王余濤(北京空間科技信息研究所)
衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)是航天產(chǎn)業(yè)中商業(yè)化程度最高、競爭最為激烈的領域,對航天技術和航天市場的發(fā)展具有重要的推動作用。20世紀七八十年代,歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)嚴重依賴美國,雖從業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多,但難以形成合力,導致其通信衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展較為緩慢,通信衛(wèi)星發(fā)展水平與我國基本相當。
在意識到衛(wèi)星通信市場的巨大潛力之后,歐洲航天局(ESA)啟動了名為“通信系統(tǒng)預先研究”(ARTES)的衛(wèi)星通信專項計劃,全面推進歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在ARTES計劃的推動下,歐洲衛(wèi)星通信領域逐步形成了政府企業(yè)良性互動、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同共進的產(chǎn)業(yè)格局,并成功催生出了全球最大的通信衛(wèi)星平臺等一大批核心產(chǎn)品與應用項目,其衛(wèi)星通信技術能力正逐步逼近甚至超越美國,國際商業(yè)市場份額也已凌駕于美國之上。
目前,我國正處在由航天大國向航天強國邁進的關鍵時期,但在衛(wèi)星通信領域仍缺乏國家重大專項支持和持續(xù)資金投入,與國際一流水平相比,技術能力仍有差距,競爭力相對較弱。因此,深入分析歐洲ARTES計劃的主要特點,系統(tǒng)總結(jié)歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進經(jīng)驗,有助于解決我國衛(wèi)星通信系統(tǒng)與技術發(fā)展面臨的突出問題,對我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展具有積極的參考和借鑒作用。

ARTES計劃是由歐洲航天局主導、全歐洲相關企業(yè)廣泛參與的衛(wèi)星通信專項計劃,從1993年至今,已持續(xù)實施20年。目前,已有超過800家歐洲企業(yè)通過該計劃獲得了歐洲航天局的資金支持,帶動了歐洲衛(wèi)星通信技術能力與產(chǎn)業(yè)競爭力的整體躍升。
ARTES計劃并非傳統(tǒng)的工程專項計劃,而是全面涵蓋戰(zhàn)略研究、技術研發(fā)、產(chǎn)品研制、應用開發(fā)的綜合性技術發(fā)展專項計劃。鑒于衛(wèi)星通信領域技術更新頻率高、市場需求變化快的特點,ARTES計劃引入了長期演進式框架,圍繞“保持并提升歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)競爭力”的總體目標,針對不同的目的和任務,分階段設置獨立的專題。各專題技術內(nèi)容可根據(jù)歐洲整體戰(zhàn)略規(guī)劃和全球市場最新變化進行靈活調(diào)整,從而始終保持ARTES計劃的先進性和生命力。
目前,ARTES計劃共設有12個專題,包括5個通用性專題和7個任務/系統(tǒng)性專題,實現(xiàn)了對衛(wèi)星通信領域的戰(zhàn)略、技術、產(chǎn)品、應用等的全生命周期覆蓋。
通用性專題分別針對戰(zhàn)略研究、技術研發(fā)、產(chǎn)品研制和綜合應用等目的,是ARTES計劃的常設專題,主要面向規(guī)模較小、周期較短的通用項目。歐洲航天局每年為各通用性專題設立一批新項目,各項目之間相對獨立。
