我國衛星遙感領域發展現狀與專利分析

王博

[摘 要] 根據對衛星遙感領域中雷達成像類型傳感器進行專利檢索與分析，旨在對我國衛星遙感領域的發展，提供參考價值。文中著重從衛星遙感領域世界機構排名情況、中國機構排名情況、主要技術熱點、專利全球分布情況四方面對雷達成像傳感器進行專利分析。又將中國專利權人按照地域進行劃分，通過對比各省份專利擁有量，找出優勢省份與專利空缺省份，利于明確今后發展方向。

[關鍵詞] 衛星遙感；真實孔徑雷達；合成孔徑雷達；微波散射計

[中圖分類號] V474.2；TP79 [文獻標識碼] A [文章編號] 1671-0037（2017）10-71-3

The Development Status and Patent Analysis of Satellite Remote Sensing Field in China

Wang Bo

（Jilin Institute of Science and Technology Information， Changchun Jilin 130033）

Abstract： According to the field of satellite remote sensing， patent retrieval and analysis of radar imaging type sensor were carried out. It aimed to provide reference for the development of satellite remote sensing in China. Emphatically patent analysis of radar imaging type sensor was conducted from four aspects， including the world organization rank， China organization rank， main technology hot points and global patents distribution. The patentee of China is divided according to regions. We can find patent advantageous provinces and vacancy provinces by comparing the patent ownership of all the provinces， in order to explicit the future development direction.

Key words： satellite remote sensing； real aperture radar； synthetic aperture radar； microwave scatter

衛星遙感技術是3s技術的主要組成部分，是一項融合了計算機通信、電子、光學、空間等學科的綜合性科學技術。“遙感”從直觀上可以理解為遙遠的感知。廣義上理解為空間上進行遠距離探測，并獲取信息。

衛星遙感按照產業鏈劃分為上游、中游與下游。其中，上游指衛星遙感傳感器。如果按照功能對其進行分類，可分為：攝影類型傳感器、掃描成像類型傳感器、雷達成像類型傳感器、非圖像類型傳感器。產業鏈中游指衛星遙感技術。具體分為：遙感衛星數據獲取與接收技術、遙感衛星數據記錄技術、遙感衛星信息傳輸、歸檔與發布技術、遙感衛星信息分析處理技術等。產業鏈下游指衛星遙感技術的應用。具體分為：資源普查、災害監測、環境監測、工程建設及規劃、測繪與軍事偵查[1-2]。

1 我國衛星遙感領域發展現狀

1.1 遙感應用機構

我國建立了國家遙感中心、國家衛星氣象中心、中國遙感衛星地面接收站、中國資源衛星應用中心等國家級遙感應用機構。同時，建立了160多個省市級遙感應用機構。

1.2 相關政策梳理

1996年國務院辦公廳根據李鵬總理指示，要求國家遙感中心代表原國家科委直接向國務院辦公廳上報災害、農業、生態、環境等遙感監測信息。到目前為止，國家遙感中心應國務院辦公廳的要求，已連續15年運行國務院辦公廳遙感信息專報系統[3]。

自2002年中歐伽利略合作計劃啟動協商談判以來，國家遙感中心根據國務院和科學技術部領導的指示積極推進中歐伽利略合作，成為我國支撐中歐伽利略合作專門機構。

2015年底，我國頒布了《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025年）》，標志著“十三五”期間中國民用衛星產業發展的路線圖確定。國家將進一步加強對民間資本投資衛星研制和系統建設[4-5]。

根據第十屆珠海航展暨第七屆中國國際航空航天高峰論壇上的相關報道，中國未來將發射約120顆遙感、通信、導航等應用衛星。其中包括70顆左右遙感衛星、30顆左右導航定位衛星以及20顆左右通信衛星。

1.3 商業遙感衛星系統

中國航天科技集團建設“16+4+4+x”的商業遙感衛星系統，將在2022年前后建成。該系統包括16顆0.5分辨率高分光學衛星、4顆高端光學衛星、4顆合成孔徑雷達衛星和若干顆高光譜、視頻小衛星組合的遙感衛星星座[6]。

1.4 衛星遙感產業規模

我國衛星產業發展迅速，2000年時我國衛星產業規模僅為100億元。2009年我國衛星產業規模達565.1億元，其中衛星導航產業規模為390億元，衛星通信產業規模為158.3億元，衛星遙感產業市場規模為16.8億元。2010年導航產業規模達505億元，衛星通信產業規模為227.3億元，衛星遙感產業規模為23.5億元。根據近幾年數據顯示，2012年我國遙感衛星行業應用規模約20.00億元，整體規模約40.83億元。2013年應用規模約22.57億元，整體規模約42.25億元。2014年應用規模約25.32億元，整體規模約49.97億元。2015年我國遙感衛星行業整體規模約56.12億元。根據以上數據顯示，我國在遙感衛星行業應用規模與整體規模呈逐年遞增趨勢發展。endprint

1.5 衛星星座未來發射計劃

2017年12月14日，三亞中科院遙感研究所召開了海南商業航天創新發展研討會，會上舉行了“海南一號”衛星項目啟動儀式。該研究所將海南的地理特征、發展前景與國家“一帶一路”相結合，制定了海南衛星星座發射計劃。海南衛星星座由“海南一號”“三亞一號”與“三沙一號”系列衛星組成。該計劃擬定2019年發射“海南一號”、2020年發射“海南一號”和“三亞一號”、2021年發射“三沙一號”。

