2016年日本航天開發預算大幅度增加

王存恩 （北京空間科技信息研究所）

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2016年日本航天開發預算大幅度增加

王存恩 （北京空間科技信息研究所）

Japan Aerospace Budget Increased Significantly in 201 6

2015年9月，日本公布了2016年航天開發預算，預算總共36項，繼續執行上一財年的項目為29項，新增7項；超過100億日元的項目有4項，分別為內閣官房的“情報采集衛星”（IGS）、防衛省的衛星通信、商務圖像衛星應用、下一代骨干火箭和“準天頂衛星系統”（QZSS）；2016年預算較2015年（含追加額度）增加了22.8%。

1　2016年航天開發預算概況

日本與航天開發有關的省廳共11個，分別是內閣官房、內閣府、警察廳、總務省、外務省、文部科學省、農林水產省、經濟產業省、國土交通省、環境省和防衛省。

2016年年初的航天開發預算為3421億日元，比上一財年總航天開發經費（含追加預算）還多635億日元，是近8年來增加最多的一年。

2009－2016年日本航天經費預算增減比例對照表億日元

2015年與2016年日本各省廳航天開發預算增減比例對照表億日元

2　各省廳申報航天經費預算及其應用分析

日本內閣參與航天開發的11個省廳的開發預算與擬完成的主要任務分別是：

內閣官房

內閣官房申報額度為701.20億日元，較上一財政年度增加14.26%，即87.50億日元。其中以推進優先課題申請的經費為149.38億日元，占整個申請經費的21.30%。

主要為確保下一代“情報采集衛星”（IGS）系統計劃順利執行。下一代“情報采集衛星”系統增加了軌道衛星配置數：包括4顆光學衛星、4顆雷達衛星和2顆數據中繼衛星。2016年：啟動多功能、多樣化的光學星－1和基礎的雷達星－8開發計劃；完善各種信息融合與處理的地理空間情報（GEOINT）基礎設施建設；超前研發、提高信息采集功能和性能技術；擴大和強化研發成果：延長攝像時間、提高攝像頻率、實現攝像內容多樣化；強化安全保障、應對大規模自然災害等與危機管理等相關的政府情報搜集功能；為外交和防衛等服務，為保障民眾安心、安全地生活做貢獻。

4星組網后“準天頂衛星系統”的每顆星的運行軌道

內閣府

內閣府申報的額度為196.41億日元，較上一財政年度增加28.87%，增加44.00億日元。其中以推進優先課題申請了60.57億日元，占整個申請經費30.84%，主要用于：

1）開發、完善和應用“準天頂衛星”（QZS）。申報額度188.75億日元，較上一財政年度增加29.06%。其中以推進優先課題申請了59.80億日元，主要用于準天頂衛星－2的發射和計劃于2017年發射的準天頂衛星－3、4的研制，2020年發射第5顆星。

2）完善中央防災無線通信網絡及網絡維修和管理。申報的預算額度2.03億日元。其中0.77億日元是以推進優先課題申請的，整個經費與上一財政年度持平。

3）推進戰略創新計劃。以推進戰略創新計劃（SIP）申請5項研發經費：①下一代海洋資源調查（海洋通信衛星）技術；②用衛星對移動物體（汽車、輪船、步行者等）高精度定位技術；③基礎設施維修、更新、經營管理技術：用合成孔徑雷達監控、檢測地殼及其結構變化；④強化防災和救災功能：用陸地觀測技術衛星－2災害信息處理系統實時估算災情技術；⑤下一代農林水產創新技術：利用衛星遙感信息對農作物進行自動化和智能化管理技術。具體額度確定后由戰略創新計劃預算支付。

警察廳

警視廳申報預算研發11.55億日元，較上一財政年度增加34.62%，即2.97億日元。其中2.5億日元是以推進優先課題申請的，占整個申請經費的21.65%。主要用于支付高分辨率遙感衛星圖像分析系統運營和通信衛星應用費，以及完善警視廳與內閣府情報中心的圖像信息發送、接收、判讀與分析系統。

總務省

總務省申報預算研發50.29億日元。較上一財年增加107.64%，即26.07億日元。主要用于：

1）下一代衛星通信相關技術研發。研發執行海洋資源調查任務的下一代衛星通信技術經費：0.86億日元。較上一財政年度增加6.17%，即0.05億日元。

有效利用通信衛星寬帶環境尋找海底資源

2）與空間通信系統技術有關的研發。申請預算經費為24.99億日元，較上一財年增加27.37%。主要用于“超高速互聯網衛星”（WINDS）通信實驗，包括利用該衛星進行高速衛星通信、飛機與衛星通信、向防災救災機構傳送受災影像等。

