中國航天集團發佈藍皮書:2018年航天發射突破37次
2019年01月29日16:40

  新浪科技訊 北京時間1月29日消息,2018年,中國航天科技集團以突破歷史的37次發射首次獨居世界航天發射次數年度第一,部署航天器數量居世界第二,航天發射能力顯著增強。2019年1月29日,中國航天科技集團在京發佈首個《中國航天科技活動藍皮書(2018)》,對2018年航天活動進行盤點,從世界航天發展態勢、中國航天發射活動、技術創新、應用服務、國際合作、商業航天進展六個篇章全面展示了中國航天的最新發展與成就。

  成果豐碩,中國航天在世界航天舞台上展現了中國智慧

  2018年,集團公司航天發射活動創造新紀錄,發射次數約占全球總數的三分之一,累計將103個航天器送入軌道,發射航天器總質量占中國發射總質量的99.8%。載人航天開啟建設空間站階段,實驗艙推進系統首次試車順利完成,“天舟”貨運飛船轉入正式運行,新一代載人飛船進展順利。探月活動取得重大突破,嫦娥四號探測器完成人類首次月球背面軟著陸和巡視探測,實現了重大的科學和技術創新。成功發射18顆北鬥衛星,完成北鬥三號基本系統部署並投入運行,正式提供全球服務。高解像度對地觀測系統建設成果豐碩,系統規模和能力已達世界先進水平,建成了譜系齊全、自主可控的衛星及應用體系。重型運載火箭和新一代中型運載火箭研製獲得重大進展。中星十六號高通量衛星投入業務運行,躋身世界先進水平。鴻雁星座成功發射首星,為寬帶中國和網絡強國建設鋪就堅強支撐。積極參與世界空間科學研究事業,第一顆天文觀測衛星“慧眼”正式交付使用,推進了高能天文研究領域的發展。“張衡一號”成功入軌,有力促進了地震觀測體系的建設。

  應用廣泛,中國航天在國民經濟和社會發展中發揮了重要作用

  2018年,中國的通信、導航、遙感等各類在軌應用衛星超過200顆,空間基礎設施進一步完善,集團公司研製的應用衛星系統有效促進了各行業的發展。首顆高通量寬帶衛星中星十六號首次應用Ka頻段多波束寬帶通信系統,率先在西藏實現了基於Ka頻段寬帶衛星的4G網絡應用,同時具備Wifi和微基站服務能力。在海洋應用領域,浙江6000餘艘漁船安裝了北鬥衛星船舶動態監管系統,實現了全天候的實時信號傳輸,增強了漁船定位的精確性和及時性。目前,全國超過617萬輛道路運營車輛、3.5萬輛郵政和快遞運輸車輛、36個中心城市約8萬輛公交車、370艘交通運輸公務船舶等安裝或兼容北鬥系統,國產民航運輸飛機也首次搭載了北鬥系統。高性能衛星與新一代信息技術結合,形成了衛星應用天地一體化系統,通過跨系列、跨星座衛星和數據資源組合應用、多中心協同服務的方式,提供多類型、高質量、穩定可靠、規模化的空間信息綜合服務能力,支撐各行業的綜合應用,帶來了巨大的社會和經濟效益。

  模式優化,商業航天在軍民融合發展中釋放新活力

  2018年,中國商業航天圍繞衛星製造、發射服務、衛星運營、地面設備等產業鏈環節開展各類商業航天項目,取得的進展與突破為中國航天體系建設和能力發展提供了重要補充,吸引著行業的關注和市場的焦點,體現出中國傳統航天與商業航天間持續互動的積極趨勢。中國低軌寬帶通信衛星系統建設邁出實質性一步,並借助“一帶一路”倡議和衛星互聯網發展契機,參與構建空間信息走廊,通過創新商業模式,支撐沿線國家互聯互通。鴻雁星座首星成功發射,預計2022年建成骨幹星座系統,提供全球通話、全球數據採集及全球無死角的互聯網接入服務。長征十一號運載火箭以“一箭多星”的方式完成了多次商業發射,成功實現了商業發射主力火箭“拚車”和“專車”服務,改變了過去商業衛星只能“順風車”搭載發射的格局。中國首顆Ka頻段高通量衛星中星十六號正式投入使用,基於其獨特優勢,用戶可在飛機、船舶、野外等多場景下獲得等同地面移動4G網絡的上網體驗。

  改革深化,加快推動航天強國建設

  2019年是新中國成立70週年,也是航天科技集團成立20週年。繼去年成功書寫37次宇航發射紀錄後,航天科技集團繼續開啟“30+”模式,計劃全年實施30餘次宇航發射,共發射航天器50餘顆。特別是,國家重大專項研製發射任務舉世矚目、影響深遠。載人航天工程長征五號乙運載火箭已經全面進入試樣研製,空間站核心艙研製工作按計劃順利實施,後續將開展發射場合練及首飛任務前的準備工作,為空間站建造階段全面展開奠定基礎;長征五號運載火箭再度出征,將執行複飛任務,是打贏翻身仗的關鍵之戰;嫦娥五號將實現我國首次月球采樣返回,技術難度大、系統複雜,是探月三期工程的標誌性任務;北鬥衛星導航工程將完成7箭10星發射任務,為2020年全面完成全球組網建設奠定堅實基礎;高解像度對地觀測系統要實施高分七號衛星發射任務,為全面完成高分專項建設奠定堅實基礎。民用空間基礎設施加速實施,各類民商項目發射研製立項齊頭並進。長征十一號海上發射和捷龍一號商業運載火箭將實現首飛;長征系列運載火箭累計發射次數將突破300次,其中長征三號甲系列運載火箭將完成單系列第100次發射;全球低軌移動互聯網衛星系統--鴻雁星座工程今年將陸續開展試驗驗證。

  附中國航天科技活動藍皮書全文:

