● 文 |北京空間科技信息研究所 高菲

陜西省衛(wèi)星應用進展

● 文 |北京空間科技信息研究所 高菲

陜西是中華民族和中華文明的發(fā)祥地之一，簡稱“陜”或“秦”。唐代詩人杜甫《秋興》一詩盛贊：“秦中自古帝王州”。陜西全省縱跨黃河、長江兩大流域，周邊與山西、河南、湖北、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、重慶8個省市接壤，是國內(nèi)鄰接省區(qū)數(shù)量最多的省份，具有承東啟西、連接西部的區(qū)位之便，面積為20.58萬km2。中國大地原點在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)。陜西地域狹長，地勢南北高、中間低，有高原、山地、平原和盆地等多種地形。橫跨三個氣候帶，南北氣候差異較大。主要山脈有秦嶺、大巴山等。秦嶺在陜西境內(nèi)有許多聞名全國的峰嶺，如華山、太白山、終南山、驪山。陜西地質(zhì)成礦條件優(yōu)越，陜北蘊藏優(yōu)質(zhì)煤、石油、天然氣等礦產(chǎn)；關(guān)中有煤、鉬、非金屬建材、地熱等礦產(chǎn)；陜南出產(chǎn)有色金屬、貴金屬、黑色金屬及各類非金屬礦產(chǎn)。陜西全省已發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)138種（含亞礦種），已查明有資源儲量的礦產(chǎn)94種。陜西省省會西安古稱長安 ,有著3100多年的建城史和1100多年的建都史,先后有13個王朝在此建都,與雅典、羅馬、開羅并稱世界四大文明古都。陜西省處在國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的首要位置,又被國家賦予了打造內(nèi)陸改革開放新高地和“一帶一路”倡議重要節(jié)點的重要使命。“十二五”末，陜西省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增加值占陜西全省GDP比重達到10%，年度固定資產(chǎn)投資規(guī)模超過2200億元，成為陜西省經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐。陜西省綜合科技進步水平指數(shù)居西部第一。

2017年4月14日，陜西省人民政府辦公廳印發(fā)《陜西省“一帶一路”建設(shè)2017年行動計劃》的通知，持續(xù)推進陜西省“一帶一路”建設(shè)。

《2017年陜西省政府工作報告》指出，2017年預計實現(xiàn)生產(chǎn)總值1.9萬億元、增長7.6%左右，社會消費品零售總額達到7302.57億元、增長11%，單位GDP能耗下降3.5%，CPI漲幅控制在1.3%。報告中提出深入實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，加快新舊動能接續(xù)轉(zhuǎn)換，構(gòu)建協(xié)同開放的創(chuàng)新體系，爭取在第五代移動通信、北斗導航、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域取得突破及示范應用。促進軍民融合、央地融合、部省融合。用好軍民融合產(chǎn)業(yè)基金，建設(shè)國家軍民融合知識產(chǎn)權(quán)協(xié)同運用示范基地，組建10個軍民融合產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，培育一批“民參軍”、“軍轉(zhuǎn)民”企業(yè)。積極培育新一代信息技術(shù)、新材料、汽車、航天航空及高端裝備制造、現(xiàn)代化工、生物醫(yī)藥等新支柱產(chǎn)業(yè)。2016年，陜西省設(shè)立了總規(guī)模360億元的集成電路、高端裝備制造等六支產(chǎn)業(yè)基金。

陜西省作為我國重要的航天工業(yè)基地，已經(jīng)形成了配套完整的科研、試驗和生產(chǎn)、教育體系，先后參與包括神舟飛船在內(nèi)的100多個航天器的研制與生產(chǎn)，具有雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。全省現(xiàn)有航天企事業(yè)單位80余家，其中衛(wèi)星應用企業(yè)和機構(gòu)50余家。

陜西是科研、教育資源大省，擁有高等院校85所，如西安交通大學、西北工業(yè)大學、西安電子科技大學、西北大學等院校,各類科研機構(gòu)1094所，科技人才110萬，科技綜合實力位居全國前列。涉及航天動力、測控、衛(wèi)星設(shè)計、空間材料、空間應用等航天專業(yè)領(lǐng)域重點高等院校5所，國家級重點實驗室12個，高級專業(yè)技術(shù)人才1.6萬人，具有明顯的科技和人才比較優(yōu)勢。從事衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)科研人員逾萬人，占全國專業(yè)人才的1/3以上。

