傅丹膺 周宇 滿益云 施思寒 劉佳 田川

（1 航天東方紅衛(wèi)星有限公司，2 錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，3 中國(guó)空間技術(shù)研究院）

近年來，國(guó)際上微納衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展迅速，多家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)推出了各種高性能微納衛(wèi)星計(jì)劃，特別是在商業(yè)遙感領(lǐng)域如天空盒子成像公司（Skybox Imaging）的“天空衛(wèi)星”（SkySat）系列微衛(wèi)星、行星實(shí)驗(yàn)室公司（Planet Lab）的鴿群－1（Flock－1）系列納衛(wèi)星、衛(wèi)星邏輯公司（Satellogic）的“新衛(wèi)星”（Newsat）系列微納衛(wèi)星等。這些項(xiàng)目都計(jì)劃通過星座化的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)較高的時(shí)間分辨率和空間分辨率的遙感信息獲取，使得微納衛(wèi)星進(jìn)一步走向?qū)嵱没１疚慕榻B了微納遙感衛(wèi)星的整體技術(shù)發(fā)展情況，重點(diǎn)對(duì)技術(shù)發(fā)展途徑進(jìn)行分析研究。

1 微納遙感衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

微納遙感衛(wèi)星憑借系統(tǒng)成本低、可集群/星座/組網(wǎng)運(yùn)行、投入產(chǎn)出比高、發(fā)射/應(yīng)用靈活度高、運(yùn)營(yíng)管理便捷等方面的突出優(yōu)勢(shì)，備受多方用戶和商業(yè)公司青睞。其相比傳統(tǒng)衛(wèi)星的相對(duì)優(yōu)勢(shì)核心在于較低投資風(fēng)險(xiǎn)下獲得更高的任務(wù)性價(jià)比。微納遙感衛(wèi)星依靠數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)，一是可獲得觀測(cè)高時(shí)間分辨率，提高有效產(chǎn)出數(shù)據(jù)比，彌補(bǔ)單星絕對(duì)能力劣勢(shì)；二是彈性分散分布式系統(tǒng)解決方案可以降低單星系統(tǒng)復(fù)雜度和成本，少數(shù)衛(wèi)星的失效不造成全系統(tǒng)能力明顯下降，抵御風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)；三是可以高性價(jià)比支持大數(shù)據(jù)，進(jìn)而以大數(shù)據(jù)創(chuàng)造未來。

微納衛(wèi)星迅速發(fā)展的重點(diǎn)

微納衛(wèi)星近年來的蓬勃發(fā)展同時(shí)得益于需求的不斷牽引和技術(shù)的快速進(jìn)步。前者來源于目前用戶在經(jīng)歷了傳統(tǒng)遙感應(yīng)用的體驗(yàn)后，隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)思維的影響，越來越對(duì)數(shù)據(jù)的時(shí)效性、覆蓋性和應(yīng)用靈活性提出了更多樣化的需求，而這種需求使得越來越多的開發(fā)者想通過微納衛(wèi)星來開拓和探索。后者則得益于微機(jī)電和信息技術(shù)的階躍式發(fā)展，使得微納衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)較高的功能密度，走向遙感應(yīng)用。

但同時(shí)還是需要認(rèn)識(shí)到，受限于資源、低成本可靠性風(fēng)險(xiǎn)和批量工程化難度，微納衛(wèi)星的發(fā)展仍要面臨一些問題：

1）低成本與高性能。微納衛(wèi)星要實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，面臨的主要矛盾是既要求實(shí)現(xiàn)低成本，同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)高性能，低成本是前提和基礎(chǔ)，高性能是發(fā)展要求，兩者兼顧才能得到高性價(jià)比。由于質(zhì)量、體積和功耗的嚴(yán)格制約，采用高度集成化、低功耗化的技術(shù)途徑是實(shí)現(xiàn)微納衛(wèi)星高性能的不二途徑。高性能不僅體現(xiàn)在衛(wèi)星處理能力、還體現(xiàn)在衛(wèi)星的好用、易用性上，軟件化衛(wèi)星將是微納衛(wèi)星的一個(gè)重要特點(diǎn)。

