德國航天產業發展研究

付 郁 金雪松 張召才

1 德國航天產業整體格局

根據德國航天局2018年初發布的統計數據，德國2017年航天產業收入約24億歐元，雇員人數達到8400人，呈現出內部區域集聚、外部廣泛合作的發展局面。

在內部，德國航天產業主要集中于巴登-符騰堡州、巴伐利亞州、不來梅州等地區，形成了以空客防務與航天德國分公司（ADS German）、不來梅軌道高技術系統公司（OHB）為引領、80余家中小型專業航天公司為主體、200余家從事航天相關業務的公司為配套的產業發展格局。其中，空客防務與航天德國分公司主要負責歐洲空客防務與航天公司的多光譜及合成孔徑雷達對地觀測衛星、載人航天、空間探測以及阿里安-5火箭發動機業務，是泛歐航天計劃的主要承包商；不來梅軌道高技術系統公司是德國第一家上市的航天技術公司，從事衛星研制、制造與運行，數據傳輸與處理以及科學有效載荷和航空航天結構的研制業務，是歐洲“伽利略”計劃的主承包商；耶拿光電子學公司（Jena Optronik）在多光譜成像載荷、光學元器件精密制造等專業技術領域具有全球競爭力。此外，馬普學會、弗朗霍弗協會、海姆霍茨科研中心聯合會和萊布尼茨研究中心聯合會等科研機構，也廣泛開展空間技術、空間科學等領域的研究工作；柏林工業大學、科隆大學等高校也積極參與德國航天活動，如柏林工業大學迄今研制了16顆小衛星，涵蓋對地觀測、通信、技術試驗等多個領域，并實現了向印尼、摩洛哥整星出口遙感衛星。在外部，德國航天在歐盟和歐洲航天局（ESA）一體化框架下，廣泛參與歐洲航天項目，是歐盟旗艦計劃——“哥白尼”、“伽利略”等航天計劃的關鍵參與者，也是ESA航天預算的主要出資國。同時，德國與歐洲其他國家（如法國、英國、西班牙），以及美國、印度等開展了大量航天合作項目。

德國聯邦經濟技術部負責支持及促進德國航天產業，其他部門如交通建設部、聯邦教研部和國防部也支持部分航天項目。德國航天局（DLR）是具體負責管理德國航天發展的部門，負責技術研發，以及為政府計劃及執行航天活動，并提出了在2030年發展成為歐洲最大的航空航天技術研發中心的目標。2017年，德國航天局航天領域預算投入達到3.72億歐元，雇員人數約8200人，擁有40個研究部門和基礎設施，并在德國設有20處辦事地點。

《德國航天支持未來發展—德國聯邦政府航天戰略》文件封面

2 德國航天產業戰略目標及發展途徑

德國航天局2010年發布的《德國航天支持未來發展——德國聯邦政府航天戰略》明確提出要“保證技術的獨立性和完整性，在各領域內都堅持自主發展，確保德國航天產業不受控于任何其他國家”。

以“確保德國航天產業不受控于任何其他國家”為戰略目標，《德國航天支持未來發展——德國聯邦政府航天戰略》進一步提出了推動航天產業發展的九條舉措：一是加大關鍵領域的發展力度，包括對地觀測（特別是X頻段雷達成像領域）、通信（特別是激光通信領域）以及產業鏈下游的服務和終端設備制造；二是持續加強航天基礎研究，包括太陽系和宇宙探索，以及利用外太空開展物理學、材料科學、生物學和藥學研究；三是建立涵蓋歐盟、歐洲合作伙伴以及德國的統一的法律框架，在這一法律框架下有序拓展國內和國際新興市場；四是發展軍民兩用技術，避免資源重復投入和系統重復建設；五是充分發揮德國在泛歐層面影響力，確保ESA作為跨國組織保持獨立運行，并在ESA框架下盡力避免歐洲國家航天產業過度競爭；六是明確歐洲和德國在太空探索活動中的作用；七是堅持關鍵技術自主可控；八是與美國、日本等合作，發展載人航天技術；九是在ESA框架下開展月球探測活動。

2017年，德國航天局發布了《航空航天2030戰略》，其中航天領域的研究重點為：一是進一步研發衛星通信和導航技術，用以支持信息和交通領域的未來發展；二是利用機器人技術延長衛星壽命；三是利用新的傳感器、數據傳輸和高效的地面設施使服務行業和科研領域有效地利用對地觀測數據。

