经济导报记者 吴淑娟
山东卫星遥感应用产业生态正逐步显现。
4月27日,山东首次成功发射了齐鲁一号和齐鲁四号两颗高分辨率商业遥感卫星。未来,齐鲁卫星 星座 将发展到20颗卫星,打造山东卫星遥感应用产业高地。
抢先布局遥感卫星
“人造地球卫星按用途主要分为通信、导航、遥感等类别,此次发射的齐鲁卫星属于遥感卫星,拥有多种对地观测手段。”山东产业技术研究院副院长雷斌表示,发射门槛的降低使得商业卫星发射变为现实。遥感卫星的成本已经从最初的数亿元降至目前的几千万元,成本仅有最初的十分之一。
据雷斌介绍,齐鲁卫星一号和四号都属于齐鲁卫星 星座 。其中,齐鲁一号雷达卫星,不受地面光照、云层、雾霾的影响,可全天时、全天候工作,解决光学卫星“看天吃饭”的不足,甚至可以像CT扫描一样,“看”到地下几十厘米的管网。齐鲁四号光学卫星分辨率则达到05米,具备常规推扫、凝视视频等多种成像模式。
齐鲁卫星 星座 其实是山东产业技术研究院空天信息领域创新发展的重要成果和布局。据了解,齐鲁卫星 星座 可实现全球任意地点一个小时之内重访,山东省全域两小时之内覆盖,最大限度地发挥对地观测综合能力。此外,齐鲁卫星 星座 能够查明全球范围内重大动向变化,准确掌握重要目标的变化情况,跟踪监视重大危机和突发事件进程,在农业、工业、环保和海洋等多个重要行业的智能管理方面发挥重要作用,可广泛应用于城市管理、环境治理等重要领域。
“齐鲁卫星 星座 是中国首次采用‘天基互联网+遥感小卫星’模式的创新型遥感卫星应用示范项目。”山东产业技术研究院院长孙殿义此前表示,齐鲁卫星不走纯商业化的路子,而是采取“平台+创客”的形式发展产业生态,通过共享齐鲁卫星的一流数据,吸引中国创新创业团队,建立空天信息创新平台和产业孵化体系。目前围绕卫星遥感产业生态建设,山东已经孵化15家创新创业企业。
经济导报记者采访中了解到,去年疫情期间,山东产业技术研究院就会同遥感智库,利用太空遥感先进技术,对省内济南、青岛、潍坊、日照四个城市11家大型生产企业、运输枢纽等进行观测。除此之外,山东还将物联网、卫星遥感等信息化手段导入农业生产中,利用卫星遥感与人工排查相结合的方式,排查农村黑臭水体。
雷斌透露,当前,卫星互联网、遥感、导航等航天产业迎来全新的发展机遇。根据规划,今年年底至明年年初,齐鲁二号和齐鲁三号两颗光学卫星也将发射。未来3-5年内,山东将发射20颗左右遥感卫星,组建齐鲁卫星 星座 。山东产业技术研究院齐鲁卫星创新生态将引进1-2家上市公司,培育5-10家重点企业,孵化20-30个创新创业团队。预计两年内,吸引带动投资将超过10亿元。
发力空天信息产业
事实上,山东已悄然发力空天信息产业。
2020年11月7日,由山东中科院产业技术协同创新中心(下称“国科中心”)引进的北京国电高科 科技 有限公司的子公司——济南天启与国电高科联合研制的“济南国科中心号”(天启11号)物联网卫星已在酒泉卫星发射中心成功发射。“计划未来3-5年内在济南培育从火箭、卫星研制运营,到载荷、发射,再到卫星数据应用、科普教育等全产业链条。”国科中心秘书长张佐军表示,今年将全链条引进中科院体系的商业航天产业项目,形成中科院在北方的商业航天基地。
两家卫星发射主体所在的济南,也在加速推进空天信息产业发展。经济导报记者了解到,济南市政府去年与中国科学院空天信息创新研究院签订了“1+4”深化合作协议,即齐鲁研究院深化合作协议,以及低空监视服务网示范项目、中科卫星 科技 集团有限公司项目、先进微纳集成系统设计制造平台项目等4个专项合作协议。