外務省

外務省申報研發預算經費3.63億日元，較上一財年增加129.9%，即2.05億日元。主要用于2個方面：

1）支持衛星圖像判讀分析。申請費用為3.49億日元，較上一財年增加142.36%。以外務省內部需求為主，主要用于獲取安全保障情報并對其進行分析，同時用于國家外交和安全保障以及大規模災害的危機管理等。

2）推進航天外交。申請經費為0.14億日元，與上一財年持平。主要用于制定與空間環境安全有關的國家規范、參加聯合國和平利用外層空間委員會（UN COPUOS）的活動，以及向國外派遣專家和與各國就空間問題開展對話。

文部科學省

文部科學省申報預算1893.99億日元，較上一財年增加了24.24%，即369.85億日元。其中566.52億日元是以推進優先課題申請的。占申請經費的29.91%。主要用于10個項目：

1）先進的雷達星。申請經費13.80億日元，屬新增項目，全部以推進優先課題申請，并采用新標準開發，其核心部件是開發的小型、輕型、廣域、高分辨率（優于3m）的合成孔徑雷達，為參與國際競爭做準備，計劃2020年發射。

2）下一代新型技術試驗衛星。即技術試驗衛星－9（ETS－9），是一種大容量、多通道，以及支持新技術開發的新型通信廣播技術試驗衛星，申請開發經費4.63億日元，屬新增項目，全部以推進優先課題申請，采用新標準開發，計劃于2021年發射。

3）“小型月球著陸實驗器”。為解決月女神－2（SELENE－2）遲遲未納入開發計劃、在月球探測領域與國際先進水平差距拉大等問題，啟動“小型月球著陸實驗器”（SLIM）計劃，預算額度為40.63億日元，屬新增項目，全部都以推進優先課題申請。2018財年發射，其著陸誤差非常?。?00 m以內）。

4） “新型H–2轉移飛行器”（HTV－X）。2016年啟動“新型H-2轉移飛行器”計劃，是“H-2轉移飛行器”（HTV）的發展型，2021年投入使用。2016年經費預算19.58億日元，屬新增項目，全部都是以推進優先課題申請。

5）新型骨干火箭H－3。預算經費為225.00億日元，較上一財年增加79.35%，以推進優先課題申請經費為172.26億日元、占申請經費的76.56%。2016年度進行系統設計，分系統詳細設計和試驗等，計劃2020年完成首飛試驗。

6）空間態勢感知系統。申請經費為14.55億日元，較上一財年增加568.32%，增加了12.43億日元。包括運營費7.94億日元，完善設施費6.16億日元。其中5.82億日元是以推進優先課題申請的。2016財年將著手三件事：一是按新標準開發構成空間態勢感知系統所需的雷達系統；二是利用現有的光學觀測設施完善“空間態勢感知觀測系統”；三是設計分析系統。建成的這一系統可有效地用星載雷達和光學望遠鏡不間斷地對低軌道和高軌道上移動的物體進行觀測，計算出這些移動物體的運行軌跡；分析其接近目標（在軌運行衛星等）的動向，并采取有效的對策，以避免運行的衛星與軌道碎片，發射的火箭與在軌衛星、軌道碎片等碰撞；以及預測大型軌道垃圾降落等信息，搜索并發現尚未發現的物體等。

“艾普斯龍” 固體火箭整流罩內各類衛星的搭載位置

7）革新的衛星技術驗證項目。申請經費25.80億日元，較上一財政年代增加180.43%。其中以推進優先課題申請16.60億日元，占申請經費的64.34%。用于按新標準開發新型小衛星平臺及其關鍵技術。計劃在2017年用改進型“艾普斯龍”（Epsilon）固體火箭發射的首顆軌道驗證星上驗證這些技術。

8）地球空間探測衛星。為地球空間探測衛星（ERG）申請經費為79.02億日元。較上一財年增加287.92%；其中以推進優先課題申請了56.21億日元，占申請經費的71.13%。用于開發并在軌驗證高可靠性、低成本、研制周期短、可搭載多種國際尖端科學觀測儀器、執行多種飛行任務、按新標準開發的小型科學衛星平臺，2016財年用“艾普斯龍”固體火箭發射，直接觀測范艾倫輻射帶中心部位的等離子粒子、電磁場和等離子波動等，搞清楚范艾倫輻射帶高能電子是否增加等問題。

