美國典型航天企業專利保護的啟示

中國航天系統科學與工程研究院 劉秀祥 李晶堯 任林沖

隨著人們對太空領域探索的不斷深入，人類利用太空的熱潮也已經開啟。美國作為當今世界唯一的超級大國，其航天企業進軍太空的步伐也最早，在數十年的發展過程中，積累了大量的航天先進技術，其中，部分技術采用專利的形式加以保護[1,2]。對美國典型航天企業的專利進行深入研究，可以獲取其保護的方向、特點、趨勢，對我國航天企業如何利用專利保護制度具有重要啟示。本文以美國最具實力的3 家航天企業為典型代表，深入剖析其專利保護特點。

一、美國軌道科學公司

軌道科學公司（Orbital Sciences Corporation）的主營業務是制造和發射衛星，自其成立以來已制造了550多枚運載火箭、170 多顆衛星，占據美國55%的小型通信衛星市場份額及60%的小型運載火箭市場份額。從以上數據可以看出軌道科學公司在航天領域的重要地位，經統計，該公司在航天領域共申請專利58 件（該數據是采用INPADOC 同族合并后的數據，即將同1 項技術申請的多件專利合并為1 件，合并前為192 項），申請時間從1981 年一直持續到2020 年。該公司的專利保護具有如下特點。

（一）專利技術領域廣

軌道科學公司的專利保護技術涉及動力、能源、飛控、通信、測量、結構、環境載荷等眾多領域，雖然航天技術的范圍極為廣泛，但該公司的專利保護范圍幾乎涵蓋了火箭和空間飛行器的所有專業，顯示出該公司在專利保護方面的廣度。其中，動力領域涉及混合循環液體推進劑火箭發動機、火箭助推器、衛星機動系統；能源領域涉及柔性輕質的光伏陣列；飛控領域涉及航天器之間的軌道保持方法；通信領域涉及天線技術、信號調制器等；結構領域涉及航天器有效載荷的支架裝置、空間飛行器有效載荷的移動增強裝置等；環境載荷領域涉及沖擊模擬方法。專利保護的廣度體現了該公司在航天產品設計、生產、試驗、發射、運行全產業鏈等方面的研發實力，證明其在航天領域具有雄厚的技術儲備。

（二）主要技術突出

在眾多技術領域中，軌道科學公司的專利主要集中在測量、通信、結構、動力4 個領域，其中測量領域共有28 件，主要保護對象是光學測量裝置，其相關專利的保護要點為：干涉儀的掃描運動控制方法、雙光束傅里葉光譜儀、干涉儀對準裝置、光學拋物面聚焦裝置、寬視場成像光譜儀，主要改進光學測量裝置的光路性能；通信領域共有16 件，主要保護對象是天線技術，具體涉及可重構多面反射器天線、地面衛星天線指向系統、自我部署螺旋結構天線、可展開的螺旋天線，用于保護天線的展開技術和準確控制能力；結構領域和動力領域分別有6 件和5 件，結構領域的專利保護對象主要為航天器有效載荷的支撐結構，旨在提升支撐結構空間操作能力，而動力領域的專利保護重點是火箭發動機，目的是增強火箭運載能力。

（三）技術難點在轉移

從技術發展的角度來看，軌道科學公司早期的專利保護涉及測量、結構、通信、動力、飛控領域，其中以測量、動力、結構領域為主，重點關注提高光學測量精度、測量數據可靠存儲、提升運載能力、空間載荷的有效支撐，可見其早期申請的專利主要解決進入太空和探索太空能力的問題；而近10 年的專利保護則側重于通信和動力領域，主要涉及提升通信信道的傳輸能力和可靠性、提高天線的傳輸性能、增強衛星在軌機動能力、提高火箭發動機的燃燒效率，核心要解決的是太空應用能力。專利保護技術側重點的變化一方面清晰地體現了該公司的發展過程，另一方面也體現了近年來航天企業的技術難點所在和未來發展方向。

二、美國藍色起源公司

藍色起源公司（Blue Origin）是美國亞馬遜旗下的一家商業太空公司，成立于2000 年，截至目前已進行了多次火箭發射和成功回收任務，其中2018 年還完成了新謝潑德（New Shepard）亞軌道飛行器的發射與回收任務。藍色起源公司在航天領域共申請專利20 件（合并前為101 項），申請時間從2010 年一直持續到2019 年。該公司的專利保護具有如下特點。

