遥感卫星产业化的模式及发展

遥感卫星正处于产业化初期，市场尚未形成规模。如何实现较高的效费比，保证一定的性能水平和最低风险成为产业化的一个重要课题。近年来，随着遥感卫星的发展，提出了是发展数量少、装载多种有效载荷的大卫星，还是发展装载单一任务有效载荷、数量较多的小卫星星座的问题。

在遥感卫星产业化的进程中，小卫星和分布式星座结构的出现，使产业化模式更加多样化。诸如“对地观测系统”等多国、多卫星系统的开发，为卫星制造商提供了极大的开发空间和市场机会。除传统的、政府所需要的遥感数据外，卫星遥感的商业市场也开始形成，从而推动卫星制造商努力在成像频率、时效性、空间和光谱分辨率方面满足用户要求。

一、遥感卫星产业化的主要模式

1.遥感卫星产业化的主要困难

（1）由于军事应用和经济政策的关系，遥感类卫星进入市场较晚，市场开发限制多，阻力大。

（2）遥感卫星市场有社会性、公益性等特点，大多数国家都将其视为政府行为，对市场开发和直接获取经济效益需要进行较长时间的探索。

（3）遥感卫星有效载荷种类多，应用门类复杂，遥感数据处理麻烦，用户分散，在一定程度上也影响市场开发。

2.遥感卫星产业化的模式

（1）混合模式

主要方式是政府投资、商业化经营，以政府、商业部门混合系统模式开拓市场。

1）美国“陆地卫星”开发模式

美国“陆地卫星”是较早实现政府投资、商业化经营的系统，从1986年开始，出现较明显的经济效益，其年销售额为1900万美元。特别是“陆地卫星”7发射后，未经几何校正的每景卫星图片降至450美元，经几何校正的图像每景为600美元。价格的降低，有力地推动了需求。在商业化过程中，政府使用部分逐步减少，商业化比例逐步提高，向政府提供的数据部分已从1985年的80％降至1993年的40％，预示着商业性开发的巨大潜力。

2）法国斯波特卫星开发模式

法国斯波特卫星系统也是政府支持、商业化经营的卫星。它有很好的销售业绩，1986～1995年累计收入约为15亿法郎。其市场的地区分布为：欧洲32％（大部分是法国），北美22％（主要是美国），亚洲20％（主要是日本），中东16％，非洲7％，拉丁美洲3％。应用市场的业务分布为：包括测绘在内的地理信息系统占41％，农业和林业占22％，环境占12％，土地管理占10％，地质勘探占8％，公共事业和其他（包括军用）占7％。

目前斯波特图像公司占世界空间遥感图像市场的60％，但面临着美国、日本、印度、俄罗斯等国的竞争。为了促进遥感卫星商业化，该公司将大力发展经加工处理的“增值产品”，归档的、可多次销售的现成品。公司还将为遥感信息在信息高速公路上的利用作出努力。

目前斯波特图像公司每年从法国空间研究中心得到约1亿法郎的卫星运行费用。该公司已投资2～3亿法郎为斯波特5建立地面设施。随着市场发展，当收入达到每年6亿法郎时，即可实现公司自主运营能力，届时将初步实现商业性开发。

3）印度遥感卫星开发模式

印度政府大力支持遥感卫星的开发，1993年美国“陆地卫星”6发射失败、法国斯波特2卫星记录仪出现故障后，印度的遥感数据于1995年进入国际市场，其幅宽70千米、分辨率5.6米的全色图像在当时的国际市场上属最高分辨率水平，开创了发展中国家将遥感卫星投入国际市场的先例。

（2）政府政策促进商业遥感卫星产业化的模式

1984年，美国国会通过了陆地遥感商业法规。美国认为未来的竞争市场将主要由私营部分来驱动。然而由于高风险和高投资，美国要实现卫星遥感领先地位的目标，还需要联邦政府和私营公司的合作。

1992年，美国商业部开始批准私人公司经营遥感卫星系统，具体操作由美国海洋与大气管理局执行。1994年美国总统颁布了PDD－23法令，准许私营公司从太空拍摄高清晰度的图片，为高分辨率遥感卫星系统商业化铺平了道路。