  一、2018年世界航天發展總體態勢

  2018年,世界航天活動異彩紛呈,在提升國家實力、激發科技創新、普惠民生福祉、拉動經濟發展、增進國際合作等方面的作用愈發重要,美、俄、歐等主要國家競相角力,競爭與合作交織互動,創新與創造湧動迸發。中國航天在世界航天舞台上完美展現了中國智慧和中國方案,留下了濃墨重彩的一筆。

  世界航天戰略政策孕育新變革。美國發佈“國家航天戰略”說明,著力“使美國更加強大、更有競爭力、更加偉大”;推動組建獨立“天軍”,應對未來太空競爭和對抗的新環境與新挑戰。歐洲推進《歐洲航天戰略》落地實施,英、德注重航天技術發展,地理信息、量子通信、全球連接等重點方向獲得關注。中國推進航天強國建設步伐,中國航天科技集團有限公司響應國家號召,提出了從2020年到2045年分兩個階段實現建設航天強國目標。

  世界航天發射活動創造新紀錄。2018年,世界實施114次發射任務,自冷戰結束後時隔28年首次實現年度發射次數“破百”;112次任務取得成功,成功率創近年新高;461個航天器發射升空,成功入軌的航天器數量居歷史首位。中國航天以突破歷史的39次發射首次獨居世界第一,部署航天器數量居世界第二,航天發射能力顯著增強,特別是長征系列運載火箭37次發射全部成功,鑄造了高質量的運載火箭品牌。

  航天運輸系統多亮點閃耀。重型運載火箭、重複使用、商用火箭發射取得突破進展。美國獵鷹重型火箭首飛成功,打破現役火箭運載能力紀錄,獵鷹-9火箭可重複使用能力顯著提升,第一級實現3次複用。中國重型運載火箭和新一代中型運載火箭研製獲得重大進展,長征十一號商用火箭以“一箭多星”的方式完成多次發射,開啟了衛星商業發射的“班車”時代。

國家/

地區

發射

次數

航天器(1)

通信

衛星

導航

衛星

遙感

衛星

科學與技術

試驗衛星

空間

探測器

載人及貨運

航天器

總數

中國

39

4

18

37

32

4

0

95

美國

34

41

1

86

74

4

5

211

俄羅斯

20

5

2

6

4

0

7

24

歐洲

8

15

4

12

24

1

0

56

印度

7

4

1

3

2

0

0

10

日本

6

1

0

5

7

1

1

15

其他

0

7

0

12

31

0

0

50

合計

114

77

26

161

174

10

13

461

  注1:按航天器所屬國家統計數量。

  通信衛星系統助萬物互聯。大容量、廣覆蓋、安全可靠等成為新一代系統的重要能力指標。美國、歐洲大力推進高通量衛星、移動寬帶星座發展,寬帶衛星服務能力已超百Gbit/s,移動寬帶衛星陸續入軌,世界開啟移動星座互聯時代。中國緊跟世界發展,中星十六號高通量衛星投入業務運行,躋身世界先進水平;虹雲星座、鴻雁星座成功發射首星,為寬帶中國和網絡強國建設鋪就堅強支撐。

  導航衛星系統多元化發展。全球導航衛星系統進入美俄中歐“四足鼎立”時代。美國啟動衛星導航系統升級換代活動,首顆GPS-3衛星的成功發射拉開了第三代導航衛星部署、應用的帷幕;中國成功發射18顆北鬥衛星,完成北鬥三號基本系統部署並投入運行,正式提供全球服務。

  遙感衛星系統展多維藍圖。新型系統兼顧高解像度、多譜段、多時相、多維地理空間情報產品等能力。美歐大幅提升遙感衛星服務能力,在亞米級高解像度的基礎上更加註重成像質量和成像效率,緊密結合大數據、人工智能等前沿技術。中國高解像度對地觀測系統建設成果豐碩,系統規模和能力已達世界先進水平,建成了譜系齊全、自主可控的衛星及應用體系。

  載人航天系統走進新階段。新一代飛船、空間站成為發展重點和熱點。美國新一代載人飛船“龍”飛船和“星際客船”完成研製,等待2019年的正式“亮相”;俄羅斯聯盟MS-10飛船發射失利,航天員成功獲救,航天系統安全性設計引發關注。中國開啟建設空間站階段,實驗艙推進系統首次試車順利完成,“天舟”貨運飛船轉入正式運行,新一代載人飛船進展順利。

  深空探測系統取得眾多成果。世界各國開展了覆蓋各類天體的太陽系探測活動,火星、小天體、太陽和水星探測上取得多項突破性進展。月球成為近期深空探測的重點對象,中國探月活動取得重大突破,嫦娥四號探測器完成人類首次月球背面軟著陸,實現了重大的科學和技術創新。

  空間科學衛星體系更加完善。新型系統進一步增加了人類對地球和宇宙的認知,新興的系統需求更加強烈。美國發射了新一代系外行星探測任務,為系外行星的詳盡觀測奠定基礎;世界各國利用“國際空間站”開展了全方位的空間科學實驗。中國積極參與世界空間科學研究事業,第一顆天文觀測衛星“慧眼”正式交付使用,推進高能天文研究領域的發展;“張衡一號”成功入軌,有力促進了地震觀測體系的建設。

  航天應用服務連接你我。世界航天應用更加活躍和精緻,深入走進人類經濟和社會活動。在全球經濟增速放緩的背景下,航天經濟仍保持強勁增長勢頭,2018年全球航天產業規模將超過4000億美元,達歷史最高水平。美國、歐洲、中國的傳統航天企業借助雲平台、大數據、天地一體化等新技術大力推動更加“精緻化”的應用服務;一大批直面市場的新興航天服務表現搶眼,給全世界留下了深刻印象。