2）微納衛(wèi)星完成定量化遙感任務(wù)。真正的遙感應(yīng)用需要一定精度的數(shù)據(jù)支持，而定量化的遙感數(shù)據(jù)獲取對(duì)衛(wèi)星的設(shè)計(jì)提出了很高的要求。傳統(tǒng)衛(wèi)星的解決思路對(duì)資源和管理運(yùn)行的要求顯然不適用于微納衛(wèi)星，因此微納衛(wèi)星需要通過新的技術(shù)解決定量化問題。

3）資源受限條件下的平臺(tái)載荷一體化設(shè)計(jì)。改變傳統(tǒng)衛(wèi)星設(shè)計(jì)思想，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析，綜合利用載荷資源和平臺(tái)資源，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)載荷一體化設(shè)計(jì)，例如針對(duì)光學(xué)衛(wèi)星特點(diǎn)，將星敏和相機(jī)一體化安裝，確保整星精度；將載荷視為數(shù)傳的外設(shè)，數(shù)傳相機(jī)集成化設(shè)計(jì)，充分利用載荷的外形與平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)型一體化設(shè)計(jì)。探討研究多種平臺(tái)載荷一體化的設(shè)計(jì)方法，是微納衛(wèi)星資源受限條件下一種有效的解決路徑。

微納衛(wèi)星技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)

近年來，微納衛(wèi)星由于具有低成本、短周期、發(fā)射靈活等突出特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外眾多工業(yè)部門和大學(xué)研究機(jī)構(gòu)紛紛參與，促使微納衛(wèi)星技術(shù)迅速發(fā)展。

從微納衛(wèi)星發(fā)展來看，早期主要是作為業(yè)余無線電、科學(xué)試驗(yàn)，真正應(yīng)用很少。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，集成度越來越高、性能越來越強(qiáng)的微納衛(wèi)星開始出現(xiàn)。從部分技術(shù)指標(biāo)來看，數(shù)十千克的微納衛(wèi)星已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)百千克級(jí)衛(wèi)星的水平，微納衛(wèi)星的實(shí)際應(yīng)用時(shí)代已經(jīng)來臨。

微納衛(wèi)星的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)可以從三個(gè)層次進(jìn)行分析：

1）系統(tǒng)層面。微納衛(wèi)星由于單星能力有限，必然走向星座或星簇的發(fā)展，以衛(wèi)星數(shù)量解決傳統(tǒng)衛(wèi)星無法解決的衛(wèi)星高時(shí)間分辨率的優(yōu)點(diǎn)。因此低成本化是微納衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展的重要方向。微納衛(wèi)星在有限的質(zhì)量、體積和功耗的約束下，需要采用高集成度、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)理念，通過平臺(tái)載荷一體化設(shè)計(jì)、硬件軟件化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品體系標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)微納衛(wèi)星技術(shù)的系統(tǒng)層面構(gòu)架。

2）分系統(tǒng)或單機(jī)層面。采用集成功能單元化設(shè)計(jì)方法，標(biāo)準(zhǔn)智能設(shè)備芯片化、單板化，硬件軟件化。通過軟件無線電手段，實(shí)現(xiàn)星上射頻設(shè)備通用化、軟件化。采用機(jī)電熱集成化設(shè)計(jì)，設(shè)備無纜化。

3）應(yīng)用層面。結(jié)合任務(wù)特點(diǎn)，針對(duì)衛(wèi)星星座和星簇，采用星座化部署，網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用；針對(duì)多星在軌任務(wù)，采用智能化、協(xié)同化；應(yīng)用智能衛(wèi)星自主管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)控自主化；通過衛(wèi)星軟件化、智能化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用直達(dá)便捷化。

2 微納遙感衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展途徑分析

微納遙感衛(wèi)星必須走低成本、商業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展道路。要面向應(yīng)用解決實(shí)際需求和問題，要不斷大膽創(chuàng)新探索，通過高性能化實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比。最終通過“好使不貴、想要就有、簡(jiǎn)便易用”的應(yīng)用才能獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。只有通過一定規(guī)模的應(yīng)用檢驗(yàn)，微納商業(yè)遙感衛(wèi)星才有可能走向藍(lán)海時(shí)代。

以低成本為核心的微納遙感衛(wèi)星設(shè)計(jì)哲學(xué)

