祁首冰 張召才 劉韜(北京空間科技信息研究所)

2014年6月19日,一枚俄羅斯“第聶伯”(Dnepr)火箭將17個國家和地區共計38顆小衛星送入太陽同步軌道。在這些衛星中,質量最大的是韓國衛星技術研究中心開創公司(Satrec Initiative公司,簡稱SI公司)為西班牙研制的德莫斯-2(Deimos-2)衛星。該衛星質量310kg,成像分辨率0.75m,幅寬12km,能夠側擺45°。
德莫斯-2衛星是韓國SI公司出口的第4顆小型遙感衛星,也是SI公司首次出口歐洲的小型商業遙感衛星。SI公司成立14年來,已實現小型遙感衛星整星、光學有效載荷和衛星部件的成功出口,市場從東南亞拓展到西亞以及歐洲,從政府市場逐漸拓展到商業運營商市場。
僅擁有約170余名員工的SI公司位于韓國大田市,是從韓國科學技術院(KAIST)下屬的衛星技術研究中心(SaTReC)以技術轉移方式獨立出來的小型商業遙感衛星公司,于1999年12月創立。SI公司為亞洲、歐洲的20多個客戶提供了衛星產品或業務服務。該公司業務涉及整星、衛星平臺、有效載荷、衛星部組件及地面站研發制造、衛星運營、圖像處理與應用等方面。它不僅參與了多個韓國國內的衛星項目,還實現了小型遙感衛星整星、光學有效載荷和衛星部組件的出口。
此外,SI公司還提供與衛星業務有關的培訓和咨詢服務。2008年6月,SI公司在韓國KOSDAQ證券交易所上市。2013年,該公司實現營業收入316億韓元(約合2926萬美元),營業利潤32.7億韓元。

SI公司參與的韓國政府典型衛星項目

SI公司參與的部分國外遙感衛星項目
盡管SI公司發展的時間并不長,但該公司憑借其在小型商業遙感衛星領域的優異表現,已贏得了業界的廣泛認可,業務市場和業務范圍也在不斷擴大。比如2011年2月,SI公司宣布與美國SpaceWorks商業咨詢公司合作成立SI-US公司,以拓展美國市場。由于擁有眾多的國際客戶和出色的數據分布網絡,2012年11月,SI公司被韓國航空宇宙研究院(KARI)指定為“韓國多用途衛星”系列衛星圖像數據的全球獨家代理銷售商。
SI公司在衛星系統、衛星平臺、光電載荷和星上部組件等領域都提供了性能可靠、成本低廉的產品。

SI公司的遙感衛星測試設施

SI公司現有小衛星系統產品性能指標
SI公司已形成三代衛星系統級產品,分別是天眼-10、2和1(SpaceEye-10、2和1)。
天眼-10是SI公司第一代衛星系統級產品,采用SI-100平臺和EOS-A光電相機,是100千克級對地觀測微小衛星,可選擇搭載EOS-A(1)和A(2)兩種相機。其中EOS-A(1)相機多光譜分辨率10m,無全色通道;EOS-A(2)相機全色分辨率7.5m、多光譜分辨率15m。2011年4月20日成功發射的新加坡X-SAT-1衛星就屬于天眼-10系列產品,該衛星整星質量120kg,運行在685km高的太陽同步軌道,采用EOS-A(1)相機。2011年8月17日成功發射的土耳其RASAT衛星采用了EOS-A(2)相機。

SI公司天眼-10系統級產品(新加坡衛星-1衛星基于天眼-10)

