“斡維焉系,天極焉加?”——兩千多年前,屈原對宇宙依何而立、時空遵循何種法則發出深邃追問;今天,中國航天人以堅實的空間基礎設施建設作出了回答。
“十四五”期間,中國航天科技集團有限公司深入貫徹落實習近平總書記關于航天強國建設的重要指示精神,致力于構建完善的空間基礎設施體系,推動衛星應用廣泛服務國計民生,為千行百業注入新動能。
五年來,我國在衛星通信、導航、遙感等領域的空間資源日益豐富,應用能力顯著提升。集團公司堅持創新引領、應用驅動,打造了多個先進的衛星系統,推動衛星應用產業的穩步發展。為進一步鞏固優勢、搶占未來制高點,集團公司成立衛星應用創新研究院,圍繞“感通算用”一體化服務,突破關鍵技術,構建智能服務體系,推動形成需求牽引、產業聯動的創新生態,持續拓展衛星應用的商業價值與社會效益。
圖為四維高景三號商業遙感衛星示意圖。八院提供
北斗耀寰宇:精鑄時空基準網 深度賦能千行百業
“天上建好,地上用好”是新時代中國北斗衛星導航系統研制團隊的莊嚴承諾。2020年7月31日,北斗三號全球衛星導航系統正式開通服務,標志著北斗全球衛星導航系統部署圓滿完成,邁進全球服務新時代。時至今日,北斗系統廣泛應用于國家經濟社會發展各行業領域,助力各行業轉型升級、提質增效。
五年來,集團公司持續優化北斗系統性能,完成5顆備份星發射,全球范圍定位精度優于10米、測速精度優于0.2米/秒、授時精度優于20納秒,突破了星間鏈路、高精度原子鐘、新型信號調制等一系列關鍵技術,實現了衛星長壽命、高可靠和低功耗運行。此外,通過智能化衛星管理平臺和自主運行控制技術的應用,北斗系統的運維效率顯著提升,衛星狀態診斷、故障自主處置能力大幅增強,有效降低了系統的運營成本。
如今,北斗應用已呈百花齊放之勢,深度融入國民經濟主戰場,在民生服務、農業生產、區域發展等領域持續釋放價值。
在民生服務領域,北斗的實用性廣泛落地。北斗高精度車道級導航基本實現城鄉全覆蓋,為日常出行提供精準指引;基于北斗短報文的民航追蹤設備也已取得適航認證,進一步筑牢交通安全保障。在農業生產領域,北斗的賦能效果尤為顯著。從福建省寧德市霞浦縣的精準農業插秧,到新疆廣袤棉田的無人化精準播種與智能采收,北斗技術正推動農業生產效率大幅提升。在區域經濟領域,北斗同樣發揮關鍵支撐作用。通過提供精準、可靠的時空基準信息服務,北斗正助推湖南省低空經濟實現日新月異的發展。
據不完全統計,截至2024年年底,交通、公安、應急、能源、通信、水利、農業、光電等主要行業和領域的北斗終端設備應用總量接近3000萬臺(套),應用滲透率超過85%。其中,在交通運輸領域,道路營運車輛、郵政快遞車輛、軌道交通、內河船舶及遠洋船舶等累計推廣應用設備約1350萬臺(套);在農業領域,農機自動駕駛、植保無人機、漁船等累計推廣應用設備270萬臺(套)。
北斗系統的深入應用與規模化推廣,還有力帶動了國內衛星導航與位置服務產業的發展,成功構建了集芯片、板卡、終端、應用服務于一體的北斗現代化產業鏈,北斗應用產品國產化水平大幅提高。北斗跨界融合不斷深化,精度與可靠性不斷提升,并與5G、人工智能、物聯網等技術結合,催生無人農場、數字工地等新場景、新模式,成為數字經濟的有力支撐。
在此過程中,以市場化、產業化、國際化為特征的北斗規模化應用不斷深入,北斗系統被正式納入多個國際組織的標準體系;支持北斗的星基增強系統已在國際方面建成并應用,北斗地基增強系統落地老撾等東南亞國家,支持北斗的漁船監測系統為緬甸漁民提供位置管理服務。
面向未來,北斗系統已經明確了遠景目標,到2035年前,我國將全面建成以北斗系統為核心和基礎的國家綜合定位導航授時體系,覆蓋室內到室外、深海到深空的更強、更安全、更可靠的系統。
遙感瞰萬象:構建空天感知網 精準守護萬象山河
“十四五”期間,集團公司成功發射高分、風云、資源等多顆高性能衛星,建成覆蓋多譜段的綜合觀測網,將遙感衛星“家族”打造成洞察萬象的“千里眼”。五年砥礪,遙感數據從“科研專用”走向“業務常備”,實現了從“擁有衛星”到“用好數據”的關鍵跨越,持續為經濟社會發展注入天基智慧。
五年來,集團公司助力我國建成較為完善的陸地、氣象和海洋衛星遙感系統,并培育了多個快速發展的商業衛星系統,形成了產業鏈協同、定制化服務、跨領域融合創新服務等多種業務發展模式。當前,我國遙感衛星從數量和質量上均邁入世界先進行列,尤其是傳感器數量、種類、空間分辨率以及重訪能力均達到國際領先水平。