高性能微納遙感衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心問題是在低成本和資源嚴(yán)重受限條件下，為達(dá)到較高的遙感定量化應(yīng)用要求，如何提高微納功能性能密度比。其設(shè)計(jì)哲學(xué)的核心是一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要通過平臺(tái)載荷一體化實(shí)現(xiàn)，包括基礎(chǔ)級(jí)、功能級(jí)和任務(wù)級(jí)。平臺(tái)載荷一體化不能簡(jiǎn)單等同于集成化，也不只是單機(jī)層面的微型化，而是基于微型化和集成化基礎(chǔ)上的信息、能源、機(jī)電不同學(xué)科和層面的一體化設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)資源共享、接口標(biāo)準(zhǔn)化。常采用破壁復(fù)用實(shí)現(xiàn)資源共享，采用異構(gòu)備份實(shí)現(xiàn)可靠性增長(zhǎng)。在設(shè)計(jì)微納衛(wèi)星時(shí)，充分采用面向用戶任務(wù)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法，充分理解用戶應(yīng)用場(chǎng)景，從衛(wèi)星操控和數(shù)據(jù)獲取的便利性方面入手，使得衛(wèi)星好用、易用。

（1）基于商業(yè)現(xiàn)貨的謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)

微納衛(wèi)星由于集成度很高，需要大量采用COTS器件或組件，如何用好商業(yè)貨架產(chǎn)品是一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)。對(duì)COTS器件形成一套適用于微納衛(wèi)星的器件篩選方法，在軌驗(yàn)證后形成COTS器件庫(kù)；對(duì)于COTS組件需要逐步摸索，形成適用于星載應(yīng)用的COTS組件群，同時(shí)不斷更新完善。

由于微納衛(wèi)星大量采用COTS器件或組件，需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)，對(duì)COTS器件可能存在的單粒子翻轉(zhuǎn)或鎖定進(jìn)行系統(tǒng)層面的防護(hù)，采取單粒子翻轉(zhuǎn)及計(jì)算機(jī)復(fù)位后重要數(shù)據(jù)恢復(fù)、單粒子鎖定后自主加電等必要的技術(shù)手段，將出現(xiàn)的故障降低在單機(jī)或組件層面，短期自主恢復(fù)，不影響系統(tǒng)任務(wù)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品體系與研制流程規(guī)范

在設(shè)計(jì)中要強(qiáng)化整星一體化設(shè)計(jì)，具體包括系統(tǒng)級(jí)一體化設(shè)計(jì)和單機(jī)功能的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)型號(hào)扁平化設(shè)計(jì)，減少單機(jī)產(chǎn)品數(shù)量。如采用綜合電子一體化設(shè)計(jì)，提高衛(wèi)星功能密度。綜合電子將星載計(jì)算機(jī)、測(cè)控、GPS、電源管理、姿軌控計(jì)算與管理等功能模塊集成統(tǒng)一管理。弱化分系統(tǒng)概念，采用以公共母板為供電信息交換中心的多模塊組合方案，統(tǒng)一采用CAN總線，實(shí)現(xiàn)整星電子學(xué)高度集成、板卡化。采用構(gòu)型一體化設(shè)計(jì)，提高單機(jī)緊湊度。從整星全局出發(fā)，將部分儀器設(shè)備的外殼作為結(jié)構(gòu)的一部分，減少主承力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。構(gòu)型一體化設(shè)計(jì)將進(jìn)一步減輕衛(wèi)星結(jié)構(gòu)尺寸和整星質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)一體化很重要的一點(diǎn)是要建立標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)體制，實(shí)現(xiàn)接口的標(biāo)準(zhǔn)化，具備一體化整合、功能改進(jìn)的空間。

衛(wèi)星在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中都要考慮成本的控制以及對(duì)用戶基于成本的應(yīng)用需求的滿足。這需要從研制流程、設(shè)計(jì)制造、產(chǎn)品保證和組織管理等多個(gè)維度來綜合考慮，重點(diǎn)關(guān)注少量與批量化研制流程優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、先進(jìn)仿真設(shè)計(jì)手段、COTS產(chǎn)品的應(yīng)用與可靠性保障、低成本衛(wèi)星AIT與試驗(yàn)、管理模式等眾多要素和環(huán)節(jié)。

高性能成像系統(tǒng)的創(chuàng)新開發(fā)

