2月18日,今年第1號台風“杜鵑”在西北太平洋洋麵生成,除了風雲(yun) 係列衛星,中法海洋衛星、海洋二號B/C星等衛星也捕捉到了“杜鵑”的生成與(yu) 變化過程。在海洋防災減災領域,海洋衛星已經成為(wei) 不可或缺的數據源。
截至2019年,全球在軌衛星數量達到2460顆,2008—2019年我國共發射衛星203顆,在軌衛星數量達到299顆,位居全球第二位。
以中星、亞(ya) 太、天通等為(wei) 代表的通信衛星,以風雲(yun) 、資源、海洋等為(wei) 代表的遙感衛星,還有大家所熟悉的北鬥衛星……中國航天科技集團有限公司近日發布的《中國航天科技活動藍皮書(shu) (2020年)》顯示,2020年,中國航天應用繼續取得重要進展,在軌運行應用衛星數量超過300顆,構建了較為(wei) 完善的衛星應用體(ti) 係,有力支撐了各行業(ye) 的綜合應用。
“空間對地觀測技術具有宏觀、快速、準確的特點,我國的空間對地觀測應用從(cong) 區域到全球都取得了極大的成功。”全國政協委員、中國科學院院士郭華東(dong) 在接受科技日報記者采訪時表示,我國航天事業(ye) 發展60多年來,衛星應用從(cong) 無到有,基本構成了全方位的遙感、導航、通信衛星應用體(ti) 係。

2020年6月23日,北鬥三號最後一顆全球組網衛星在西昌衛星發射中心點火升空。
衛星遙感實現坐地巡天、觀海
1月8日,江蘇省最低氣溫普遍都在0攝氏度以下,南京本地蔬菜中的蘆蒿、馬蘭(lan) 頭、薺菜、菠菜、香芹等葉菜批發價(jia) 格均有上漲,比如蘆蒿從(cong) 之前的每斤6元上漲到每斤7—8元。
當地媒體(ti) 發現,這與(yu) 連續出現的寒潮頗有關(guan) 係。
天氣變化影響著人們(men) 穿衣、出行,乃至生活的方方麵麵。國家衛星氣象中心遙感應用室主任、風雲(yun) 氣象衛星應用係統總設計師唐世浩介紹,為(wei) 準確預報寒潮提供支撐,並監測寒潮的發展和影響,隻是風雲(yun) 衛星的“基本功”之一。
據中國氣象局消息,2021年我國計劃發射風雲(yun) 四號B星和風雲(yun) 三號E星,“十四五”期間共計劃發射7顆風雲(yun) 氣象衛星。
“到2035年,我國要建立監測精密、預報精準、服務精細的氣象業(ye) 務體(ti) 係,氣象綜合實力達到世界先進水平,氣象深度融入民生保障和行業(ye) 發展,基本建成氣象強國。”中國氣象局局長莊國泰透露。
據中國氣象局消息,作為(wei) 風雲(yun) 四號的第二顆衛星,風雲(yun) 四號B星,目前研製工作基本已經完成,按照計劃,今年將擇機發射。
唐世浩對此頗為(wei) 期待。風雲(yun) 四號B星搭載的快速成像儀(yi) 可以對數百萬(wan) 平方公裏區域實現1分鍾一次成像,最高分辨率達到250米左右,對中小尺度的天氣係統具備更強的監測能力。
風雲(yun) 三號E星將是世界首顆晨昏軌道氣象衛星。它與(yu) 目前在軌的風雲(yun) 三號係列衛星組網運行後,將使每天的觀測時間分布更均勻,並讓科研人員能得到晨昏時間的氣象資料。另外,過去風雲(yun) 衛星在夜間隻能通過紅外和微波儀(yi) 器觀測,而風雲(yun) 三號E星搭載了微光觀測設備,具備可見光夜間觀測能力。
作為(wei) 海洋高新觀測技術手段,天基海洋遙感已廣泛應用於(yu) 海洋環境資源調查、海洋防災減災、海洋經濟、海洋生態、海上安全和國防建設等領域。
中國工程院院士、國家衛星海洋應用中心主任蔣興(xing) 偉(wei) 在2020年8月舉(ju) 行的世界海洋科技論壇分論壇“海洋觀測與(yu) 探測技術論壇”上透露,2021年將發射2顆衛星,已經立項的有2顆,正準備立項的有5顆。
2020年3月,國家提出加快新型基礎設施建設,衛星與(yu) 工業(ye) 互聯網、智能電網、人工智能、5G等新基建的融合應用進入“快車道”,自然資源、生態環境、農(nong) 業(ye) 等行業(ye) 持續發布行業(ye) 政策文件,助推衛星應用業(ye) 務向各行業(ye) 拓展。
“十四五”國家重點研發計劃“深海和極地關(guan) 鍵技術與(yu) 裝備”重點專(zhuan) 項2021年度項目申報指南(征求意見稿)日前發布。該專(zhuan) 項由科技部會(hui) 同有關(guan) 部門共同啟動實施。
該征求意見稿提出,將開展北極海冰自主衛星探測及微波綜合試驗。