在技術體系不斷優化的同時,國產遙感數據已接入全國多個省級區域并深入自然資源、生態環境、水利等行業部門的業務系統。當大雪、暴雨、洪水、山火等自然災害發生,高分系列衛星織就的太空“天眼網”可迅速成像,為救災工作提供信息支持;風云系列氣象衛星實時監測天氣情況,為天氣預報提供信息支撐,守護神州大地。面對2025年第18號臺風“樺加沙”,資源衛星中心迅速啟動應急響應機制,緊急調度高分、環境減災等系列多顆衛星,當天便累計成像21次,第一時間將187景災后數據送達救援部門,為精準掌握災情、實施“五停”措施提供了關鍵的天基決策支撐。
在生態保護領域,“遙感+”模式更是不斷拓展落地場景,賦能精細化治理與科學決策。在“中華水塔”三江源國家公園,面對地域遼闊、環境惡劣、傳統監測手段難以覆蓋等挑戰,集團公司構建了衛星通導遙一體化天基監測體系,遙感衛星實現自然資源與生態變化全域感知,有力支撐了生態巡護、生物多樣性研究和可可西里鹽湖漫溢等環境災害應急響應,實現了國家公園的精準化、智能化管控。
在浙江大花園建設中,集團公司利用高分、資源、風云等系列衛星數據,構建“天眼守望”系統,創新性地實現了對“山水林田湖草沙”等生態資產的精準計量與核算,支撐生態產品總值(GEP)一鍵計算,將無形的“生態顏值”轉化為有價的“經濟價值”,是以“遙感+”踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的生動典范。
通信連四海:織就信息樞紐網 高效連接四海八荒
當北斗衛星把時空基準精準到厘米、高分衛星把地球萬象收入眼中,仍有一條“信息天河”橫亙于天與地之間——如何將浩如煙海的數據實時送回、讓千變萬化的指令快速抵達?
“十四五”期間,集團公司著力打造覆蓋更廣、容量更大、可靠性更高的天基通信網絡,一條條看不見卻時刻在線的“天路”,給出了新的答案。
“天鏈”中繼衛星作為太空數據的中樞,在“十四五”期間持續升級,以其高碼速率、高軌道覆蓋率的優勢,提升對神舟飛船和空間站的測控覆蓋率和數據傳輸能力。
在服務數字經濟方面,中星26號、中星6E、亞太6D等高通量衛星的成功部署,標志著我國衛星互聯網進入百Gbps時代。通信容量的數量級增長,不僅補足偏遠地區的數字網絡覆蓋空白,實現跨越千里的遠程醫療,也為地震、臺風、林火等災害應急建立了“生命線”和救援的“指揮線”,還深度賦能遠洋航運和機載互聯網,為新媒體直播等新興業態注入澎湃動力,開啟全新的數字精彩篇章。
在廣播通信領域,集團公司逐步建成了完善的廣播電視專網和直播星基本公共服務系統,圓滿完成了黨的二十大、慶祝中國共產黨成立100周年大會、紀念抗戰勝利80周年閱兵等黨和國家重大會議活動安播保障、各類專項任務,直播星用戶達到1.55億戶。
今年6月,中星9C衛星的成功發射,標志著我國廣播電視專用衛星全面實現了國產化。高通量衛星的快速發展,拓展了網絡視聽內容的數字化傳輸渠道,衛星直播、高清、超高清等創新優質高效的衛星解決方案正成為滿足人民群眾精神文化需求、促進文化和信息消費的重要服務手段。
在移動通信領域,由天通一號01、02、03星組網建成的衛星移動通信系統,實現了對亞太區域的覆蓋。該系統提供話音、短信、數據、視頻回傳等業務,打通了衛星電話與地面公眾通信網絡,無論是深入無人區的科考隊員、馳騁遠洋的漁民,還是應對突發公共事件的救援隊伍,都能通過一部輕便的天通手機,與外界保持聯系。
商業航天的活力同樣在通信領域迸發。例如,中國四維構建的新一代商業遙感衛星系統,其地面段“四維云”平臺依托強大的通信能力,實現了海量遙感數據的快速下傳與智能分發。同時,集團公司積極探索“通導遙”一體化融合應用,將衛星通信與導航、遙感數據結合,為國家公園、智慧邊防等提供全天候、全地域的綜合信息支撐,打開空天信息應用的新局面。
五年來,從支撐國之重器的“天鏈”到服務千行百業的“中星”“亞太”,再到觸手可及的“天通”,從服務國家戰略到觸達千家萬戶,通信衛星的應用邊界不斷拓寬,一條條無形的“信息天路”已織成網絡。它們與導航衛星鑄就的“時空基準”、遙感衛星布下的“太空天眼”協同增效,共同構成了服務國計民生的堅實空間基礎設施,靜默卻強有力地,為航天強國與數字中國建設構筑起通往未來的橋梁。
(鄧雨楠)