还制定了济南空天信息产业“1234”工作目标,即创办1所大学,建设2所研究院、培育3家上市公司、打造4个特色园区,力争用3-5年的时间形成千亿级产业规模,成为带动经济 社会 发展的新高地。
来自济南市发改委的消息显示,今年济南还将编制空天信息产业发展三年行动计划,成立空天信息产业联盟,设立产业引导基金、投资公司,加快空天信息产业园等重点项目建设,筹建空天信息大学。
而山东产业技术研究院除了齐鲁卫星 星座 外,也在布局卫星导航项目。据悉,山东产业技术研究院正与北京未来导航 科技 有限公司共同开展低轨卫星导航增强系统建设。该卫星导航增强系统已被纳入国家北斗综合PNT规划。按照建设规划,2022年完成系统建设,将为全球提供商业化厘米级导航与位置服务。
在山东省刚刚发布的“十四五”规划中明确提出,将编制空天信息等未来产业发展方案,还将实施低轨卫星导航增强项目、低空监视服务网 、天地一体化信息网络项目、烟台卫星互联网应用产业园 、山东东测绘地理信息产业基地、潍坊北斗 科技 创新产业园等重大数字基础设施工程。
北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术和物联网领域的发展。具体来说,以下几个产业的发展为北斗智能放牧系统的应用奠定了基础:
卫星导航技术:北斗导航卫星系统是我国自主研发的全球卫星导航系统,具有高精度定位、导航和授时功能。北斗智能放牧系统依托北斗卫星导航技术,可以实时监测和追踪牲畜的位置和运动轨迹。
通信技术:我国在通信技术领域的发展使得数据传输更加迅速和稳定,这对于北斗智能放牧系统的应用至关重要。通过无线通信技术,北斗智能放牧系统可以实时传输牲畜的位置信息、生理参数等数据,为牧场管理者提供实时信息支持。
物联网技术:物联网是指通过互联网将物体相互连接,实现信息传输和共享的技术。在北斗智能放牧系统中,物联网技术的应用使得牧场管理者可以通过智能终端远程监控和控制牲畜的状态,提高管理效率。
传感器技术:在北斗智能放牧系统中,各种传感器的应用使得系统能够收集牲畜的生理参数、环境信息等数据。例如,通过GPS传感器可以实时追踪牲畜的位置,生物传感器可以监测牲畜的心率、体温等生理指标。
大数据分析:随着大数据技术的发展,北斗智能放牧系统可以对收集到的海量数据进行分析和处理,为牧场管理者提供决策支持。通过对数据的挖掘和分析,管理者可以更好地了解牲畜的生长情况、疾病预警等,提高养殖效率。
总之,北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术、物联网、传感器技术和大数据分析等领域的发展,这些技术的融合为现代牧业带来了诸多便利和优势。
在早期市场拓展阶段,由于产业链条长,导致了深入场景复杂性较大。国电高科为首的企业都面临着很多难题, 星座 基础设施运营企业不得不自身参与全链条的落地过程,增大了创业难度。通过几年的发展,国电高科已经快速成长起来。国电高科正在建设运营的“天启 星座 ”是我国首个、全球第二个在轨提供数据服务的低轨物联网 星座 。“天启 星座 ”的建成将快速破解我国低轨物联网 星座 缺失和受制于人等突出卡脖子问题,对抢占全球卫星频率轨道资源,以及低轨卫星物联网技术和产业发展战略高地具有重要意义。
“我们的根本经验就是加大科研研发投入力度,不断完善人才队伍,从根本上突破相关技术难题,实现相关产品技术的快速迭代。”国电高科副总裁郭中甲表示。
融中 财经 (ID:thecapital)采访国电高科副总裁郭中甲,以下为专访内容,以飨读者。
融中 财经 :贵司发展经历过哪些阶段性难题?如何攻克难关?(比如技术研发、产品落地等)目前,公司主要业务线和产品有哪些?盈利点在什么地方?
