宇宙航天之父齐奥尔科夫斯基早有预言,“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮中”。
事实上,航天不仅关乎整个人类的未来,也是中国人千百年来的梦想。
正值2018年关将近,当回顾这一年中国所走过的航天路时,我们会发现这样一份长长的成绩单:
截至12月27日,中国在2018年完成了38次火箭发射,长征系列运载火箭也完成了第296次飞行,其中包括:
18颗北斗三号卫星发射并组网成功;
遥感卫星30号04组、31号01组成功发射;
高分一号02、03、04星,高分五号、六号、十一号成功发射;
高景03、04星的成功发射,并与2017年发射的01、02星完成首批组网;
嫦娥四号中继卫星“鹊桥”、嫦娥四号探测器相继成功发射;
风云二号H星的成功发射,并与在轨的风云二号E、F、G星开展组网观测;
海洋一号C星、二号B星成功发射;
陆地勘查卫星三号、四号成功发射。
不仅如此,2018年也是中国商业航天发展的元年。中国民营公司在航天领域取得了一个个从0到1的突破,航天领域的商业化尝试也迈出了实质性的脚步。例如:
5月17日,“零壹空间”成功将中国首枚民营亚轨道商业火箭发射上天。
10月27日,“蓝箭航天”研制的朱雀一号固体运载火箭发射升空,虽然发射失败,但这却是中国民营公司在航天企业的首次轨道发射,具有不容忽视的巨大意义。
12月7日,长沙的天仪研究院研制的多颗卫星成功升空。
2018年的航天发射成果中,最振奋人心的莫过于北斗三号基本系统 星座 部署的圆满完成。10次成功发射、18颗北斗卫星升空、19颗成功组网,北斗导航系统成功迈出了从区域走向全球的“关键一步”。
然而,就像“罗马不是一天建成的”,北斗三号全球导航系统的成功,也离不开整个北斗系统的大背景。
北斗导航卫星副总指挥沈苑在造就演讲中就提到,北斗卫星导航系统经历了三个阶段的进阶:北斗一号、北斗二号、北斗三号。
从1994年,中国开始建设北斗一号,通过不断的迭代升级,2012年完成了由14颗卫星组网的北斗二号,稳步实现了北斗系统的区域性系统建设。
2016年发布白皮书、2017年完成首发、目前已完成19颗卫星组网的北斗三号,基本实现了由区域性向全球性的发展目标,最终将在2020年完成35颗卫星发射组网,成为与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟伽利略并列的四大全球性定位系统。
据 沈苑 介绍,与此前的北斗一号、二号相比,北斗三号在服务范围、宇航能力、与其他全球系统的兼容性,以及精度等性能上都有大幅提升,可在全球范围全天候、全天时地为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。
即便与其他三大全球导航系统相比,北斗三号也在星间链路技术、自主导航能力、在轨重构和在轨赋能技术等方面,具备独一无二的后发优势。
“ 2018年是商业航天的元年,在商业发射、太空 旅游 、天地一体化里蕴藏着巨大的商机,这将是一个万亿级的市场。 当一切条件具备后,商业航天的利好空间也就来了,这里面将诞生出无数独角兽。”
今年1月, 中国运载火箭技术研究院原党委书记兼副院长梁小虹 在造演讲时预言,下一个风口将是商业航天。而进入航天领域的民营公司大致会分为:卫星公司、火箭公司、测控公司等等。而在现实中,永远不缺乏敢于率先吃螃蟹的先驱。
比如零壹空间、蓝箭航天、天仪研究院,这些民营航天公司的CEO 舒畅、张昌武、杨峰 在2018年也都先后接受造就的采访,或是登台演讲。
运载火箭是卫星飞天的基础工具。 蓝箭航天CEO张昌武 说,火箭的发射燃料、可重复使用技术、商业化前景,这些都是民营公司必需考虑的。
中型运载火箭是目前唯一可以托举未来低轨发射市场的火箭序列。在他看来,液氧和甲烷的结合,将是经济环保、实用性最佳的火箭推进剂。
就在2018年10月27日,蓝箭航天研发的朱雀一号固体运载火箭实现发射,尽管没能成功上天,但这却是中国民营航天企业的首次轨道发射,说是国内民营航天事业的里程碑也并不为过。
以往,航天事业是一项倾举国之力的国家级太空竞赛,耗时费力。但正如 天仪研究院的CEO杨峰 在造就的演讲中所说,现在的航天领域已经采用一种做“微小卫星”的方法,只需要1年甚至更少的时间、几百万的经费,就可能取得过去要用10年、耗资几亿才能取得的航天成就。
这种小步快走的航天 探索 方式,不仅稳扎稳打,更为民营公司的进入创造了非常现实的可 *** 作性。就在今年12月7日, 杨峰 的天仪研究院研制的多颗卫星顺利发射升空。
按计划,虹云工程总共会发射156颗卫星,在太空上建立能覆盖南极北极的全球性天基互联网。通俗地讲,就是可以供用户在全球范围内无死角地接入WiFi。毫无疑问,这项工程将为未来人工智能时代里诸如无人驾驶、物联网、航空运输、海洋工程等多个亟需全球范围无缝网络连接的行业提供服务,也将为民营航天提供巨大的想象空间。
2006至2020年,物联网应用从闭环、碎片化走向开放、规模化,智慧城市、工业物联网、车联网等率先突破。中国物联网行业规模不断提升,行业规模保持高速增长,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。
截至到2019年,我国物联网市场规模已发展到15万亿元。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。
近年来,我国政府出台各类政策大力发展物联网行业,不少地方政府也出台物联网专项规划、行动方案和发展意见,从土地使用、基础设施配套、税收优惠、核心技术和应用领域等多个方面为物联网产业的发展提供政策支持。在工业自动控制、环境保护、医疗卫生、公共安全等领域开展了一系列应用试点和示范,并取得了初步进展。
目前我国物联网行业规模已达万亿元。中国物联网行业规模超预期增长,网络建设和应用推广成效突出。在网络强国、新基建等国家战略的推动下,中国加快推动IPv6、NB-IoT、5G等网络建设,消费物联网和产业物联网逐步开始规模化应用,5G、车联网等领域发展取得突破。
政策推动我国物联网高速发展
自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来,国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,对于提高国民经济和社会生活信息化水平,提升社会管理和公共服务水平,带动相关学科发展和技术创新能力增强,推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。
以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,通过对人、机、物的全面互联,构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系,是数字化转型的实现途径,是实现新旧动能转换的关键力量。
我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间
