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1,小卫星及应用最新发展,航天五院512所 张召才 2015年10月30日,小卫星技术实现突破性进展,降低航天准入门槛,投资主体多元化,商业资本大量涌入航天,风投、众筹、高校研究项目孵化,2015年8月,纽约金融情报公司CB Insights发布报告, 2012年以来新兴航天公司累计融资21.6亿美元,其中17.5亿美元是在2015年上半年获得的。,SmallSat$mall$at,“微小卫星将成为未来空间领域改变游戏规则的要素之一”。 2013全球地平线:美国空军全球科技愿景 “更小的卫星更容易生产,结合快速/响应发射能力,可提高快速重构能力,降低敌人攻击所获收益。” 2013弹性和分散空间体系 “主要国家加紧发展包括以各种作战、侦察、电子压制小卫星和纳卫星为基础的航天技术,是俄罗斯面临的主要军事威胁。” 2014俄罗斯2030军事技术装备发展战略 “未来几年一个可能的趋势是小卫星将占据更多的市场份额。” 2014年航天报告,报告内容,5,一、最新产业数据 二、最新发展态势 三、创新应用及技术经济 四、结束语,20102014年,小卫星(质量500kg)发射数量逐年攀升,2013、2014年连创新高。2014年,全球共成功发射小卫星162颗,占全球同期入轨航天器总数的61.8%。小卫星已成为世界航天高速发展的主要驱动力和增长极。,注:右图数据来自美国SEI咨询公司。,(一)产业现状:发射数据,截至20150930,全球成功入轨160颗,其中小卫星100颗,占比62.5%,截至2015.9.30,全球在轨小卫星(质量500kg)数量460颗,占比1/3。在轨小卫星数量相较2014年底增加46颗,增幅为11.1%,高于全部航天器在轨数量同期增幅。中国在轨数量位列美(189颗)、俄(58)、欧(57)之后。,(一)产业现状:在轨数据,4.4%,11.1%,2014年,全球航天产值达到3300亿美元*,其中小卫星制造和发射产业收入高于13亿美元。,(一)产业现状:收入数据,注:全球航天产业数据来自美国航天基金会,小卫星收入来自欧洲咨询公司。,单位:亿美元,20152019年,全球将发射510颗1500kg小卫星入轨,相较20052014年,年均发射数量增长66.7%; 110kg年均发射60颗,是主要驱动力; 1150kg年均7颗,51500kg年均35颗;,数据来源:欧洲咨询公司,2019年,OneWeb和SpaceX公司超大规模星座尚未进入发射阶段。,(二)市场展望:500kg以下小卫星市场展望,2005-2014 620颗,2015-2019 510颗,年均102颗,星均85kg,北美市场相对稳定,仍是全球最大市场; 亚洲增长速度显著,将成为第三大市场; 对地观测是主要领用领域,年均发射数量约为41颗。,数据来源:欧洲咨询公司。,数据来源:欧洲咨询公司。,区域,领域,2015-2019年,小卫星制造和发射产业收入74亿美元,其中制造40亿美元,发射市场收入34亿美元; 2020-2024年,小卫星制造和发射收入达115130亿美元;,数据来源:欧洲咨询公司。,小卫星市场年均收入(亿美元),53%,73%,2015-2024年,全球发射1100kg微纳卫星2625颗,57%用于大星座部署或更新;相较2010-2014年(347颗),年均增长278%; 制造和发射收入达59亿美元,其中卫星制造收入达到47亿美元,卫星发射收入达到12亿美元;,(二)市场展望:1100kg微纳卫星市场展望,数据来源:NSR咨询公司。,大数据的兴起触发了新的卫星需求,主要集中于高重访、大区域对地观测系统,以及用于远程连接和综合跟踪的全球覆盖通信星座; 对地观测发射数量占40%,制造和发射收入占58%;,数据来源:NSR咨询公司。