任務/系統(tǒng)性專題分別針對關鍵產(chǎn)品或重大應用方向等迫切需求,是ARTES計劃的臨時專題,主要面向規(guī)模較大、周期較長的關鍵項目。超大型平臺、小型平臺和中大型平臺3個專題用于更新“歐洲通信衛(wèi)星”(Eutelsat)平臺型譜;中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題用于部署“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”(EDRS)系統(tǒng);空管衛(wèi)星通信和天基海運監(jiān)視專題用于發(fā)展新興衛(wèi)星通信應用;公私合作專題用于促進大型公私合營項目。歐洲航天局將每個任務/系統(tǒng)性專題分解為多個子專題,各子專題間具有較高的相關性和延續(xù)性,既可并行開展,也可分步實施。

ARTES計劃現(xiàn)有專題一覽表
ARTES計劃由歐洲航天局下設的通信與綜合應用處(TIA)負責具體管理,但相關重大決策問題都需要由19個參與國分管航天領域的部長級官員共同討論通過。各參與國均有指定的本國代表機構,負責代表本國在ARTES計劃中的利益。參與國的所有企業(yè)均可在該計劃下申請項目。
根據(jù)各專題的特點,歐洲航天局可通過“投標邀請”或“項目征集”的方式,授出項目合同。“投標邀請”類似于項目招標,由歐洲航天局每年定期公布“投標邀請”,以公開競標或限定范圍競標的方式進行招標。在特殊情況下,歐洲航天局也可通過與企業(yè)協(xié)商的方式,直接向特定企業(yè)發(fā)出“投標邀請”。“項目征集”方式類似于項目申報,由企業(yè)隨時向歐洲航天局提交項目建議書,并由歐洲航天局對滿足相應專題要求的項目進行批復立項,因此可給予企業(yè)更高的自主權。
為了擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模和鼓勵技術創(chuàng)新,歐洲航天局還在部分專題下發(fā)起了基于“項目征集”的“新參與者倡議”,為新進入衛(wèi)星通信領域的中小型企業(yè)開通專用的立項通道。
ARTES計劃采取“資金多源、形式多樣”的經(jīng)費籌集方式,包括政府全額資助和兩種比例的政府企業(yè)合資。對處于技術研發(fā)初期階段,商業(yè)或技術風險較高的創(chuàng)新性專題,歐洲航天局將給予全額資助,扶植企業(yè)技術創(chuàng)新。對涉及新技術或新工藝,且最終產(chǎn)品具有明確市場潛力的專題,歐洲航天局將給予最高75%的部分資助,其余資金由項目承擔企業(yè)自籌。對基于現(xiàn)有技術,但根據(jù)新型產(chǎn)品、系統(tǒng)或應用進行裁剪,且具有明確市場需求的集成或演示驗證項目,歐洲航天局將給予最高50%的部分資助。
歐洲航天局為ARTES計劃提供的經(jīng)費直接來自其年度預算,因此可保證長期連續(xù)的資金投入。2009-2011年,歐洲航天局授出的ARTES合同總額約為8億歐元。其中:約2.7億歐元用于通用性專題,約占1/3;約5.3億歐元用于任務/系統(tǒng)性專題,約占2/3。
ARTES計劃的通用性專題既考慮了長期發(fā)展戰(zhàn)略,又兼顧了短期經(jīng)濟效益,從技術基礎、創(chuàng)新研發(fā)、產(chǎn)品孵化、應用促進等角度出發(fā),為歐洲衛(wèi)星通信技術水平和產(chǎn)業(yè)競爭力的提升奠定了堅實的基礎。
(1)戰(zhàn)略研究
戰(zhàn)略研究專題包括市場評估、新概念研發(fā)、天地一體化、標準化及規(guī)章制度環(huán)境建設等軟科學研究項目,是支撐整個ARTES計劃的戰(zhàn)略性技術基礎專題。該專題采用“投標邀請”的立項方式,并由歐洲航天局全額資助。2013-2016年間,其預算額度約為每年1000萬歐元。

2009-2011年ARTES計劃項目經(jīng)費
盡管戰(zhàn)略研究專題的預算額度在ARTES計劃中處于最低水平,但該專題各項目的研究結(jié)論將作為歐洲航天局更新衛(wèi)星通信領域長期發(fā)展規(guī)劃與技術路線圖的關鍵輸入。同時,該專題的研究成果將在保留知識產(chǎn)權的前提下,向ARTES計劃參與國的所有企業(yè)開放,以最大限度擴大成果的利用范圍,避免重復研究和資源浪費。
(2)技術研發(fā)