9）“溫室氣體觀測技術衛星”（GOSAT，也叫“呼吸”）的后繼星呼吸－2。申請經費為39.15億日元。較上一財年增加186.18%。其中以推進優先課題申請的額度為3.76億日元。計劃2016財年完成天梭-FTS－2（TANSO-FTS－2）云（在首顆星的基礎上增加了對CO的觀測以及避開云霧獲取數據等功能）與“浮游粉塵遙感器” 天梭-CAI－2 （TANSO-CAI－2）試驗模型、衛星公用平臺飛行模型的研制、試驗等，2017年完成發射。

10）“全球變化觀測任務”衛星（GCOM，又叫“水珠”）的后繼星水珠－C。預算經費為70.49億日元，較上一財年增加265.99%。其中以推進優先課題申請的額度為28.88億日元。計劃完成飛行樣機研制和系統聯試，財年末將完成發射任務。

高通光譜遙感器的應用實例

農林水產省

預算經費1 . 9 0億日元。較上一財年增加106.52%，即增加了0.98億日元，但不包括用衛星觀測、預測赤潮、硅藻等影響漁場環境方法的開發、利用衛星獲取漁場形成情報信息分析、先進的機器人等革新技術在農林水產方面的普及應用等尚未最后敲定的費用，這些費用敲定后由推進戰略創新計劃（SIP）支持。目前這些經費用于兩方面。

1）掌握受災地區農作物恢復狀況。掌握受災地區農作物等恢復狀況，申請經費0.20億日元。與上一財年持平。利用衛星遙感圖像迅速、準確地掌握受災地區各種農作物的受災情況，通過微波和光學遙感衛星提供的遙感信息掌握各市鎮受災和恢復面積等數據，推進各種復興政策的落實。

2）船舶監視系統在監視違反禁捕令方面的應用。申請預算經費1.70億日元。較上一財年增加136.11%。主要漁船均安裝該監視系統終端，用其識別禁捕期違反禁捕令繼續捕撈的船只，達到減少違法捕撈的目的。

太空太陽光發電系統

經濟產業省

經濟產業省預算經費為32.91億日元。較上一財年增加11.79%，即增加了3.47億日元，主要用于4個方面。

1）超高分辨率合成孔徑雷達小型化技術研發。研發申請的預算經費為5.00億日元，與上一財年持平。繼續開發小型、低成本、高性能的X頻段合成孔徑雷達，分辨率優于1m（有望達0.8m），配置在數據傳輸速率為800Mbit/s、設計壽命5年、質量為550kg的先進觀測衛星－2（ASNARO－2）衛星上，2016年初發射。與2014年發射的先進觀測衛星－1光學星，以及便攜式地球站一并推向國際市場參與競爭。

2）完善航天產業技術情報基礎的研發。為“空間環境可靠性驗證系統”（SERVIS）計劃申請經費3.50億日元。較上一財年增加了16.67%。主要用于低成本、高可靠性部件的開發。已取得的實際成果包括：以星敏感器為核心的一體化衛星控制裝置降低開發成本1/2；星載計算機降低開發成本1/3；鋰離子蓄電池降低開發成本1/2，并已對外出口；下一代太陽電池翼驅動機構已配置在日本宇宙航空研究開發機構發射的衛星上進行了飛行驗證，性能優于設計指標。這些部件在航天器上應用會大幅度地降低開發成本，增強市場競爭力。

3）高通光譜遙感器等的研發。預算經費為17.11億日元。較上一財年增加44.27%。不僅為高通光譜遙感器建立了地質判斷用遙感光譜數據庫，還完善了數據庫數據處理和分析的方法，不僅可大幅度地延長使用壽命和提高分辨率（是原遙感器的13倍），并可搭載在“國際空間站”上驗證，起到大幅度加快航天產業化速度的作用。

4）太陽光發電及其高效無線發送和接收系統的研發。申請經費2.50億日元，與上一財年基本持平。

國土交通省

申請預算經費105.93億日元，較上一財年增12.19%，即增加了11.51億日元。其中包括以推進優先課題申請的33.30億日元，占申請經費的31.44%。主要用于4個方面：

