投稿指南

王晋年:打造“五羊星座”,激活商业航天新动能

发布时间:2026-01-30      作者:编辑部  
分享:
“于我而言,‘五羊星座’不仅是职业生涯的最后一站,更是一项倾注全力的事业。”广州大学空天遥感创新研究院执行院长王晋年教授语气坚定。

《科技与金融》高端访谈栏目将连续多期对多位高层次专家进行专访,为产业的技术升级、产业转型把脉献策,探讨产业发展及国际合作等方面的机遇和挑战,为读者带来国际合作的经验借鉴与启发。 

“于我而言,‘五羊星座’不仅是职业生涯的最后一站,更是一项倾注全力的事业。”广州大学空天遥感创新研究院执行院长王晋年教授语气坚定。

“五羊星座”是由广州大学、广州市政府和国家信息中心全力打造的卫星星座项目。其独特的低倾角轨道设计,是理念与技术的双重创新,旨在为地球观测提供“非太阳同步全时区遥感”的新范式。项目通过聚焦南北纬35度地带的卫星组网,形成独特的低纬度高频度遥感监测和通感融合能力,建成后将有效填补低纬度地区的空间信息数据缝隙,构建起低成本、高频次、高分辨率、近实时的遥感信息服务能力,从而推动商业航天技术从创新到产业落地,实现可持续发展。

围绕该项目的技术特点、研究进展、产业应用,以及中国商业航天面临的国际竞争与挑战等议题,《科技与金融》与王晋年教授展开深度对话,前瞻解读“五羊星座”将如何驱动中国空天经济的崛起。

本文首发于《科技与金融》2025年10月刊

采编丨张孟月 校对丨吴政希

图丨由受访者提供

Q:《科技与金融》

A:王晋年

低纬低轨,开辟差异化赛道

Q:关于当前遥感卫星的应用瓶颈,您认为最主要的挑战是什么?而“五羊星座”项目又将如何有针对性地破解这些难题?

A当前,我国商业航天主要围绕火箭发射、卫星通信和遥感应用三大方向并行发展。在遥感领域尚存在两大突出痛点:

  • 一是数据在地域覆盖方面存在明显空白;

  • 二是数据获取的时效性难以满足实际应用需求。

目前绝大多数遥感卫星运行于覆盖全球的太阳同步轨道(极地与近极地轨道),对低纬度地区—— 包括南美洲、非洲、东南亚以及我国南部等区域存在观测频次低、覆盖缝隙大、数据严重匮乏等问题,导致该区域成为空天信息服务的“相对空白地带”。同时,受限于每天固定时间拍摄,难以对同一目标进行多时段持续监测。

以广东省为例,由于完成一次广东省全域覆盖需耗时半年以上,现有的遥感监测体系难以满足灾害应急响应、动态环境监测等场景对即时数据与快速演变态势感知的迫切需求。

为解决上述行业瓶颈,“五羊星座”项目设定了三大核心目标。

  • 第一,填补低纬度地区的数据缝隙,将服务能力从“半年一张图”升级为“每天一张图”,以高频次、高分辨率、近实时的遥感数据满足应急需求。

  • 第二,项目旨在形成跨时区监测能力,实现对目标的“全天时”覆盖,突破传统卫星每日固定时间过顶的局限。

  • 第三,项目将推动商业航天的可持续发展,探索低成本、可盈利的技术路径,实现技术与产业的深度融合。

“五羊星座”计划采用区别于传统太阳同步轨道的创新星座架构,重点增强低纬度区域的覆盖能力。项目第一期将发射3颗先导试验星与25颗组网卫星,共同构建一个高效协同的“卫星矩阵”。系统建成后,可在南北纬35度范围内实现每日一次的高分辨率全覆盖,并提供融合多光谱、红外、SAR(合成孔径雷达)等全波段遥感与通信能力的低成本、即时化空天信息服务。