技術研發(fā)專題原專題編號為ARTES 5,2008年后細分為長期技術研發(fā)(ARTES 5.1)和短期技術攻關(ARTES 5.2)兩個專題。兩者除出發(fā)點和側(cè)重點不同之外,在立項方式和經(jīng)費來源等方面也有所區(qū)別。
長期技術研發(fā)專題除面向長期的空間段/地面段軟硬件技術與工藝研發(fā)之外,還包括系統(tǒng)/分系統(tǒng)級的長期技術研發(fā)或概念研究等內(nèi)容,旨在為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)提升基礎技術能力。該專題采用“投標邀請”的立項方式,并由歐洲航天局提供全額資助。2013-2016年間,其預算額度約為每年3300萬歐元。
短期技術攻關專題僅針對短期的空間段/地面段軟硬件技術與工藝研發(fā),旨在為新型衛(wèi)星通信產(chǎn)品突破關鍵技術難點。在ARTES計劃執(zhí)行過程中,該專題常作為產(chǎn)品研制專題的預備專題,項目承擔企業(yè)可在其研究成果的基礎上,繼續(xù)在產(chǎn)品研制專題下申請后續(xù)項目,以完成新技術向新產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。該專題采用“項目征集”的立項方式,由歐洲航天局提供最高75%的部分資助。2013-2016年間,其預算額度約為每年1700萬歐元。
(3)產(chǎn)品研制
產(chǎn)品研制專題合并了原有的ARTES 3和ARTES 4專題,主要針對空間段/地面段軟硬件產(chǎn)品的研制或升級,是ARTES計劃中支持產(chǎn)品孵化的核心專題。此外,該專題還從1997年開始支持衛(wèi)星通信應用項目的開發(fā)與演示驗證。產(chǎn)品研制專題采用“項目征集”的立項方式,由歐洲航天局提供最高50%的部分資助。2013-2016年間,其預算額度約為每年1億歐元。
產(chǎn)品研制專題不僅為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)輸出了大量的衛(wèi)星平臺部組件、有效載荷、地面設備和衛(wèi)星通信應用項目,并且也是用于扶持中小企業(yè)的重點專題。1997-2011年間,該專題共支持了154個衛(wèi)星通信應用項目,其中約66%的項目由中小型企業(yè)承擔,約50%的項目由新進入衛(wèi)星通信領域的企業(yè)承擔。
2012年12月,歐洲航天局為了給更多的新產(chǎn)品爭取首次飛行驗證的機遇,在產(chǎn)品研制專題下啟動了名為“阿特拉斯”(Atlas)的子專題。該子專題由歐洲航天局主導,產(chǎn)品制造商可隨時為新產(chǎn)品提出首飛驗證申請,并由歐洲航天局出面,利用商業(yè)通信衛(wèi)星制造市場,為新產(chǎn)品尋求首飛驗證機遇。
2013年1月,泰雷茲-阿萊尼亞航天公司(TAS,以下簡稱泰雷茲公司)和歐洲通信衛(wèi)星(EUTELSAT)公司在歐洲航天局的協(xié)調(diào)下,達成了“阿特拉斯”子專題下的首份協(xié)議。兩家公司將利用歐洲通信衛(wèi)星-8WB完成3種新產(chǎn)品的首飛驗證,包括:①用于衛(wèi)星接收天線后端的新型變頻器,可在不影響下行鏈路頻率的條件下改變上行鏈路頻率,以解決“劫持廣播衛(wèi)星”等上行鏈路信號干擾問題;②新型高功率放大器,可根據(jù)實際需求進行功率動態(tài)分配,增加同時工作的信道數(shù)量;③新型指令接收機,支持多種頻率,可提高衛(wèi)星操作的靈活性,便于調(diào)整衛(wèi)星軌位。

歐洲通信衛(wèi)星-8WB在軌飛行示意圖
(4)綜合應用
綜合應用專題又稱“綜合應用促進”(IAP)計劃,旨在通過與最終用戶的密切合作,培育綜合應用衛(wèi)星通信、導航、遙感技術以及空基、地基技術的新型應用項目,以深入挖掘現(xiàn)有衛(wèi)星資源的應用潛力。綜合應用專題采用“項目征集”的立項方式,由歐洲航天局提供最高50%的部分資助。2013-2016年間,其預算額度約為每年3000萬歐元。
