采用航天產品和服務，應對復雜挑戰
——2019年第一季度《航天報告》摘編

當今世界，越來越多的公司和個人正在使用定位、導航和授時（PNT）服務，以及利用對地觀測（EO）與通信衛星技術和數據來獲得更多利益。從商業運輸到自然災害救援，航天產品和服務正在改善人類與環境以及彼此之間的交互方式。隨著世界各國對空間基礎設施建設投入力度的加大，那些善于創新的人們也發現了新的機遇、新的產品和新的服務。

全球PNT服務可以協助公司或組織創建大型聯網車隊，以提高汽車運行時的安全性和可靠性；科學家和工程師們利用對地觀測成像技術監測天然氣管道及其儲存庫，更快地進行評估和作出反應；救援人員可以利用對地觀測圖像分析技術，在自然災害期間找到安全的飲用水和可通行的交通路線。結合這些技術，人類可以應對更加復雜的挑戰。

智能泊車，為卡車司機解決后顧之憂

根據歐洲法律規定，卡車司機每天只能在規定的時限內開車，超出該時限則必須休息。如果司機及其所在公司不遵守限時駕駛規定，他們將面臨處罰。由于這一規定，歐洲部分卡車停車場在晚間經常車滿為患，而這種情況也會造成許多潛在的不安全因素產生，例如卡車司機因為在規定時限外找不到停車場，不得不將車停在路邊，而造成交通擁堵。

現在，歐洲卡車司機可以使用智能手機上的應用程序，如Traxpert公司的Parckr應用程序，跟蹤并定位數千個不同的卡車停車場，還可以幫助人們實時查詢卡車停車場的服務情況，包括加油站、快餐店和停車位。這些應用程序可預測熱門停車場即將停滿的時間，方便卡車司機提前規劃行程，指導卡車司機在需要結束一天的工作或白天休息時找到一個安全的停車位。

類似Parckr這樣的智能手機應用程序利用衛星EO和PNT數據，為卡車司機提供既定路線上各個卡車停靠站的全景圖像信息。歐洲航天局（ESA）利用衛星監測到的移動卡車相關數據，根據其一天和一周中每天的歷史運行規律來規劃停車模式。這項技術利用衛星數據幫助卡車司機更安全地工作，不僅避免了處罰，還提高了道路上其他司機的駕駛安全性。

衛星監控，讓自動駕駛安全便捷

自20世紀30年代以來，自動駕駛汽車的研發工作一直在持續進行中，其目標是營造更安全的道路交通環境，并讓駕駛員在開車時可以自由地處理其他事情。對自動駕駛汽車的試驗多年來從未中斷過，但直到最近，這項技術才真正走進公眾的視野。

早期的自動駕駛汽車采用射頻信號進行導航，如今的自動駕駛則依賴于導航衛星及其相關技術來保證安全行駛。2018年，隨著自動駕駛汽車的成熟度和實用性的提高，其向公眾開放的程度也在不斷加大。

自動駕駛汽車

像克羅格（Kroger）這樣的美國全國連鎖超市也正在嘗試自動駕駛汽車服務。Kroger公司在自動駕駛汽車初創公司Nuro的幫助下，于2018年中在亞利桑那州斯科茨代爾市推出了首個零售自動配送服務，滿足斯科茨代爾市老年居民的需要：通過其他方式采購日常用品使老年居民獲得休閑時光。超市顧客通過智能手機應用程序訂購物品，并可以選擇送貨日期為當天還是次日。

自動駕駛汽車配備了GPS芯片，可以根據全球成像衛星生成的本地數據進行導航和授時，類似于Google的交通警告服務。這有助于自動駕駛車輛躲避交通堵塞，及時交付貨物。同時，自動駕駛車隊的管理者可以利用衛星PNT和EO數據來監測和控制車輛。

智能共享，讓電動平衡車方便可用

目前各國正在利用空間基礎設施，以合理的價格在城市中發展替代交通方式。這類服務可以讓交通變得既高效又經濟，人們無需乘車上下班，也不會發生交通擁堵。從歷史上看，在城市里開車的另一種選擇是乘坐公共交通工具（與其他人一起乘坐公共汽車或地鐵）、騎自行車或步行。2018年6月，法國巴黎開始出現電動平衡車的租賃業務。

租用電動平衡車作為一種通勤工具很有吸引力，可以避開上班高峰時段公共汽車和地鐵上擁擠的人群，并能最大限度地減少騎自行車或步行所造成的體力消耗。法國巴黎的Lime公司和Bird公司同時推出了電動平衡車租賃服務，并使用智能手機應用程序進行支付。電動平衡車租賃服務使用用戶手機上的應用程序以及衛星PNT數據來監管電動平衡車的實時位置和付費情況。智能手機應用程序為用戶提供附近電動平衡車的停放位置，并解鎖平衡車以供使用。一旦平衡車開始移動，應用程序會實時監控平衡車的使用時間（按分鐘累計費用）和位置。用戶結束使用后，應用程序會鎖定這一地點并向用戶賬戶收取費用。目前，這兩家公司正在為市政當局和大學校園提供電動平衡車租賃服務。與普通汽車相比，電動平衡車還能夠減少碳排放量和環境污染。

