微納星空：“敢于啃最硬的骨頭”的民營衛星制造企業

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全球日益增長的衛星應用及服務需求，促使衛星制造和衛星發射市場正在以前所未有的速度向前發展。

自2015年開始，中國鼓勵引導民間資本和社會力量有序參與航天科研生產、空間基礎設施建設、空間信息產品服務、衛星運營等航天活動，大力發展商業航天產業，從此開啟了民營企業制造衛星、發射衛星的新征程。

不久前，北京微納星空科技有限公司（以下簡稱“微納星空”）聯合創始人兼副總經理郇一恒接受了本刊記者的采訪。他指出，“過去，只有國營大企業才能造衛星；如今，很多民營企業加入到制造衛星的陣營當中。民營衛星企業的壯大，將大幅提升中國航天產業的商用和民用價值。”

微納星空于2017年成立，是一家位于中關村科學城的民營衛星制造企業，主要從事整星研發制造服務，自主研發微納衛星平臺和核心部組件業務。

依托中國航天六十多年來的發展和沉淀，微納星空通過深度研發核心技術、充分發揮效率優勢、顯著降低運營成本，目前已具備500公斤以內衛星整星和部件研制能力，包括最核心的星務管理、姿態軌道控制等分系統以及關鍵單機的研制。

以國際化為目標，微納星空正在向國際領先的商業衛星公司大跨步邁進。

一份高質量的成績單

2017年8月，郇一恒與其他三位合伙人懷著“造衛星上天”的宏大夢想，來到中關村永豐科技園區中關村壹號，創立了北京微納星空科技有限公司。

“這里有良好的創業氛圍，與衛星相關的科研院所、公司林立，專業人才眾多，產業聚集效應明顯。”郇一恒強調。

微納星空以技術創新為引領，扎根園區創業，僅兩年有余，已經完成了5次衛星發射任務，14顆星在研等待交付，在中小衛星制造領域，交出了一份高質量的成績單。

2018年8月14日，由微納星空負責的“海南一號”衛星整星方案順利通過用戶組織的專家評審。“海南一號”衛星基于微納星空50公斤級衛星平臺設計，搭載有光學傳感器和AIS系統，在500公里的低傾角軌道組成低緯度觀測星座。

2018年8月下旬，侶行夫婦利用微納星空提供的“動中通”系統成功完成了“直播非洲”節目。高性能的衛通系統解決方案和全面的技術服務，讓侶行團隊可以自由穿梭于非洲，進行實時流暢的直播。

2018年10月27日，由微納星空自主研發的“未來號”衛星，在酒泉衛星發射中心搭乘“朱雀一號”運載火箭升空。盡管因火箭原因，星沉大海，這次任務仍是中國首次由民營企業執行入軌發射，且民營衛星作為唯一主星完成發射申請，并全部由民營企業設計、生產、制造的純商業航天項目，開創了中國民營航天的先河。

2018年10月29日上午8點43分，北京微納星空科技有限公司深度參與的某衛星搭乘長征二號丙運載火箭（CZ-2C），在酒泉衛星發射中心順利升空。微納星空團隊提供了該衛星的“大腦”和“小腦”，在軌表現優異，獲得用戶高度贊揚。

2018年12月7日12時12分，由微納星空自主研制的“微納一號”衛星，在酒泉衛星發射中心由CZ-2D運載火箭發射升空。遙測數據顯示衛星狀態良好。“微納一號”衛星是公司為客戶研制的一顆商業遙感業務衛星，此次發射是微納星空的第三次發射任務，標志著公司的微納衛星平臺技術走向成熟。

2018年12月18日，由微納星空負責的“中科一號”衛星系統設計方案順利通過用戶組織的專家評審。“中科一號”衛星一期工程由兩顆高分辨率商業遙感衛星組成，基于微納星空200公斤級衛星平臺設計，具有輕量化、一體化、低成本、長壽命、高可靠等優點。由微納星空提供整套衛星在軌交付服務。

2019年8月17日， 由微納星空研制的“星時代-5”微小遙感衛星，在中國酒泉衛星發射中心由“捷龍一號”運載火箭發射升空，衛星順利進入預定軌道。衛星在入軌之后短時間內即成功完成首批圖像回傳，在24小時內實現任務規劃、指令上行、目標拍攝、數據下傳、接收分析等一系列復雜工作，功能性能表現優異。