郭中甲:受惠国家军民融合政策和一系列商业航天支持政策的出台,国电高科从2015年成立至今取得了相对突出的成绩,特别是在卫星物联网 星座 建设等方面取得了坚实的突破, 星座 建设初具规模,市场应用领域不断拓展,行业品牌明显提升并获得诸多荣誉。回顾公司发展有许多宝贵的经验,最重要的是坚定走专精特新之路,坚定战略目标,始终围绕建设卫星物联网 星座 通信基础设施这一目标,不断突破相关的通信技术体制、产业应用链条长和卫星系统总体研发难度大的突出、阶段性难题。加快企业发展,根本经验就是加大科研研发投入力度,特别是相关人才的招聘力度,不断完善人才队伍,从根本上破解突破相关技术难题,实现相关产品技术的快速迭代。建立相对完善的问题处理体系,加快清晰问题、总结问题、解决问题的组织系统能力,提升企业 科技 研发的组织化系统化水平,把队伍的科研能力真正通过高效的组织结构有效落地。另外在应对产业链条长方面也积累了相关必要经验,比如加强生态体系建设,加强垂直应用示范并快速与相关企业形成合作,加强相关标准研发,为生态合作提供基础的技术支撑等。
目前公司的核心业务是卫星物联网 星座 的运营和提供卫星物联网通信服务,以及相关卫星物联网地面终端的研发和销售。随着生态体系的不断完善,未来公司会专注提供卫星物联网通信服务方面,而在其他行业解决方案、传感器研发与集成、大数据应用等方面则更多通过生态合作伙伴来进行。国电高科建设的天启 星座 具有支持上亿个地面终端应用的通信能力,同时这些领域的付费能力也较强,单个终端的日通信费用基本可支持1元左右,未来随着支持百万、甚至千万级别的地面终端通信,将会产生非常好的经济效益,而同样的国电高科更期待相关企业能紧步加快相关领域的应用合作,未来这些终端及其相关的新市场则有望突破千亿,甚至万亿,蓝海效应明显。
融中 财经 :“专精特新”从国家战略层再度被重视后,公司有出现哪些新的机会和转变?贵公司具备哪些行业优势?
郭中甲:“专精特新”从国家战略层面再度被重视后,对公司的影响主要包括公司品牌知名度的提升,无论从市场、政府合作和资本层面都有了非常积极的影响,政府对企业更加认可,众多资本机构相继调研。相关银行都针对性地设计了针对专精特新企业的金融服务,降低了相关企业融资门槛,丰富了金融产品解决方案,进步拓宽了企业融资的渠道。陆续有平安银行等诸多银行来公司积极对接,同时随着公司进入国家专精特新小巨人企业名录,更多风险投资等机构了解到公司,相关投资机构调研公司的频率也显著提高,并积极推进与公司的投资事项对接,对公司长远的发展提供了比较好的融资等支持。在与政府相关对接合作中也更通畅,渠道也更加多元,包括北京市相关司局也进一步加大了针对专精特新企业的服务力度,从政策调研、沟通渠道和市场开放方面都有了明显的提升,在其他区域方面相关政府也对企业更加认可,积极推进相关产业、应用等多方面合作,重视度明显提高。
国电高科作为卫星物联网 星座 新基础设施的建设和运营者,提供基础的卫星物联网通信服务,应用领域非常广泛,基本涉及物联网应用的各个场景,而且服务领域均为现有通信方式难以服务,或者服务成本过高的区域,基本属于蓝海及空白市场。随着公司成为国家专精特新企业,公司对整个产业链的促进、拉动作用显著加强,相关企业的配套热情与应用热情也显著加大,这对于数万亿规模卫星物联网产业的尽快释放具有极其重要的意义,而产业链的协同发展对于真正发展卫星物联网产业具有关键的作用。作为卫星物联网 星座 新基础设施的运营企业,我们非常期待这点,将紧步跟随国家专精特新相关政策的政策东风,加快推进产业链协同发展。另外从行业角度讲,国电高科已经完成了一期14颗卫星的 星座 部署,具备被了小时级的通信服务能力,终端通信设备也初步完成了低成本化,已经实现百元级别,处于国内相对领先的位置,这对卫星物联网通信向物联网的各领域应用提供了非常好的成本条件。
融中 财经 :公司在早期市场拓展中遇到哪些难题?现在来看,有哪些行业共性经验教训?在商业场景落地上,有哪些新突破?
