■ 李德仁
建設商業化高分辨率遙感衛星系統推動軍民深度融合
■李德仁

高分辨率遙感衛星系統已經應用在國家安全、經濟建設和大眾民生的諸多領域,擁有巨大市場價值。據美國《LBXJournal(位置服務雜志)》估算[1],全球高分辨率對地觀測數據的年商業價值(包括國防和政府用戶)超過300億美元(約合2000億元人民幣)。建設商業化高分辨率遙感衛星系統,可實現對全球目標的實時(準實時)監測,軍民應用前景十分廣闊,已成為全球衛星遙感市場關注的熱點。
黨的十八大立足于國家安全和發展全局,對國防和軍隊建設的重要作用作了新的闡述,并對深入推進軍民融合式發展作出全面部署。2015年,習近平總書記在十二屆全國人大三次會議上提出,將軍民融合發展上升為國家戰略。軍民融合發展戰略是從國家安全和發展戰略全局出發作出的重大決策,是我國長期探索經濟建設和國防建設協調發展規律的重大成果。
鑒于高分辨率衛星遙感數據在我國強軍、富國、利民的緊迫需求,2013年中國工程院組織院士完成了“推進我國遙感應用產業商業化發展的建議”的院士建議[2]。在此推動下,2014年10月,國務院出臺了《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》[3](以下簡稱《指導意見》),在政策制度層面明確了通過發展商業遙感衛星系統,提升我國空間基礎設施建設和應用水平。《指導意見》鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎設施建設,完善民用遙感衛星數據政策,加強政府采購服務,鼓勵民間資本研制、發射和運營商業遙感衛星,引導民間資本參與衛星導航地面應用系統建設。
(一)建設商業高分辨率遙感衛星網絡系統,是實踐“軍民融合、寓軍于民”戰略的有效途徑。我國現有的高分辨率遙感衛星系統軍民分立、軍內各部門分割,導致數據缺少,響應速度慢,難以共享,利用率低下。自上世紀90年代起,美國政府通過立法(1994年出臺總統令、2003年出臺美國商業遙感政策),開放了高分遙感商業市場,不僅保證國防和國家安全部門能夠優先獲得高分遙感數據,而且在300億美元/年的市場中獲取重要份額,實現了雙贏。因此,我國高分辨率衛星遙感系統發展只有堅持軍民深度融合道路,才能滿足習總書記提出的“能打仗”、“打勝仗”的要求。
(二)建設商業高分辨率遙感衛星網絡系統,是搶占國際新型遙感應用市場的緊迫要求。當今世界,高分辨率衛星遙感應用需求已從定期普查向動態監測發展,從國內需求向全球需求發展,現有單星為主的遙感衛星系統難以滿足。日前,谷歌公司以高價收購了Skybox Imaging公司,預計五年內將發射由24顆衛星組成的星群,該衛星群可實現每天對地球上任意地點最高四次的重訪。面對衛星遙感領域的新興需求和競爭環境,我國必須快速響應,不失時機地發展自主高空間、高時間分辨率的遙感衛星網絡系統。
(三)建設商業高分辨率遙感衛星網絡,是打破部門利益壟斷、避免低水平重復建設的迫切需求。我國目前的遙感衛星大多采取國家投入、部門所有,存在部門利益壁壘,數據市場不開放,低水平重復問題不可避免;另一方面,我國現有高分遙感衛星的主要目標定位在關鍵技術突破和驗證,均屬研究型衛星,無法形成完整的產業化衛星持續發射與應用的市場化格局,實現不了三中全會對發展衛星應用產業的要求。
(四)建設商業高分辨率遙感衛星網絡系統,是提升我國衛星遙感國際競爭力必由之路。目前,國際高分辨率衛星遙感市場主要由歐美國家壟斷,300億美元國際市場中我國份額不足5億美元;在國內市場方面,2013年衛星數據在國內的銷售額約為5億人民幣,其中美國DG,GeoEye和法國SPOT三家公司占據74%,國產遙感衛星市場占有率差距較大。建設商業高分辨率遙感衛星網絡系統,以市場和用戶需求為導向,通過向市場提供高時空分辨率的優質數據服務,不僅能夠搶占國際市場制高點,還可有力支持我國航天遙感技術的可持續發展。