2019年12月20日，由微納星空研制的儀征一號（天雁01）、星時代-8（天雁02）和未來號-1R衛星在太原衛星發射中心搭載長征四號乙火箭成功升空，衛星順利進入預定軌道。

當天11點38分，微納衛星老撾地面接收站成功收到儀征一號衛星遙測數據，11時39分，儀征一號衛星天線、太陽能帆板順利展開。微納星空飛控團隊在第一時間內對衛星狀態進行監測。數據表明，星箭分離后衛星星務系統工作正常，順利開始進行星上任務調度和管理，順利啟動飛行程控，并在較短時間內完成消旋。隨后衛星快速捕獲太陽并建立對日巡航姿態，確保了整星能源采集和安全。

微納星空飛控團隊在短時間內成功完成了指令上行測試，衛星飛行正常、姿態穩定、遙控遙測正常。同時，電源、星務、姿控、測控和熱控等分系統的工作可靠、穩定，各項功能性能表現優異。尤其是幾顆衛星在僅僅發射14小時后，就完成了一次任務執行，成功獲得高清遙感影像，又一次創造“航天速度”。

儀征一號衛星的重量為72公斤，是一顆高分辨率遙感業務衛星，可為國土空間規劃、國土空間用途分析等工作的開展提供及時、準確的影像數據。這三顆衛星都是以遙感衛星，用在資源保護和城市規劃，包括環境探測，還有地理信息的應用。

此次，“一箭三星”任務的圓滿完成，代表微納星空50公斤級微納衛星平臺制造技術已經成熟。目前，公司正在逐步攻克100公斤級、200公斤級及500公斤級中小衛星平臺技術。

郇一恒對記者透露，“目前公司還有14顆衛星在研，2020年將陸續進入制造服務交付期。”

在商業航天產業鏈中，衛星起的是中樞和牽頭的作用。“發射衛星，既可以提振國民信心，還能切實地服務大眾，提升國家的遙感、通訊等服務能力。”郇一恒強調。

在這一領域，發展中國家表現得更為迫切。據統計，全球還有100多個國家沒有制造發射過衛星，這是中國衛星公司走出去的契機。

為此，微納星空還制定了自己的國際化戰略，希望借助“一帶一路”倡議的東風，挖掘沿線國家市場。“截至目前，已經有包括埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亞、泰國、秘魯、智利、葡萄牙、德國等國的客戶參觀調研了微納星空北京總部。

“有了衛星，可以更好地開展災害預報、地質勘探、森林資源保護等數據應用。2019年發生的亞馬遜森林大火，就是通過衛星數據發現的。”

郇一恒對記者說：“我們會為國外客戶提供更有競爭力的衛星產品。而且，為了向國外客戶履約，公司專門增加了衛星英語培訓服務。”

除了搶占國際市場外，微納星空的客戶還包括政府、軍方和企業。公司已經交付的衛星，用來提供城市規劃、資源探測、城市安全等方面等數據服務。

“未來的產品線和市場方向，都會以客戶的需求為中心做及時調整”，郇一恒說。

“自我造血”和融資驅動

“對技術長存敬畏之心，才能走得更遠。”

郇一恒做了個生動的比喻：“衛星就像在高速路上奔跑的小車，你可以把衛星平臺做到像寶馬、奔馳那樣，每小時跑200公里、300公里都能穩穩的，這就是技術。”

技術是衛星制造企業的根本和靈魂，它的技術門檻就是在不斷的在軌發射試驗中提升衛星的能力和可靠性。只要衛星產品質量過關，企業靠產品就能活下去。

但很多民營衛星公司往往要面對一個現實問題，一些核心控制算法和精密零部件掌握在國營企業或國外商業公司手里。如此一來，開展技術創新，自主掌握核心技術和關鍵技術，成為很多民營公司的夢想。

一直以來，微納星空團隊敢于“啃最硬的骨頭”，善于創新技術攻關。“以匠心追求精雕細磨的創新研發，以狂熱制造完美主義衛星產品”，是團隊對自我的高標準、嚴要求。

2019年10月18日，在由創投界風向標清科集團舉辦的“Venture50”評選中，微納星空榮登“中國最具投資價值企業50強風云榜”。

2019年10月31日，在第二屆絲路商業航天大會上，微納星空憑借自主創新的商業航天科技能力蟬聯兩屆“商業航天30強”。

公司成立僅兩年有余，卻在平臺研制、發射任務、市場開拓方面成績卓著。據郇一恒介紹，微納星空目前已具備500公斤以內衛星整星和部件研制能力，包括最核心的星務管理、姿態軌道控制等分系統以及關鍵單機的研制。除此之外，微納星空還擁有國內民營企業中領先的衛星AIT中心，能夠滿足6星并行研制的需求。同時，系列化的衛星便攜地面站和衛星通信應用終端已完成研制。