  航天國際合作點亮未來。世界各國積極推進、全面參與,廣泛開展政府與非政府間的多邊、雙邊合作,共同探索、開發、和平利用外層空間。2018年國際宇航大會提出了“人人參與(Involving Everyone)”的主題,倡導將2018年作為世界航天的國際友誼年。在“國際空間站”運行20年之際,中國向全世界發出了利用未來的中國空間站開展國際性科學研究的邀請,並在4個多月間,收到了25個國家的36個合作項目申請。中國與俄羅斯、法國、巴西等20餘個國家開展了密切的國際合作,取得了豐碩成果,有力推動了世界航天的繁榮和發展。

  二、航天科技與中國航天發射活動

  2018年,中國航天發射活動創下歷史新高。全年共計執行39次發射任務,占全球總數的三分之一;其中37次任務由長征系列運載火箭實施,2次由其他火箭實施;共計發射105個航天器,包括95個國內航天器和10個國外航天器。2016—2017年長征系列運載火箭經曆重大發射失利後,中國航天科技集團有限公司開展了一系列質量提升工作並已取得實效,2018年長征系列運載火箭37次發射成功率達100%,累計將103個航天器送入軌道,發射航天器總質量占中國發射總質量的99.8%。

  表2 2018年中國運載火箭發射情況

研製單位

發射次數

發射航天器數量

發射航天器質量(kg)

中國航天科技集團有限公司

37

103

66136

中國航天科工集團有限公司

1

1

97

北京藍箭空間科技有限公司

1(1)

1

40

合計

39

105

66273

  注1:朱雀一號運載火箭發射未來號衛星失敗。

  2018年,中國載人航天工程、探月工程、北鬥衛星導航系統、高解像度對地觀測系統、民用空間基礎設施等重大工程和專項穩步推進,大幅提升中國航天技術與應用能力。中國航天科技集團有限公司研製的航天器覆蓋全部領域,推動了重大航天工程的有效實施,2018年研製發射航天器質量占中國研製發射航天器總質量的83.4%。

  表3 2018年中國航天器研製發射情況(1)

研製單位(2)

各領域航天器數量

總數量

總質量(kg)

通信衛星

導航衛星

遙感衛星

科學與技術試驗衛星

空間

探測器

航天科技集團

2

10

26(3)

7

2

47

54243

中科院微小衛星

0

8

3

4

0

15

9691

哈爾濱工業大學

0

0

5

0

2

7

380

航天科工集團

1

0

0

0

0

1

247

長光衛星公司

0

0

2

0

0

2

190

武漢大學

0

0

1

0

0

1

20

其他

1

0

1

21

0

23

259

合計

4

18

38

32

4

96

65030

  注1:按照航天器研製單位的研製和發射情況統計。

  注2:研製單位全稱依次為中國航天科技集團有限公司、中國科學院微小衛星創新研究院、哈爾濱工業大學、中國航天科工集團有限公司、長光衛星技術有限公司、武漢大學等。

  注3:包括1顆出口衛星。

  嫦娥四號任務實現世界首次月球背面軟著陸和巡視探測。2018年,中國航天科技集團有限公司承研的嫦娥四號任務“鵲橋”中繼星和探測器相繼成功發射,實現了地月拉格朗日L2點中繼通信、月球背面軟著陸和巡視探測等多個世界首次。後續,嫦娥四號將開展月基低頻射電天文觀測和研究、月球背面巡視區形貌和礦物組份及月表淺層結構探測與研究,中外聯合開展中子輻射劑量和中性原子等月球環境探測研究等任務。

  北鬥三號基本系統建成,提供全球服務。北鬥導航衛星系統建設實施“三步走”戰略,2000年建成試驗導航系統,2012年建成區域導航系統,服務中國及周邊國家,目前正在進行第三步,建設北鬥全球系統。2018年成功發射18顆北鬥衛星,北鬥三號基本系統部署完畢並投入運行,正式提供全球服務,全球定位精度達到10米,亞太地區定位精度達到5米;GEO軌道衛星配備天基增強載荷,定位精度達到分米級。北鬥三號衛星還搭載了搜索與救援載荷,為全球搜救提供有效支撐。

  高解像度對地觀測系統重大專項取得標誌性成果。2018年,中國航天科技集團有限公司研製的6顆“高分”系列衛星成功發射,實現對地觀測能力的全面提升。通過高解像度對地觀測系統重大專項的實施,中國已具備各類高解像度數據自主獲取能力。目前高分專項已累計發射9顆衛星,後續業務衛星也按計劃實施,高分數據已廣泛服務於國民經濟建設和國防安全等方面,應用效益得到充分顯現。

  海洋觀測衛星建設取得重要突破。2018年,中國航天科技集團有限公司研製的海洋一號C、海洋二號B、中法海洋衛星等3顆海洋觀測衛星成功發射。海洋一號C衛星搭載5個有效載荷,觀測精度、範圍、使用壽命均有大幅提升。海洋二號B衛星是中國海洋動力環境監測網的首發星,將進一步提升海洋觀測業務化能力。中法海洋衛星搭載了中國研製的微波散射計和法國研製的波譜儀,首次實現全球海風海浪同步觀測。中法海洋衛星合作也是中國首次與先進航天國家開展的系統級、全流程合作。

  鴻雁星座建設穩步推進。全球低軌衛星移動通信與空間互聯網項目落戶重慶兩江新區,鴻雁星座由中國航天科技集團有限公司所屬東方紅衛星移動通信有限公司負責建設與運營。鴻雁星座的首顆試驗衛星於12月29日成功發射,主要用於驗證通信載荷、技術體製設計,以及導航監測接收、導航信息增強等功能。星座一期60顆衛星預計2022年組網運營,填補中國目前尚無低軌衛星通信系統的空白。

  此外,商業航天借助微小衛星技術實現快速起步,商業衛星數量達到30顆,開展了通信、對地觀測、技術試驗等應用,對中國航天體系和能力建設提供了有力補充。中國航天科技集團有限公司研製了高性能的商業衛星,同時為商業航天提供了發射服務,在商業航天發展過程中發揮了重要引領作用。