智能追蹤，讓鯊魚免受濫捕之災

每年有7300萬條鯊魚被殺死，這其中的主要原因在于鯊魚鰭是作魚翅湯的重要食材。漁民對鯊魚鰭的追逐，使得目前有70多種鯊魚瀕臨滅絕，而鯊魚物種繁殖緩慢和成熟周期長的特質也加速了該物種的滅絕。現在，人們可以利用衛星數據來解決鯊魚過度捕撈的問題。

長期以來，人們都是通過目視來追蹤鯊魚。追蹤者在鯊魚的鰭頂部附上色彩鮮明的標簽，當鯊魚浮出水面時這些標簽就會被看到。這種觀察范圍是非常有限的，因為追蹤者只能從海岸上觀察鯊魚，而鯊魚的整個海洋旅程情況卻無從得知。現在，研究人員將射頻和聲學信號標簽附著到鯊魚身上，可以利用射頻技術來追蹤鯊魚。但是，目前陸基接收器數量還很少，并且當鯊魚游到遠海域時無法探測到射頻信號。又由于陸基接收器所處的位置不同，根據其信號接收結果產生的鯊魚活動數據也經常不一致。因此，人們開始利用衛星上的射頻接收器來識別鯊魚過度捕撈區域，其主要措施之一是利用衛星上的追蹤器來跟蹤鯊魚身上的標簽并監測保護區內的鯊魚，以防濫捕濫殺。

從這些新型標簽中收集到的位置數據使人們了解到，對鯊魚的非法捕撈行為正是在鯊魚保護海域中發生的。生物學家對捕獲的被標記鯊魚進行跟蹤和監測，確定它們被捕獲的地點（例如，菲律賓和關島）。隨后，生物學家利用相關衛星數據，對在這些保護區內非法捕魚的船只進行監視和識別，并將船舶信息發送給當地執法部門，由其開展調查并根據當地非法捕撈法采取法律措施進行管制。

天空之眼，監測管道健康運行

油氣管道泄漏會對環境造成危害，修復成本高，且可能導致周圍生活和工作的人們受到嚴重的傷害或死亡。多年來，人們一直在使用直升機、汽車和馬匹來監測管道的健康狀況。可是由于安裝管道的地貌類型不同、管道距離超長、以及天氣條件等原因，通過這些方式檢查管道受到了極大的限制。即使是通過直升機攜帶傳感器來探測空氣中的甲烷含量（表明管道是否出現泄漏），也只能檢查管道的一小部分。雖然直升機可以快速到達指定區域，但檢查仍需消耗大量的時間和人力成本。此外，直升機必須每兩周重新檢測同一區域，占用了更多時間與資源。

為鯊魚安裝通過衛星連接的信號標簽

衛星可以每3到4天對某個大規模觀測區域進行重訪。在過去幾年中，衛星遙感圖像與其他遙感手段已經在管道監測中得到了一些應用。最近，人們開始利用來自導航衛星和對地觀測衛星傳感器的集成數據來提供管道的監測服務和相關數據。例如，合成孔徑雷達（SAR）衛星不僅可以獲得日光下觀測區域的高分辨率數據，還可以提供黑暗處和被云層覆蓋區域的遙感圖像數據。利用合成孔徑雷達衛星在一段時間內拍攝多幅圖像并進行比較，就可以發現所觀測管道狀況的不同。

科學家和石油工程師們識別圖像之間的任何微小變化，如泄漏引起的地面高程變化或管道結構本身的變化，通過移動衛星通信鏈路實時傳輸給系統維護人員。最后，工作人員在導航衛星引導下找到管道發生泄漏的準確位置，并對其進行評估及修復。

快速救援，減少自然災害影響

2018年9月，印度尼西亞發生大地震。2018年11月，美國加州野火襲擊了該州居民。每次自然災害發生后，當地居民和應急處理小組都需要面對極端惡劣的環境變化。同時，因火災而無法進入的區域，無人駕駛飛機（UAV）在高溫下根本毫無用處，可以借助對地觀測衛星提供的數據來幫助受災地區的居民和救援人員。美國數字地球公司（Digital Globe）提供了這兩次災難后的衛星圖像。利用衛星圖像，救援小組可以確定災區倒塌房屋、倒塌橋梁、或其他倒塌物下被困人員的位置。這些圖像還幫助當地確定安全飲用水源，以及進入災區的安全交通路線。

在災難發生后的幾小時和幾天里，通信衛星也發揮著至關重要的作用。每次災難都會影響到當地的通信基礎設施，這時可以利用通信衛星將衛星圖像數據傳輸給當地的救援人員或組織。