綜合應用專題每年舉行一次“創(chuàng)意征集”活動,用于收集用戶需求,以便評估各應用領域的優(yōu)先級和指導后續(xù)工作的開展。該專題下的項目多由最終用戶發(fā)起,成功立項后須先進行可行性研究,并根據(jù)可行性研究的結(jié)果,確定是否繼續(xù)開展演示驗證。完成演示驗證后,項目承擔企業(yè)可自行將項目轉(zhuǎn)入試運營或業(yè)務化運營階段。
盡管綜合應用專題的預算額度并不高,但卻為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)帶來了極為顯著的經(jīng)濟回報。目前,綜合應用專題已支持了超過75個應用項目,平均每年支持21項可行性研究和18項演示驗證,其中的5個項目已進入業(yè)務化運營或試運營階段。此外,歐洲航天局還通過與歐洲海事安全局(EMSA)在該專題下的合作,直接促成了天基海運監(jiān)視專題的設立。
ARTES計劃的任務/系統(tǒng)性專題借助歐洲航天局的統(tǒng)一規(guī)劃與協(xié)調(diào),通過廣泛動員歐洲企業(yè)的優(yōu)勢力量,保證了重大工程項目的順利實施,切實提升了歐洲衛(wèi)星通信技術水平與產(chǎn)業(yè)競爭力。
(1)超大型平臺
超大型平臺專題設立于2001年11月,用于研制超大型“阿爾法平臺”,填補歐洲在發(fā)射質(zhì)量6t以上的超大型平臺領域的空白。除平臺研制工作外,該專題還包括首發(fā)驗證衛(wèi)星、后續(xù)平臺改進型、相關有效載荷、地面段及用戶段等工作內(nèi)容。后來設立的小型平臺和中大型平臺專題也沿用了這種全系統(tǒng)、全周期的專題工作思路。
“阿爾法平臺”由阿斯特留姆公司和泰雷茲公司聯(lián)合研制,其主要技術指標全面超越LS-1300、BSS-702、A2100等美國現(xiàn)有平臺產(chǎn)品,是全球目前最大的通信衛(wèi)星平臺。“阿爾法平臺”設計壽命15年,整星發(fā)射質(zhì)量6~8t,有效載荷質(zhì)量最高1.5t,有效載荷功率12~18kW,最多可攜帶190臺轉(zhuǎn)發(fā)器和12副天線。
2011年4月,歐洲航天局又與阿斯特留姆公司和泰雷茲公司簽訂了“阿爾法平臺”擴展型(Alphabus Extension)的研制合同。該平臺將在“阿爾法平臺”基本型的基礎上,進一步擴大歐洲在超大型平臺領域的技術領先優(yōu)勢,實現(xiàn)整星發(fā)射質(zhì)量8.8t,有效載荷質(zhì)量2t,有效載荷功率22kW,最多可攜帶230臺轉(zhuǎn)發(fā)器。

采用“阿爾法平臺”的首顆衛(wèi)星—“阿爾法衛(wèi)星”測試中
2013年7月25日,基于“阿爾法平臺”的首顆衛(wèi)星—“阿爾法衛(wèi)星”成功發(fā)射,標志著“阿爾法平臺”正式進入空間應用階段。“阿爾法衛(wèi)星”發(fā)射質(zhì)量6650kg,壽命末期功率12kW,裝有L頻段移動通信有效載荷和直徑為11m的大型展開式天線。
通過兩家頂尖制造商的強強聯(lián)手和眾多部組件供應商的廣泛參與,超大型平臺專題僅用了不到12年的時間就完成了一款全新平臺的研制工作,并實現(xiàn)了“阿爾法平臺”的首次飛行驗證。同時,該專題的研究成果也為歐洲現(xiàn)有平臺產(chǎn)品的技術更新提供了有力支持。為“阿爾法平臺”研發(fā)的空間電源、電子設備等新技術已逐步在“歐洲星”(Eurostar)和“空間客車”(Spacebus)系列平臺上得到應用。
(2)小型平臺
小型平臺專題設立于2005年12月,用于研制發(fā)射質(zhì)量3t以下的“小型地球靜止軌道”平臺,以打破美國制造商在該領域的長期壟斷地位。
“小型地球靜止軌道”平臺由德國OHB系統(tǒng)公司研制,平臺設計壽命15年,壽命末期平均功率4.5kW,可支持有效載荷質(zhì)量300kg以下、有效載荷功率3kW以下的地球靜止軌道通信衛(wèi)星,并將支持全電推進技術。該平臺研制成功后,將與美國軌道科學公司的小型平臺以及波音公司的BSS-702SP全電推進平臺形成直接競爭關系。

“歐洲通信衛(wèi)星”平臺型譜規(guī)劃