  三、航天科技與中國航天科技創新

  航天作為戰略性高科技領域,助推了科學探索發現和技術進步,在創新型國家建設中發揮了不可替代的作用,同時,科學技術創新也是航天發展的重要推動力。中國航天科技集團有限公司在服務國家空間基礎設施、載人航天、深空探測、空間科學、航天運輸系統等工程建設方面取得了顯著成績,並在此基礎上持續創新,突破了一系列基礎性、前沿性技術,形成了一大批具有自主知識產權的創新成果,為提升航天整體能力、服務航天強國建設發揮了重要作用。

  (一)空間基礎設施

  高通量通信衛星技術實現突破,業務系統正式投入使用。中國首顆高通量通信衛星中星十六號正式投入使用,首次在通信衛星上應用Ka頻段寬帶技術,總容量達20Gbit/s,超過中國此前研製發射的所有通信衛星容量的總和,標誌著中國的衛星通信進入高通量時代。

  北鬥三號實現完全自主可控,首次開展星間激光通信試驗。北鬥三號衛星部件全面國產化,作為國之重器,在技術上實現了全面的自主可控。此外,北鬥三號開展高速星間激光通信與高精度星間測距試驗,大幅提升北鬥衛星導航系統星間通信能力和測距精度,星間通信進入“高速公路時代”。

  高光譜綜合觀測技術實現突破。高分五號高光譜觀測衛星攜帶6台全新研製的有效載荷,可高效獲取從紫外到長波紅外譜段的高光譜解像度遙感數據產品,能滿足大氣汙染監測和國土資源調查的需求,解決國內各行業、各部門對國外高光譜遙感數據的依賴問題。

  大氣垂直探測、閃電成像觀測技術取得突破。新一代靜止軌道氣象衛星風雲四號A實現了中國靜止軌道氣象衛星從“跟跑”向“並跑”的跨越,填補了3項國際空白:全球首次靜止軌道干涉式高光譜大氣探測;全球首次輻射計、探測儀、閃電儀共平台裝載,全天時工作;全球首次靜止軌道微波探測技術驗證,首次425GHz頻段探測。

  (二)載人航天

  中國載人航天進入空間站時代。中國載人航天工程第三步任務——空間站工程全面展開,空間站主要系統正在進行初樣研製,實驗艙推進系統首次試車順利完成。中國空間站預計於2022年前後完成在軌組裝建造。第三批預備航天員的選拔工作正式啟動,以滿足空間站任務需求。

  新一代載人飛船回收著陸技術取得重大突破。新一代載人飛船試驗船先後完成減速傘強度空投試驗、國內最大重量氣囊緩衝試驗、國內首次充氣式再入減速技術飛行演示驗證試驗,實現了回收著陸專業方面的多項技術突破,將有力支撐未來的空間站、載人深空探測等多個領域的任務。

  長征五號B運載火箭進入試樣階段。長征五號B運載火箭是中國近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭,將承擔空間站艙段發射任務。火箭採用無毒低汙染推進劑,近地軌道運載能力超過22噸。

  (三)月球探測

  月球探測中繼通信技術實現突破。中國航天科技集團有限公司抓總研製的“鵲橋”中繼星創造了航天科技工程領域的多個第一:人類歷史上第一顆地球軌道外專用中繼通信衛星,第一顆連通地月的中繼衛星,第一顆在地月L2點上採用Halo軌道的衛星,標誌著中國在月球探測領域取得新突破。

  月球背面著陸探測技術取得突破。嫦娥四號探測器順利發射,進行26天的飛行後,在中繼衛星“鵲橋”的協助下,實現月球背面南極-艾特肯盆地的軟著陸。著陸月面後,嫦娥四號成功釋放玉兔二號巡視器,對月球背面巡視區地形地貌、礦物組份、淺層結構進行探測,並在國際上首次實現月基低頻射電天文觀測。

  (四)空間科學

  天基科學實驗領域取得重大進展。中國第一顆電磁監測試驗衛星“張衡一號”成功發射並在軌應用,國內首次實現在軌精確磁場探測,國內首次應用自主研製捲筒式伸杆機構,性能指標達到國際先進水平。“張衡一號”衛星進一步推動了中國地震立體觀測體系建設,使中國成為世界上少數擁有高精度地球物理場探測衛星的國家之一。

  空間天文觀測取得重大突破。“慧眼”(硬X射線調製望遠鏡衛星)衛星正式交付使用,這是中國第一顆空間天文衛星,具有高指向精度、多種探測模式、自主管理和自主保護等特點。衛星採用國內首創的直接解調方法,攻克了探測載荷一體化設計與實施等難題,具有大天區、高靈敏度的巡天能力和高精度的定點觀測能力。“慧眼”衛星的投入使用使中國高能天文研究進入空間觀測的新階段,對提高中國在空間科學領域的國際地位和影響力具有重要意義。

  (五)航天運輸系統

  《新一代長征系列運載火箭型譜規劃》正式發佈。中國航天科技集團有限公司立足未來國際航天發展趨勢,保持航天運輸系統先進水平,規劃了新一代長征系列運載火箭型譜。運載火箭型譜瞄準模塊化、組合化、系列化發展,能夠滿足國內外市場的發射需求,具備較強的國際競爭力,將推動中國運載火箭健康有序發展,指導長征系列運載火箭更新換代,實現中國航天的高質量發展。

  遠征一號S上面級和遠征三號上面級圓滿完成首飛。遠征一號S上面級成功飛行,大幅提升長征二號丙火箭太陽同步軌道運載能力,支援衛星載荷串聯配置,具備了短時間飛行、一次點火完成衛星部署能力。遠征三號上面級通過與長征二號丁火箭配合使用,能夠實施21次以上的自主快速軌道機動部署,驗證了異軌多星部署能力,在快速靈活進入空間、空間機動和空間利用等方面具有廣闊應用前景。