2011年5月，《陜西省“十二五”衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃》印發(fā)，確定重點任務為：組織實施“4633”工程，重點推進研究院、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、公共服務等四大創(chuàng)新工程，著力打造衛(wèi)星通信廣播、衛(wèi)星導航終端及位置服務、北斗衛(wèi)星空間基準授時、自主遙感信息、衛(wèi)星載荷與測控、航天特色旅游等六大衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)鏈，重點建設(shè)陜西寬帶衛(wèi)星通信骨干網(wǎng)、衛(wèi)星導航應用綜合服務平臺、衛(wèi)星遙感應用綜合服務平臺等三大支撐平臺，加快實施衛(wèi)星數(shù)字文化傳播、基于北斗系統(tǒng)的物流車輛監(jiān)控與管理、衛(wèi)星遙感應用等三大示范工程，推動陜西省衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

2016年6月，《中國制造2025陜西實施意見》出臺，明確對14個領(lǐng)域共100個項目提出具體建設(shè)要求，涉及總投資8041.79億元，通過重大科技創(chuàng)新、智能制造、工業(yè)強基、工業(yè)品牌建設(shè)等重點任務，強化工業(yè)基礎(chǔ)，注重集成應用，加快陜西省制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型發(fā)展。

2016年9月，《陜西省“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布，明確指出要做大做強新一代信息技術(shù)、高端裝備制造、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，持續(xù)引領(lǐng)經(jīng)濟中高速增長和產(chǎn)業(yè)中高端發(fā)展。推動高端裝備制造產(chǎn)業(yè)突破發(fā)展，以西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、西安經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、西安閻良國家航空高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、西安國家民用航天產(chǎn)業(yè)基地、寶雞國家育新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、渭南國家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)和漢中航空智慧新城等為承載，統(tǒng)籌研發(fā)、制造、應用各環(huán)節(jié)，積極推進重大裝備與系統(tǒng)工程化應用，做大做強增材制造、航空、航天、智能裝備等產(chǎn)業(yè)，推進制造業(yè)向智能化、綠色化、服務化發(fā)展，加快建設(shè)高端裝備制造強省。到2020年，高端裝備制造業(yè)產(chǎn)值超過3000億元。其中，航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點為航天運載動力及有效載荷、微小衛(wèi)星群（加快推進“絲路”系列微小衛(wèi)星群對地觀測系統(tǒng)、高分辨率對地觀測等重大項目實施）、衛(wèi)星應用、航天特種技術(shù)應用。在衛(wèi)星應用領(lǐng)域，加快推進以“智慧旅游”、“智慧健康”等為代表的天基智慧城市建設(shè)，以船載雙頻測量設(shè)備、船載安全綜合信息系統(tǒng)等為代表的船舶衛(wèi)星應用，以電子圍欄、天網(wǎng)2.0等為代表的警用裝備衛(wèi)星應用，以機載和地面站特種衛(wèi)星通信系統(tǒng)、綜合衛(wèi)星通信終端等為代表的衛(wèi)星通信應用。加快推進數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及衛(wèi)星地面站系統(tǒng)、衛(wèi)星測控跟蹤系統(tǒng)設(shè)備等軟硬件設(shè)備研制產(chǎn)業(yè)化。

"天眼"瞰“八百里秦川”

在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域，西安測繪研究所擁有我國首顆自主高分辨率立體測繪衛(wèi)星天繪一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)源和整套地面處理系統(tǒng)，陜西測繪地理信息局、中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局在圖像處理及應用方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，西北工業(yè)大學的高光譜遙感圖像處理技術(shù)、西安交通大學成像光譜偏振探測技術(shù)處于國際先進水平。