郭中甲:公司在早期市场拓展的主要问题可以归结为产业链条长,需要深入场景复杂性较大,这应该是大多数做通信或其他基础设施技术及企业的普遍问题,特别是对于通信基础设施企业而言更是如此。由于相关企业配套和应用理念的短期不足, 星座 基础设施运营企业不得不自身参与全链条的落地过程,比如传感器选择、终端集成、行业应用大数据平台、落地施工等诸多非擅长和人力需求特别大的环节,这对于很多底层技术企业应该是普遍的问题。同时国电高科还不断梳理相关产业链的生态体系,加强与重要生态龙头企业的合作,从而通过这样的合作进一步提升应用示范效应,通过以点带面、龙头带动,重点聚焦的效应推进整个产业的卫星物联网产业应用。另外,就是提升标准、产品、研发等相关的产业生态支持体系,不断降低卫星物联网应用的相关人才、技术等产业门槛,加快行业相关应用。
融中 财经 :现阶段,公司所处行业细分赛道发展如何?面临哪些市场竞争?贵司护城河在哪?
郭中甲:从大的方面讲国电高科属于商业航天和物联网领域,目前这些领域都是相对高速发展的领域,同时政策支持方面也非常多,属于国家大力推进的战略性新兴产业,整个物联网规模预计在未来的十年都有非常好的市场增长机会,预计在每年10%以上,而商业航天市场未来潜力则更是巨大, 星座 运营企业又是其中的重点所在,将整体推动商业航天产业链条的发展。
从细分赛道看,公司处于的赛道属于卫星物联网 星座 产业,目前相关市场潜在规模还非常大,根据麦肯锡行业报告整体市场预计规模可以达到数万亿,而从整个产业生态看还处于非常早期和蓬勃发展的阶段,市场空间极大,同时产业处于培育的阶段,从竞争角度反而是有益的,主要是促进了整个产业生态的加快完善,不断释放潜在的应用市场,而这个释放市场足够目前的多家企业协同和长期的发展。
如果从企业经营角度讲,最重要的护城河始终是服务客户的能力,就是对各种卫星物联网场景的服务能力,同时通过整合相关产业链其他企业为卫星物联网进步赋能,比如与金融结合,从而创造更多的价值,而为实现这点根本的出路还在于 科技 创新、服务聚焦和生态体系完善,通过牵引构造这样的生态体系,为相关的用户创造更多的价值,另外就是打造好卫星物联网 星座 基础设施,不断降低成本、升级迭代,而为实现这两点最根本的还是打造一流的人才队伍,加大对优秀人才的吸引力度。
融中 财经 :贵公司对于未来登陆资本市场有怎样的规划?如何看待从新三板、注册制到科创板,再到这次北交所,中国资本市场为“专精特新”企业带来的机会?
郭中甲:公司积极研究从主板、到创业板、科创版,以及新成立的北交所的市场机会,当然要实现这点最根本的还是发展好公司的业务,在经营、 科技 研发、组织管理和内控等各方面全面对标相关上市标准,相信把这个基础打造好,那么登陆资本市场就是水到渠成的事情,而这个目标也只是万里长征的第一步,并不作为企业发展的阶段性目标,而是推动企业进一步发展的阶梯,特别是真正全面引领卫星物联网产业发展的一个阶梯,这个目标比上市本身的意义要大得多。
中国资本市场给专精特新企业带来的最大机会,可能就是各阶段都有了自身相对完善的市场,从而加快企业与资本市场在不同阶段的深度融合,不断加快企业的成长。另外,就是专精特新作为一项长期的政策导向,也将为企业聚焦核心技术、致力攻坚等提供了深刻指引,这点的意义并不亚于专精特新对资本市场日渐增强的吸引力。两者相辅相成,共同促进我国企业的进一步高质量发展,提高我国企业创新活动水平。
截止2021年7月21日,全球卫星导航系统国际委员会公布的全球4大卫星导航系统供应商,包括美国的全球定位系统GPS、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)和中国的北斗卫星导航系统(BDS)。
其中GPS是世界上第一个建立并用于导航定位的全球系统,BDS已经具备了亚太区域的导航定位、授时服务功能,由北斗二号逐步过渡到北斗三号,处于全球化快速发展阶段。
常见应用
全球卫星导航系统在军事、资源环境、防灾减灾、测绘、电力电信、城市管理、工程建设、机械控制、交通运输、农业、林业、渔牧业、考古业、生活、物联网、位置服务中都有应用。
百度百科-全球卫星导航系统
卫星定位;WIFI定位;RFID定位;ZigBee定位
一 卫星定位