,微纳卫星 2015-2024 市场价值,北美航天公司是微纳卫星发展的主力军; 欧洲和亚洲的用户正在快速追赶北美,将发射微纳卫星625颗; 拉美和中东及非洲对微纳卫星的兴趣不断增加,主要使用低成本微纳卫星发展本土航天能力和经验,以满足战略和经济目标;,数据来源:NSR咨询公司。,老牌航天公司在微纳卫星技术方面优势显著,新兴航天公司则注重利用新技术发展终端用户市场,并且新兴航天公司数量将不断增长; 政府部门支持以及风险投资等非传统渠道的持续资金支持,是推动市场发展的关键; 经济可承受的微纳卫星发射方式仍显不足,成为阻滞市场发展的主要因素之一。,报告内容,16,一、最新产业数据 二、最新发展态势 三、创新应用及技术经济 四、结束语,(一)微纳星座大规模部署,对地观测进入2.0时代,2009年成立,24星星座,8小时全球重访,在轨2颗,2016年、2017年分别发射10颗、2颗新研卫星;,91kg,可批量生产的碳化硅卡氏光学系统,高速全局快门,CMOS面阵敏感器,地面合成TDI实现超分和图像拼接,图像0.9m/8km,H.264高清视频1.1m/ 2km1.1km30Hz/90s; 2014.6,Google公司5亿美元收购Skybox;,3U立方体卫星,分辨率35m; 低成本:全COTS设计,环境测试借用游戏行业测试环境; 敏捷航天:“早发布常发布”,12版本/3年;A/B测试,Dove-1, X频段;Dove-2,S频段; 2015.7,收购BlackBridge公司及RapidEye星座,获得销售网及用户群;,2010年成立,100星星座,规划满星座100150颗,采集并下传1.5亿km/天,处理6T数据/天;,核心业务“卫星图像及服务”,2015.12发射首批2颗,2019年星座建设完毕,90分钟内获得全球95%的图像; 公司CTO维勒(Wegner)曾任职ORS办公室,引入类似VMOC的快速指控理念,星座可看作商用版SeeMe项目;,2013年成立,60星星座,50kg,设计寿命3年,1m/450km,在轨推进能力,工业级相机,30;,2014.2,安装HRM(视频,1.1m/30Hz)和MRC(5m)相机; 双模星座:光学(多光谱、视频)+SAR(L、S频段),2轨道面、8对,最高分辨率0.5m; SSTL负责卫星研制,美国秘密用户投资1.95亿美元用于星座建设; 2015.6,84.5M$收购Deimos Imaging公司及2颗Deimos卫星;,2010年成立,在ISS搭载光学成像载荷; 2015.6规划全球首个双模商业遥感星座,16星;,2012年成立,规划18星星座,2.5m全色,5m多光谱,设计寿命710年,提供有效载荷搭载服务;,2012年成立,规划9星星座,中分辨率光学遥感星座,搭载AIS载荷;,2015年成立,规划20颗16U星座(2.5m全色,单星250万美元)+810颗6U星座(22m全色,单星150万美元);2016年发射;,计划2015年底前发射20颗卫星,气象数据采集能力是当前全球能力的5倍:2013年众筹首颗试验卫星,2014年首颗业务星,2015.9.28发射4颗Pemur业务星; GeoOptics公司24星星座,单星100kg;PlanetIQ公司 12星星座,6U立方体卫星,20kg;,2012年成立,规划125星星座,基于GPS掩星技术提供商业气象数据和增值服务,3U立方体卫星;,2014.4,SST-US发布V1C小卫星,20M$,视频,1m,100fps; 2015.7发射Carbonite卫星,视频+成像,80kg,COTS光学系统,1.5m;下一代Carbonite质量50kg,制造周期3月,成本低于1M;,低轨成像星座不断升级,DMC-3星座投入运营; 受初创公司影响,开始发展新型低成本高分卫星;,军用侦察监视系统面向战术应用发展米级成像能力; 美国陆军Kestrel Eye星座,发展低轨道、低成本、近实时、近持续侦察监视能力,30星座,单星30kg,130万美元,1.5m,寿命1年; 