陜西省測繪地理信息局緊密結(jié)合全省經(jīng)濟建設(shè)的需求，大力推進地理信息公共服務平臺（“天地圖·陜西”）建設(shè)。陜西省測繪地理信息在應急測繪保障、交通規(guī)劃建設(shè)、區(qū)域規(guī)劃、水利建設(shè)、能源建設(shè)、農(nóng)村土地確權(quán)登記、扶貧點影像圖和移民搬遷工程、數(shù)字城市、基于位置的服務應用、遙感考古等方面得到深入應用。

1990年，陜西省農(nóng)業(yè)遙感信息中心成立，經(jīng)過多年歷練和積累，已初步形成一支衛(wèi)星遙感應用團隊，在衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)應用方面積累了豐富經(jīng)驗，取得了一系列重要科技成果，具有了良好的技術(shù)和人才基礎(chǔ)。多年來，陜西省農(nóng)業(yè)遙感信息中心發(fā)布農(nóng)業(yè)氣象旬報，服務田間管理工作。自2004 年9月，中心就開始對全省生態(tài)環(huán)境進行遙感動態(tài)監(jiān)測?！皬?986年至2011年的25年間，紅堿淖水體面積消失近 40%”。2008年，紅堿淖被列入陜西省重要濕地名錄加以保護。近年來，陜西省農(nóng)業(yè)遙感信息中心對全省大氣污染形勢進行監(jiān)測。衛(wèi)星遙感監(jiān)測顯示：自2000年以來，陜西省降水增多，氣溫變化不大，氣象干旱程度偏輕，沙塵天數(shù)下降，揚沙次數(shù)明顯減少，省內(nèi)黃河水系支流輸沙量呈下降趨勢。

2014年，高分辨率對地觀測系統(tǒng)陜西數(shù)據(jù)與應用中心成立，面向陜西、輻射西北，提供遙感數(shù)據(jù)服務。

2015年8月，陜西省人民政府和中國氣象局簽署《陜西省人民政府和中國氣象局共同推進陜西氣象現(xiàn)代化建設(shè)協(xié)議》，確定雙方共同實施“西安氣象大數(shù)據(jù)應用中心”等六項重點工程項目。2016年，西安氣象大數(shù)據(jù)應用中心項目納入《陜西省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃》，納入陜西省大數(shù)據(jù)與云計算產(chǎn)業(yè)示范工程和“秦云工程”。2016年6月，陜西省氣象局正式開始實施“天眼計劃”，逐步形成“兩級業(yè)務、三級服務”的發(fā)展構(gòu)架，深入開展生態(tài)環(huán)境遙感調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測、環(huán)境災害遙感監(jiān)測、農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)研發(fā)和應用等項目，助力生態(tài)綜合治理與發(fā)展。2017年，國家衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)備份中心落地陜西西咸新區(qū)。

2016年，陜西省氣象局首次利用遙感技術(shù)對陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆等西北地區(qū)五省、自治區(qū)植被覆蓋狀況進行了動態(tài)監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果顯示，西北地區(qū)植被指數(shù)年平均值呈上升趨勢。陜西省氣象局利用衛(wèi)星遙感資料對西北地區(qū)2000—2015年植被情況進行了動態(tài)監(jiān)測。黃龍山林區(qū)是陜西省五大林區(qū)之一，林區(qū)總面積19.4萬公頃，森林覆蓋率為84.6%，同時黃龍又是陜西雷暴的多發(fā)區(qū)，每年都有數(shù)起雷擊引發(fā)森林起火事件。目前，氣象與林業(yè)部門深度合作，初步建成黃龍山林區(qū)火情監(jiān)測防御系統(tǒng)。該項目主要在林區(qū)建立以衛(wèi)星遙感和雷電監(jiān)測為核心的防御系統(tǒng)，通過衛(wèi)星遙感跟蹤監(jiān)測、大氣電場儀、閃電定位儀和火箭防雷等多種科技手段為林業(yè)部門第一時間提供精確的雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)、預報預警產(chǎn)品以及第一時間發(fā)現(xiàn)林火的位置、過火面積以及火勢蔓延情況，為掌握林區(qū)火情、雷電災情調(diào)查和災后救援工作提供科學依據(jù)。