一名業(ye) 內(nei) 人士表示,我國缺乏專(zhuan) 門麵向極地特殊地物環境監測的遙感衛星,現有衛星雖獲取大量數據,但探測能力有限且定量化應用尚待提高,急需建立極地天基遙感能力。按照該征求意見稿,我國有望突破國產(chan) 衛星北極海冰遙感探測技術,初步形成我國自主的近實時海冰遙感產(chan) 品及技術體(ti) 係,為(wei) 世界各國氣候變化研究提供中國的海冰遙感數據,同時進一步提升我國氣候預測和天氣預報能力。
懸在天上的“眼睛”指明地上的路
在2020年7月北鬥衛星導航係統完成全球組網後,北鬥創新應用迎來新的發展機遇。2021年是“十四五”開局之年,北鬥產(chan) 業(ye) 化有望迎來爆發式增長。
2021年,將是多款L3級別自動駕駛車輛上市的重要窗口期。
在汽車智能駕駛過程中,強烈的陽光照射、雨雪等惡劣天氣複雜場景,會(hui) 對攝像頭、雷達等傳(chuan) 感器產(chan) 生幹擾。搭載北鬥高精度定位技術,已經成為(wei) 眾(zhong) 多國內(nei) 外汽車品牌衝(chong) 擊高級別自動駕駛功能落地的首選項。
作為(wei) 全球領先的時空智能基礎設施公司,千尋位置率先打通北鬥高精度定位技術到商業(ye) 落地的全鏈路,為(wei) 行業(ye) 發展鋪設了高速發展道路。
2020年,國內(nei) 已有7款搭載千尋位置提供的北鬥高精度定位服務的智能駕駛汽車量產(chan) 上市,包括廣汽新能源埃安V、廣汽新能源埃安LX、小鵬P7、紅旗HS5、紅旗H9、紅旗E-HS9和上汽通用別克GL8艾維亞(ya) (Avenir)。
不僅(jin) 在陸地,海上導航同樣重要。
國家重點研發計劃“深海和極地關(guan) 鍵技術與(yu) 裝備”重點專(zhuan) 項2021年度項目申報指南(征求意見稿)提到了北極航道通信導航保障關(guan) 鍵技術研究與(yu) 係統研發。
具體(ti) 來說,按照該征求意見稿,針對北極主要航道的開發利用需求,我國有望開展北極航道船舶航行通信傳(chuan) 輸、導航定位和信息服務需求研究,構建北極航道船舶航行通信導航保障體(ti) 係,研究高緯度地區的高可靠通信技術、基於(yu) 北鬥的極地航行船舶導航優(you) 化技術;研發的船載導航係統可以實現可靠定位,支持通過我國北鬥係統接收冰區導航信息服務,支持極地電子航行圖、航行保障信息集成與(yu) 互操作。這些技術的突破結合北極遙感衛星的實時數據,將為(wei) 北極高緯航行提供自主和高可靠的通信導航技術支撐,助力國際社會(hui) 北極航道開發利用。
未來無論身在何處都能體(ti) 驗家中網速
近年來,我國在遙感測繪、定位導航、科學實驗等中高軌道衛星應用領域取得了一係列重大成果,如風雲(yun) 氣象衛星、北鬥導航衛星、嫦娥探月衛星等。然而要把衛星作為(wei) 節點載體(ti) ,把互聯網搬到天上,光靠高軌衛星還不夠。需要通過低軌衛星在2000公裏範圍內(nei) 、幾百公裏軌道高度上構建星座,用連續接力的星間鏈路方式來實現全球覆蓋。
中國航天科技集團前幾年全麵啟動全球移動寬帶衛星互聯網係統建設。該係統是一個(ge) 部署在低軌道的通信衛星星座。
全國政協委員、航天科技集團科技委主任包為(wei) 民介紹,該係統將對全球實現無縫覆蓋,能夠為(wei) 地麵固定、手持移動、車載、船載、機載等各類終端提供互聯網傳(chuan) 輸服務,可在深海大洋、南北兩(liang) 極、“一帶一路”等區域實現寬、窄帶結合的通信保障。通過這樣一個(ge) 全球無縫覆蓋的係統,處於(yu) 地球上任何地點的任何人或者任何物體(ti) ,都可以在任何時間實現信息互聯。
與(yu) 此同時,中國航天科工集團二院也提出基於(yu) 低軌衛星星座構建天地一體(ti) 化信息係統——虹雲(yun) 工程,並於(yu) 2018年12月22日成功發射首星。
2020年5月,全國人大代表、中國航天科工集團二院黨(dang) 委書(shu) 記馬傑介紹說,該衛星在軌運行一年半以來,表現良好,有效驗證了低軌衛星互聯網的技術途徑。
據了解,虹雲(yun) 工程建設按照三步走策略進行,預計2022年我國將部署、運營整個(ge) 星座,形成以低軌寬帶通信為(wei) 主,具備導航增強、實時遙感支持能力的通信、導航、遙感綜合信息係統。
2020年4月,國家發改委首次將衛星互聯網與(yu) 5G、物聯網、工業(ye) 互聯網等通信網絡基礎設施一並納入新基建範圍。
業(ye) 內(nei) 認為(wei) ,隨著衛星互聯網的發展,未來無論身處沙漠、海洋還是飛機上,人們(men) 都能享受到與(yu) 家裏一樣的上網速度和服務體(ti) 驗,而這一夢想現在看來並不遙遠。
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