日前发布的《中国航天科技活动蓝皮书(2020年)》的数据显示,2020年,我国在轨运行应用卫星数量超过300颗,构建了较为完善的卫星应用体系,有力支撑了各行业的综合应用。这300颗卫星,包括了以中星、亚太、天通等为代表的通信卫星,以风云、资源、海洋等为代表的遥感卫星,还有街知巷闻的北斗导航卫星。
“空间对地观测技术具有宏观、快速、准确的特点,我国的空间对地观测应用从区域到全球都取得了极大的成功。”全国政协委员、中国科学院院士郭华东表示,我国航天事业发展60多年来,卫星应用从无到有,基本构成了全方位的遥感、导航、通信卫星应用体系。
01卫星导航指明前进道路
2021年是“十四五”开局之年,也是北斗系统产业化发展开启新征程的起始之年,北斗应用产业有望迎来爆发式增长。
以智能驾驶为例,今年将是多款L3级别自动驾驶车辆上市的重要窗口期。以往在汽车智能驾驶过程中,恶劣的天气以及环境段里复杂的场景,都会对摄像头、雷达等传感器产生干扰。基于此,搭载北斗高精度定位技术,已经成为众多国内外汽车品牌冲击高级别自动驾驶功能落地的首选项。

作为全球领先的时空智能基础设施公司,千寻位置率先打通北斗高精度定位技术到商业落地的全链路,为行业发展铺设了高速发展道路。2020年,国内已有7款搭载千寻位置提供的北斗高精度定位服务的智能驾驶汽车量产上市。

除了常见的陆上的导航,海上的导航也是增长点。

国家重点研发计划“深海和极地关键技术与装备”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)提到了北极航道通信导航保障关键技术研究与系统研发。

具体来说,按照该征求意见稿,针对北极主要航道的开发利用需求,我国有望开展北极航道船舶航行通信传输、导航定位和信息服务需求研究,构建北极航道船舶航行通信导航保障体系,研究高纬度地区的高可靠通信技术、基于北斗的极地航行船舶导航优化技术;研发的船载导航系统可以实现可靠定位,支持通过我国北斗系统接收冰区导航信息服务,支持极地电子航行图、航行保障信息集成与互操作。这些技术的突破结合北极遥感卫星的实时数据,将为北极高纬航行提供自主和高可靠的通信导航技术支撑,助力国际社会北极航道开发利用。

02卫星遥感坐地巡天、观海

天气变化影响着人们穿衣、出行,乃至生活的方方面面。

据中国气象局消息,2021年我国计划发射风云四号B星和风云三号E星,“十四五”期间共计划发射7颗风云气象卫星。“到2035年,我国要建立监测精密、预报精准、服务精细的气象业务体系,气象综合实力达到世界先进水平,气象深度融入民生保障和行业发展,基本建成气象强国。”中国气象局局长庄国泰透露

据中国气象局消息,作为风云四号的第二颗卫星,风云四号B星,目前研制工作基本已经完成,按照计划,今年将择机发射。

而此前发布的“深海和极地关键技术与装备”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)也提出,将开展北极海冰自主卫星探测及微波综合试验。

一名业内人士表示,我国缺乏专门面向极地特殊地物环境监测的遥感卫星,现有卫星虽获取大量数据,但探测能力有限且定量化应用尚待提高,急需建立极地天基遥感能力。按照该征求意见稿,我国有望突破国产卫星北极海冰遥感探测技术,初步形成我国自主的近实时海冰遥感产品及技术体系,为世界各国气候变化研究提供中国的海冰遥感数据,同时进一步提升我国气候预测和天气预报能力。

03通信卫星跨越空间时间实现信息互联

近年来,我国在遥感测绘、定位导航、科学实验等中高轨道卫星应用领域取得了一系列重大成果,如风云气象卫星、北斗导航卫星、嫦娥探月卫星等。然而要把卫星作为节点载体,把互联网搬到天上,光靠高轨卫星还不够。需要通过低轨卫星在2000公里范围内、几百公里轨道高度上构建星座,用连续接力的星间链路方式来实现全球覆盖。

中国航天科技集团前几年全面启动全球移动宽带卫星互联网系统建设。该系统是一个部署在低轨道的通信卫星星座。

全国政协委员、航天科技集团科技委主任包为民介绍,该系统将对全球实现无缝覆盖,能够为地面固定、手持移动、车载、船载、机载等各类终端提供互联网传输服务,可在深海大洋、南北两极、“一带一路”等区域实现宽、窄带结合的通信保障。通过这样一个全球无缝覆盖的系统,处于地球上任何地点的任何人或者任何物体,都可以在任何时间实现信息互联。

与此同时,中国航天科工集团二院也提出基于低轨卫星星座构建天地一体化信息系统——虹云工程,并于2018年12月22日成功发射首星。

据了解,虹云工程建设按照三步走策略进行,预计2022年我国将部署、运营整个星座,形成以低轨宽带通信为主,具备导航增强、实时遥感支持能力的通信、导航、遥感综合信息系统。

业内认为,随着卫星互联网的发展,未来无论身处沙漠、海洋还是飞机上,人们都能享受到与家里一样的上网速度和服务体验,而这一梦想现在看来并不遥远。