西班牙衛(wèi)星-AG1在軌飛行示意圖
目前,“小型地球靜止軌道”平臺的研制工作已接近尾聲,其擴展型平臺的研制工作正在同步開展,以求進一步提升性能指標、降低生產(chǎn)成本。采用“小型地球靜止軌道”平臺的首顆衛(wèi)星—西班牙衛(wèi)星-AG1(Hispasat-AG1)計劃于2014年末發(fā)射。此外,該平臺還將用于中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題的歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-C和公私合作專題的“伊萊克特拉”(Electra)全電推進衛(wèi)星。
在充分借鑒超大型平臺專題成功經(jīng)驗的基礎上,“小型地球靜止軌道”平臺的研制周期進一步縮短,預計花費9年左右的時間即可實現(xiàn)平臺的首次飛行驗證。此外,小型平臺專題也體現(xiàn)出歐洲航天局對產(chǎn)業(yè)布局的整體把控能力,不僅將OHB系統(tǒng)公司逐步培育成為具備整星交付能力的通信衛(wèi)星制造商,并且明確將該公司定位于小型衛(wèi)星制造商,從而有效回避了與阿斯特里姆公司和泰雷茲公司的內(nèi)部競爭。
(3)中大型平臺
中大型平臺專題是2012年12月設立的新專題,用于研制取代歐洲現(xiàn)有主流平臺產(chǎn)品的“新衛(wèi)星”下一代平臺,以保持并提升歐洲主流通信衛(wèi)星平臺的國際競爭力。
該專題延續(xù)了超大型平臺專題的強強聯(lián)手模式,繼續(xù)由阿斯特里姆公司和泰雷茲公司擔任聯(lián)合主承包商。“新衛(wèi)星”平臺瞄準發(fā)射質(zhì)量3~6t的主流通信衛(wèi)星市場,將通過創(chuàng)新技術、降低成本、縮短生產(chǎn)周期等手段,使其整體競爭力較歐洲現(xiàn)有平臺提升了30%。
“新衛(wèi)星”平臺計劃在2018年進行首飛驗證,并正式投向市場。屆時,“新衛(wèi)星”平臺將接替歐洲星-3000和空間客車-4000系列平臺,與“阿爾法平臺”和“小型地球靜止軌道”平臺共同組成歐洲新一代平臺產(chǎn)品線。歐洲航天局為“新衛(wèi)星”平臺提出的目標是:在2018-2030年期間,實現(xiàn)50%的國際市場占有率,即獲得約150顆衛(wèi)星的研制合同,預計可為歐洲帶來約250億歐元的衛(wèi)星制造收入。
(4)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)

“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”可以近實時地傳輸數(shù)據(jù)
中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題用于研制和部署基于激光通信和Ka頻段星間鏈路技術的“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”業(yè)務中繼衛(wèi)星系統(tǒng),以保證歐洲擁有獨立自主的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)和全球范圍的準實時接入能力,并重點為“全球環(huán)境與安全監(jiān)視”(GMES)計劃下的對地觀測衛(wèi)星提供服務。
早在2001年,歐洲航天局就曾利用“阿蒂米斯”(Artemis)衛(wèi)星進行了全球首次星間光通信試驗,從而在美國之前率先掌握了衛(wèi)星激光通信技術。中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題將在“阿蒂米斯”任務的基礎上,實現(xiàn)全球首個具備激光通信能力的業(yè)務中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。