  新一代中型運載火箭研製進展順利。新一代中型運載火箭包括長征六號改、長征七號改與長征八號三型火箭,目前均按計劃開展研製工作,進展順利。後續新一代中型火箭將逐步替代現役中型火箭,繼續提升中國火箭整體技術水平,可靠性、適應性、安全性、環境友好性大幅提高,更好確保中國自主、自由、安全、可靠地進入空間。

  重型運載火箭研製取得重大進展。中國全面開展了重型運載重大工程實施方案論證,已初步確定運載火箭技術方案和研製能力佈局方案。完成了以大直徑貯箱為代表的多個原理樣機以及三型發動機多次部組件級熱試驗,關鍵技術攻關取得實質性進展,為重型運載火箭重大專項任務的立項奠定了堅實的理論和技術基礎。

  大推力高性能高空液氧煤油發動機關鍵技術實現突破。中國航天科技集團有限公司成功完成中國首台大推力高性能高空液氧煤油發動機整機熱試,驗證了高空泵後擺發動機設計,攻克了液氧煤油發動機高空啟動等技術難關,標誌中國大推力、高性能液氧煤油發動機技術在高空發動機領域取得重大突破,對大幅提高新一代運載火箭的運載能力、拓寬火箭型譜意義重大。

  運載火箭垂直回收製導控製技術成功完成驗證。中國航天科技集團有限公司成功開展了運載火箭垂直回收製導控製技術驗證試驗,利用可重複使用小型垂直起降平台,驗證了在線軌跡規劃、高精度相對導航與製導控製等關鍵技術,支撐中國航天運輸由一次性使用向重複使用、由單一航天運輸向航天運輸與空間操作相結合的跨越。

  四、航天科技與中國航天應用服務

  航天產業發展是國防科技工業體系建設的戰略高地,在國民經濟和社會發展中發揮了重要作用。2018年,中國的通信、導航、遙感等各類在軌應用衛星超過200顆,空間基礎設施進一步完善。中國航天科技集團有限公司研製的應用衛星系統有效促進了各行業的發展。高性能衛星與新一代信息技術結合,形成了衛星應用天地一體化系統,通過跨系列、跨星座衛星和數據資源組合應用、多中心協同服務的方式,提供多類型、高質量、穩定可靠、規模化的空間信息綜合服務能力,支撐各行業的綜合應用,帶來了巨大的社會和經濟效益。

  (一)信息化

  目前,中國已形成固定通信廣播、移動通信、數據中繼等衛星通信技術服務體系,逐步建成覆蓋全球主要地區、與地面通信網絡融合的衛星通信廣播系統,推動信息化與工業化融合,服務寬帶中國和全球化戰略。

  首顆高通量寬帶衛星中星十六號首次應用Ka頻段多波束寬帶通信系統,率先在西藏實現了基於Ka頻段寬帶衛星的4G網絡應用,同時具備WiFi和微基站服務能力。衛星4G覆蓋技術主要基於衛星終端接入寬帶互聯網覆蓋,可在無光纜傳輸、無基站覆蓋情況下提供2G、4G、高清語音、家庭寬帶等全業務服務,對於提升西藏盲區覆蓋、電信普遍服務、邊境通信等重大通信工程網絡覆蓋和傳輸能力具有重大現實意義。

  天通一號正式面向商用市場放號,中國進入衛星移動通信的“手機時代”。天通一號地面業務由中國電信股份有限公司負責運營,與地面移動通信系統共同構成移動通信網絡,預計到2025年前,中國移動通信衛星系統的終端用戶將超過300萬。工業與信息化部頒發了首張衛星移動終端電信設備進網試用批文暨中國首張國產衛星移動通信終端牌照,實現了國產衛星終端零的突破,中國自主移動通信衛星系統全產業鏈建設完成,正式進入商用階段。

  (二)廣播電視

  中國已經初步形成了有線、無線、衛星互為補充的廣播電視傳輸覆蓋網絡,支援移動、寬帶、交互、跨屏廣播電視融合業務的開展,提升了廣播電視融合媒體的傳輸覆蓋能力。

  國家廣播電視總局通過中星九號等直播衛星,推進實施直播衛星“村村通”和“戶戶通”工程。截至2018年底,全國已經有超過1.3億戶家庭通過直播衛星收聽、收看廣播電視節目,全年新增用戶超過1000萬戶,農村廣播影視公共服務體系不斷完善。

  國內首個衛星超高清頻道——中央廣播電視總台4K(CCTV4K)正式開播。該頻道通過中星6A衛星和全國有線電視幹線網向全國傳輸,已有北京、廣東、上海、浙江、四川等15個省區市開通CCTV-4K超高清頻道。

  (三)教育培訓

  衛星傳輸手段具有覆蓋範圍廣、不受地域限製的特點,在遠程教育中發揮重要作用。採用建設成本低、部署靈活快捷、易於維護的高通量寬帶衛星傳輸技術,是補償地面固網無法到達地區的有效技術方案,是實現2020年全國校校通網絡的重要保障。

  中國“利用高通量寬帶衛星實現學校(教學點)網絡全覆蓋試點項目”通過驗收。該項目選取甘肅舟曲、雲南彝良、四川雷波作為項目試點縣,通過接入高通量衛星,為試點縣學校和教學點建設多媒體網絡教學環境,開展基於衛星網絡的專遞課堂和同步課堂、網絡教研、學生自主學習等的教學教研實踐。

  (四)應急管理

  中國利用風雲系列衛星、高分系列衛星和通信衛星全面支援國內外重特大自然災害應急救援工作。隨著新型衛星的投入,中國衛星災害監測範圍擴大6~10倍,災害監測評估業務時效性提高3~6倍。

