北京時間 2019 年 8 月 17 日 12 時 11 分,中國商業運載第一箭「捷龍一號遙一」在酒泉衛星發射中心發射成功,并以「一箭三星」方式,將衛星送入預定軌道。
同樣在酒泉這片航天沃土,苗建全回想起 3 年前,以某航天型號總體技術負責人的身份,完成了該型號的首飛任務。3 年后,他創立的民營衛星公司千乘探索,已經完成了業務首星——千乘一號 01 星,從 0 到 1 的里程碑。歷時 14 個月的研制,這枚由民營衛星創企自主研發規模最大的衛星登上捷龍一號,載入中國商業航天的史冊中。
在千乘一號 01 星為期一個月的在軌測試結束后,苗建全和他的工程師團隊緊鑼密鼓地開啟了「2020 模式」。苗建全的目標是在明年,以一箭 3 星的方式,將千乘一號 02/03/04 星和 01 星成功組網。
酒泉衛星發射中心,捷龍一號發射現場
用業務星證明能力
軍民融合被認為是推動商業航天崛起的利好政策。經過兩年的市場教育,苗建全認為,2017 年是民營航天入場的好時機。早于這個時間節點,例如 2015 年和 2016 年,萌芽時期門可羅雀,包括融資、航天配套、發射等均未有條件和氣候,一頭扎進行業「可能活得比較艱難」。而晚些入局,極有可能錯過第一班車。
上車容易,拿到入場券難。航天領域的風險不言自明:門檻高、資金需求大、回報周期長。盡管千乘一號 01 星從立項到研制完成只用了 14 個月的時間,但公司成立之初需要組建團隊,然后磨合,光有產品也不行,還要找火箭和發射場地要走審批流程。「對于行業來說,一年半的時間,不太可能做出一些里程碑的東西,」苗建全指出。
在民營航天領域,創業者希望向市場自證能力,從而拿到入場券。2017 年衛星行業主流的操作方式是通過立方星來迅速證明。「它體積小、造價低,發射資源相對好找,算上發射費用最少只需要 100 萬,」苗建全向極客公園吐露(id:geekpark):「當時我們也想這么干,但后來冷靜地想了想,不管衛星大與小,都需要消耗人力、精力、財力等各方面資源。如果只是給別人證明『我會做』,那對業務的促進,對商用價值的幫助不大。」
既然如此,不妨按照提供服務的思路去規劃產品。千乘探索將衛星的壽命設計為在軌三年,為 TO G 和 TO B 領域的客戶提供遙感數據服務,涵蓋國防、應急、國土、農業、林業、城市管理等領域空間信息應用,基于這種規劃,千乘探索的首顆衛星不是試驗星,而是一顆入軌就能提供服務的業務星。
苗建全介紹,千乘一號 01 星最大的特色是「一個平臺,兩個載荷」,即遙感載荷和通信載荷二合一的雙功能衛星。對于通用的衛星平臺而言,遙感載荷和通信載荷的平臺要求不同,前者主要關注精度,后者主要關注功耗,怎么平衡彼此間的協同關系,是一大挑戰。
為了縮短工期,千乘一號 01 星采用 3D 鋁打印技術,來生產衛星的配套結構件。打破原有制造工藝,使時間成本從 3 個月縮減至 15 天,在重量沒有增加的基礎上,還提高了結構的剛度。
歷時 14 個月的研制,質量 65 公斤,1.96m 可見光分辨率,遙通一體(遙感+窄帶通信)設計的千乘一號 01 星,獲得海淀區政府的冠名,取名為「海創千乘」號。據介紹,這顆衛星擁有 30 多項自主知識產權,技術創新及工程落地超過 10 項,并且是目前中國民營衛星企業自主研發規模最大的一顆衛星。
遙感紅藍海之爭:市場規模是誤導
從應用類型的角度來看,目前衛星主要有三大類應用技術:導航、遙感和通信。2017 年 4 月,苗建全創立的千乘探索,是當時全國唯一一家做民營衛星遙感的創業公司。
早在 2014 年 11 月,國務院發布的《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》中就提到,鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎設施建設。完善民用遙感衛星數據政策,加強政府采購服務,鼓勵民間資本研制、發射和運營商業遙感衛星,提供市場化、專業化服務。
雖然此后兩三年內,中國商業航天的民營勢力倍增,越來越多的「中國版馬斯克」露頭,開始向運載火箭和寬帶通信衛星邁進,但遙感衛星始終被習慣性忽視。
那個時間段,業內認為衛星遙感是一片紅海,不過,市場的風向在 2018 年下半年發生逆轉,遙感衛星恍惚間變成了公認的大市場。苗建全注意到,陸續有創業公司和新成立的混合所有制公司開始向遙感衛星看齊,甚至很多做通信衛星的公司開始掉頭,轉向遙感。其實,「遙感和通信不過是兩個不同維度而已,沒有孰好孰壞,更不存在誰規模大,誰規模小的說法。」
千乘探索的天地鏈路圖