（1）探測(cè)器的革新?lián)Q代，促進(jìn)遙感器的輕小型化和高靈活度

采用高性能探測(cè)器，并有針對(duì)性設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)與探測(cè)器相匹配，高度集成化，電路更輕更小、功耗更低，同時(shí)也會(huì)降低光學(xué)系統(tǒng)的體積規(guī)模。TDICCD推掃成像光學(xué)遙感器，可以時(shí)間延遲積分，可以一定程度上提高信噪比，采用大F數(shù)的光學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高空間分辨率，但需要高穩(wěn)定的姿態(tài)控制；面陣CMOS凝視成像的光學(xué)遙感器，可以靈活地調(diào)整積分時(shí)間，高幀頻視頻成像模式，采用數(shù)字TDI技術(shù)，降低對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定要求；面陣sCMOS等低噪聲高幀頻高動(dòng)態(tài)范圍探測(cè)器的進(jìn)一步采用，將大幅度降低遙感器的體積規(guī)模，提升成像質(zhì)量，催生各種新的成像模式，促進(jìn)從靜態(tài)圖像到動(dòng)態(tài)視頻的數(shù)據(jù)獲取升級(jí)。

（2）在軌軟技術(shù)的提升，促進(jìn)微納衛(wèi)星好用易用

實(shí)現(xiàn)在軌高精度高頻次定標(biāo)方法的廣泛應(yīng)用，保證成像質(zhì)量，促進(jìn)遙感定量化應(yīng)用。包括各種相對(duì)和絕對(duì)輻射定標(biāo)以及幾何定標(biāo)方法的廣泛采用，充分發(fā)揮衛(wèi)星自身的能力和優(yōu)勢(shì)，盡量不用或者少用地面定標(biāo)場(chǎng)和真實(shí)性檢驗(yàn)場(chǎng)，可以在整個(gè)在軌業(yè)務(wù)化運(yùn)行期間，以較小的代價(jià)持續(xù)保證精度和質(zhì)量，大幅度提升微納衛(wèi)星的輻射、幾何精度和成像質(zhì)量，彌補(bǔ)其性能的不足。

在軌成像參數(shù)精細(xì)化設(shè)置，以充分用好衛(wèi)星潛能，保證獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)源。在精確在軌標(biāo)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)地面景物特性、光照條件、大氣條件、成像模式等，結(jié)合遙感器的成像特性和微納衛(wèi)星的敏捷能力，進(jìn)行在軌精細(xì)化的參數(shù)設(shè)置（包括積分時(shí)間、TDI級(jí)數(shù)、增益等）和任務(wù)規(guī)劃，有效發(fā)揮衛(wèi)星系統(tǒng)的最大效益，在絕大多數(shù)條件下都能獲得高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)源。

（3）新材料與新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，促進(jìn)遙感器高穩(wěn)定性能和輕小型化

輕小型光學(xué)遙感器采用高強(qiáng)度、低密度、低膨脹系數(shù)的材料作為反射鏡及光機(jī)結(jié)構(gòu)材料，如超薄碳化硅、輕質(zhì)合金、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。微納衛(wèi)星遙感器在采用新型輕質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)輕小型化的同時(shí)，全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還能夠消除反射鏡、光機(jī)結(jié)構(gòu)等各部件因材料性能差異引起的不匹配性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高穩(wěn)定性能。

在采用整機(jī)模塊化設(shè)計(jì)的微納衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中，衛(wèi)星平臺(tái)通過柔性連接結(jié)構(gòu)對(duì)遙感器實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)靜定支撐。柔性連接結(jié)構(gòu)形式多樣，布局靈活，其柔性環(huán)節(jié)通過自身變形吸收平臺(tái)與遙感器之間溫度應(yīng)力及裝配應(yīng)力，其自身阻尼環(huán)節(jié)可有效隔離平臺(tái)振動(dòng)，減小衛(wèi)星平臺(tái)對(duì)遙感器成像質(zhì)量影響。而且柔性連接結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，可有效減輕遙感器與平臺(tái)的連接環(huán)節(jié)質(zhì)量。

光學(xué)系統(tǒng)采用創(chuàng)新型高緊湊型設(shè)計(jì)思想，通過共體設(shè)計(jì)和高確定度超高精度先進(jìn)加工技術(shù)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)超高微型化和高性能密度。

