2020年5月30日，新華社發(fā)布了發(fā)改委完成的《關于2019年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃執(zhí)行情況與2020年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃草案的報告》，其中提到：在“新動能”方面，將支持商業(yè)航天發(fā)展，延伸航天產(chǎn)業(yè)鏈條，擴展通信、導航、遙感等衛(wèi)星應用?！靶禄ā睘檎麄€商業(yè)航天發(fā)展注入新的動力。低軌寬帶通信星座可以構建服務全球的高速低延時信息傳輸網(wǎng)絡是當下的熱點；導航增強星座可以更精準的位置服務是未來自動駕駛和地圖服務的重要支柱；而遙感星座則可以用獲取全球地表信息，對人類與自然的活動進行精確的記錄。

所謂遙感，是指從遠處探測感知物體，也就是不直接接觸物體，從遠處通過探測儀器接收來自目標地物的電磁波信息，經(jīng)過對信息的處理，判別出目標地物的屬性。1609年伽利略發(fā)明的望遠鏡可以說是最早的光學探測器。衛(wèi)星遙感就是將探測器安裝在衛(wèi)星上，實現(xiàn)對地球表面的探測。根據(jù)數(shù)據(jù)獲取方式的不同，遙感又分為主動遙感和被動遙感。傳統(tǒng)的可見光、紅外、紫外等都是被動遙感，而微波遙感則是需要主動發(fā)送電磁波到地面，利用回波來成像，稱為主動遙感。與光學載荷相比，微波遙感載荷技術成熟晚，但具有全天候、全天時的優(yōu)點。

微波遙感成像目前采用較多的是合成孔徑雷達技術。該技術起源于軍事偵察對雷達的高分辨率要求。1951年6月美國Goodyear宇航公司的Carl Wiley最早提出用多普勒頻率分析的方法來改善雷達的角分辨率，這是合成孔徑雷達技術的開端；1978年6月27日，美國國家航空航天局噴氣推進實驗室（JPL）發(fā)射了世界上第一顆載有合成孔徑雷達的海洋衛(wèi)星SEASAT-1，開啟了人類研究和使用合成孔徑雷達的新紀元。星載合成孔徑雷達作為一種及時、可靠的軍事情報來源，受到各個航天大國的普遍重視，近些年星載合成孔徑雷達技術得到快速發(fā)展。以往大家普遍認為合成孔徑雷達衛(wèi)星成本太高，主要用于軍用；而芬蘭的ICEYE、美國的Capella和日本的Synspective商業(yè)公司讓我們改變了這個看法。

ICEYE團隊起源于大學納米衛(wèi)星小組Aalto-1。2018年1月，ICEYE-X1是該公司的第一個概念驗證微衛(wèi)星任務，于2018年1月12日在印度Satish Dhawan航天中心的ISRO PSLV-C40火箭上發(fā)射。ICEYE-X1也是世界上第一顆微小雷達衛(wèi)星（不到100千克）；截至2019年底ICEYE已成功發(fā)射3顆雷達衛(wèi)星，并形成了小型雷達衛(wèi)星的星座組網(wǎng)和商業(yè)化運營服務能力。2019年8月ICEYE 發(fā)布了世界上第一個基于小型化雷達衛(wèi)星平臺開發(fā)的Spotlight（聚束式）成像模式1米分辨率衛(wèi)星圖像，并商業(yè)化銷售。2020年3月ICEYE發(fā)布了其最新的視頻合成孔徑雷達產(chǎn)品的預覽，具有行業(yè)里程碑意義。2020年3月27日，ICEYE公司宣布正式提供0.25m分辨率的雷達衛(wèi)星圖像服務。

Capella Space公司是一家美國商業(yè)航天初創(chuàng)公司，由Payam Banazadeh和William Woods于2016年在加利福尼亞帕洛阿爾托建立。CapellaSpace最終打算建設一個由36顆衛(wèi)星構成的星座，以便能實現(xiàn)每小時重訪的合成孔徑雷達遙感服務，作為美國一家商業(yè)雷達圖像的供應商，該公司主要解決用戶兩個痛點，第一是價格，二數(shù)據(jù)的及時性。Capella Space通過采用新技術設計微小衛(wèi)星實現(xiàn)對衛(wèi)星成本的降低；通過設計36個衛(wèi)星的組網(wǎng)允許實現(xiàn)對地的最低1小時的重訪時間；通過與衛(wèi)星通信公司合作實現(xiàn)對用戶需求的最快30分鐘響應。2018年12月3號該公司的首顆小衛(wèi)星已經(jīng)由太空探索公司“獵鷹”9火箭發(fā)射入軌，具備提供合成孔徑雷達數(shù)據(jù)服務的初始能力。2020年5月13日公司宣布已與美國國防部（DoD）簽署合同，旨在向美國海軍提供合成孔徑雷達數(shù)據(jù)。2020年8月24日該公司宣布了與發(fā)射供應商Rocket Lab合作的發(fā)射計劃 “I Can’t Believe It’s Not Optical”，計劃于8月?lián)駲C將一顆百公斤級合成孔徑雷達衛(wèi)星“紅杉號”發(fā)射入軌。

此外，來自日本的Synspective公司也計劃利用25顆小型合成孔徑雷達衛(wèi)星組成的可覆蓋全球的遙感星座提供衛(wèi)星數(shù)據(jù)解決方案，自2018年2月成立以來該公司累計籌集了1億美元的資金，已與Rocket Lab達成合作，計劃于2020年年底將其首顆地球觀測衛(wèi)星StriX-α衛(wèi)星送入軌道。

全球主要商業(yè)合成孔徑雷達星座計劃

隨著遙感對時間維度的要求越來越高，高頻次及時性成為許多應用場景的必須，由于光學遙感無法確保在黑夜或陰雨霧霾天氣提供圖像，合成孔徑雷達的應用價值逐漸凸顯。此外合成孔徑雷達的干涉能力，也對毫米級精細監(jiān)測成為了現(xiàn)實。當前遙感產(chǎn)業(yè)在云技術和AI技術的帶動下，向在線存儲、在線服務的方向邁進，遙感產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化趨勢不可逆轉。雖然有人抱怨雷達的圖像沒有光學圖像那么直觀，但遙感的最終產(chǎn)品不單是圖像本身，而是提供越來越多能夠滿足客戶需求的圖表分析、某種結構化數(shù)據(jù)和特定場景的信息，所以對最終用戶而言，用的是合成孔徑雷達還是光學傳感器也不那么重要了。

在中國，北京智星空間科技有限公司對標ICEYE、Capella Space和Synspective，以合成孔徑雷達載荷和衛(wèi)星平臺一體化設計切入遙感產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。目前該公司已成功研制出雷達載荷產(chǎn)品，首顆多光譜衛(wèi)星也將搭載長征八號火箭送入太空；明年下半年公司計劃完成國內(nèi)首顆商業(yè)X波段合成孔徑雷達衛(wèi)星的發(fā)射，未來12顆星的星座也在籌劃之中。

讓我們拭目以待，在新基建產(chǎn)業(yè)政策的助推下，我國商業(yè)合成孔徑雷達星座早日誕生。
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