(一)亞米級高分辨率遙感衛星技術日趨成熟。以資源三號[4]、高分一號[5]和高分二號衛星的成功發射為標志,我國高分辨率遙感衛星關鍵技術條件已經具備。正在實施的“高分”專項將使光學和雷達衛星的地面分辨率達到0.3米或更高水平。2014年,我國已發射的1米和0.5米分辨率的高分衛星,與國外同類衛星相比具有更寬的幅寬,具備了爭奪國際市場的技術基礎。
(二)我國軍民應用衛星體系日趨完善。至今為止,我國已經發射各個系列遙感衛星100余顆[6],其中還能發揮作用的還有50多顆,先后成立了國家遙感中心等國家級遙感應用機構。同時,國務院各部委及省市地方建立了160多個省市級遙感應用機構,廣泛地開展了各種應用,為國家經濟建設提供了多方面的信息服務。此外,隨著城鎮化、農村土地流轉、地理國情普查與監測的深入,高時間分辨率的高分遙感影像的需求量顯著上升。
(三)商業高分辨率遙感衛星系統符合“軍民深度融合”和“發揮市場在資源配置中的決定性作用”等國家要求。黨的十八屆三中全會公報對中國特色軍民融合式發展建設目標提出了明確要求,習近平主席要求“進一步做好軍民融合式發展這篇大文章,堅持需求牽引、國家主導,努力形成基礎設施和重要領域軍民深度融合的發展格局”。《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》中提出對推動軍民深度融合新的更高要求,軍民融合進入一個深度融合的發展階段。建設高分辨率遙感衛星網絡系統并實現商業化運營,是落實國家戰略的重要舉措,是實踐軍民融合國家戰略的一個重要著力點。
(四)我國商業高分辨率遙感衛星網絡系統建設正在積極醞釀之中。2013年至今,由武漢大學與武漢市政府共建的武漢遙感與空間信息工業技術研究院已組織專班,開展了商業高分辨率遙感衛星網絡系統論證與方案設計工作,可提供全球亞米級分辨率衛星影像,實現對全球目標2小時重訪頻率,通過一型多星組網,可大幅降低制造運營成本,縮短研發周期。此外,中國科學院長春光機所已計劃2015年發射四顆高分辨率成像和視頻衛星。IT產業的龍頭企業也正在醞釀商業遙感和通信衛星,在智慧地球時代搶占制高點。
2014年10月出臺的國務院《指導意見》為商業化高分衛星系統的發展開辟了道路。同時,還須在研究市場準入、數據政策、衛星測控、境外建站等關鍵環節切實推進。按照“軍民深度融合”戰略的要求,筆者提出建設商業化高分辨率遙感衛星系統,建設推動軍民深度融合的幾點建議:
(一)健全商業高分衛星系統的市場準入制度。遵照“發揮市場在資源配置中的決定性作用要求”,鼓勵民間資本投入到高分辨率遙感衛星商業運營中來,重點推進商業高分遙感衛星運營的試點工作,會同軍民航天主管部門,給條件成熟的商業衛星公司發放衛星制造、發射、數據分發牌照,通過公平、公正、自由競爭、擇優支持的原則,又好又快地開創我國高分衛星遙感商業化運營的新局面。
(二)制訂既保障國家安全,又有利于發揮高分衛星數據市場價值的數據政策。由于高分辨率衛星遙感數據的敏感性,需要在保障國家信息安全基礎上,制定科學的數據保密政策和切實可行的措施,保障我國地理空間數據安全。從民用商業化高分衛星數據政策入手,創造有利于高分遙感數據廣泛應用的政策環境,建立起一套符合軍民深度融合發展的商業化遙感數據應用與服務體系。目前已運行的各類高分遙感衛星可開放的數據應盡快向商業公司提供,使之市場化,創造其應有的價值。
