小火箭是啥软件
近日,一则消息震动了商业航天产业,亚马逊旗下的云计算公司亚马逊网络服务公司(AWS)宣布,将与国防工业巨头洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)合作,提供名为“AWS地面站”(AWS Ground Station)的卫星连接服务,通过分布在全球的12个地面站天线组成的全托管网络,政府和企业用户可以快速下载、处理、存储和分析卫星数据,同时可以节省大量成本。
亚马逊方面表示,地面站网络预计明年开始提供服务。在测试阶段,只需55秒,数据即可从卫星发送到亚马逊地面站。这对于卫星服务是一个重大突破,此前下载卫星图像并存入云平台的整个时间周期大约是60分钟。
①使用AWS地面站服务的卫星公司可以按需租用服务。用户企业甚至不需要建造自己的天线,也无需担心技术故障,这些都将由亚马逊处理。企业不仅可以节省大量精力、时间和金钱,而且还可以专注自己的核心业务,加速成长。
②按需付费,更具成本效益。AWS地面站服务的推出,降低了卫星运营公司的门槛,使更多公司能够开发出更优质的产品,向用户提供更好的服务,对目前商业航天的工作模式将产生深远影响。
③亚马逊将运营12个地面站,每个地面站都有特定的AWS区域。原始数据首先由现代数字转换器处理成一个数据流,然后由路由传输到地面站进行信号处理和数据分析,并提供存储选项。AWS 地面站卫星天线与十几个AWS基础设施区域离得很近,从而提供对AWS服务的低延迟和低成本访问,进而存储和处理卫星数据,这进一步将数据处理和分析的时间从数小时减少到几分钟。
AWS地面站正与多个大型卫星公司合作。Spire Global首席执行官Peter Platzer表示,“AWS地面站服务只是亚马逊云服务的一个延伸,Spire已经建立了世界上最大的地面站网络之一,现在想象如果亚马逊完成所有地面站的建设,那么Spire只需租用地面站的容量即可”。
AWS很早就介入航天领域了,从JPL的机器人测试、火星探测图像处理、NASA超算中心、NEX遥感图像发布到国际空间站的4K高清直播,无不使用了AWS的服务和计算资源。所以,商业航天不一定非得一窝蜂去造卫星发火箭,如何把成熟的民用商业资源或服务,融入航天基础设施建设并创新运行模式,其实才是中国商业航天最为重要和急迫的课题。
应用是北斗系统建设的生命线。许多业内人士都表示,北斗系统在技术上足以与GPS等主流导航系统相媲美,接下来的关键就是做好系统的应用和推广。那么,如今北斗系统在我们生活中有哪些应用?北斗如何与GPS等系统在竞争中合作?
目前世界上有四大全球卫星导航系统:美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略以及中国的北斗,而美国GPS“独步武林”,以至于人们常常把美国的GPS(全球定位系统),当做GNSS(全球卫星导航系统)的代名词。据中国卫星导航定位协会会长于贤成介绍,这是由于美国起步较早,具有技术、资本双重优势,加上GPS系统从投入运行的那天起就采取民用开放和免费的政策,使得GPS一度垄断了全球GNSS市场。
面对这种格局,作为后来者的北斗采用了既竞争又合作的策略。一方面,积极推动与三大系统的兼容与互操作,巩固被GPS等系统“先入为主”的存量市场。另一方面,立足于北斗短报文通信、高精度服务等技术特色,进入GPS等系统尚未覆盖的增量市场。北斗的另一大特色是高精度服务。借助超过2000个增强站,北斗系统具备了为用户提供分米级、厘米级甚至是毫米级定位精度的能力。
于贤成表示,中国是世界上最大的卫星导航市场,拥有全球最多的卫星导航定位用户,中国北斗将成为GNSS系统的主要组成部分,让全世界人民分享中国北斗的红利。“当然我们也要清醒地认识到,在技术、经验和市场化水平上与美国GPS尚有不小的差距,这是我们努力的方向。”于贤成说。
事实上,北斗早已来到我们身边。据统计,2017年,中国申请入网检测的智能手机中,支持北斗定位功能的4G手机款型占比高达99%。除了手机定位,北斗还在其他领域起着更为重要的作用,比如警用、防灾减灾、应急救援、公共安全等领域。
北斗导航系统投入民用市场不到十年的时间,已经产生出巨大的经济效益和社会效益,拉动了传统产业的技术改造,催生出一批新的经济形态,为大数据、互联网、人工智能等国家战略性新兴产业提供了基础性的中国时空体系框架,为正在崛起的智能信息产业发展发挥着奠基铺路和引领作用。2017年,我国卫星导航产业的生产总值达到2550亿元,预计到2020年达到4000亿元。
