用范畴整体商场规划将到达4.15万亿元,年均商场规划约8313亿元。

  商业细小卫星以盈余为意图,因而在本钱操控上较传统卫星愈加严苛。在本钱的优化上,卫星有关元器材的本钱下降是一个很重要的环节,宇航级元器材相对老练工业级元器材来说,在相同功能水平下本钱可以高出数倍。但直接选用工业级元器材上星又面对空间环境的许多检测,即便是把低本钱看做很重要因素的商业卫星也不敢轻率选用。因而,展开契合商业航天选用需求的元器材规范系统、质量系统,统筹商业航天的本钱要求和牢靠性要求,则成为未来商业航天展开的重要趋势。

  近年来,因为美国“猎鹰9”火箭在本钱、运载才能方面获得的巨大成功。可重复运用火箭研发成为商业运载火箭研发范畴的热门之一。现在全国际仅有SpaceX的“猎鹰9号”液氧/火油火箭具有笔直收回重复运用才能,一起也是全球发射本钱最低的火箭,占有2020全球发射商场的50%以上。因为动力系统的技能特色,仅液体火箭具有完结可重复运用的才能,而动力系统占液体火箭整箭本钱的70%以上,经过对火箭的子级收回,可以大幅下降火箭的发射本钱。依据揭露报导,星际荣耀、蓝箭、星河动力、深蓝航天等均致力于研发商业可重复运用运载火箭。商业可重复运用运载火箭的研发,将成为未来我国新一代商业运载火箭展开最重要的技能趋势之一。

  商业卫星大多选用微纳渠道,整星分量小、本钱低,前期实验阶段以搭载发射为主,正式进入组网阶段将选用专箭一箭多星的方法发射。近两年,商业卫星一箭10星乃至更多卫星的发射使命并不罕见,Starlink星座简直都是以一箭60星的速度快速发射,因而多星入轨和飞控阶段的多使命并行测运控将成为一个火急且重要的技能展开趋势。

  传统卫星通讯使用形式上,卫星首要作为通讯链路的节点供给弯管式转发服务,且事务类型以窄带通讯为主。未来跟着卫星通讯使用范畴卫星通讯容量的进步,且卫星宽带通讯的大力展开,以“软件+服务”为特征的卫星通讯使用形式将成为干流。即关于卫星运营商来说,供给语音服务、数据流量服务仅仅作为通讯根底设备的管道化的存在,可以发明价值的部分则是以此为根底的个性化软件和服务。

  在卫星遥感使用的细分产品类型中,大数据产品事务近年来增速最快。大数据事务从本质上来说涉及到海量数据的方针提取、形式识别等进程。该范畴的展开近年来与人工智能的展开密不可分,人工智能范畴中的深度学习、神经网络等技能必将极大推进遥感大数据事务的进一步展开,人工智能技能未来将牵引遥感大数据产品事务的展开。

  从2015年以来,我国商业航天加快展开,至今已到了第七个年初。回忆看来,我国商业航天工业在短短几年时刻在许多省份构成了工业集群,跑出了一批具有较强竞赛力的新式商业航天企业,一起对我国航天工业生态和展开格式产生了深远影响。展望未来,我国商业航天工业将继续发力,为国民经济和我国航天事业的展开奉献自己的力气。

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