3 微納遙感衛(wèi)星商業(yè)發(fā)展途徑分析

微納遙感衛(wèi)星發(fā)展的必然途徑是規(guī)?；⑿亲瘧?yīng)用，其前提是在軌證明高應(yīng)用有效性和高性價(jià)比。低成本實(shí)施途徑唯有通過產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)制造以實(shí)現(xiàn)，其基礎(chǔ)是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和流程規(guī)范化；高的應(yīng)用有效性來源于兩個(gè)關(guān)鍵：一是對(duì)潛在需求的敏銳捕捉或喬布斯式的創(chuàng)造；二是快速實(shí)現(xiàn)樣機(jī)在軌技術(shù)和應(yīng)用模式驗(yàn)證，向用戶群提供快速體驗(yàn)機(jī)會(huì)。喬布斯式的創(chuàng)造含兩個(gè)方面，一是無中生有的功能承諾，二是天外飛仙式的獨(dú)特解決方案。當(dāng)然，國(guó)際航天也正在出現(xiàn)馬斯克式的新神奇，在微納衛(wèi)星領(lǐng)域就有“天空衛(wèi)星”、“一網(wǎng)”星座等案例正在演進(jìn)。

微納遙感衛(wèi)星發(fā)展的三個(gè)核心要素：創(chuàng)新、應(yīng)用、低成本。創(chuàng)新含三個(gè)方面：技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新。應(yīng)用要解決好有效需求的精確提取和有效供給的獨(dú)特性實(shí)現(xiàn)，前者有蘋果手機(jī)，后者有共享單車和滴滴打車可供借鑒。低成本是關(guān)鍵基礎(chǔ)和必由之路。

需求包括宏觀需求和微觀需求，前者可能來源于一帶一路等國(guó)家倡議、國(guó)際合作與貿(mào)易，以及國(guó)內(nèi)區(qū)域性經(jīng)濟(jì)體；后者則可能來源于國(guó)內(nèi)新興業(yè)態(tài)的信息需求和消費(fèi)經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張下的特定人群信息消費(fèi)新模式。

以低成本高性能和用戶新應(yīng)用、新體驗(yàn)為目標(biāo)的技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新是商業(yè)模式創(chuàng)新的前提和基礎(chǔ)，是“三創(chuàng)新”的原動(dòng)力，沒有技術(shù)創(chuàng)新成果作支撐，商業(yè)模式創(chuàng)新就沒有實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，管理創(chuàng)新就沒有任務(wù)載體。新技術(shù)催生新應(yīng)用，吸引投資方和市場(chǎng)眼球；新應(yīng)用帶來新體驗(yàn)，刺激購(gòu)買欲和示范普及。對(duì)于這種模式，蘋果手機(jī)、共享單車和特斯拉電動(dòng)車等已經(jīng)給出了成功的案例。

微納衛(wèi)星的技術(shù)創(chuàng)新要瞄準(zhǔn)“四高一低”，即高分辨率觀測(cè)、高覆蓋性獲取、高智能星上處理、高靈活度應(yīng)用和低成本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

以創(chuàng)造性解決方案為核心的應(yīng)用模式創(chuàng)新

商業(yè)模式創(chuàng)新是“三創(chuàng)新”的成功學(xué)核心，若沒有以應(yīng)用模式創(chuàng)新為重要表征的商業(yè)模式創(chuàng)新來統(tǒng)括，技術(shù)創(chuàng)新成果就沒有商業(yè)號(hào)召力和經(jīng)濟(jì)效益獲取途徑，管理創(chuàng)新就沒有施展空間。高靈活度智能化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)面向用戶需求、實(shí)現(xiàn)靈活度應(yīng)用的關(guān)鍵方向，也是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星軟件化、智能化的重要途徑。其目的在于簡(jiǎn)化運(yùn)控操作模式，縮短任務(wù)時(shí)間鏈。具體包括定制性任務(wù)規(guī)劃、天地一體化、簡(jiǎn)易測(cè)控與星座化長(zhǎng)期自主運(yùn)控、頻率選擇、端到端的傻瓜式應(yīng)用（星上任務(wù)和地面應(yīng)用軟件APP化）等。