北斗參黃河漢水

陜西省是國內(nèi)較早從事衛(wèi)星導航技術(shù)應用開發(fā)和研究的省份之一，具備較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)優(yōu)勢、相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。在衛(wèi)星導航領(lǐng)域，陜西省企業(yè)占據(jù)國內(nèi)軍用導航95%以上市場。

2013年2月，陜西省人民政府成立省北斗衛(wèi)星應用示范工作領(lǐng)導小組，陜西省北斗導航衛(wèi)星應用事業(yè)發(fā)展進入新階段。2013年6月，陜西省北斗衛(wèi)星應用示范項目通過評審，著眼于民生工程和生態(tài)保護領(lǐng)域，重點建設(shè)北斗產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新服務平臺、綜合運營服務平臺以及基于北斗的120急救指揮綜合服務系統(tǒng)、畜牧業(yè)安全生產(chǎn)及食品安全監(jiān)督管理系統(tǒng)、數(shù)字秦嶺系統(tǒng)和水資源監(jiān)測系統(tǒng)，計劃在西安、延安、榆林等試點地市安裝、配發(fā)各類北斗導航終端9000余臺。2014年，“陜西省西安市‘北斗’智慧旅游及民生關(guān)愛示范工程”項目獲國家北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)重大應用示范發(fā)展專項資金2200萬元。2015年，陜西省要求在全省開展以客運為重點的道路交通安全專項治理，所有“兩客一?！避囕v和校車都要加裝衛(wèi)星定位裝置。

目前，陜西省北斗產(chǎn)業(yè)相關(guān)單位有：中國科學院國家授時中心、西安衛(wèi)星測控中心、中國電子科技集團公司第二十研究所、航天恒星空間技術(shù)應用有限公司、北方通用電子集團公司、陜西烽火通信集團公司、陜西北斗金控信息服務有限公司、西安華訊微電子有限公司、西安欣創(chuàng)電子技術(shù)有限公司、西安航天寰星電子科技有限公司、西安合眾思壯導航技術(shù)有限公司、陜西諾維北斗信息科技股份有限公司等企業(yè)。這些單位構(gòu)成了陜西北斗事業(yè)發(fā)展的中堅力量。

2014年1月，中國電子科技集團公司第二十研究所被正式授權(quán)籌建陜西省北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)品檢測中心。陜西省北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)品檢測中心從北斗衛(wèi)星導航民用應用出發(fā)，根據(jù)行業(yè)應用需求，建設(shè)集研發(fā)、設(shè)計、應用試驗及驗證為一體的四個重點實驗室：北斗衛(wèi)星導航民用用戶設(shè)備實驗室、應用系統(tǒng)實驗室、地基增強系統(tǒng)應用實驗室、北斗衛(wèi)星與物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合應用實驗室，服務于陜西省北斗衛(wèi)星基礎(chǔ)建設(shè)和推動北斗產(chǎn)業(yè)化應用。航天恒星空間技術(shù)應用有限公司經(jīng)過多年的發(fā)展，擁有全譜型北斗一代用戶機及多款北斗二代機型，是我國北斗導航產(chǎn)品的核心供應商，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)廣泛服務于軍隊、國土、公安、消防、海關(guān)、交通、水利、應急、電信、物流等領(lǐng)域。2015年9月7日，中國—東盟汽車拉力賽舉行，陜西諾維北斗信息科技股份有限公司作為唯一全程技術(shù)支持方，利用北斗相關(guān)技術(shù)確保賽事公平公正舉行。

2016年10月，由西安鐵路局與阿里巴巴集團共同組織的“北斗防災監(jiān)測系統(tǒng)落戶巴山”項目啟動，標志著阿里巴巴北斗防災監(jiān)測系統(tǒng)正式落戶巴山。該設(shè)備由定位觀測樁、太陽能供電系統(tǒng)、傳感器、無線3G模塊和北斗地基增強系統(tǒng)（北斗基準站）組成。通過“云端”定位，實時觀測易滑坡山體及危石的變化情況，實現(xiàn)沿線滑坡的自動化全天候?qū)崟r監(jiān)測。