SI公司基于SI-300平臺的阿聯酋迪拜衛星-2

西班牙德莫斯-2衛星于2014年6月20日拍攝的卡塔爾首都多哈哈里發體育場周邊的圖像(圖像由SI公司提供)
天眼-2是SI公司第二代系統級產品,采用SI-200平臺和EOS-C光電相機,為200千克級、分辨率2米級的對地觀測小衛星。“馬來西亞衛星”(RazakSAT)和阿聯酋迪拜衛星-1都屬于天眼-2系列產品。其中,“馬來西亞衛星”是SI公司首次實現海外銷售的對地觀測小衛星,于2009年7月14日由獵鷹-1(Falcon-1)火箭成功發射。該衛星整星質量約200kg,全色和多光譜分辨率分別為2.5m和5m,有1個全色通道和4個多光譜通道(紅色、綠色、藍色和近紅外),幅寬20km,設計壽命3年。迪拜衛星-1是SI公司出口的第二顆對地觀測小衛星,該衛星是一顆200千克級、全色分辨率為2.5m的對地觀測小衛星,于2009年7月29日成功發射。SI公司還為阿聯酋的工程技術人員提供了培訓服務。
天眼-1是SI公司第三代系統級產品,采用SI-300平臺和EOS-D光電相機,為300千克級、分辨率1米級的對地觀測小衛星。迪拜衛星-2和德莫斯-2都采用這種平臺。其中,迪拜衛星-2于2013年11月21日由俄羅斯“第聶伯”火箭成功發射。整星質量約300kg,全色和多光譜分辨率分別達到1m和4m,幅寬12km,采用了SI公司開發的霍爾效應電推進系統(HEPS),設計壽命5年。德莫斯-2于2014年6月19日由“第聶伯”火箭成功發射。整星質量310kg,全色分辨率達到0.75m,幅寬12km,能夠側擺30°~45°。6月27日,SI公司公布了該衛星拍攝的首幅圖像。
此外,為積極應對國內外需求,SI公司正在研發分辨率可達0.5m的500千克級遙感衛星,截至2013年底,已完成初樣設計和核心技術驗證工作。
截至目前,SI公司已形成SI-100、200、300三代衛星平臺產品。這三代標準化衛星平臺搭載SI公司的各種光電有效載荷后,即可靈活構成具有1~10m分辨率的對地觀測小衛星系統。
SI-100衛星平臺適合搭載相對小尺寸的有效載荷,例如EOS-A,構成100千克級的低地球軌道微衛星系統,能提供10m分辨率的多光譜影像。該衛星平臺采用三軸穩定姿態控制系統,適合以搭載(piggy-back)方式發射。SI-100衛星平臺可用于科學與技術試驗平臺或低成本航天發展計劃的初期驗證平臺。
SI-200衛星平臺適合搭載較大尺寸的對地觀測和科學與技術試驗有效載荷,例如EOS-C,構成2m分辨率、200千克級的小衛星系統。
SI-300衛星平臺是SI-200平臺的升級,可以與EOS-D構成具有1m分辨率水平、300千克級的對地觀測小衛星系統。該衛星平臺裝有SI公司開發的霍爾效應電推進系統(HEPS)。該推進系統功率約300W,推力大于7mN,比沖大于1000s,其陰極部分是與日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)合作研制的,使用了一個類似于“隼鳥”(Hayabusa)小行星探測器的微波陰極,用于軌道保持和姿態控制。
SI公司提供一系列小型化光學成像有效載荷產品。除了上文介紹的EOS-A,還有EOS-C、D、H產品。其中EOS-C全色譜段分辨率為2.5m,四通道多光譜譜段分辨率為5m。EOS-D全色譜段分辨率為1m,四通道多光譜譜段分辨率為4m。EOS-H是100通道超光譜成像系統,分辨率25m。
SI公司能提供多種低成本高性能小衛星部組件,包括GPS信號接收機、磁力計、磁力矩器、重力梯度桿、S頻段信號收發器、X頻段信號發射機、星跟蹤儀和太陽敏感器等。
SI公司將自身定位于世界領先的高性能對地觀測小衛星解決方案供應商,不斷優化業務組合和產品組合,不斷進行技術創新、商業模式創新。
該公司發展了對地觀測小衛星系統級產品,平臺、載荷及部組件產品,地面設備產品等多層次的產品體系,還開展衛星技術咨詢服務和遙感衛星數據銷售及增值服務。這些業務和產品組合能為用戶提供靈活的對地觀測小衛星解決方案。
為向用戶提供高性能的產品和解決方案,SI公司不斷進行技術創新,其衛星系統級產品從2000年代初期至中期的100千克級、10m分辨率的第一代產品,發展到目前300千克級、米級和亞米級分辨率、高敏捷的第三代產品;產品性能快速提升,有效增強了公司的競爭力。當前,SI公司正在研發500千克級、米級和亞米級分辨率的第四代產品,如若實現,將進一步提升該公司的商業競爭力。
隨著市場競爭的愈發激烈,SI公司不僅不斷提升衛星產品性能及性價比,還利用自身資源優勢,采取“衛星+數據”一攬子營銷策略,與客戶結為戰略伙伴,為客戶創造新的價值。例如,SI公司已成為“迪拜衛星”系列衛星數據的銷售代理商,并已開始銷售迪拜衛星-1衛星圖像數據。SI公司還計劃銷售剛剛成功發射的德莫斯-2衛星圖像數據。同時,SI公司還是“韓國多用途衛星”系列衛星數據的全球獨家代理商。
由于韓國國內市場有限,SI公司成立伊始,便制定了出口導向型的發展戰略,積極拓展海外市場。2001年就獲得了首個海外訂單—與馬來西亞航空航天技術公司聯合研制一顆對地觀測小衛星。2002年,獲得為新加坡衛星-1提供任務載荷、衛星部件及衛星系統技術咨詢服務的合同。此后,不斷獲得遙感小衛星整星或有效載荷及部件等的出口合同。
鑒于公司的產品結構及性能等因素,SI公司將國際市場定位于新興航天國家政府市場。從馬來西亞、新加坡,到土耳其、阿聯酋,在其產品及公司獲得新興航天國家認可后,2010年11月,SI公司又獲得了西班牙德莫斯空間公司的訂單,實現了對航天先進地區的商業出口突破。
韓國SI公司作為商業遙感小衛星領域的后起之秀,僅用10余年時間便已經建立了從部件級、平臺級到系統級的完整產品體系,其部分產品指標已達到世界先進水平。綜合分析來看,韓國SI公司的成功,不僅因為其精準的市場定位和出色的技術研發能力,還在很大程度上受益于良好的國內外政策環境和市場環境。
首先,目前越來越多的國家致力于發展航天,新興航天國家不斷增多,為SI公司的小衛星業務發展提供了市場機遇;其次,SI公司能以較為合理的價格和交貨期獲得所需的高品質原材料、元器件和部件等產品;再次,受益于韓國政府促進技術轉移、鼓勵中小創新型企業發展的政策與措施,SI公司作為從韓國科學技術院以技術轉移方式獨立出來的創新型小企業,在技術發展方面具備了良好的基礎;最后,受益于韓國政府鼓勵航天企業出口的政策,SI公司能夠提供高分辨率的商業衛星滿足國際用戶的需求。