陜西省衛星應用進展

● 文 |北京空間科技信息研究所 高菲

陜西省衛星應用進展

● 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、內蒙古、重慶8個省市接壤，是國內鄰接省區數量最多的省份，具有承東啟西、連接西部的區位之便，面積為20.58萬km2。中國大地原點在陜西省涇陽縣永樂鎮。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。陜西地質成礦條件優越，陜北蘊藏優質煤、石油、天然氣等礦產；關中有煤、鉬、非金屬建材、地熱等礦產；陜南出產有色金屬、貴金屬、黑色金屬及各類非金屬礦產。陜西全省已發現各類礦產138種（含亞礦種），已查明有資源儲量的礦產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戰略的首要位置,又被國家賦予了打造內陸改革開放新高地和“一帶一路”倡議重要節點的重要使命。“十二五”末，陜西省戰略性新興產業增加值占陜西全省GDP比重達到10%，年度固定資產投資規模超過2200億元，成為陜西省經濟發展的重要支撐。陜西省綜合科技進步水平指數居西部第一。

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

《2017年陜西省政府工作報告》指出，2017年預計實現生產總值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新驅動戰略，加快新舊動能接續轉換，構建協同開放的創新體系，爭取在第五代移動通信、北斗導航、虛擬現實等領域取得突破及示范應用。促進軍民融合、央地融合、部省融合。用好軍民融合產業基金，建設國家軍民融合知識產權協同運用示范基地，組建10個軍民融合產業聯盟，培育一批“民參軍”、“軍轉民”企業。積極培育新一代信息技術、新材料、汽車、航天航空及高端裝備制造、現代化工、生物醫藥等新支柱產業。2016年，陜西省設立了總規模360億元的集成電路、高端裝備制造等六支產業基金。

陜西省作為我國重要的航天工業基地，已經形成了配套完整的科研、試驗和生產、教育體系，先后參與包括神舟飛船在內的100多個航天器的研制與生產，具有雄厚的產業基礎。全省現有航天企事業單位80余家，其中衛星應用企業和機構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、西北工業大學、西安電子科技大學、西北大學等院校,各類科研機構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、衛星設計、空間材料、空間應用等航天專業領域重點高等院校5所，國家級重點實驗室12個，高級專業技術人才1.6萬人，具有明顯的科技和人才比較優勢。從事衛星應用產業科研人員逾萬人，占全國專業人才的1/3以上。

2011年5月，《陜西省“十二五”衛星應用產業發展專項規劃》印發，確定重點任務為：組織實施“4633”工程，重點推進研究院、產業聯盟、產業創新、公共服務等四大創新工程，著力打造衛星通信廣播、衛星導航終端及位置服務、北斗衛星空間基準授時、自主遙感信息、衛星載荷與測控、航天特色旅游等六大衛星應用產業鏈，重點建設陜西寬帶衛星通信骨干網、衛星導航應用綜合服務平臺、衛星遙感應用綜合服務平臺等三大支撐平臺，加快實施衛星數字文化傳播、基于北斗系統的物流車輛監控與管理、衛星遙感應用等三大示范工程，推動陜西省衛星應用產業快速發展。

2016年6月，《中國制造2025陜西實施意見》出臺，明確對14個領域共100個項目提出具體建設要求，涉及總投資8041.79億元，通過重大科技創新、智能制造、工業強基、工業品牌建設等重點任務，強化工業基礎，注重集成應用，加快陜西省制造業結構調整和轉型發展。