1）利用準天頂衛星航空導航定位系統（SBAS）提供增強定位服務。預算經費為2.48億日元，屬于新研發項目，按照新標準開發，其中以推進優先課題申請了1.56億日元。2019年末由多用途運輸衛星－2（MTSAT－2）改用“準天頂衛星系統”，通過信號增強服務，提高導航精度，確保航空運行安全。

2）建立G空間情報中心，并促進其靈活、順暢地應用。預算經費為1.16億日元，屬于新研發項目，全部以推進優先課題申請。2016年設立G空間數據中心，實現可全開放式數據登錄，并公開使用方法，解決一系列社會課題。

3）靜止氣象衛星業務等。預算經費為84.02億日元。較上一財年增加0.06%。其中30.37億日元是以推進優先課題申請的。主要用于氣象衛星向日葵－9的研制、發射，以及向日葵－8、9的應用。

4）人造衛星有效地用于測量領域。預算經費9.75億日元。較上一財年增加7.85%。利用高精度定位技術創造無應力環境，使人們感受高精度定位技術提供的無應力環境， 2020年東京奧運會將提供這種人性化的服務。

環境省

環境省預算經費為58.78億日元，較上一財年增加47.69%，即增加了18.98億日元。其中6.80億日元是以推進優先課題申請的，占申請經費的11.57%。用于2個方面：

1） 完善“溫室氣體觀測衛星”的后繼星的開發體制。預算經費為36.31億日元，較上一財年增加29.86%。其中2.34億日元是以推進優先課題申請的。加快“溫室氣體觀測衛星”后繼星的研制，確保2017財年投入使用。

2） 利用衛星進行地球環境觀測所需費用。預算經費10.41億日元，較上一財年增加1.66%。其中4.47億日元是以推進優先課題申請的。

防衛省

防衛省預算經費364.56億日元，較上一財年增加22.97%，即增加了68.10億日元，但不包括利用國庫債務資金開發3顆X頻段防衛通信衛星和執行彈道導彈防御計劃項目的經費。預算經費中84.78億日元是以推進優先課題申請的，占申請經費的23.26%。主要用于3個方面：

1）衛星通信和商用遙感衛星圖像利用等。預算經費為351.78億日元，較上一財年增加20.23%，預算經費用中82.36億日元是以推進優先課題申請的。主要用于衛星通信應用和遙感衛星應用：衛星通信利用費主要用來完善X頻段防衛通信衛星第3顆星的中繼器、提高X頻段防衛通信衛星的通信功能、租用“超鳥”衛星的中繼器、完善防衛情報通信基礎（DII）以及購置衛星通信用的器材等5方面；商用遙感衛星圖像利用主要用于支付利用商用衛星圖像和利用氣象衛星情報信息所需的費用。

2）強化太空利用指揮、控制、通信、計算機、情報監視和偵查功能調研。預算經費10.74億日元，較上一財年增加171.90%。這其中0.47億日元是以推進優先課題申請的。調研并解決妨礙利用衛星通信系統進行通信的具體對策；確保實時、準確地搜集情報，實現實時情報共享，以及確保防衛省能迅速、準確地下達指揮命令，強化太空利用指揮、控制、通信、計算機、情報監視和偵查（C4ISR）功能；2016年起開始研究雙頻段紅外遙感器圖像的分析方法，2019年在發射的光學衛星上將驗證遙感器的性能，確認其功能。

3）致力于與太空監視有關的研究等。預算經費為1.94億日元。屬于新研發項目，全部以推進優先課題申請。通過日美合作完善太空監視系統，達到實時感知并掌握太空事態，有效避免與軌道碎片和來路不明的衛星等碰撞，提高衛星抗攻擊能力，構建“一體化機動防衛能力”。

3　2016年新設立的開發項目

2016財年新設立、按新標準開發的有7項，費用為78.64億日元，占年度預算的2.30%，這其中，文部科學省4項、國土交通省2項、防衛省1項。

文部科學省

（1）先進的雷達星

日本計劃2020年發射先進的雷達星，其關鍵部件是高分辨率合成孔徑雷達，使用經濟產業省?？?，由日本電氣公司開發，其分辨率優于3m；高分辨率模式和廣域觀測模式下其觀測幅寬分別為100～200km和700km，能向遍布日本全境的各個接收站實時傳送大容量的觀測數據，高頻度地觀測若干座火山爆發，地震、海嘯及其所致的地殼變化、地基下沉，橋梁、堤壩等基礎設施的微小變位，及其老化的基礎信息。