2017年3月，在北斗開放實驗室及北斗開放實驗室服務保障中心的支持和保障下，西安“北斗+”眾創(chuàng)空間面向陜西省內(nèi)高校發(fā)布了首批北斗微小課題，并舉行了北斗開放實驗室首次大規(guī)模資源贈送儀式。該批課題從各發(fā)布單位工程應用實際中提煉而來，具備緊貼企業(yè)科研需求，面向北斗綜合運營，以研究方向為主導、以服務資源共建為目標等特點和優(yōu)勢。

“十三五”期間，陜西省將推動陜西金控北斗協(xié)同導航應用系統(tǒng)、軍民融合綜合科研基地 、四維圖新西安地理信息產(chǎn)業(yè)園、北斗多模地基增強系統(tǒng)工程等北斗工程項目運行。

“天通”布網(wǎng)“天上人間”

陜西省衛(wèi)星通信廣播領(lǐng)域的“動中通”跟蹤技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、視頻處理技術(shù)，衛(wèi)星導航領(lǐng)域的北斗終端設(shè)計制造技術(shù)、芯片設(shè)計技術(shù)，衛(wèi)星遙感領(lǐng)域的圖像獲取、傳輸、處理與應用技術(shù)等均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

截至2017年7月12日，陜西省直播衛(wèi)星工程戶戶通用戶達5003933戶，村村通用戶為566346戶，有效解決了陜西省境內(nèi)邊遠落后山區(qū)通信問題。

目前，圍繞衛(wèi)星電視廣播、應急通信、遠程教育、遠程醫(yī)療、公共數(shù)據(jù)廣播、數(shù)據(jù)投遞等應用領(lǐng)域，依托中國電子科技集團公司第二十研究所、航天恒星空間技術(shù)應用有限公司、北方通用電子集團公司、中國衛(wèi)通集團股份有限公司等骨干企業(yè)，陜西省正在重點發(fā)展衛(wèi)星通信調(diào)制解調(diào)器、室外單元、多功能抗干擾組合天線、天地一體化綜合通信網(wǎng)、寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)、衛(wèi)星多媒體通信、衛(wèi)星高速互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)等產(chǎn)品，大力推廣衛(wèi)星通信運營服務和數(shù)字文化傳播、呼叫中心、衛(wèi)星通信外包業(yè)務、數(shù)據(jù)挖掘與利用等增值業(yè)務，構(gòu)建衛(wèi)星通信廣播產(chǎn)業(yè)鏈。陜西省正在推進建設(shè)西安VSAT寬帶衛(wèi)星通信主站，在各地級市、縣建設(shè)虛擬主站，構(gòu)建陜西省寬帶衛(wèi)星通信骨干網(wǎng)。正在組織實施衛(wèi)星數(shù)字文化傳播等示范應用工程，逐步滿足全省范圍內(nèi)IP電話、互聯(lián)網(wǎng)接入、IP電視、遠程教育、應急救援等應用需求。主站擴容后，逐步輻射鄰省乃至西北地區(qū)。正在積極引導專業(yè)制造商突破關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)、生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星通信核心設(shè)備，構(gòu)建我國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低成本衛(wèi)星通信網(wǎng)，推動行業(yè)、企業(yè)應用，逐步擴大用戶群，促進陜西省衛(wèi)星通信產(chǎn)品制造業(yè)快速成長。

目前，航天恒星空間技術(shù)應用有限公司已為公安部主站系統(tǒng)、公安部消防局主站和分站以及軍隊提供衛(wèi)星通信解決方案。

2016年8月16日，天通一號衛(wèi)星正式為中國國土及周邊海域的各類手持和小型移動終端提供語音和數(shù)據(jù)通信服務，填補了我國在衛(wèi)星移動通信領(lǐng)域的空白，也使人們擺脫了在戈壁、山區(qū)及海上等沒有地面基站信號覆蓋的地方無法打通電話的狀況。西安空間無線電技術(shù)研究所作為國內(nèi)最具實力的星載天線研制單位，承擔了大天線的研制任務。如今大天線已經(jīng)登天布網(wǎng)，天通一號不受地形等因素影響，可以自上而下對海洋、山區(qū)和高原等地實施無縫覆蓋，在惡劣的自然條件下保障正常通信。