卫星导航系统已经在我国经济体系中形成了一个相对独立的产业链和价值链。通常将其分为元件组件制造、系统集成提供和运营增值服务三大环节。“具体来说,位于产业链上游的包括信源提供的卫星系统、基础芯片天线与模组板卡,以及相关高精度导航电子地图和地理信息系统(含数据);居于产业链中游的包括多种多样的设备与终端、运行平台软件、应用集成系统产品;处于产业链下游的包括位置运营服务、天地基多模增强服务,各行各业的北斗系统应用级产品和增值服务产品。”
但于贤成同时指出,中国北斗在核心导航定位软件和算法上还有待深化和实现关键性的突破。“同时也要看到,我们在高端特色应用和增值创新服务层面,还需要花大力气,以便赶上和超过国际领先水平,真正打造中国服务的国家品牌,服务全世界。随着北斗三号基本系统的建成,北斗覆盖面积已经从亚太走向‘一带一路’,到2020年将覆盖全球。北斗的应用与服务市场将呈现爆发式增长。”
太空领域的军民融合,北斗服务是领头羊,是示范者,也是最能惠及每一个普通人的商业应用。就国内民用需求而言,各大消费级互联网企业,应该主动担负起开发、引导和资助北斗大规模位置服务的重任,来推动整个产业链破局。这是时代的需求,更是“军民融合”国家战略最热切的期望。
中国国家航天局是国务院部委管理的国家局,副部级单位,领导一般由工信部副部长兼职(一般兼职数个单位,航天局只是其中之一)。
美国国家航空航天局是联邦政府的独立机构,由国会单独立法成立,领导由总统任命,它的现任领导Jim Bridenstine是众议院议员(相当于中央委员)。但它上面还有个直接领导机构叫做国家太空委员会,副总统挂帅,这个太空委员会是川普上任之后重建的(美国历史上第三次建立)。
从地位上说,NASA是美国联邦政府很核心的一个机构,我国航天局只是工信部下属的一个部委单位,还是差很多的。
中国国家航天局研究拟定国家航天政策和法规;研究制定国家航天发展规划、计划和行业标准;重大航天科研项目的组织论证与立项审批,並负责监督、协调重大航天科研项目的执行;航天领域政府及国际组织间的交流与合作。
所以我国的航天局是负责研究、论证、监督和协调,并不直接从事科研。NASA是既要负责这些,还要负责实施与开展。
中国国家航天局并不需要什么经费,因为只是行政管理开支而已,我们通常说的中国航天预算一年XX亿,不是指航天局的经费。我国航天的钱,绝大部分都是航天科技集团花掉的(军+民),但这个集团是央企,并不是政府机构。
美国国家航空航天局现在200亿美元级别,毕竟NASA需要做实际的东西,比如大家都知道的火星车、太空望远镜、国际空间站这些。川普上台之后,NASA经费达到近30年最高。
但要说明,NASA的经费只占美国所有航天经费的一小部分。从这个角度说,美国的确是在经费方面大幅度超过我国,再加上人家每年光科普教育的钱都一个亿美元以上,NASA更出名就很正常了。
中国国家航天局不直接参与研发工作。我国从事航天研发工作的主要是我国的航天科技集团,集团下属好几个研究院,一小部分在科工集团,这两年中科院也慢慢参与航天研究,但还是挺少的。
美国国家航空航天局自己就拥有十大中心,其中光一个喷气推进实验室JPL的东西就已经够吊打全世界了。还有肯尼迪中心、林登约翰逊中心、艾姆斯中心、戈达德中心、马歇尔中心等等。
主要配套企业还有洛克希德马丁、波音、诺斯罗普格鲁曼、通用动力,这四家差不多是世界前四的军工/防务供应商。还有洛克达因,内华达山脉,以前的轨道科学ATK(被收购)这些。NASA一般提出需求后都是他们来造卫星火箭,NASA负责研究和部分制造。
我国国民的航天觉悟是很落后,一方面整天指望黑科技,恨不得三天超美。另一方面见不得一点不如意,搞得好像美国航天从来就没炸过卫星火箭似的。
不说美国人了,就看看我国人民对NASA和对我国航天的态度,就大概知道NASA面对的情况好很多。
似乎大部分民众,对“中国航天局”这个名词的认知来自美国大片,以为“航天局”代表了中国所有做航天的单位,除此,“航天局”这个机构几乎没有存在感。反观NASA,这个宇宙最强网红、地球最尖端的科技圣地,最会营销的段子手、手握数亿粉丝的大V,时尚界永不落伍的品牌……谁更厉害,不是明摆着么?