對此，郇一恒對記者強調：“民營企業不能再按國有企業那一套造衛星，吃不消。”

“國企是不計成本，保證質量。而民企走的商業化路徑，一方面要降成本，另一方面還要力保產品的可靠性。”為此，微納星空制定了幾項創新策略。

“第一，我們建立了自主可控的產品供應鏈體系。通過大幅增加供應鏈企業，保證我們的產品零部件既由外企供應，又由民企和國企供應。通過供應鏈多樣化可控，來保證衛星制造成本可控。”

“第二，我們在大量采用工業級器件替代宇航級器件的同時，通過創新的可靠性設計方法，在硬件加固和軟件冗余上下功夫，提升整體的安全性能。”

“第三，我們精簡反復的地面實物試驗，同時加大在虛擬仿真設計技術上的投入，并依靠自主建造衛星的優勢對核心部組件提前進行在軌驗證，快速提升產品的成熟度。”

“第四，也是最為重要的一點，核心技術要掌握在自己手中。我們對關鍵部件做自主研發，例如星務計算機系統，實現了硬件和軟件系統的自主研發和設計，從而完全替代了國外供應商的產品。”

郇一恒強調：“星務計算機相當于衛星的大腦，指揮和監控衛星所有部件，負責衛星的任務規劃、數據的管理、信號的采集。另外，公司自主研發的控制計算機，是衛星的小腦，工作人員投入了大量精力研究算法，控制系統主管衛星的姿態和軌道控制，是執行任務的關鍵環節。”

不僅如此，微納星空還在流程上做了優化，為及時快速交付衛星爭取了大量的時間。

“無論是從項目立項到方案論證，還是從前期設計到器件采購，抑或是從產品投產到總裝測試，很多可以交叉進行的項目同時做，籌備期長的任務能先確定的先提出來，先把短板解決了。”郇一恒說，流程優化的結果是，100公斤以內的衛星，最快在6個月內完成制造交付任務；100公斤級、200公斤級的衛星10-12個月完成交付。

流程優化了，可靠性又怎么解決？團隊想到的辦法是，把產品模塊化、標準化、系列化，像造車一樣，打造幾個不同的平臺，把平臺的接口設計得更柔性，讓客戶的多樣化需求與系列化的標準平臺進行適配。這樣，型譜化的設計顯著提升了產品的成熟度和可靠性。

微納星空的這種快速設計制造方法，既降低了衛星研制成本，又縮短了研制周期，在衛星的批量化生產方面，實現了高效率、低成本、高質量、高安全和信息化。

商業航天市場具有高投入、高風險、高技術含量的特點，因此資本的助推對初創公司的成長十分關鍵。事實證明，像微納星空這樣的具備核心技術能力的衛星制造企業，更容易獲得市場訂單和資本的加持。

微納星空在成立之初，就獲得了創想天使基金領投、元航資本和中科創星跟投的千萬級天使輪融資。

2018年9月，微納星空完成數千萬元A輪融資，由涌鏵資本領投，安芙蘭資本、灃揚資本、世紀資本等專業機構跟投，老股東創想天使繼續追投。

2018年12月，公司獲得數千萬元戰略投資，投資方為中國航天科工集團有限公司旗下長江航天產業基金。根據官網顯示，微納星空于2018年完成總計融資達到億元規模。

2019年9月18日，微納星空宣布完成數千萬元A+輪融資，由新股東深創投、科鑫資本，涌鏵資本、中科創星、創想未來等聯合投資。本輪融資主要用于擴展業務布局、加強研發力度、產品形態、業務創新和人才引進等方面。

2020年3月2日，微納星空對外披露已完成近億元人民幣A++輪融資，新股東比鄰資本領投，創想未來等老股東跟投。本輪融資將主要用于200公斤以上衛星的研制和發射。

創新共享衛星時代

“未來，航天技術與服務的創新步伐仍將繼續，新的商業模式將助推跨行業間的互聯，將進一步推進航天產業生態系統的變革。”