为促进商业遥感的产业化，美国政府作了如下努力：

·制定法律和法规；

·支持商业遥感贸易活动，支持遥感数据和业务的商业采购；

·支持商业遥感数据出口，但要解决“快门控制权”的问题，以保护国家利益；

·制定卫星遥感技术和应用的发展计划；

·制定遥感信息标准。

在开发市场、促进产业化的大前提下，美国商业部已发放13个高分辨率商业遥感卫星经营许可证。众多商业公司看好高分辨率（1米左右空间分辨率）市场，开发热情空前高涨，使遥感卫星产业化迈出了可喜的一步。

由于潜在市场需要，美国还批准了0.5米分辨率的商用成像卫星许可证，美国海洋与大气管理局向两家公司签发了研制、运营0.5米分辨率的成像卫星许可证。

二、遥感卫星产业化发展趋势

1.跨国公司合并，形成规模开发能力

为了增强市场开发能力，出现了跨国公司开发遥感卫星市场的新趋势。

在欧洲，由法国马特拉公司、英国马可尼航天公司和德国戴姆勒－克莱斯勒航空航天公司卫星分部合并成立了阿斯特里姆公司。

以色列飞机工业公司、EL－OP光电工业公司和美国核心软件技术公司于1997年组建了以美合资的西印度洋航天公司。为增强开发能力，该跨国公司进行了结构调整，并于2000年更名为成像卫星国际公司。

俄罗斯航天局下属的航天机构和美国航空图像公司、中央贸易系统公司共同组建了空间信息公司。他们将军用卫星图像进行降低分辨率处理，然后推向世界遥感市场，主要产品是“2米分辨率空间信息”（SPIN－2）。

2.既竞争又合作，军民商遥感卫星同时出击

法、英、德组建的阿斯特里姆公司，基于斯波特5遥感卫星平台，正在承制2颗太阳神2卫星，提供2.5米全色和10米多光谱图像。该系统将与德国SAR－Lupe雷达卫星星座联合使用，两者均在2004年发射部署。但阿斯特里姆公司和德国OHB系统公司却在竞争德国雷达卫星承制权。意大利正在建造由4颗雷达卫星和3颗光学卫星组成的“地中海天宇”遥感卫星网，将实现以1米分辨率对地面进行大面积成像，预计于2004年左右开始发射。同时，法国正在论证拟取代斯波特卫星系列的“普勒阿德斯”高分辨率光学卫星。为了更好地满足军事防务和民用需要，意、法两国签署了共同研制和运营该系统的协议。

3.开发通用卫星平台

法国现有至少3种适于遥感卫星的平台，即斯波特系列、“普罗秋斯”系列和FLEXBUS系列。与意大利和德国合作的两个星座采用斯波特平台。法国国防部的无线电电磁环境卫星（ESSAIM）、法国小型海洋环境研究卫星（JASON）均采用阿尔卡特公司的“普罗秋斯”平台，德国地球物理研究卫星（CHAMP）则采用阿斯特里姆公司的FLEXBUS平台。

4.1米高分辨率遥感卫星市场成为焦点

十几家申请运营商业遥感卫星的公司均将优于1米的分辨率和尽可能短的重访周期作为市场开发的重点，并为此付出巨大努力。

（1）太空成像公司的伊克诺斯卫星系统

1999年第一颗伊克诺斯卫星因运载火箭问题发射失败，第二颗于同年9月2日发射成功。这颗以希腊文“图像”命名的卫星由洛马公司制造，其全色分辨率为1米，多光谱分辨率为4米，幅宽11千米，最小重访周期为3天（40度纬度范围）。公司开发的地面处理软件可对图像进行快速拼接，提供覆盖面积达12000平方千米的无缝图像产品。

（2）地球观测公司集中力量发展“快鸟”卫星系统

1997年12月地球观测公司第一颗“晨鸟”卫星发射4天后因电源系统故障而失踪；2000年11月第一颗“快鸟”卫星发射失败，公司遭受巨大打击。鉴于3米分辨率的卫星图像前景不佳，公司决定放弃“晨鸟”，而将资金全部集中于市场潜力大的“快鸟”卫星上。该卫星在轨道上前后左右倾斜可达45度，虽只在30度范围内分辨率保持1米，但卫星可在地面轨迹两侧704平方千米范围内对任意地区成像，前后倾斜还可实现立体成像。其轨道倾角设计使卫星能对地球上发达地区增加重访次数，对开发应用市场十分有利。