2016年9月，《陜西省“十三五”戰略性新興產業發展規劃》發布，明確指出要做大做強新一代信息技術、高端裝備制造、新材料等戰略性新興產業，持續引領經濟中高速增長和產業中高端發展。推動高端裝備制造產業突破發展，以西安高新技術產業開發區、西安經濟技術開發區、西安閻良國家航空高技術產業基地、西安國家民用航天產業基地、寶雞國家育新技術產業開發區、渭南國家高新技術開發區和漢中航空智慧新城等為承載，統籌研發、制造、應用各環節，積極推進重大裝備與系統工程化應用，做大做強增材制造、航空、航天、智能裝備等產業，推進制造業向智能化、綠色化、服務化發展，加快建設高端裝備制造強省。到2020年，高端裝備制造業產值超過3000億元。其中，航天產業發展重點為航天運載動力及有效載荷、微小衛星群（加快推進“絲路”系列微小衛星群對地觀測系統、高分辨率對地觀測等重大項目實施）、衛星應用、航天特種技術應用。在衛星應用領域，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，以船載雙頻測量設備、船載安全綜合信息系統等為代表的船舶衛星應用，以電子圍欄、天網2.0等為代表的警用裝備衛星應用，以機載和地面站特種衛星通信系統、綜合衛星通信終端等為代表的衛星通信應用。加快推進數據采集系統及衛星地面站系統、衛星測控跟蹤系統設備等軟硬件設備研制產業化。

"天眼"瞰“八百里秦川”

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

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

1990年，陜西省農業遙感信息中心成立，經過多年歷練和積累，已初步形成一支衛星遙感應用團隊，在衛星遙感數據應用方面積累了豐富經驗，取得了一系列重要科技成果，具有了良好的技術和人才基礎。多年來，陜西省農業遙感信息中心發布農業氣象旬報，服務田間管理工作。自2004 年9月，中心就開始對全省生態環境進行遙感動態監測。“從1986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，陜西省農業遙感信息中心對全省大氣污染形勢進行監測。衛星遙感監測顯示：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，沙塵天數下降，揚沙次數明顯減少，省內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陜西數據與應用中心成立，面向陜西、輻射西北，提供遙感數據服務。

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代化建設協議》，確定雙方共同實施“西安氣象大數據應用中心”等六項重點工程項目。2016年，西安氣象大數據應用中心項目納入《陜西省國民經濟和社會發展第十三個五年規劃》，納入陜西省大數據與云計算產業示范工程和“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“兩級業務、三級服務”的發展構架，深入開展生態環境遙感調查和動態監測、環境災害遙感監測、農業遙感技術研發和應用等項目，助力生態綜合治理與發展。2017年，國家衛星遙感數據備份中心落地陜西西咸新區。

2016年，陜西省氣象局首次利用遙感技術對陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆等西北地區五省、自治區植被覆蓋狀況進行了動態監測。監測結果顯示，西北地區植被指數年平均值呈上升趨勢。陜西省氣象局利用衛星遙感資料對西北地區2000—2015年植被情況進行了動態監測。黃龍山林區是陜西省五大林區之一，林區總面積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區，每年都有數起雷擊引發森林起火事件。目前，氣象與林業部門深度合作，初步建成黃龍山林區火情監測防御系統。該項目主要在林區建立以衛星遙感和雷電監測為核心的防御系統，通過衛星遙感跟蹤監測、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部門第一時間提供精確的雷電監測數據、預報預警產品以及第一時間發現林火的位置、過火面積以及火勢蔓延情況，為掌握林區火情、雷電災情調查和災后救援工作提供科學依據。

北斗參黃河漢水

陜西省是國內較早從事衛星導航技術應用開發和研究的省份之一，具備較好的產業基礎和技術優勢、相對完整的產業鏈條。在衛星導航領域，陜西省企業占據國內軍用導航95%以上市場。

2013年2月，陜西省人民政府成立省北斗衛星應用示范工作領導小組，陜西省北斗導航衛星應用事業發展進入新階段。2013年6月，陜西省北斗衛星應用示范項目通過評審，著眼于民生工程和生態保護領域，重點建設北斗產業技術創新服務平臺、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、畜牧業安全生產及食品安全監督管理系統、數字秦嶺系統和水資源監測系統，計劃在西安、延安、榆林等試點地市安裝、配發各類北斗導航終端9000余臺。2014年，“陜西省西安市‘北斗’智慧旅游及民生關愛示范工程”項目獲國家北斗衛星導航產業重大應用示范發展專項資金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“兩客一危”車輛和校車都要加裝衛星定位裝置。