以“微納衛(wèi)星命運(yùn)共同體”為理念的業(yè)態(tài)創(chuàng)新

微納衛(wèi)星技術(shù)和投資門檻相對(duì)較低，中遠(yuǎn)期市場(chǎng)預(yù)期大，目前處于八仙過海式的探索階段，對(duì)行業(yè)性發(fā)展缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和高度共識(shí)，且尚未出現(xiàn)公認(rèn)的成功典范和普世經(jīng)驗(yàn)。微納衛(wèi)星走入大規(guī)模應(yīng)用是公認(rèn)大趨勢(shì)，但要實(shí)現(xiàn)這一愿景，還需有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用、管理等方面的大膽嘗試，以獲得必要的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。微納衛(wèi)星在商業(yè)航天領(lǐng)域中與軍民融合的綜合契合度很高，不難想象將可能出現(xiàn)如“微納衛(wèi)星命運(yùn)共同體”等為理念的業(yè)態(tài)創(chuàng)新模式，通過眾籌與聯(lián)盟使微納衛(wèi)星早日走向大規(guī)模有效應(yīng)用的藍(lán)海。

微納衛(wèi)星開發(fā)創(chuàng)新流程圖

微納衛(wèi)星的生命力是持續(xù)創(chuàng)新，微納衛(wèi)星存在的根本原因在于它是探索性技術(shù)創(chuàng)新的天生優(yōu)良載體；微納衛(wèi)星的生存空間取決于性價(jià)比，即低成本基礎(chǔ)上的有效產(chǎn)出率；產(chǎn)業(yè)化是微納衛(wèi)星發(fā)展的必然方向和歸宿，通過數(shù)量型運(yùn)行體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)單星絕對(duì)性能和穩(wěn)定性的劣勢(shì)，通過組批生產(chǎn)解決低成本帶來的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展受限問題；微納衛(wèi)星的命運(yùn)決定于應(yīng)用效能，成功之路源于有效應(yīng)用的實(shí)踐檢驗(yàn)；微納衛(wèi)星成功的分水嶺和標(biāo)準(zhǔn)是面向本土化應(yīng)用土壤的獨(dú)特解決方案，即應(yīng)用模式。

微納衛(wèi)星要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)商業(yè)計(jì)劃，不僅要躲過各種暗礁，還要獲得可持續(xù)投融資、可持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，更需要不斷探索商業(yè)模式創(chuàng)新。

關(guān)于應(yīng)用模式創(chuàng)新，已有幾種可能突破模式：1）大數(shù)據(jù)與快速重訪：“天空衛(wèi)星”、“鴿群”、“新衛(wèi)星”的星座化建設(shè)或大批量部署，試圖提供數(shù)據(jù)創(chuàng)造未來、創(chuàng)造價(jià)值的低成本獲取手段，快速重訪帶來的高數(shù)據(jù)連續(xù)性應(yīng)用；2）訂制性任務(wù)的快速便捷滿足：直控直傳試圖突破傳統(tǒng)獲取傳輸模式，為針對(duì)性用戶提供專屬訂制性解決方案；3）共享經(jīng)濟(jì)的空間化：“共享”衛(wèi)星與“滴滴”衛(wèi)星。

4 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)際上幾種典型的微納遙感衛(wèi)星代表了目前技術(shù)的發(fā)展水平，但同時(shí)其提出的應(yīng)用模式對(duì)微納衛(wèi)星發(fā)展也具有重要意義。微納遙感衛(wèi)星通過星座化運(yùn)行，結(jié)合信息化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，降低用戶應(yīng)用門檻，將是微納衛(wèi)星發(fā)展的一個(gè)重要方向。

百顆規(guī)模的微納遙感衛(wèi)星星座化運(yùn)行模式，將帶來衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用的變革，促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用的大眾化、服務(wù)化，廣泛服務(wù)于自然地球和社會(huì)地球的數(shù)字化監(jiān)測(cè)。通過大幅度技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)微納遙感衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)低成本微納衛(wèi)星“精而強(qiáng)”，為未來實(shí)現(xiàn)高性能“微納遙感云”建立技術(shù)能力和手段，可為各類用戶提供優(yōu)質(zhì)、便捷、高效的服務(wù)。