將改變災害管理領域格局的關鍵空間技術分析

文 | Omkar Nikam 藍天翼

1.Orbital Gateway Consulting 2.北京千域空天咨詢有限公司

在過去的十年中，商業航天創造了大量機會鼓勵大眾發展和創建基于空間應用的新業務，許多政府和私人參與者對各種垂直市場持續表現出濃厚興趣。在空間應用的細分市場中，災害管理領域仍然存在相當的空白，目前只成立了少數幾家公司。森林火災、冰川融化和全球氣候變化活動等若干正在發生的自然事件表明，衛星通信和對地觀測等空間技術距離成為真正改變游戲規則的技術尚存在巨大差距。雖然有很多技術可以幫助人類減少自然災害造成的經濟損失，但以下是一些最重要的商業航天技術，它們將擴大災害管理領域的市場機會。

一、小衛星和微小衛星

2019年最熱門的話題之一是小衛星在對地觀測和衛星通信領域的興起。據報道，到下個十年末，將有6000多顆質量在50～1000kg之間的小衛星和微小衛星繞地球運行。小衛星是商業航天市場的新亮點，將有助于發展中國家以最低成本開展空間應用。目前許多太平洋島國都在遭受氣候變化威脅。海平面上升已導致基里巴斯共和國大多數沿海城市被淹沒。與鄰近的發達國家相比，這樣一些島國的財政預算相對較少，因此，小衛星技術將在空間應用方面創造新的機會，并有利于災害管理部門采取可行的地面措施來減少自然災害造成的損失。

瑞典初創公司ReOrbit已進入微小衛星垂直領域市場。ReOrbit獨特的服務產品之一是可通用的模塊化微小衛星平臺，質量在50～150 kg之間，旨在利用即插即用接口。在新航天技術時代，空間應用的民用和商業市場廣闊，像ReOrbit這樣的初創公司將有助于擴大政府和私營公司的機會。與質量超過3000kg的大衛星相比，發展中國家能大規模利用這種微衛星平臺。同樣，專門從事微衛星技術的日本公司Axelspace也在對地觀測市場建立了一個新領域，微小衛星將在海洋監測、天氣預報、洪水管理等方面發揮關鍵作用。由于新興航天國家的數量不斷增長，小衛星和微小衛星平臺將很快成為衛星市場的一個重要組成部分。

二、合成孔徑雷達衛星成像

衛星成像一直在提供地球上人類無法涉足區域中最關鍵的信息。在過去的幾年中，由于在惡劣天氣條件下合成孔徑雷達（SAR）衛星成像仍具有提供關鍵信息的獨特能力，所以在對地觀測市場中受到廣泛關注。SAR成像可使用戶創建物體的二維和三維圖像，可以為自然和人為威脅提供解決方案，例如山體滑坡、森林砍伐、火山和地震監測、漏油以及軍事監視等。冰眼公司（ICEYE）是芬蘭的一家SAR衛星運營商，專門為公共和私營公司提供SAR成像服務。ICEYE提供服務的關鍵領域之一是金融和保險業。為易受自然災害影響地區提供服務的保險公司有時會因與財產損失有關的不準確信息而承擔重大損失，SAR成像可為保險公司提供實時信息，以提高處理保險索賠的準確性。

SAR衛星圖像在民用、商業以及軍用市場垂直領域的應用，為對地觀測市場確定了商業應用基調。在接下來的幾年中，危機和安全管理機構能夠為公共和私營實體提供更可靠的信息，以最大程度地減少與自然災害相關的損失并提高數據采集的效率。盡管現在有多家公司進入SAR衛星市場，但SAR衛星圖像的應用非常廣泛，可以在利潤豐厚的對地觀測市場中容納更多參與者。

三、GNSS和衛星物聯網

一方面，衛星物聯網開啟了將全球導航衛星系統（GNSS）集成到像汽車和工業維護這樣的商業市場。另一方面，用于災害管理的GNSS和衛星物聯網的應用處于發展階段，只有少數幾家私營公司目前在衛星物聯網市場中運營。回顧最近發生的一些自然災害，例如亞馬遜森林大火和澳大利亞山林大火，GNSS和衛星物聯網可通過瞄準災害管理領域來爭取一部分民用市場。與SAR圖像類似，如果定位于與自然和人為災害相關的市場，GNSS和衛星物聯網能創造奇跡。

石油和天然氣管道泄漏、資產管理、緊急警報以及通信系統是基于衛星物聯網的一些重要應用。GNSS市場擁有多種導航系統，例如北斗、準天頂衛星系統（QZSS）、印度區域導航衛星系統以及GPS、Galileo和GLONASS，導航服務提供商現在擁有在全球范圍內大規模擴展其業務范圍的許多選擇。

GNSS和衛星物聯網都將填補災前通知的空白，并向相關用戶提供準確的警報。歐洲通信衛星公司（Eutelsat）、銥星公司（Iridium）、瑞士商業航天創業公司Astrocast、荷蘭太空創業公司Hiber、美國技術數據公司（OQ Technology）、R3物聯網（R3IoT）等是衛星物聯網市場中的主要參與者。盡管歐洲的Galileo衛星導航系統已經加快了商業步伐以吸引災害管理領域的全球客戶，但對于大多數容易遭受自然災害的亞洲國家而言，中國的北斗衛星導航系統將是可靠的選擇。盡管GPS目前在導航市場上處于領先地位，但隨著機器對機器（M2M）和衛星物聯網等技術的出現，私營公司現在可以根據地區需求為災害管理部門定制導航服務。

四、結語

衛星技術正在迅速發展，M2M、人工智能（AI）和大數據等眾多技術在為終端用戶提供相關產品上起著舉足輕重的作用。盡管災害管理為衛星公司提供了潛在的市場機會，但下游市場則需要適應迅速開發的新空間應用。印度、澳大利亞、英國、日本和荷蘭投資數百萬美元開發衛星應用以應對自然災害，美國、法國和德國等國家也在擴大衛星應用應對人為威脅的范圍。

近年來，全球氣候變化問題日益嚴重，亞洲和歐洲的許多國家都受到熱浪襲擊，政府機構應將災害管理作為未來十年需要應對的頭等大事之一。如上所述，空間技術正變得更加經濟、可靠，發展中國家應采取措施為空間應用分配適當的預算。