  6月,內蒙古大興安嶺發生森林火災,高分四號衛星對火災區域進行成像,確保影像及時處理與共享。9月,超強颱風“山竹”登陸廣東省,風雲二號、風雲三號、風雲四號、高分四號等衛星嚴密監控颱風動向,中星6A衛星第一時間提供衛星通信服務,為抗災工作提供重要支撐保障。

  中國多顆資源、風雲、高分系列衛星加入空間與重大災害國際憲章(CHARTER)機製,在應對國際重大災害中也發揮了重要作用。1月,風雲三號B衛星、風雲四號A衛星連續監測到菲律賓呂宋島東南部馬榮火山多次噴發情況。7月,老撾桑片-桑南內水電站大壩副壩發生潰決,中國向老撾提供包括高分系列衛星、吉林一號系列衛星、高景一號系列衛星等災前/災後遙感數據和災害分析產品。7月至8月,印尼龍目島先後發生6.5級和7.0級地震,中國向其提供包括風雲系列衛星、高分系列衛星、北京二號、吉林一號系列衛星、高景一號系列衛星等災前/災後遙感數據和災害分析產品。9月至10月,在應對超強颱風“山竹”和“玉兔”的過程中,越南、菲律賓3次申請啟動《風雲衛星國際用戶防災減災應急保障機製》,中國及時啟動風雲衛星加密觀測並提供產品。

  (五)國土資源

  中國衛星遙感技術及數據已實現在國土資源管理主體業務中的常態化、規模化應用。中國基於資源系列、高分系列、海洋系列衛星形成的高、中解像度觀測平台開展衛星應用工作,增強遙感應用合力,實現了從週期性調查到動態化監測的轉型升級,全面提升了自然資源遙感應用的能力與水平。

  在地質應用領域,利用資源一號02C、高分一號、高分二號、高分五號等衛星數據,編製了《京津冀地區國土資源與環境地質圖集》、《雄縣-容城-安新地區自然資源圖集》,為京津冀及雄安新區的發展與規劃提供了重要依據;編製了《國家級自然保護區遙感監測圖集》和《資源環境遙感圖集》,為中國自然資源生態環境監管提供了遙感數據支撐。利用國產高解像度遙感衛星摸清了長江經濟帶湖泊濕地、滑坡崩塌、泥石流等調查因子的區位分佈,編製完成了長江經濟帶湖泊濕地修復保護建議圖,為國土開發和生態環境保護提供服務。利用高解像度國產衛星對“一帶一路”國家/地區進行觀測,開展了1:100萬地質礦產與資源環境解譯,為境外基礎地質研究和礦產勘查提供了詳實資料,指導境外礦產勘查。開展了邊海防地區多種專題因子遙感調查,形成了覆蓋全國邊海防地區的軍民共享調查成果,為邊海防地區社會經濟和國防建設提供了基礎數據和技術支撐。

  在測繪應用領域,利用資源三號立體測圖雙星,實現了1:5萬比例尺立體測繪影像全國有效覆蓋及年度更新,同時全力提升了國產衛星測繪保障能力,為全國基礎地理信息數據庫更新、地理國情監測、全球地理信息資源開發、國家地理信息公共服務平台“天地圖”建設等國家重大測繪工程,以及國土、農業、水利、交通、環保和減災等行業的2200餘家用戶提供了覆蓋面積累計超過4.49億平方公里的高精度、高鮮度的衛星影像產品與服務。

  (六)海洋資源

  “十三五”時期是深入實施“一帶一路”倡議和海洋強國戰略的關鍵階段,航天技術在海洋應用、海洋監測和海洋科技等領域均發揮著重要作用。拓展藍色經濟空間、推進海洋生態文明建設、保障海洋安全、建設海上絲綢之路、提升認知海洋和經略海洋能力,都需要利用衛星等高技術手段提供有力保障。

  在海洋應用領域,浙江6000餘艘漁船安裝了北鬥衛星船舶動態監管系統,實現了全天候的實時信號傳輸,增強了漁船定位的精確性和及時性。此外,“海洋漁業雲服務平台”啟動,面向全國的海洋漁業企業和漁船提供“端對端”的溯源、衛星通信、導航、船舶定位、視頻監控、氣象、安全報警等服務。

  在海洋監測領域,1月,巴拿馬籍油船與香港籍散貨船在長江口以東發生碰撞,中國緊急調度海洋系列衛星和高分系列衛星,結合海上溢油遙感監測系統,對碰撞後的海面漂油情況進行密切監測,共收集SAR數據181景,發佈報告51期,為此次應急救援工作提供支援。

  在海洋科技領域,6月,青島海洋科學與技術試點國家實驗室與中國航天科技集團有限公司簽署戰略合作協議,進一步深化雙方的全面戰略合作,在“觀瀾號”衛星等新一代海洋觀測衛星建設、水下導航體系建設、無人平台觀測網絡和海洋高端儀器智能製造等進行全方位合作,將航天優勢技術用於海洋強國建設,共同打造世界一流的創新型國家實驗室,推進中國航天與海洋科技事業發展。

  (七)生態環境

  生態環境遙感監測具有大範圍、全天時、全天候、週期性監測全球環境變化的優勢,是監測宏觀生態環境動態變化最可行、最有效的技術手段。中國基於環境一號小衛星星座和高分系列衛星數據,實現了水環境、大氣環境、生態環境和環境監管等應用的遙感業務運行,為國家水汙染防治、大氣汙染防治、生態環境保護和監管等提供了有力支撐,應用成效顯著。

  在大氣環境方面,利用衛星實現了全國秸稈焚燒、灰霾、大氣顆粒物、二氧化碳、二氧化氮、沙塵等遙感動態監測,並在重汙染天氣應對和國家重大活動大氣環境遙感監測等方面發揮了重要作用;在水環境監測方面,開展了300多個飲用水源地、30多個重點城市黑臭水體、80多個良好湖庫等遙感監測與應用工作,有力支撐了水汙染防治;在生態環境監測方面,完成了國家重點生態功能區724個縣域生態環境質量核查,有力支撐了縣域生態環境監測、考核和評價工作。啟動了“千里眼計劃”,通過衛星遙感等先進技術手段,在京津冀及周邊地區“2+26”城市全面開展熱點網格監管工作,發現並解決了一批環境問題。