(三)利用商業渠道,建立軍民融合的高分衛星測控體系。我國現有的衛星測控主要由軍方主導,測控指令均須通過軍方測控體系完成上注,若將來的商業高分遙感衛星系統沿用原有體制,不僅會增加軍方衛星管控單位的測控業務量,還難以滿足商業用戶按需按時的數據訂制要求,限制商業遙感衛星系統市場價值的發揮。為此,迫切需要利用商業渠道,吸引商業資本,建設若干由國家統一管理的高分衛星的測控站,滿足衛星商業化運行的需求。
(四)積極開展國際合作,探索境外合作建站(租站)接收的新模式,拓展商業高分衛星的全球市場。高分衛星數據量巨大,國內現有的地面接收站資源有限,應鼓勵和支持商業衛星公司通過市場化手段開展國際合作,從友好國家入手,尋求合作建站(租站),接收處理我國商業高分衛星數據;以此為基礎,建設全球數據分發服務網絡,不斷提升我國在全球高分遙感衛星數據中的占有份額。通過提高我國獲取全球高分衛星數據的能力,服務于我國的全球政治、經濟和安全利益。
(五)充分發揮商業遙感系統對國防和國家安全的貢獻和作用。可借鑒西方國家經驗,一方面要明確要求和鼓勵軍方直接向我國商業公司訂購優質的高分遙感數據,將商業高分辨率衛星遙感數據列入國家數據采購的主渠道,同時也應明文規定從國家安全出發,商業衛星公司應優先滿足軍方訂單,并無償將全部庫存數據向國家和國防數據庫提供完整的數據備份,不斷提升商業遙感衛星對國家空間基礎設施和國防建設的貢獻和作用。
在高分辨率遙感衛星系統的技術研發和產業發展方面,湖北省具有得天獨厚的條件。一是擁有在我國高分遙感數據應用及地球空間信息產業發展領域的技術開拓者和行業發展引領單位——武漢大學;二是擁有衛星遙感數據的管理與應用機構——高分辨率對地觀測系統湖北數據與應用中心;三是擁有包括我國測繪學科最好的國家級研究機構——測繪遙感信息工程國家重點實驗室、國家衛星定位系統工程技術研究中心和一批省部級研究機構。為推動我國地球空間信息產業發展,教育部還批準成立了由武漢大學聯合中國航天科技集團、清華大學、北京航空航天大學等核心協同單位共同組建的“地球空間信息技術協同創新中心”;四是擁有全國唯一的國家地球空間信息武漢產業化基地,集聚了一大批具有較強創新能力和市場競爭能力的骨干企業。這些,為湖北省參與建設商業化高分辨率遙感衛星系統、推動軍民深度融合奠定了深厚的基礎。
[1]LBxStaff.The FateofU.S.Commercial SatelliteImagery,2012[OL]. http://www.lbxjournal.com/articles/fate-us-commercial-satellite-imagery/260316
[2]李德仁等.推進我國遙感應用產業商業化發展的建議[R],中國工程院院士建議,2014年第31期
[3]中華人民共和國國務院.關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見[Z],2014-11-16.
[4]李德仁.我國第一顆民用三線陣立體測圖衛星—資源三號測繪衛星[J],測繪學報.2012,41 (3):317-322.
[5]劉斐,呂大旻.我國成功發射高分一號衛星[J],中國航天. 2013,5:10-13.
[6]李德仁,童慶喜,李榮興.高分辨率對地觀測的若干前沿科學問題[J],中國科學:地球科學.2012,42 (6):805-813.
致謝:本文在寫作中得到地球空間信息技術協同創新中心沈欣博士的協助,特致感謝。
李德仁,教授,博士生導師,中國科學院院士,中國工程院院士,國際歐亞科學院院士,地球空間信息技術協同創新中心主任,武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室學術委員會主任,主要從事以RS、GPS和GIS為代表的空間信息科學的科研教學工作。