目前，陜西省北斗產業相關單位有：中國科學院國家授時中心、西安衛星測控中心、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、西安欣創電子技術有限公司、西安航天寰星電子科技有限公司、西安合眾思壯導航技術有限公司、陜西諾維北斗信息科技股份有限公司等企業。這些單位構成了陜西北斗事業發展的中堅力量。

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籌建陜西省北斗衛星導航產品檢測中心。陜西省北斗衛星導航產品檢測中心從北斗衛星導航民用應用出發，根據行業應用需求，建設集研發、設計、應用試驗及驗證為一體的四個重點實驗室：北斗衛星導航民用用戶設備實驗室、應用系統實驗室、地基增強系統應用實驗室、北斗衛星與物聯網聯合應用實驗室，服務于陜西省北斗衛星基礎建設和推動北斗產業化應用。航天恒星空間技術應用有限公司經過多年的發展，擁有全譜型北斗一代用戶機及多款北斗二代機型，是我國北斗導航產品的核心供應商，相關產品已經廣泛服務于軍隊、國土、公安、消防、海關、交通、水利、應急、電信、物流等領域。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支持方，利用北斗相關技術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“北斗防災監測系統落戶巴山”項目啟動，標志著阿里巴巴北斗防災監測系統正式落戶巴山。該設備由定位觀測樁、太陽能供電系統、傳感器、無線3G模塊和北斗地基增強系統（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，實現沿線滑坡的自動化全天候實時監測。

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+”眾創空間面向陜西省內高校發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模資源贈送儀式。該批課題從各發布單位工程應用實際中提煉而來，具備緊貼企業科研需求，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勢。

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

“天通”布網“天上人間”

陜西省衛星通信廣播領域的“動中通”跟蹤技術、組網技術、視頻處理技術，衛星導航領域的北斗終端設計制造技術、芯片設計技術，衛星遙感領域的圖像獲取、傳輸、處理與應用技術等均處于國內領先水平。

截至2017年7月12日，陜西省直播衛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邊遠落后山區通信問題。

目前，圍繞衛星電視廣播、應急通信、遠程教育、遠程醫療、公共數據廣播、數據投遞等應用領域，依托中國電子科技集團公司第二十研究所、航天恒星空間技術應用有限公司、北方通用電子集團公司、中國衛通集團股份有限公司等骨干企業，陜西省正在重點發展衛星通信調制解調器、室外單元、多功能抗干擾組合天線、天地一體化綜合通信網、寬帶衛星通信網、衛星多媒體通信、衛星高速互聯網接入系統等產品，大力推廣衛星通信運營服務和數字文化傳播、呼叫中心、衛星通信外包業務、數據挖掘與利用等增值業務，構建衛星通信廣播產業鏈。陜西省正在推進建設西安VSAT寬帶衛星通信主站，在各地級市、縣建設虛擬主站，構建陜西省寬帶衛星通信骨干網。正在組織實施衛星數字文化傳播等示范應用工程，逐步滿足全省范圍內IP電話、互聯網接入、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。正在積極引導專業制造商突破關鍵技術，開發、生產具有自主知識產權的衛星通信核心設備，構建我國首個具有自主知識產權的低成本衛星通信網，推動行業、企業應用，逐步擴大用戶群，促進陜西省衛星通信產品制造業快速成長。

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

2016年8月16日，天通一號衛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據通信服務，填補了我國在衛星移動通信領域的空白，也使人們擺脫了在戈壁、山區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研究所作為國內最具實力的星載天線研制單位，承擔了大天線的研制任務。如今大天線已經登天布網，天通一號不受地形等因素影響，可以自上而下對海洋、山區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。