  (八)交通運輸

  交通運輸行業正在經曆深刻變革,以北鬥衛星為代表的航天系統為智能交通新需求提供了重要的信息支援。北鬥導航定位服務可以為交通運輸管理部門提供準確的車輛位置信息,結合網絡傳輸等技術有效提升交通運輸的監管水平。

  目前,全國超過617萬輛道路運營車輛、3.5萬輛郵政和快遞運輸車輛、36個中心城市約8萬輛公交車、370艘交通運輸公務船舶等安裝或兼容北鬥系統,國產民航運輸飛機也首次搭載了北鬥系統。

  多單位聯合發佈《共享單車電子圍欄技術要求》,要求採用電子圍欄技術,在共享單車內安裝可接收北鬥等衛星信號的定位模塊,引導用戶有序停放。中國郵政北鬥信息管理系統平台完成建設,實現了超過3萬台北鬥終端的裝車與平台系統接入,已覆蓋31個省、直轄市幹線郵路車輛。京東集團建成基於北鬥的電子商務物流信息系統,為1500輛物流車輛、20000名物流配送員安裝配備了基於北鬥的電子商務智能車載和手持終端,實現了基於北鬥的物流智能位置服務功能。廣西西江船閘運行調度中心安裝北鬥智能過閘系統,完成了船閘聯合調度、船舶監控雲平台、船閘和船舶數據庫、導航終端等系統的建設和試運行,實現了1634艘船舶的“智能過閘”、“智能航行”應用,智能過閘累計7.7萬次。

  此外,北鬥三號衛星搭載了搜救載荷,將組成北鬥衛星搜救系統,並作為全球衛星搜救系統的組成部分,為全球遇險船舶和人員提供報警和定位服務。目前,北鬥導航與短報文服務系統已覆蓋渤海、黃海、東海和南海的數萬條漁船。

  (九)農業生產

  衛星遙感技術在農作物估產、農業工程規劃與項目管理、農業災害監測與損失評估等農業生產領域發揮了重要作用。同時,北鬥農機自動駕駛應用進一步提升了中國農機機械化水平和農業生產效率。

  目前,在全國冬小麥和北方水稻等作物種植面積監測、農業設施分佈調查、全國水產養殖區域監測等業務工作中,高分衛星數據已全部取代國外同類數據。在農作物病蟲害監測、農業項目監管等工作中,高分衛星數據也發揮了重要作用。高分六號衛星具備“高解像度+寬覆蓋”成像能力,與在軌的高分一號衛星組網運行後,大幅提高農業對地監測能力,為鄉村振興戰略實施提供精準的數據支撐。

  北鬥農機自動駕駛系統已經在新疆、內蒙、黑龍江、廣西、河北、山東、陝西、湖北、安徽等省市實現規模應用。基於北鬥的農機作業監管平台在全國大部分地區進行了大面積產品推廣,服務農機設備超過5萬台。基於北鬥的農業全程機械化雲服務平台在吉林、內蒙、山東等22省推廣,入網終端數已累計超過1.2萬台套。

  (十)衛生健康

  衛星通信與導航技術的應用提高了醫療服務的自動化和智能化水平,以高安全、高速率的信息傳輸實現了醫院、科室和專家之間的協同作業,改善醫院的響應速度和效率。

  解放軍總醫院建成了全國最大的遠程醫療會診中心,已經建成700多個雙向衛星站點、60餘個遠程車載衛星移動終端,覆蓋國外、遠海、邊防等1300多個遠程醫療點,為馬里維和部隊、西南邊陲邊防部隊等提供了遠程診療服務。

  基於北鬥的120急救指揮調度平台運用北鬥導航技術和互聯網通信技術,實現實時定位、急救車輛行駛軌跡監控、急救資源調度、視頻監控等功能。陝西省延安市已完成該平台的建設部署,涉及該市18個急救站、74台急救車輛。

  (十一)氣象

  風雲系列氣象衛星為中國防災減災、應對氣候變化、保障生態文明建設等做出了重要貢獻。同時,風雲衛星也是空間與重大災害國際憲章機製下的值班衛星,為全球93個國家和地區、國內2600多家用戶提供衛星資料和產品。

  中國初步建立了覆蓋國家、省、市、縣級的氣象應用業務體系,實現了中國風雲衛星資料在全球數值預報系統中的同化,並在過去3年時間內實現同化系統中衛星資料佔比從54%提高到70%以上,提高了數值天氣預報的準確性;衛星資料的綜合應用能力進一步提升,在氣象預報預測以及生態文明建設中的作用日益突出,為國民經濟建設做出了重要貢獻。2018年10月,風雲二號H衛星對印度洋風暴進行監測。同月,西藏自治區林芝市米林縣派鎮加拉村附近發生山體滑坡,造成雅魯藏布江斷流形成堰塞湖。國家衛星氣象中心利用風雲四號氣象衛星,對受災地區的雲系狀況進行監測,為救災減災工作提供決策支援。同月,颱風“玉兔”形成後,風雲四號氣象衛星對其雲頂高度、日平均海表溫度和對流層高層雲導風散度等進行了及時監測。

  五、航天科技與中國航天國際合作

  中國航天科技集團有限公司在國家航天局的領導下,積極開展航天國際合作,努力推動戰略協議落地,承擔了衛星出口、合作研製、發射等多種類型的國際合作項目,有力推動世界航天科技交流和產業發展,使航天活動在更廣範圍、更深層次、更高水平上服務和增進人類福祉。2018年成功向委內瑞拉、阿爾及利亞等國在軌交付衛星,併發射歐洲航天局、白俄羅斯、巴基斯坦、沙特阿拉伯、阿根廷等國家和地區共計10顆衛星。