（3）成像卫星国际公司开发开拓市场能力更强的EROS星座

对地观测卫星（EROS）星座由2颗A系列卫星和6颗B系列卫星组成，2000年2月首颗A1卫星发射成功，预计2004年底8颗发射完毕，建成星座。

这种8星星座的设计，可使重访周期最短并具有灵活性。每颗卫星以大约90分钟的轨道周期在轨道上运行，每天24小时绕地球飞行16圈。轨道上若只有1颗卫星，对同一地点重访周期为1.8天，2颗卫星重访周期为1.1天，8颗卫星星座建成，重访周期将缩至12小时以下。

以上商业遥感卫星公司已筹集了足够的资金用于研制和发射第一代卫星，有的公司也开始了第二代卫星的开发。卫星遥感业务市场目前虽只占整个卫星业务市场的不足10％，但其增长速度很快，预示着遥感卫星产业化的乐观前景。

5.以创新技术优势开拓市场

阿斯特里姆公司的相机反射镜采用了碳化硅技术，为赢得台湾“华卫”2号合同起到了重要促进作用。将碳化硅技术与小卫星平台相结合，可使成像卫星成本降低一半，特别是在性能上能使卫星的重新指向速度大大提高。采用碳化硅技术不但使阿斯特里姆公司赢得了“华卫”2号合同，而且为争得“普罗秋斯”卫星的制造机会增加了很重的砝码。

超光谱成像技术由于在军事上有识别伪装、化工厂散发物等重要价值，美军正在大力开发，如“刘易斯”卫星系列、“强力”卫星和“作战卫星”、地球测图观测卫星等。轨道成像公司看到超光谱成像技术在民用上的应用潜力，大胆开发这一技术。他们对其“轨道观测”4卫星进行了修改，安装了“作战卫星”超光谱有效载荷。“轨道观测”4将成为第一个进入超光谱领域的商业卫星。

6.国家和私营公司采用高新技术合作开发

美国国防高级研究项目局制定了军民两用高技术开发计划，第一个支持的项目是海军地图观测器（NEMO）卫星。这是海军研究实验室和空间技术发展公司联合开发超光谱技术的项目。这种模式是非采购协议模式，称为“另类交易”（OT）。由海军研究实验室提供设备，商业公司负责卫星的研制、发射和操作运行。

另一个同样的项目是政府和工业界合作的称为“作战卫星”的天基超光谱遥感技术验证计划，由美国空军和轨道科学公司签订合同，利用“轨道观测”4装载超光谱卫星遥感器，增强商业遥感卫星的能力。

7.以卫星品牌和标准产品占领市场

美国太空成像公司利用多卫星资源，以品牌策略，一举成为世界首屈一指的图像和地球信息产品供应商。它在“卡特拉”品牌下，销售种类繁多的图像产品。该品牌产品以高速处理技术和算法作支撑，一天内可处理数百幅图像。图像自动进入数据库，使用户在获得图像的同时，还能获得成像时间、定位坐标、太阳角等其它重要信息，大大增强了图像的使用价值。该品牌产品具有系列性，主要产品有：“卡特拉原始180－MS”，180米分辨率多谱段图像；“卡特拉中分辨率多谱段图像”，30米分辨率；“卡特拉原始5米全色图像”，5.8米分辨率；“卡特拉精制5米全色”图像；“卡特拉5米数字正射纠正标准图像”。

该公司图像销售价格为每平方千米12～44美元。

地球观测公司以标准系列产品占领市场。1995年世界观测成像公司同鲍尔航空航天技术公司商业遥感分部合并组建该公司，虽然其“晨鸟”、首颗“快鸟”卫星均失败，但其开拓市场的准备战略值得借鉴。其计划的标准产品包括：基本图像；标准图像产品和正射纠正图像产品。□

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