（一）專利保護技術重點突出

藍色起源公司的專利保護涉及技術領域較少，僅包括結構、動力、飛控3 個技術領域，涉及的專利數量分別為9 件、6 件、5 件。其中結構領域涉及的專利包括具有固定的和可展開的減速表面、航空航天器的復合結構、火箭高溫熱防護系統等；動力領域涵蓋的專利包括多用途火箭發動機、火箭渦輪泵閥門、火箭燃料的增壓輸送等；飛控領域的專利包括用于航天器的垂直著陸方法、推進器控制方法、預測和糾正軌跡、太空運載火箭海上著陸方法等。

以上是根據常規航天技術領域對該公司的專利進行的劃分，當采用火箭回收技術的視角進行分析時，藍色起源公司的專利保護重點則更為明顯，在其20 件專利中有10 件是直接應用于火箭回收過程的，其中有5 件均是飛控領域，結構領域和動力領域分別為3 件和2 件，可見飛控技術是火箭回收技術的核心與難點。該公司在飛控領域主要突破了火箭回收過程中環境因素影響下的軌跡預測與糾正、推進器的關聯控制、輔助著陸系統等問題；在結構領域和動力領域主要解決了回收過程中的減速裝置和動力輸出問題。

（二）專利布局的地域針對性強

藍色起源公司進行專利保護的特點還體現在專利布局的地域針對性強，由于專利保護具有地域性限制，所以該公司的首次專利申請地基本均在美國，表明了其技術來源地和主要目標市場；另外，該公司的專利布局覆蓋美國、歐洲、俄羅斯、中國、日本、印度、哈薩克斯坦，可見其地域針對性極為明顯，上述國家或地區是目前能夠設計、生產、發射火箭的所有地域；除此之外，該公司在我國申請了4 件專利，由此可見其對我國市場的高度關注。

此外，藍色起源公司對其核心的10 件火箭回收技術相關專利做了更全面的保護：地域性方面，上述10 件專利共有76 項同族專利，覆蓋地域全面，依然能夠涵蓋目前能夠設計、生產、發射火箭的所有地域；法律狀態方面，上述10 件專利的法律狀態主要處于有效和審中狀態，處于審中狀態的專利后續仍有樂觀的授權前景；在我國申請的4 件專利均與火箭回收技術相關，且3 件處于有效狀態、1 件處于審中狀態，需給予關注。

三、美國太空探索技術公司

太空探索技術公司（SpaceX）是3 家美國航天企業中成立最晚的一家，但其始終致力于降低火箭發射成本、努力推動火箭回收技術，憑借著部分可重復使用的“獵鷹”1 號和“獵鷹”9 號運載火箭的成功發射與回收再利用而后來居上。特別是太空探索技術公司在2018 年2 月7 日成功發射了目前全世界現役運載能力最強的超級火箭——“獵鷹”重型后，更是被各方寄予厚望；此外，該公司也在進行星際飛船的研究。

雖然太空探索技術公司在利用火箭回收技術降低發射成本方面取得了巨大進步，并已經在國際航天發射市場上占領一席之地，但該公司在專利保護方面卻采取了與其他航天企業背道而馳的策略，即僅申請極少量的技術專利，核心技術幾乎全部采用技術秘密的形式加以保護。截至目前，太空探索技術公司共申請了4 件專利（合并前為32 項），涉及動力、通信、結構領域；從具體的專利技術上看，分別用于提升火箭發動機的主動冷卻性能、提高天線性能、開展金屬蜂窩結構加工，均與火箭回收技術沒有直接聯系。采用技術秘密形式對核心技術進行保護，其最大的優勢就是技術隱蔽性，同時保護時間不受限制；但也需要注意到該途徑的風險：（1）與法律保護相比，專利保護在技術研發、應用方面對競爭對手缺少有力的制約手段；（2）核心技術難以作為公司的無形資產，在資產運營、資本轉化過程中利用價值下降；（3）一旦競爭對手獲得相關技術專利權，公司核心技術的應用將受到限制。