根據(jù)歐洲航天局的最新規(guī)劃,“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”系統(tǒng)將包括歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-A有效載荷、歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-C及相關地面系統(tǒng)。搭載歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-A載荷的歐洲鳥-9B(Eurobird-9B)衛(wèi)星計劃于2014年發(fā)射,歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-C計劃于2016年發(fā)射。
(5)空管衛(wèi)星通信
空管衛(wèi)星通信專題用于配合“歐洲同一片天空航空交通管理研究”(SESAR)計劃,為歐洲下一代航空交通管理系統(tǒng)提供一套經(jīng)過驗證的衛(wèi)星通信解決方案。
在該專題下發(fā)展的“艾瑞斯”系統(tǒng)是基于開放標準的航空衛(wèi)星通信系統(tǒng),具有廣覆蓋、低成本、可互操作等特點。該系統(tǒng)將包括至少1顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星及相關地面系統(tǒng),計劃于2020-2025年投入業(yè)務化運營。
目前,空管衛(wèi)星通信專題仍處于前期研制階段,正在進行系統(tǒng)設計及通信標準制定等工作。2012年12月,歐洲航天局為該專題增設了一個子專題,用于開發(fā)基于“國際移動衛(wèi)星”(Inmarsat)的“艾瑞斯先導”(Iris Precursor)系統(tǒng),作為“艾瑞斯”業(yè)務系統(tǒng)完成部署前的過渡方案。
(6)天基海運監(jiān)視
天基海運監(jiān)視專題用于研制和部署一套天基船舶自動識別系統(tǒng),為歐洲提供全球范圍、可持續(xù)的天基海運監(jiān)視能力,并促進相關商業(yè)市場的發(fā)展。
歐洲的天基海運監(jiān)視系統(tǒng)將包括:1顆高性能海運監(jiān)視衛(wèi)星,用于保證交通繁忙海域的船舶監(jiān)視能力;2顆或更多的中等性能海運監(jiān)視衛(wèi)星,用于提高海運監(jiān)視數(shù)據(jù)的更新頻率。此外,作為一項綜合應用項目,天基海運監(jiān)視專題還將結(jié)合天基紅外相機、天基合成孔徑雷達甚至無人機等探測手段,進一步增強對海上船舶的探測、識別與跟蹤能力。
目前,天基海運監(jiān)視專題已完成系統(tǒng)設計并正式轉(zhuǎn)入實施階段。其中,1顆高性能衛(wèi)星已初步完成平臺選型。除研制和發(fā)射海運監(jiān)視衛(wèi)星以外,該專題現(xiàn)階段的工作重點還包括開發(fā)新型天基海運監(jiān)視應用服務和促進天基海運監(jiān)視市場發(fā)展。
(7)公私合作
公私合作專題也是2012年12月設立的新專題,用于促進由企業(yè)發(fā)起的大型公私合營項目,以加速創(chuàng)新性解決方案的商業(yè)化進程,促進下游服務開發(fā),進一步增強產(chǎn)業(yè)競爭力。
公私合作專題的每個項目將作為獨立的子專題,并設有一個用于支持立項前準備工作的通用子專題(子專題I)。發(fā)起項目的企業(yè)對項目的設計、研制及驗證階段負全責,并負責管理項目承包商團隊。

“伊萊克特拉”衛(wèi)星外形圖
目前,由盧森堡SES公司發(fā)起的“伊萊克特拉”全電推進衛(wèi)星項目已被確定為該專題的首個項目(子專題II)。“伊萊克特拉”衛(wèi)星由OHB系統(tǒng)公司研制,發(fā)射后將成為歐洲首顆全電推進衛(wèi)星。衛(wèi)星將采用“小型地球靜止軌道”平臺,發(fā)射質(zhì)量3t左右,可提供相當于3~6噸量級主流通信衛(wèi)星的功率和通信容量,并能夠使用成本更低的小型運載火箭發(fā)射。