2 專利檢索與分析

衛星遙感傳感器按照成像方式分類，分為攝影類型傳感器、掃描成像類型傳感器、雷達成像類型傳感器、非圖像類型傳感器。雷達成像類型傳感器劃分為三類：分別為真實孔徑雷達、合成孔徑雷達、微波散射計。第一，真實孔徑雷達。真實孔徑雷達的定義為，由一個實際天線在一個位置上接收同一地物回波信號的側視雷達。合成孔徑雷達（SAR）的定義為，一種高分辨率成像雷達，可以在能見度極低的氣象條件下得到類似光學照相的高分辨率雷達圖像。第二，合成孔徑雷達。合成孔徑雷達的特點是分辨率高，能全天候工作，能有效地識別偽裝和穿透遮蓋物。第三，微波散射計。微波散射計的作用是海洋災害監測、海氣相互作用。第四，IPC分類。按照IPC 分類，主要分為三大類：分別為G01S13/02、G01S13/90、G01S7/41。根據incopat數據庫顯示，三大IPC分類號含義為：第一，利用無線電波反射的系統，例如，初級雷達系統；類似的系統。第二，使用合成孔徑技術。第三，使用考慮到目標特性的回波信號的分析；目標性狀的；目標截面的。

2.1 世界專利分析

根據圖1分析得出：世界排名前十的專利權人中有5家是中國的機構。其中，中國科學院光電技術研究所擁有57項專利，排名第一；北京航空航天大學擁有46項專利，排名第二。世界前三專利權人排名中，前兩個專利權人都是來自中國的機構，由此看出，中國在衛星遙感領域，雷達成像型傳感器排名中具有一定優勢，占據主導地位。世界排名前十的專利權人中有2家是日本的機構。分別為：三菱電機株式會社，擁有41項專利，排名第三；日本電氣股份有限公司，擁有25項專利，排名第六。世界排名前十的專利權人中有1家是德國的機構，德國航天航空中心，擁有23項專利，排名第七。世界排名前十的專利權人中有2家是法國的機構。分別為：泰勒斯電子設備有限公司，擁有22項專利，排名第八；國家中央發射場，擁有11項專利，排名第十。法國兩家機構雖然排名位于德國機構之后，但法國在雷達成像型傳感器方面，有兩家機構，且專利總和高于德國機構，有一定上升空間。

2.2 中國專利分析

中國專利數333項。通過上述專利數據可以看出，中國在衛星遙感領域雷達成像型傳感器中處于中上游位置。中國衛星遙感領域雷達成像型傳感器專利權人排名如下：中國科學院光電技術研究所擁有57項專利，排名第一；北京航空航天大學擁有45項專利，排名第二；電子科技大學擁有30項專利，排名第三；西安電子科技大學擁有27項專利，排名第四；北京理工大學擁有18項專利，排名第五；無錫電子科技有限公司擁有專利10項，排名第六；西安空間無線電技術研究所擁有專利9項，排名第七；武漢大學擁有專利8項，排名第八；哈爾濱工業大學擁有專利7項，排名第九；中國測繪科學研究院擁有6項專利，排名第十，見圖2。

本文應用Innography數據庫，共檢索到衛星遙感領域雷達成像型傳感器專利556項。其中，中國專利數333項。通過上述專利數據可以看出，中國在衛星遙感領域雷達成像型傳感器中處于中上游位置。通過將中國專利權人按照地域劃分可以看出，成都市擁有專利87項，占據主導地位。北京市擁有專利69項，位于第二。西安市擁有專利36項，位于第三。無錫市擁有專利10項，武漢市擁有專利8項，哈爾濱擁有專利7項。通過分析中國專利權人數據得出結論如下：

第一，占據主導地位的位于我國西南地區，之后依次為華北地區、西北地區、華東地區、華中地區與東北地區。

第二，我國華南地區在衛星遙感領域雷達成像類型傳感器方面，專利處于空缺狀態，存在發展空間。排名最后的東北地區，僅有哈爾濱工業大學擁有專利，其他兩省在此領域均處于專利空缺狀態，尚待發展。

2.3 主要技術熱點

通過對國家對比圖進行分析，主要技術熱點集中在以下四方面：第一，使用無線電波的反射或再輻射的系統，如雷達系統。第二，圖像分析，例如從位像到非位像。第三，用于閱讀或識別印刷或書寫字符或者用于識別圖形，例如，指紋的方法或裝置。第四，圖像的增強或復原，如從位像到位像地建立一個類似的圖形。

2.4 專利全球分布情況

對不同國家/地區/組織的專利申請數量進行統計，排名前五位的分別是中國（336件）、日本（99件）、美國（34件）、韓國（18件）和加拿大（14件）。由此可見，中國占據全球雷達成像型傳感器相關專利研發的絕對主導地位，日本和美國分別居于第二位和第三位。

參考文獻：

[1] 王季平，潘志才.吉林省志卷38科學技術志/科技[M].長春：吉林人民出版社，1997.

[2] 張明友，汪學剛.雷達系統（第3版）[M].北京：電子工業出版社，2011.

[3] （美）卡明.合成孔徑雷達成像算法與實現[M].北京：電子工業出版社，2012.

[4] 潘煉.傳感器原理與應用[M].北京：電子工業出版社，2012.

[5] 張婷婷.遙感技術概論[M].鄭州：黃河水利出版社，2011.

[6] 董新蕊，朱振宇.專利分析運用實務[M].北京：國防工業出版社，2016.endprint