四、對我國航天企業的啟示

近年來，我國在航天領域取得了長足進步，進入太空、探索太空、應用太空的能力大幅提升，并取得了世界矚目的成績。在航天技術不斷發展的過程中，相關單位也逐步提高了知識產權的保護意識，主要是采用專利形式進行技術保護。因此，通過對美國3 家典型航天企業的專利保護進行分析，深入發掘其在專利保護方面的特點，對我國航天企業的知識產權保護具有一定啟示作用。

（一）充分認識專利保護的地域性限制

專利保護的地域性限制具有兩面性：一方面，專利權人僅在專利權覆蓋的國家或地區享有相應權利；另一方面，超出專利權覆蓋的國家或地區則不受法律保護，藍色起源公司的專利布局基于該特點采用了非常具有針對性的策略，這對積極采取專利保護的企業具有重要的借鑒價值。具體包括：（1）航天企業在進行專利申請時，需要對目標市場的地域性進行梳理，在不同地域申請不同專利，一方面達到專利技術保護的目的，另一方面節約企業成本。（2）地域性限制還應注意與時效性配合，充分利用優先權原則。（3）對于未在我國采用專利保護的專利技術，可以充分借鑒利用，特別是在技術快速迭代的當下，能夠迅速提升企業的技術基礎，擴充技術儲備，確定技術難點，避免步入技術誤區。

（二）全面謀劃企業的專利布局

企業的專利布局要統籌策劃，既要兼顧技術領域的全面性，又要突出核心技術的重要性。在技術全面性方面的專利布局可以借鑒軌道科學公司的策略，在核心技術方面的專利布局可以綜合借鑒藍色起源公司和太空探索技術公司的策略。具體包括：（1）針對競爭對手短期內能夠攻克的核心技術，以基礎專利為中心，周圍布設相關技術專利墻或專利池，構筑有效的專利攻防策略。（2）針對競爭對手短期內無法攻克的新型核心技術，則以技術秘密形式加以保護，并提前進行外圍專利申請，同時充分利用專利審查制度中公開時機的選擇技巧，一方面要避免新型核心技術和外圍專利技術過早披露，被競爭對手提前獲悉并采取相應對策；另一方面提前申請外圍專利，以確保競爭對手突破新型核心技術后，在專利申請和技術應用方面依然受到外圍專利的制約，避免自身陷入完全被動的局面。（3）及時獲取競爭對手在專利申請、對外披露等方面的信息，適時將技術秘密轉化為專利，實現效率的最大化、最佳化。

（三）提升企業專利的運營管理能力

航天企業的技術研發具有高投入、高風險、高回報的特點，高投入、高風險使得技術研發過程必然艱難，一旦關鍵技術獲得突破，由于其中包含著資金成本、時間成本、技術成本等，形成的專利含金量必然也很高。因此，可以對專利技術的價值進行評估，并基于評估值作為專利技術資本化的基礎，用于知識產權入股、許可、質押融資、轉讓等，以實現專利技術與資本之間的轉化，為企業發展創造更大的價值。同時，以航天技術研發和產業鏈的特點可以看出，單一企業在短時間內很難具備全產業鏈設計與生產能力，必然使得產業鏈內的企業各具特點、各有側重、各有突破，因此可以由不同企業提供差異化的產品和服務，也就使得企業之間專利的交叉許可成為可能。最后，從藍色起源公司的專利布局可以看出，企業專利的運營管理還需時刻關注競爭對手的專利申請動態，定期評估專利侵權風險，為企業的健康穩定發展保駕護航。

五、結束語

本文深入剖析了軌道科學公司、藍色起源公司、太空探索技術公司的專利保護情況，其中軌道科學公司表現為技術全面和核心技術突出，藍色起源公司表現為重點突出、地域針對性強，太空探索技術公司則選擇以技術秘密的方式進行技術保護；此外，結合我國航天企業和相應技術的發展特點，提出了充分認識專利保護的地域性限制、全面謀劃企業的專利布局、提升企業專利的運營管理能力等3 個方面的啟示，以供企業在選擇技術發展路線、充分利用專利技術、開展專利運營管理、促進企業健康時參考。