從當前的市場來看,盡管國內商業遙感衛星星座已初具規模,吉林一號在軌數量已達 14 顆,高景一號在軌 4 顆,北京二號有 3 顆衛星。但從實際需求來看,遙感衛星仍屬資源稀缺,供不應求的領域。而千乘探索提出的遙通一體就是通過推進「遙通導結合」,以遙感為基礎,附加通信服務和導航服務,在統一的平臺上為用戶提供多維度融合的應用服務,用戶類型主要是遙感領域的政府或行業用戶。
千乘探索有兩個體系,一個是產品體系,另一個是應用體系。產品體系負責搭建包括衛星、固定地面站、機動接收站、衛星指揮中心,包括其中的控制系統和軟件系統等基礎設施。
其中,千乘探索已在北京、內蒙古建設了兩套地面站,指揮控制中心部署在中關村前沿技術創新中心,千乘一號 01 星及后續衛星的長期在軌運營都由公司獨立完成。
談到地面站,苗建全表示,2017 年國內還很難找到滿足千乘探索業務要求的商用地面站。千乘探索建造地面站的出發點,完全是基于業務需求,而不是為了做重資產,盲從于產業鏈的搭建。從經濟效益來看,若以 20 年的使用周期為標準,均攤到每年的費用也就幾十萬,比租站要便宜很多,而且可以確保衛星運營自主可控。
具備這些航天資源之后,商業化實踐就需要一套千乘探索稱為「遙感+」的應用體系。這套體系能夠把已有的航天資源和能力,與終端用戶的需求,和業務場景的特點融合起來。因此,千乘探索既是衛星研制商,也是應用服務商。其產業鏈條,涵蓋衛星研制、衛星運營、衛星應用、數據處理和信息提取。
由于行業才開放不久,對技術門檻和團隊門檻要求較高,很多人看不太清楚也很正常,他表示不必糾結于市場規模的絕對值:「只要這個市場真實存在,萬億市場也好,百億市場也罷,你的業務能撐起公司運營,做的產品很好地滿足用戶需求,公司越滾越大就可以了。遙感是一個平行市場。只要服務質量不錯,圖片質量很好,參與者就可以分一杯羹。」
抓住航天本質和技術核心
若把商業航天一分為二, 苗建全認為,商業是定語,航天才是主語。產品始終是核心,商業轉化依賴于產品提供的服務。
對于「商業航天的本質是降成本」的觀點,苗建全表示:「對,但不全面。」他認為,降成本絕不是靠優化渠道,模式創新,縮短決策流程來實現。最核心的,還是靠技術。
眾所周知,衛星的搭載價格按重量計算,這意味著,降成本就是降重量。「只有技術先進了,衛星的集成度提高了,重量減輕了,價格也就降下來了。」
以千乘一號 01 星為例,遙感載荷搭載的可見光相機,已經是中國航天科技集團五院 508 所研制的成熟型號,但上星之前,團隊還是希望再「減重」。考慮到力熱條件、成本、進度等綜合因素后,在不犧牲設計要求和性能的基礎上,最終為相機減重 2 公斤,衛星整體減重 10 公斤左右,省去了上百萬元的發射成本。
如何衡量民營衛星企業的技術水準?苗建全的答案是「看具體指標,而不是單純靠大小」。對于遙感來說,具體指標涉及遙感圖像的質量、分辨率、幅寬、信噪比、空間分辨率、光譜分辨率等。換句話說,評判一家衛星公司的技術好壞,不是通過衛星來評判,而是看這顆星和自身業務是否匹配。
當然,衛星的載荷很多,精度很高,必然會對供電要求很高,需要大尺寸的帆板,衛星規模會因指標提高而成正比,但絕不是衛星越大越厲害。比如,同樣的指標,如果衛星集成度更高,體積越小,質量就越小,不僅體現了技術實力,還會節省出更多的空間和成本。
衛星研制是技術實力的體現,也是與其他衛星應用服務商最關鍵的區別,但無論是通信類衛星還是遙感類衛星,衛星制造和發射都不是商業航天的核心價值,而是銷售衛星空間數據服務。它包括遙感數據、通信數據和導航數據。其付費模式分為項目制和包年制,由千乘探索提供一套完整的平臺級的產品體系,報價從幾十萬到上千萬不等,衛星作為提供服務的基礎之一,不單獨銷售。
遙感衛星的服務領域和數據類型
在商業層面,所有做技術和產業鏈的搭建,最終目的都是為了營收。苗建全說,「千乘一號 01 星發射之后,我們從一個初創公司,邁過了向客戶證明服務能力的門檻,這是一個里程碑式的意義。現在,很多國防、應急、牧業、農業的客戶找過來,幫他們提供相關服務。」隨著需求不斷增多,加快衛星組網的速率就越重要。
截至目前,千乘探索完成了「1 顆衛星 2 套地面站 1 座指控中心」的基礎建設,后續投資將主要用于加快衛星工程組網速度,盡快形成較強服務能力。千乘探索初創時制定的五年規劃是「20 星 4 站 1 中心」,分千乘一號 6 顆星和千乘二號 14 顆星兩個星座分步實施。規劃內的所有衛星均采用遙通一體的設計理念,衛星數量會根據實際需求來調整。
責任編輯:臥蟲
圖片來源:千乘探索
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