郇一恒強調，微納星空將融入更多產業集群、打造創新鏈條，努力構建天地一體、區域協作、多方聯動的衛星應用產業新業態，與用戶和產業上下游共享衛星時代。

下一步，5G“上”衛星和構建衛星物聯網，將是微納星空創新探索的重要“戰場”。

提到5G，2020年初，在新冠肺炎疫情阻擊戰中，5G技術大顯身手，高清直播、遠程會診、智能機器人……都是疫情防控中的“神兵利器”。利用5G網絡搭建的遠程會診平臺，可以支持兩地的醫療專家通過視頻分享病患的醫療檔案進行診斷。5G的大帶寬、低時延等特性，讓診療更加高效、便捷、安全，對遠程醫療等醫療應用意義深遠。

不僅如此，除了“抗疫”，由5G帶來的顛覆傳統互聯網應用的革命，也就是業界普遍看好的“互聯網的下半場”，將帶動消費互聯網向產業互聯網轉變。

5G解決的是大連接的容量能力，它讓“萬物互聯”變得不那么遙不可期。車聯網、物聯網、工業制造、進銷存管理等大量的工業應用，隨著5G技術的成熟迭代，正不斷地向前推動中國智能制造的步伐。

在基礎設施構建領域，從地面5G基站到空中5G衛星，衛星應用和5G技術的結合也有了更多的可能。

對此，郇一恒向記者介紹，“5G應用是低軌衛星未來的技術前景之一。目前，我們已經與國內一家知名通信公司和985院校達成了5G領域的項目合作，三方將共同開展5G‘上衛星的探索和驗證，并且共同享有項目開發權。”

在這個產學研合作項目中，微納星空提供衛星平臺支持，另一家公司提供通訊協議技術，高校進行原理論證和創新應用探索，三方合作開展技術驗證工作。

“與以往的服務相比，5G應用對小衛星的穩定性提出了更高的要求，需要小衛星具備長期大功率供電的可靠性。所以，我們必須持續提升衛星的承載性能，具體而言，就是要提升衛星的供電能力、數據傳送能力、自控穩定性等。”

驗證5G“上”衛星的同時，微納星空還將視角瞄向了物聯網領域。

“物聯網是大方向，民營企業一定能實現衛星星座和組網。但是，這也考驗著企業的創新和承載能力。”郇一恒說，開發物聯網衛星平臺是微納星空的重要舉措。

地面物聯網往往受到海洋、高空、山區等環境條件的限制，而衛星物聯網則沒有這些“成長的煩惱”。

更為令人驚喜的是，衛星物聯網有著非常寬泛的應用場景。比如說，在各種人跡罕至的地區，對水文監測、大氣環境、土地沙漠等開展長期的環境監測。在無人值守的情況下，就可以對森林防火、地質災害、水災旱災等情況進行災害預警和災情上報。它還可以對瀕危獸類、珍稀鳥類等野生動物做定位監控、生理狀態采集和防偷獵措施等。針對畜牧養殖和漁業，開展遠海水文數據監測、山區牛羊定位管理、農場林場農情監控等。就連物流無人機、運輸無人機的數據傳輸，衛星物聯網也可以確保大型無人機飛到哪里都能及時回傳位置數據等。

“近日，我們為客戶定制的一顆衛星就擔負著物聯網應用的創新使命。”

郇一恒進一步解釋說：“單顆星滿足不了物聯網的要求，它需要多個衛星組成星座來滿足對大覆蓋、實時性的要求。”

“另外，物聯網衛星都在向小衛星低軌道發展，有助于降低衛星要求，也有助于降低地面終端的功耗，這樣用戶終端不需要很大，最小的可以做到硬幣大小。”

為了適應這樣的技術場景，郇一恒表示，“未來，我們要提高衛星的批量生產保障能力。當前，我們在生產工藝上，還是在一顆一顆地造衛星。如果一次發射幾十顆衛星，怎么造出來呢？除了規模提升，建立衛星自動工廠、大幅度投入人工智能裝備是微納星空未來要走的道路。”

除了5G“上”衛星和衛星物聯網外，微納星空的創新探索還在繼續。用董事長吳樹范的話說，民營航天深不見底，“你不到那個地方，你就看不到。所以，你必須往那兒走。走到那兒，你會發現有更多的機會，在前方等著你。”