空間應用： 顆顆衛星飛天，滿滿成果落地

空間對地觀測技術具有宏觀、快速、準確的特點，我國的空間對地觀測應用從區域到全球都取得了極大的成功。

郭華東 全國政協委員、中國科學院院士

2月18日，今年第1號臺風“杜鵑”在西北太平洋洋面生成，除了風云系列衛星，中法海洋衛星、海洋二號B/C星等衛星也捕捉到了“杜鵑”的生成與變化過程。在海洋防災減災領域，海洋衛星已經成為不可或缺的數據源。

截至2019年，全球在軌衛星數量達到2460顆，2008—2019年我國共發射衛星203顆，在軌衛星數量達到299顆，位居全球第二位。

以中星、亞太、天通等為代表的通信衛星，以風云、資源、海洋等為代表的遙感衛星，還有大家所熟悉的北斗衛星……中國航天科技集團有限公司近日發布的《中國航天科技活動藍皮書(2020年)》顯示，2020年，中國航天應用繼續取得重要進展，在軌運行應用衛星數量超過300顆，構建了較為完善的衛星應用體系，有力支撐了各行業的綜合應用。

“空間對地觀測技術具有宏觀、快速、準確的特點，我國的空間對地觀測應用從區域到全球都取得了極大的成功。”全國政協委員、中國科學院院士郭華東在接受科技日報記者采訪時表示，我國航天事業發展60多年來，衛星應用從無到有，基本構成了全方位的遙感、導航、通信衛星應用體系。

衛星遙感實現坐地巡天、觀海

1月8日，江蘇省最低氣溫普遍都在0攝氏度以下，南京本地蔬菜中的蘆蒿、馬蘭頭、薺菜、菠菜、香芹等葉菜批發價格均有上漲，比如蘆蒿從之前的每斤6元上漲到每斤7—8元。

當地媒體發現，這與連續出現的寒潮頗有關系。

天氣變化影響著人們穿衣、出行，乃至生活的方方面面。國家衛星氣象中心遙感應用室主任、風云氣象衛星應用系統總設計師唐世浩介紹，為準確預報寒潮提供支撐，并監測寒潮的發展和影響，只是風云衛星的“基本功”之一。

據中國氣象局消息，2021年我國計劃發射風云四號B星和風云三號E星，“十四五”期間共計劃發射7顆風云氣象衛星。

“到2035年，我國要建立監測精密、預報精準、服務精細的氣象業務體系，氣象綜合實力達到世界先進水平，氣象深度融入民生保障和行業發展，基本建成氣象強國。”中國氣象局局長莊國泰透露。

據中國氣象局消息，作為風云四號的第二顆衛星，風云四號B星，目前研制工作基本已經完成，按照計劃，今年將擇機發射。

唐世浩對此頗為期待。風云四號B星搭載的快速成像儀可以對數百萬平方公里區域實現1分鐘一次成像，最高分辨率達到250米左右，對中小尺度的天氣系統具備更強的監測能力。

風云三號E星將是世界首顆晨昏軌道氣象衛星。它與目前在軌的風云三號系列衛星組網運行后，將使每天的觀測時間分布更均勻，并讓科研人員能得到晨昏時間的氣象資料。另外，過去風云衛星在夜間只能通過紅外和微波儀器觀測，而風云三號E星搭載了微光觀測設備，具備可見光夜間觀測能力。

作為海洋高新觀測技術手段，天基海洋遙感已廣泛應用于海洋環境資源調查、海洋防災減災、海洋經濟、海洋生態、海上安全和國防建設等領域。

中國工程院院士、國家衛星海洋應用中心主任蔣興偉在2020年8月舉行的世界海洋科技論壇分論壇“海洋觀測與探測技術論壇”上透露，2021年將發射2顆衛星，已經立項的有2顆，正準備立項的有5顆。

2020年3月，國家提出加快新型基礎設施建設，衛星與工業互聯網、智能電網、人工智能、5G等新基建的融合應用進入“快車道”，自然資源、生態環境、農業等行業持續發布行業政策文件，助推衛星應用業務向各行業拓展。

“十四五”國家重點研發計劃“深海和極地關鍵技術與裝備”重點專項2021年度項目申報指南(征求意見稿)日前發布。該專項由科技部會同有關部門共同啟動實施。

該征求意見稿提出，將開展北極海冰自主衛星探測及微波綜合試驗。

一名業內人士表示，我國缺乏專門面向極地特殊地物環境監測的遙感衛星，現有衛星雖獲取大量數據，但探測能力有限且定量化應用尚待提高，急需建立極地天基遙感能力。按照該征求意見稿，我國有望突破國產衛星北極海冰遙感探測技術，初步形成我國自主的近實時海冰遙感產品及技術體系，為世界各國氣候變化研究提供中國的海冰遙感數據，同時進一步提升我國氣候預測和天氣預報能力。