卫星定位系统主要有:美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统,其中应用最广的GPS系统。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分、地面控制部分、用户设备部分。
空间部分主要用21颗可用卫星和3颗备用卫星构成,主要功能是广播定位信号;
控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成,主要负责GPS卫星阵的管理控制;
用户设备部分主要是GPS接收机,主要功能是接收GPS卫星发射的信号,获得定位信息和观测量,经数据处理实现定位。
主要优点:全球、全天候工作;室外定位精度高;高效率、低成本; *** 作简便;不限制终端数量;功能多、应用广等。
主要缺点:定位精度受终端所处环境影响大;首次定位时间长等。
二 WIFI定位
WIFI定位技术将信号源变成WIFI的AP(Access Point,无线接入点),将定位流程的承载由移动信令网变成普通的互联网。WIFI信号接入点AP会向周围连续发射信号,信号中包含WIFI AP的ID(包括AP的MAC地址、名称等参数)以及终端接收到的WIFI信号强度RSSI等信息。WIFI ID具有唯一性,WIFI定位平台根据查询到的WIFI AP位置信息估算出终端位置。
目前,WIFI定位常用方法有TOA(到达时间)、TDOA(到达时间差)、AOA(到达角度)、RSSI(接收信号强度)测距方法,近似法、位置指纹法,其中位置指纹法是较多使用的方法。
主要优点:定位速度快、精度高;能进行室内定位;高带宽、高速率、高覆盖度;成本低、兼容性强等。
主要缺点:受服务范围限制,没有方向、速度等数据,不能导航;耗能大;缺乏统一规划和优化等。
RFID是通过发射或反射电磁波来传递数据,利用RFID标签对活动的物体和人员进行定位,其服务范围基本上都是限于某个或某种特定场景。
RFID定位技术主要由RFID标签和读写设备两部分组成,是一种非接触式的自动识别技术。RFID的工作需要标签和读写设备配合,通过电磁场原理完成信息交互,RFID读写设备接收来自RFID标签的信号,两者间的通信使用特定的射频信号及相关协议完成。
在RFID定位系统中,可采用接收信号强度RSSI定位。在目标区域大量布置信标节点,移动节点上附上一个参考节点的距离,进而在三个或三个以上参考节点的重复覆盖范围内,分别根据获得的RSSI值得出阅读器与参考点之间的距离,再根据三角关系计算出移动节点的位置。RFID定位方法可以归类为距离估算法、场景分析法和邻近法。
主要优点:识别速度快、实现批量识别;实时性强,定位时间小于1s;易于 *** 控,读取方便快捷;体积小,可嵌入或附着在不同物品上;标签数据可动态更改;安全性好、成本低;穿透性好等。
主要缺点:作用距离近;根据标签和部署方式不同,定位精度变化大等。
四 ZigBee定位技术
ZigBee是根据IEEE 802154协议开发的一种短距离、低功耗的无线通信技术。
在待定位区域布设大量通过无线通信方式通信的参考节点,这些节点形成一个自组织的网络系统,在通信距离内的参考节点能快速采集到这些节点的信息,同时利用路由广播的方式吧信息传递给其他参考节点,最终形成一个信息传递链并经过信息的多级跳跃回传给终端加以处理,从而实现对一定区域长时间监控和定位。
主要优点:低功耗;时延短;网络容量大;低速率;低成本等;
主要缺点:只能专网专用,ZigBee的数据率较低,不适用于传输速率高的应用场景。
定位技术在物联网各个领域有着广泛的应用,随着物联网行业的发展,人们对定位服务有着越来越高的需求,虽然现在已经有多种定位技术,无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术和短距离无线定位技术,每种定位技术都有自身的局限性,将这些定位技术有机结合起来形成混合定位技术,必然是定位技术未来的发展趋势,发挥各自定位技术的优点,不断提高定位精度和定位响应时间,同时扩大定位覆盖范围,终会实现更加精准和完美的定位服务。
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