当下,几乎每个业内人士都在庆祝商业航天近年来所取得的成功,但这个领域的一些长期发展趋势才刚刚萌芽,商业航天即将迎来重大增长和新的机遇。而我认为在商业航天领域近期最大的机遇就是:缩小数字鸿沟、为全球最后25亿没有电话的人们提供价格合理的网络连接。
商业航天领域的民营企业营造出了良好的创新环境,甚至比十年前还要好,大家之所以对商业航天保持乐观态度,部分原因是由于建造、发射和运行卫星的成本已经远低于从前,也正因为如此,大量私人资本正在涌入航天产业。
纳米卫星和微型卫星为航天技术新应用开辟了巨大空间,成立商业航天公司也更加稀松平常,未来,小卫星成本的下降将继续革新并推动新的应用案例。与其他垂直技术一样,商业航天的应用程序、平台、服务等,将逐步从目前服务于多个客户转向单一客户的个性化产品设计服务模式。
与此同时,SpaceX已经颠覆了全球火箭发射产业,而在蓝色起源公司的“新格伦”可重用火箭和波音公司的 “幻影快车”太空飞机(Phoenix Express)投入使用后几年内,全球发射产业还将加速发展。也正是这些拥有低成本、高飞行率可重用设备的公司,在推动市场不断产生新的变化。
此外,我们看到了很多小型运载火箭企业也获得了资本的青睐,比如火箭实验室、维珍轨道、萤火虫和矢量空间,都已经筹集了至少1亿美元的私人资本。而我对此持怀疑态度,因为经济学数字向我们说明了小型火箭的市场认可度其实很低。
投资人也正在加速了解航天产业,并刷新他们对这个行业机会的认知。除了市场规模以外,他们越来越关注市场机会与所需资本投资的比率,以及商业模式所能带来的毛利率。虽然早期投资活动说明投资人对商业航天有一定认可,但他们也变得越来越精明,他们慢慢明白哪些初创公司的潜在利润率更高、哪些企业有更大的潜在目标市场。
基于这些因素,我认为通信小卫星肯定会受到投资界越来越多的关注。卫星通信是迄今为止全球航天产业最大的市场,据卫星工业协会2018年的报告显示,卫星通信服务市场年产值为1265亿美元,占全球航天经济总产值3480亿美元的三分之一以上。
只要商业模式运行的好,卫星通信也是一项高利润率的业务。在很多方面,卫星运营商与软件公司有着相似的经济哲学,即高资本支出和低成本运营。Intelsat、SES和Eutelsat三家全球知名卫星通信提供商,息税折旧及摊销前的利润分别占总营收的77%、65%和78%。所以,通信卫星运营公司以及它们为大众提供的服务,才是资本在商业航天领域的集中地。
在目前商业航天的所有机遇中,有一个方向成为很多人心之所向,那就是弥合数字鸿沟以实现全球所有人的网络互连。据全球移动通信(GSM)协会称,当今全球无线万亿美元,而产生这些收入的全球移动网络运营商的覆盖范围不到地球的10%。
据我们估计,为地球其余90%的人群提供网络连接小火箭是啥软件,将每年产生约3000-4000亿美元的市场。同时,我将这个市场机会分为两大部分,一是需要更多覆盖范围的现有手机用户,二是由于覆盖率低而没有手机的新用户。
而关键要素就是网络使用价格要足够低。低成本卫星和低成本发射只占降低网络连接总成本的一部分,而与卫星连接的地面“用户终端”的高成本,已成为现存卫星工业必须解决的最大挑战。因此,我们可以看到,整个商业航天闭环中,低成本纳米卫星和低成本发射的问题已经在解决,未来,企业家们需要解决最后一个问题——连接世界各地电话的低成本用户终端。对于那些真正能解决这一问题的公司来说,这将是一个3000-4000亿美元的巨大市场。
中国有村村通工程,连珠穆朗玛峰都有中国移动基站,第三世界国家尤其非洲国家有哪个能做这样的不计成本不计收益的信息化普惠?那么问题来了,没有被网络覆盖到的剩余25亿人真的能为所谓的“低成本通信小卫星”服务买单么?终端是问题么?地面基站是问题么?别忘了,这世界上有最能吃苦耐劳的华为人,能把世界上最便宜、质量最好、服务最好的电信产品建到世界上任何一个没有网络连接的村庄。
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2017年原创文章合辑(包含:“航天+”等七大专题;商业航天分析31篇;深度产业观察27篇)