  ——中法航天合作的首顆衛星——中法海洋衛星搭乘長征二號丙運載火箭成功發射,這也是中國首次與先進航天國家開展的系統級、全流程合作。

  ——中國與意大利合作的電磁監測試驗衛星(張衡一號)成功發射,有力提升兩國利用航天技術對地球電磁環境的監測能力和水平。

  ——中國第10顆整星出口商業通信衛星亞太6C成功發射並完成交付,將為中國、蒙古和亞太地區、中南半島地區等提供服務。

  ——中國成功向阿爾及利亞在軌交付阿爾及利亞一號通信衛星,中阿兩國航天領域的首次合作項目圓滿完成。

  ——中國向委內瑞拉交付委內瑞拉遙感衛星二號項目,助力委內瑞拉國土資源普查、環境保護、災害監測和管理、農作物估產和城市規劃等領域。

  ——中國成功發射為巴基斯坦研製的巴基斯坦遙感衛星一號,同時搭載發射巴方自主研製的巴基斯坦技術評估衛星-1A。

  ——中國利用長征二號丁運載火箭成功發射沙特衛星-5A/5B。

  ——中國在嫦娥四號中繼星上搭載沙特相機,成功獲取月球表面圖像,國家航天局與沙特阿拉伯阿卜杜勒阿齊茲國王科技城在京聯合舉行沙特月球小型光學成像探測儀的圖像聯合發佈儀式。

  ——中國與柬埔寨簽署“親王一號”通信衛星項目框架協議。

  六、航天科技與中國商業航天進展

  商業航天作為航天領域率先實現軍民融合發展的重要契入點,得到國家政策的廣泛支援。中國航天科技集團有限公司積極響應國家號召,探索商業航天發展模式,同時不斷釋放資源,帶動新興航天力量開展商業航天活動。2018年,中國商業航天圍繞衛星製造、商業小型運載、衛星運營、地面設備等產業鏈環節開展了各類商業航天項目,為中國航天體系建設和能力發展提供了重要補充,吸引了行業的關注和市場的焦點,體現出中國傳統航天與商業航天間持續互動的積極趨勢。

  (一)衛星製造

  衛星製造是商業航天發展的基礎,多元化的商業衛星製造主體通過整合技術實力與生產資源,快速響應用戶需求,研製生產了多種類型的衛星。

  2018年中國低軌寬帶通信衛星系統建設邁出實質性一步,並借助“一帶一路”倡議和衛星互聯網發展契機,參與構建空間信息走廊,通過創新商業模式,支撐沿線國家互聯互通。虹雲工程首星、鴻雁星座首星相繼成功發射並進入軌道。鴻雁星座預計在2022年建成骨幹星座系統,提供全球通話、全球數據採集及全球無死角的互聯網接入服務。

  2018年中國商業衛星遙感產業進入發展快車道。高景一號03星、04星成功發射,與此前發射的01、02星組成了中國首個全自主研發的0.5米高解像度商業遙感衛星星座,星座的正式使用大幅提升了中國商業遙感領域的服務能力,相關產品開發和推廣對衛星遙感服務體系的優化發揮重要作用。吉林一號07、08兩顆視頻衛星在酒泉衛星發射中心成功發射,與此前發射的8顆吉林一號衛星組網,為政府部門、行業用戶提供遙感數據和產品服務。

  (二)商業小型運載

  為滿足商業發射低成本、快速靈活的市場要求,2018年傳統航天企業不斷釋放技術資源並優化服務模式。長征十一號運載火箭以“一箭多星”的方式完成了多次商業發射,成功實現了商業發射主力火箭長征十一號的“拚車”和“專車”服務,改變了過去商業衛星只能“順風車”搭載發射的格局。快舟一號甲運載火箭成功將微厘空間一號系統S1試驗衛星準確送入預定軌道,印證了快速響應能力。

  民營航天企業積極進行商業發射的實踐探索,“雙曲線一號”、“重慶兩江之星”等民營火箭成功開展亞軌道飛行試驗;RLV-T5可回收液體火箭成功完成點火試驗;朱雀一號實施了首次軌道發射任務。

  (三)衛星運營

  隨著空間基礎設施的不斷完善,商業航天產業發展逐步從產業鏈上遊向下遊滲透,衛星運營服務成為商業航天的價值高地。高景一號星座提供的0.5米級商業衛星遙感服務將為全球用戶提供國土資源調查、測繪、國防安全、環境監測、金融保險和互聯網等行業的解決方案。2018年中國衛通公司在全球衛星運營商中收入排名第六位,正在開展中星9A、中星15號等衛星建設,計劃到2020年建成全球覆蓋的高軌通信衛星星座,帶動產業鏈上、下遊形成百億規模產業。北鬥導航系統在全球範圍內為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務,為相關商業活動打造了優質平台,為衛星導航的商業服務開拓了廣大市場。“星地一體”高精度定位服務取得進展,通過聯合北鬥導航衛星系統和北鬥地基增強站點,打通各類終端之間高精度時空服務的“最後一公里”,實現釐米級高精度導航。

  (四)地面設備

  地面設備依託在軌運行的衛星,可滿足網絡、通訊等方面用戶需求的增長與變化。2018年,中國國產北鬥導航型芯片模塊累計銷量突破6500萬片,工藝提升至28納米,最低單片價格不到6元,總體性能達到或優於國際同類產品,實現了基礎產品向高端產業的躍升。中國首顆Ka頻段高通量衛星中星16號衛星正式投入使用,基於其獨特優勢,用戶可在飛機、船舶、野外等多場景下可獲得等同地面移動4G網絡的上網體驗。“天通一號衛星移動通信”系統發佈,並面向商用市場正式放號,開展了自主可控、信號大範圍覆蓋的衛星電話通訊服務。

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