懸在天上的“眼睛”指明地上的路

在2020年7月北斗衛星導航系統完成全球組網后，北斗創新應用迎來新的發展機遇。2021年是“十四五”開局之年，北斗產業化有望迎來爆發式增長。

2021年，將是多款L3級別自動駕駛車輛上市的重要窗口期。

在汽車智能駕駛過程中，強烈的陽光照射、雨雪等惡劣天氣復雜場景，會對攝像頭、雷達等傳感器產生干擾。搭載北斗高精度定位技術，已經成為眾多國內外汽車品牌沖擊高級別自動駕駛功能落地的首選項。

作為全球領先的時空智能基礎設施公司，千尋位置率先打通北斗高精度定位技術到商業落地的全鏈路，為行業發展鋪設了高速發展道路。

2020年，國內已有7款搭載千尋位置提供的北斗高精度定位服務的智能駕駛汽車量產上市，包括廣汽新能源埃安V、廣汽新能源埃安LX、小鵬P7、紅旗HS5、紅旗H9、紅旗E-HS9和上汽通用別克GL8艾維亞(Avenir)。

不僅在陸地，海上導航同樣重要。

國家重點研發計劃“深海和極地關鍵技術與裝備”重點專項2021年度項目申報指南(征求意見稿)提到了北極航道通信導航保障關鍵技術研究與系統研發。

具體來說，按照該征求意見稿，針對北極主要航道的開發利用需求，我國有望開展北極航道船舶航行通信傳輸、導航定位和信息服務需求研究，構建北極航道船舶航行通信導航保障體系，研究高緯度地區的高可靠通信技術、基于北斗的極地航行船舶導航優化技術;研發的船載導航系統可以實現可靠定位，支持通過我國北斗系統接收冰區導航信息服務，支持極地電子航行圖、航行保障信息集成與互操作。這些技術的突破結合北極遙感衛星的實時數據，將為北極高緯航行提供自主和高可靠的通信導航技術支撐，助力國際社會北極航道開發利用。

未來無論身在何處都能體驗家中網速

近年來，我國在遙感測繪、定位導航、科學實驗等中高軌道衛星應用領域取得了一系列重大成果，如風云氣象衛星、北斗導航衛星、嫦娥探月衛星等。然而要把衛星作為節點載體，把互聯網搬到天上，光靠高軌衛星還不夠。需要通過低軌衛星在2000公里范圍內、幾百公里軌道高度上構建星座，用連續接力的星間鏈路方式來實現全球覆蓋。

中國航天科技集團前幾年全面啟動全球移動寬帶衛星互聯網系統建設。該系統是一個部署在低軌道的通信衛星星座。

全國政協委員、航天科技集團科技委主任包為民介紹，該系統將對全球實現無縫覆蓋，能夠為地面固定、手持移動、車載、船載、機載等各類終端提供互聯網傳輸服務，可在深海大洋、南北兩極、“一帶一路”等區域實現寬、窄帶結合的通信保障。通過這樣一個全球無縫覆蓋的系統，處于地球上任何地點的任何人或者任何物體，都可以在任何時間實現信息互聯。

與此同時，中國航天科工集團二院也提出基于低軌衛星星座構建天地一體化信息系統——虹云工程，并于2018年12月22日成功發射首星。

2020年5月，全國人大代表、中國航天科工集團二院黨委書記馬杰介紹說，該衛星在軌運行一年半以來，表現良好，有效驗證了低軌衛星互聯網的技術途徑。

據了解，虹云工程建設按照三步走策略進行，預計2022年我國將部署、運營整個星座，形成以低軌寬帶通信為主，具備導航增強、實時遙感支持能力的通信、導航、遙感綜合信息系統。

2020年4月，國家發改委首次將衛星互聯網與5G、物聯網、工業互聯網等通信網絡基礎設施一并納入新基建范圍。

業內認為，隨著衛星互聯網的發展，未來無論身處沙漠、海洋還是飛機上，人們都能享受到與家里一樣的上網速度和服務體驗，而這一夢想現在看來并不遙遠。(記者 陳 瑜)

關鍵詞： 空間應用 衛星