3 德國推動航天產業發展的主要舉措

政府采取公私合作模式推進航天產業發展

德國在航天領域積極推行公私合作（PPP）模式，切實強化政府與工業界合作關系，充分調動社會資源參與航天產業發展的積極性，并形成良好示范效應。

2011年，德國航天局和空客防務與航天公司的前身阿斯特留姆公司（Astrium）簽署合作協議，雙方采用PPP模式共同開發“X頻段陸地合成孔徑雷達”（TerraSAR-X）衛星，這成為德國首個采用PPP模式發展的遙感衛星項目。其中，Astrium公司負責衛星研發、制造和發射；Astrium公司下設的全資子公司——地理信息公司（Infoterra）負責TerraSAR-X數據產品的商業化開發；德國航天局項目委員會（DLR-RD）負責項目管理；德國航天局負責任務管理、科學協調、地面段開發以及系統工程，標定及確定模型設計概念和仿真模型的正確性及規范性等工作；德國航天運行中心的Weilheim站負責衛星及載荷運行，Neustrelitz地面站負責數據接收、處理、存檔及分發。為最大限度激勵Astrium公司，PPP方案沒有要求在軌交付，以節約衛星保險費用；同時特別規定，如果商業市場獲得成功，Astrium公司可以通過商業市場盈利投資建造一顆完全歸屬Astrium公司所有的TerraSAR-X2衛星。

自2007年成功發射并在軌運營以來，TerraSAR-X衛星一直運行良好。地理信息公司對TerraSAR-X衛星數據進行了廣泛開發，不僅提供優質的雷達圖像數據，也提供多種基于雷達數據的地理信息產品。此外，地理信息公司也積極開發包括圖像產品、地理信息產品、數據訪問服務和數據應用的多樣化產品組合。TerraSAR-X衛星持續在軌運行并提供服務，充分證明了PPP模式的有效性，并使空客防務與航天公司成為衛星遙感產業領域的引領者，特別是在商業SAR數據銷售方面占據領先位置。

德國TerraSAR-X衛星項目管理分工

制定寬松政策鼓勵衛星遙感產業發展

為鼓勵德國公司發展衛星遙感數據、相關產品和地理信息的商業市場，德國政府制定了《衛星數據安全法案》。該數據政策較為寬松，并且數據分發審查流程清晰，具有很強的操作性和指導性。

《衛星數據安全法案》的適用范圍僅限于具有高分辨率成像能力的非軍用對地觀測衛星，其核心內容是要求德國公司在銷售和分發“高等級”數據時必須執行一套嚴格的兩級控制程序，確保德國公司在發展衛星遙感產業的同時，對外銷售的“高等級”天基對地觀測數據不會損害國家安全和外交利益。德國聯邦經濟與出口管制辦公室（BAFA）以信息內容、成像區域、訂購人員和時間范圍等參數為判據對用戶申請的數據進行分類。判定為非敏感的數據，遙感企業可以直接分發給用戶；判定為敏感的數據，則要經BAFA批準后才能完成銷售和分發。由德國“高等級”天基對地觀測數據分發流程可以看出，德國沒有對商業銷售的天基對地觀測數據在分辨率方面作嚴格限制。

目前，德國有4顆“合成孔徑雷達-放大鏡”（SAR Lupe）、1顆 TerraSAR-X和 1顆 陸地合成孔徑雷達-數字高程模型-X（TanDEM-X）等共計6顆SAR衛星在軌運行，其中，TerraSAR-X衛星凝視聚束模式的成像分辨率高達0.25m，優于目前在軌的其他任何商業衛星雷達成像系統。在德國衛星遙感數據政策框架下，TerraSAR-X衛星數據只要通過了審核要求，即可以面向商業市場出售，極大地提升了德國在全球商業衛星遙感數據市場的競爭力。

德國TanDEM-X衛星與TerraSAR-X衛星編隊飛行

德國“高等級”天基對地觀測數據分發流程

4 結束語

德國重視戰略規劃指引作用，制定了清晰可行的航天產業發展政策，采取了有效激勵公司參與產業發展的舉措，注重科研和管理創新，通過多管齊下，發展成為歐洲航天的關鍵支撐力量，并在全球范圍具有較強競爭力。未來，隨著工業4.0的發展應用，以及歐洲航天4.0戰略的實施推進，德國航天產業競爭力有望進一步提升。