日本提出快响计划,研制柔性化平台小卫星ASNARO-1,支持多种任务载荷, 0.5M/10km,45;,美国发射第二代OrbComm商业星座,单星157kg,设计寿命5年,下行9.6 kbps,上行4.8 kbps,增加自动船只识别系统AIS; 美国陆军SMDC-ONE通信纳卫星升级为SNaP,通信速率提高5倍,具备三轴姿态稳定和在轨推进能力,3U立方体卫星,提供话音通信和数据渗漏服务;,(二)低轨通信星座开启换代,聚焦发展新兴业务,OneWeb公司,648星星座,互联网接入服务,125kg,单星容量8Gbit/s,单星50万$,ADS公司负责卫星研制,900星合同,批量化制造,4颗/天; SpaceX公司4000星小卫星星座,互联网接入服务,正申请Ka、Ku频段,星座容量8-10Tbit/s,SpaceX公司自行制造并发射; 三星公司4600星星座,低轨卫星公司(Leosat)80-140星星座等;,美国空军2014年发射ANGELS卫星,100kg,自主导航与控制能力、广域监视能力; DARPA“凤凰”计划任务扩展,在轨维修在轨制造,2015年底在轨验证satlets卫星,6kg,具备电源、推进、导航、数据处理等功能; USAF、NRO发射2颗3U立方体卫星STARE,空间碎片预警距离降低至100m,碰撞虚警率减小99%,后期计划构建1218星业务星座;,(三)空间攻防能力迈向高轨,态势感知星座逐步发展,(四)广泛开展前沿技术验证,创新概念层出不穷,系统总体技术:星群组网、编队飞行、交会对接、多功能结构一体化、空间目标监视技术、非合作目标附着接管技术、母子卫星技术等; 有效载荷技术:多光谱成像载荷、可伸展望远镜技术、稀疏孔径技术、衍射成像技术、光学通信技术、视频成像技术等;,报告内容,29,一、最新产业数据 二、最新发展态势 三、创新应用及技术经济 四、几点结论,“小卫星、大星座”提供低成本、近实时更新的大数据。,(一)商业应用开始面向消费用户,提供数据分析服务,英国创新技术战略委员会预测,2020年微纳卫星对地观测数据收入达9.7亿英镑,占全球商业对地观测数据收入54%。微纳卫星制造:数据收入=1:9.7,商业资本涌入航天,看重的不是空间资产,而是数据和应用。2015.3.24,Spire公司CEO Peter Platzer,移动互联网时代,信息技术与卫星应用结合,瞄准利基市场,催生颠覆式商业和应用模式。 构建融合各类图像数据的开放式云服务平台,多源数据持续更新; 应用大数据算法,鼓励用户/第三方开发专业应用APP,面向行业及大众提供信息分析与预测服务; 如:对地观测信息分析、通信信号采集等;,Skybox Imaging公司 鼓励用户/第三方开发专业应用APP,提供定制化服务; 提供图像/视频数据在线浏览和分发业务; 基于图像处理和数据挖掘实现变化信息监测; 盈利分析:2014年数据销售不足22M$,未进入前11强;,Planet Labs公司 连续开机工作模式,TaskingAlways On; 全球覆盖,“热点”与“全局”兼顾; 高重访周期,近实时数据更新; 提供突发状况应急响应和提前预警服务; 盈利分析:2014年数据收入29.44M$,排名第8,与DMCii持平;,Planet Labs公司 截至2015.10.15,三轮融资累计185M$; 2014年发射93颗Flock卫星,发射费用27.9M$收入29.44M$ ; Planet Labs + BlackBridge,2014年数据收入占全球5.12%份额117.8M$;,数据来源:基于NSR咨询公司数据推算。,延续2014年市场份额,增值及数据产品按10%市场份额,增值及数据产品按5%市场份额,NSR预测2017年起低分数据免费,航运资产跟踪与管理
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