（2）下一代技術試驗衛星

其主要特點是：①配置雙翼、十字結構的輕型、可二次展開的大功率太陽電池翼，供電能力可達24kW；②采用可展開式散熱器，大幅度地提高散熱能力，確保星載儀器和部件在允許溫度范圍內穩定工作；③全部采用電推進，大幅度增加有效載荷比；④可攜帶中繼器數大幅度增加，衛星的各種功能成倍提高。衛星計劃于2021年發射，在軌運行期間將完成下一代情報通信衛星技術，與空間通信、海洋資源調查通信系統等相關技術的驗證。

下一代技術試驗衛星

（3）“小型月球著陸實驗器”

“小型月球著陸實驗器”發射質量為650kg，攜帶月球車及其釋放機構等，干質量不超過130kg。其目的是以最低投入開發出可執行月球探測任務的高性能小型月球軌道著陸器，其分辨率高，觀測詳盡，著陸誤差非常?。ㄐ∮?00m，遠遠優于美國、俄羅斯等的1000m），達到縮小與美國、俄羅斯、中國等差距，為月球探測積累經驗的目的?！靶⌒驮虑蛑憣嶒炂鳌保⊿LIM）沿用了小行星探測器“隼鳥”的返回艙技術、研發月女神－2所確認的著陸器技術，同時按新標準開發著陸制導控制、吸收式減緩著陸沖擊、檢測障礙物、圖像對比導航、尖端的電源、先進的熱控和以貯箱為主結構體等新技術，計劃于2018年發射。

“小型月球著陸實驗器”及其關鍵部件配置

（4）“新型H-2轉移飛行器”

“新型H-2轉移飛行器”是“H-2轉移飛行器”的改進型，在 2016－2019年用H-2轉移飛行器－6～9執行4次向“國際空間站”運送儀器和補給物資任務后，改用“新型H-2轉移飛行器”。2016年啟動“新型H-2轉移飛行器”計劃，在保留“軌道運輸飛行器”的優勢的同時要做重大改進：電氣模塊和推進模塊均采用一體化設計，服務模塊化，飛行控制功能集約化；系統結構更加精細化，發射場作業更加簡潔，去掉了運輸臺架上的裸露平臺，原裸露平臺上搭載的物資全都直接搭載在本體結構內，不僅可增加增壓補給物資的運送數量，還可大幅度降低開發成本，壓縮發射場作業時間（由22周減至11周）?！靶滦虷-2轉移飛行器”的發展型不僅能執行空間探測，還能提供在軌服務等，計劃2016年完成整個系統的基本設計，以及服務、加壓和貨架部分的工程模型研制，2021年投入使用。

國土交通省

（1）用配備在“準天頂衛星系統”上的“航空導航衛星系統”（SBAS）增強定位服務質量

按“準天頂衛星系統”開發計劃，2020年要完成首期工程4+1顆星的發射并完善各種設備，航空管理局將進一步完善航空導航衛星系統，屆時由在軌運行的“準天頂衛星系統”中的靜止軌道星和“全球定位系統”（GPS）衛星提供增強定位信號，增強航空導航衛星系統的定位服務功能。航空導航衛星系統生成檢測“全球定位系統”衛星出現的故障、差錯，測量出定位誤差，并提供給飛翔的飛機，進而達到提高飛機導航精度的目的。

（2）建立地理空間情報中心，同時積極促進其靈活、順暢地應用

2016年設立地理空間數據中心，并完善中心設施，更新地理空間情報信息，與大學和自治體等合作驗證和完善有效應用的方法，并由新設立的地理空間數據中心研發、生成新的數據，全開放登錄，且公開使用方法，并與掌握的地理空間信息結合在一起，完善并高效利用這些數據，普及其使用方法，用更新后的地理空間系統來解決一系列社會課題。

防衛省

防衛省新設立1個項目，即與太空監視相關的研究。防衛省與文部科學省合作，依據“國家安全保障基本戰略”和“航天開發政策指導意見”等提出的“以安全保障為中心”的指導思想，不僅進行包括各種設施間接口在內的整個太空監視系統設計，完善和強化太空監視系統功能，增加要員配置，強化戒備態勢，以日美合作方式感知并掌握太空事態，完成避免與軌道碎片和來路不明的衛星等碰撞，搞好危機管理。

王曉宇/本文編輯