ARTES計劃專門針對衛(wèi)星通信領域商業(yè)化程度高、技術演進速度快的特點,適時引入了“以技術能力為基礎,以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為保障,以重大項目為抓手”的綜合式框架結(jié)構,以推動技術發(fā)展進程和提高工業(yè)基礎能力為發(fā)力點,通過引導和激發(fā)歐洲企業(yè)的技術創(chuàng)新潛力,逐步實現(xiàn)了歐洲衛(wèi)星通信技術水平與產(chǎn)業(yè)競爭力的顯著提升。
在計劃實施過程中,歐洲航天局成功扮演了催化劑和助推器的角色,借助靈活多樣的立項和投資方式,為企業(yè)分擔技術研發(fā)風險,通過積極扶持中小企業(yè),不斷壯大產(chǎn)業(yè)隊伍,逐步完善供應鏈條,為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎。
面對瞬息萬變的衛(wèi)星通信市場,ARTES計劃高度重視市場需求變化,并通過戰(zhàn)略研究專題積極支持市場研究項目,將研究結(jié)果作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展戰(zhàn)略和重點研究方向的重要輸入。

ARTES計劃創(chuàng)新產(chǎn)品孵化流程
以通信衛(wèi)星平臺領域為例:一方面,針對新興的超大型、超高功率衛(wèi)星和日趨穩(wěn)定的小型衛(wèi)星需求,通過研制“阿爾法平臺”和“小型地球靜止軌道”平臺,填補歐洲在超大型平臺和小型平臺制造領域的空白;另一方面,面對現(xiàn)有平臺將在2020年前逐漸喪失市場競爭力的事實,提前研發(fā)“新衛(wèi)星”下一代主流平臺,搶占未來市場競爭先機。
ARTES計劃緊密結(jié)合技術成熟度等級(TRL),通過戰(zhàn)略研究、技術研發(fā)和產(chǎn)品研制等專題,組成衛(wèi)星通信產(chǎn)品孵化框架,著力推進創(chuàng)新產(chǎn)品研制及商業(yè)化進程。
這些專題對應的技術成熟度等級依次上升,可通過相互銜接,全程支持一款產(chǎn)品,從提出初始概念(TRL1)到完成地面鑒定(TRL 6)的研制過程,從而將歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的研發(fā)活動直接轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品,并可為ARTES計劃的任務/系統(tǒng)性專題提供必要的技術支持與產(chǎn)品保障。
ARTES計劃積極嘗試通過公私合營、搭載有效載荷及新設立的“阿特拉斯”子專題等途徑,為各類創(chuàng)新產(chǎn)品爭取首次飛行驗證機遇,不僅解決了部分產(chǎn)品因未經(jīng)過飛行驗證而難以進入市場的產(chǎn)業(yè)難題,也緩解了發(fā)射專用試驗星的經(jīng)費壓力。
“阿爾法平臺”、“小型地球靜止軌道”和“新衛(wèi)星”等平臺研制專題均設立了用于部署首飛驗證衛(wèi)星的子專題。同時,ARTES計劃下發(fā)展的衛(wèi)星也為新型有效載荷等產(chǎn)品提供了難得的首飛驗證機遇:“阿爾法衛(wèi)星”為歐洲航天局和德國航空航天中心(DLR)搭載了4個技術驗證有效載荷(TDP),歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-C也將搭載1個新型輻射監(jiān)測器。
引導最終用戶直接參與項目實施是ARTES計劃的綜合應用項目取得成功的關鍵。以用戶為驅(qū)動的運行模式不僅為每個項目明確了市場需求,同時也保證了項目的應用前景。通過與用戶的緊密合作,歐洲航天局商業(yè)任務的資金來源更加豐富,項目承擔企業(yè)也獲得了第一手的用戶需求信息,為其開發(fā)相關應用服務提供了重要的參考。
此外,ARTES計劃還通過“衛(wèi)星通信運營商倡議”,幫助不熟悉衛(wèi)星通信的用戶尋找滿足其需求的衛(wèi)星通信解決方案。目前,歐洲航天局已與SES公司和英國阿萬蒂(Avanti)公司等運營商簽訂相關合作協(xié)議,為ARTES計劃支持的應用服務項目團隊提供免費或低價的衛(wèi)星容量和其他相關信息支持。