1【卫星应用大会】小卫星及应用最新发展-讲演版(航天512所张召才)

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£；
以服务求支持，以贡献求发展
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
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。
↑4.4%
50~100kg, 38, 3% 中大型卫星, 915, 67% 小卫星, 460, 33% ＜50kg, 252, 18%
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；
以服务求支持，以贡献求发展
OneWeb 公 司 ,648 星 星 座 ， 互 联 网 接 入 服 务 ， 125kg ， 单 星 容 量
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）+8~10颗6U星座（22m全色，
单星150万美元）；2016年发射；
以服务求支持，以贡献求发展
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； 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
5
以服务求支持，以贡献求发展
（一）产业现状：发射数据
2010—2014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。
≤50kg 50~100kg 100~500kg 27 21
科学 态势感知 对地观测
科学
对地观测
★
微纳卫星 2015-2024 发射数量
通信 教育
★
微纳卫星 2015-2024 市场价值
态势感知 通信 教育
技术试验 技术试验
以服务求支持，以贡献求发展 数据来源：NSR咨询公司。
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；
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；
以服务求支持，以贡献求发展
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°； 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；
40
42
42 44
101
32 2022
34
34 2024
50-100 kg
以服务求支持，以贡献求发展 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%；
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；
以服务求支持，以贡献求发展
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； 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，
25 12 29 24
26 2 20 6
22 3 16 1 116
14 217 198 222
23 11 26 28
Βιβλιοθήκη Baidu
30 15 35 33
155
176
187
162
187
167
以服务求支持，以贡献求发展 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
（二）市场展望：500kg以下小卫星市场展望
2015—2019 年 ， 全 球 将 发 射 510 颗 1~500kg 小 卫 星 入 轨 ， 相 较 2005—2014年，年均发射数量增长66.7%； 1~10kg年均发射60颗，是主要驱动力； 11~50kg年均7颗，51~500kg年均35颗；
350 300 250 200 150 100 50 0 2010 2012 北美 2014 拉美 2016 欧洲 2018 2020 中东+非洲 2022 亚洲 2024 118 27 9 56 21 13 43 21 26 16 31 30
16 4 21 13
23 7 21 4
29 9 31 20
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$收购Deimos Imaging公司及2颗Deimos卫星；
以服务求支持，以贡献求发展
2012年成立，规划18星星座，2.5m全色，5m多 光谱，设计寿命 7~10年，提供有效载荷搭载服务； 2012年成立，规划9星星座，中分辨率光学遥感星
以服务求支持，以贡献求发展
2010年成立，100星星座，规划满星座100~150 颗，采集并下传1.5亿km²/天，处理6T数据/天； 3U立方体卫星，分辨率3～5m； 低成本：全COTS设计，环境测试借用游戏行业测试环境；
敏捷航天：“早发布常发布”，12版本/3年；A/B测试，Dove-1, X频
小卫星及应用最新发展
航天五院512所 张召才 2015年10月30日
1
以服务求支持，以贡献求发展
小卫星技术实现突破性进展，降低航天准入门槛......
以服务求支持，以贡献求发展
投资主体多元化，商业资本大量涌入航天，风投、众筹、 高校研究项目孵化......
投 资 力 度 大学 政府 商业
2015年8月，纽约金融情报公司CB Insights发布报告， 2012年以来新兴 航天公司累计融资21.6亿美元，其中 17.5亿美元是在2015年上半年获得的。
↑73%
26 23
↑53%
15 13 10
2005-2009
2010-2014
2015-2019
2020-2024
小卫星市场年均收入（亿美元）
以服务求支持，以贡献求发展 数据来源：欧洲咨询公司。
（二）市场展望：1~100kg微纳卫星市场展望
2015-2024 年，全球发射1~100kg微纳卫星2625颗，57%用于大星 座部署或更新；相较2010-2014年（347颗），年均增长278%； 制造和发射收入达59亿美元，其中卫星制造收入达到47亿美元，卫星 发射收入达到 12亿美元； 350
300 250 200 150 100 114 50 0 2010 1-3 kg 2012 26 2014 3-10 kg 32 2016 10-25 kg 2018 95 95 68 80 65 62 2020 25-50 kg 46 15 9 8 11 5 15 10 24 31 17 22 15 24 18 105 22 38 35 14 38 48 22 33 49 158 127 123 151 130 18 37 40 113 127 24 39 30
‚主要国家加紧发展包括以各种作战、侦察、电子 压制小卫星和纳卫星为基础的航天技术，是俄罗斯面 临的主要军事威胁。‛
——2014《俄罗斯2030军事技术装备发展战略》
‚未来几年一个可能的趋势是小卫星将占据更多的 市场份额。‛
以服务求支持，以贡献求发展
——《2014年航天报告》
报告内容
一、最新产业数据√ 二、最新发展态势 三、创新应用及技术经济 四、结束语
4颗Pemur业务星；
GeoOptics公司24星星座，单星＜100kg；PlanetIQ公司 12星星座， 6U立方体卫星，20kg；
以服务求支持，以贡献求发展
低轨成像星座不断升级，DMC-3星座投入运营； 受初创公司影响，开始发展新型低成本高分卫星； 2014.4，SST-US发布V1C小卫星，＜20M$，视频，1m，100fps；
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°;
以服务求支持，以贡献求发展
（二）低轨通信星座开启换代，聚焦发展新兴业务
美国发射第二代 OrbComm商业星座，单星157kg，设计寿命5年，下
区域
★
美国 其他美洲国家 欧洲 俄罗斯 中东+非洲 中国 日本 其他亚洲国家 数据来源：欧洲咨询公司。
领域
技术试验
对地观测
通信
以服务求支持，以贡献求发展 数据来源：欧洲咨询公司。
★
科学 教育 安全
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115~130亿美元；
11
截至20150930，全球成功入轨 160颗，其中小卫星100颗，占比 62.5%
5
130
11 4
12 2 23
16 1 19
16 4
97
85
31 2012 2013 2014 2015.9.30
★
2010
2011
以服务求支持，以贡献求发展
注：右图数据来自美国SEI咨询公司。
（一）产业现状：在轨数据
903
↑11.1%
414
921
100~500kg, 170, 12%
★
460
20141231 中大型卫星
20150930 小卫星
以服务求支持，以贡献求发展
（一）产业现状：收入数据
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。
单位：亿美元
以服务求支持，以贡献求发展 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。
素之一。
以服务求支持，以贡献求发展
报告内容
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
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以服务求支持，以贡献求发展
（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/ 2km×1.1km@30Hz/90s； 2014.6，Google公司5亿美元收购Skybox；
2005-2014 620颗
2015-2019 510颗
★
年均102颗 星均85kg
以服务求支持，以贡献求发展 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。
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。
SmallSat→$mall$at
以服务求支持，以贡献求发展
时间
‚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》