自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长,增速一直维持在15%以上,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。
虽然我国物联网发展显著,但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家,其中中小企业占比超过85%,创新活力突出,对产业发展推动作用巨大。
物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向,蕴含着巨大的创新空间,在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域,创新活动日趋活跃,创新要素不断积聚。
物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。
在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下,2020年GSMA移动经济发展报告预测,2019-2025年复合增长率为9%左右,2020年中国物联网行业规模目标16亿元,按照目前物联网行业的发展态势,十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年,中国物联网行业规模将超过27万亿元。
未来物联网行业将向着多元方向发展
标准化是物联网发展面临的最大挑战之一,它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣,还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场,类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。
合规化同样是当下物联网面临的问题之一,特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词,各种用户数据泄露或被滥用的事件频发,特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。
因此在未来,我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定,,用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。
安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击,在未来,以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注,特别是某些特定的基础行业,如医疗健康、安全安防、金融等领域。
多重技术推动物联网技术创新
从技术创新趋势来看,物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破,NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长,服务支撑能力迅速提升;
区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网,为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动,物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》
研究团队将原本的火箭末子级改造成成本极低的科学实验和通信平台,实现了太空垃圾“变废为宝”。
中国风云三号04星(FY-3D)由长征四号丙运载火箭成功发射升空,将卫星送入预定轨道。
据悉,在以往各国每一次火箭发射后,随着一级火箭、二级火箭以及整流罩的脱落并返回地面,末子级火箭会随着它的有效载荷一同进入轨道,并长期在太空中占据宝贵的轨道资源,对在轨空间飞行器造成安全威胁,是目前体量最大的太空垃圾,也是国际社会共同关心的问题。
为了解决这一困扰,由复旦大学信息科学与工程学院微纳系统中心、上海智能电子与系统研究院、复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室、上海宇航系统研究所和下属上海埃依斯航天科技有限公司等组成的研究团队经过长达两年多时间的联合攻关,对常规微纳卫星功能模块高度集成化与芯片化,硬件资源可重构和智能化设计,使其重量降至30克以内,整机结构重量降低到11千克。
据介绍,本次发射,复旦大学与航天八院双方研究人员巧妙地安装了多组这种芯片系统,建成了首个末子级留轨智能应用平台,开展天基物联网实验。研究团队介绍,在火箭发射任务相对频繁的当下,这种方法具有发射周期短、在轨数量多、载荷成本低等众多优势,对构建未来多轨道天基信息网络具有重要的价值。
一箭双星行云二号01星02星发射成功今天9时16分,我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭,以“一箭双星”方式,成功将行云二号01/02星发射升空,卫星进入预定轨道,发射取得圆满成功。此次发射的卫星,将在轨开展天基物联网通信技术、星间激光通信技术以及低成本商业卫星平台技术的验证,并初步开展物联网示范应用。
意义“行云二号”01星、02星的成功发射,标志着中国航天工程取得又一重大进展。本次发射的“行云二号”01星、02卫星,是“行云工程”α阶段的两颗技术验证星,由中国航天科工所属航天三江航天行云科技有限公司自主设计研制。在星间激光链路技术、星载数字多波束通信载荷、空地卫星通信协议等多个重要技术领域实现了自主创新。卫星进入预定轨道后,将为智能集装箱监管、极地环境监测、地质灾害监测、气象数据预报、海洋环境监测、海上运输通信等多个行业提供应用测试,并为后续天基物联网的组网奠定基础。“行云工程”计划分α、β、γ三个阶段,在2023年前后建成由80颗低轨通信卫星组成的天基物联网星座,彻底解决目前地面物联网业务因蜂窝通信网络覆盖率严重不足(陆地覆盖率约为20%,海洋覆盖率不到5%)而导致“通信盲区”难题,帮助客户实现真正的全球万物互联。“行云工程”α阶段计划发射两颗卫星,在轨进行一系列技术验证的同时,同步开展一批行业应用测试。此次“行云二号”01星、02星成功发射,标志着α阶段的建设任务圆满完成。本次发射的“行云二号”01星、02星在国内低轨星座中首次采用了星间激光链路技术,即在轨卫星之间可通过激光通信技术实现远距离通信,可以不依赖地面站的转传,从而提高通信服务的实时性。此外,两颗卫星在国内首次采用星载数字多波束通信载荷,通过自主创新的先进通信协议,实现了卫星海量短数据接入,从而成为国内最早实现运营、管理、服务一体化集成的星座系统。
什么是天基物联网?简单来说,就是发射卫星上天组网,以卫星为基站,为地面用户提供物联网服务。以往,物联网的核心技术是基于地面基站的建设,而全球仅有5%的海洋面积和20%的陆地面积能够被蜂窝网络数据所覆盖。天基物联网,可以解决地面物联网的“通信盲区”。
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