Q:请与我们分享“五羊星座”项目的最新进展、核心技术能力以及预期的应用场景。

A :目前,“五羊星座”卫星项目进展顺利。4月11日,广州市政府、国家信息中心和广州大学共同签署了关于该星座建设的战略合作协议,将联合组建南方商业航天创新中心,推动“五羊系列”低纬低轨星座建设,并共建“海上丝路”空天信息走廊服务平台。

项目联合了8家产业链企业共同推进,卫星制造、地面系统建设与整体产品体系构建正同步开展。首星预计于2025年年底完成研制,并将于次年第一季度发射。

“五羊星座”通过构建高频次、高分辨率的全球实时观测能力,旨在打造一个支撑多行业决策的太空大数据基础设施。其技术核心在于突破了传统卫星的轨道局限,采用东西向低倾角轨道,实现了对目标区域的全天候多时相动态观测;融合了亚米级光学、米级红外、中光谱和SAR等多种载荷,在提升数据质量的同时达成了小型化与低成本。革新了从数据到用户的链路,通过星上智能处理与星地通信融合技术,使近实时信息获取成为现实,彻底改变了延迟数日的局面。

基于这一技术优势,该项目有望在政府治理与商业服务两大领域充分应用。在政府与公共治理方面,它直接服务于数字中国与智慧城市建设,其毫米级形变监测能力可提前数月预警滑坡、沉降等地质灾害,而高分辨率中光谱与红外数据,可为农业管理、环境监管及森林防火等领域提供精准支撑。在商业服务领域,该项目将为保险、物流、能源、海洋经济等行业赋能,可应用于灾损评估、港口监控、产量预测、基础设施安全监测等,同时在国防安全领域也具有重要价值。

Q:五羊星座在技术研发方面遇到了哪些挑战?

A 在五羊星座的研发过程中,我们所面临的最大挑战不在于突破单一技术,而在于如何将上百项技术集成为一个高效体系,并统筹不同领域的团队实现联合攻关。

在诸多挑战中,最令我印象深刻的,是实现这一核心创新—— 低倾角轨道非太阳同步观测所带来的技术难题。当我们决定打破传统,采用新型低倾角轨道后,一个关键问题随之浮现:卫星需要在不同时间、不同太阳光照条件下,持续稳定地获取高质量观测数据,但由于低倾角轨道的特殊性,太阳的高度角和光照条件都在发生动态变化,对载荷灵敏度、图像信噪比、参数反演精度均提出了严峻挑战。这个问题无法由任何一个团队单独解决,它考验着卫星平台设计、新型传感器研制、智能数据处理和终端应用服务这四个原本相对环节能否实现深度融合与协同创新。

我们的应对策略是打破传统的专业壁垒,坚定地推行“空天地一体化”协同设计方法论,对“星座构型-低噪感知-精准反演-标准产品-定标检验”全链条的关键难题,进行开创性研究。针对不同问题,我们采取了差异化的策略:对于能通过星上载荷改进高效解决的问题,我们着力优化传感器技术、成像模式和在轨处理算法;对于在地面解决更具优势的问题,我们则持续强化和优化地面系统的数据处理与应用服务能力。

通过让最终用户、数据处理专家、卫星平台工程师和传感器研发团队从项目初始阶段就共同参与设计过程,我们成功地将这一复杂挑战逐层拆解,并落实到各个研发环节进行协同解决。这种深度的跨领域协同,不仅是攻克低倾角多时相遥感难题的核心,更是应对复杂星座系统创新的重要方法论。

Q:“五羊星座”计划重点布局南北纬35度区域的卫星组网,这一纬度带的选择是基于怎样的考量?

“五羊星座”聚焦低纬度区域进行卫星组网,主要基于三个方面的战略考量:

一是紧扣市场需求,实现商业闭环。从商业航天的逻辑出发,卫星星座数据服务的价值最终取决于实际应用需求与可持续的购买意愿。欧美等传统覆盖区域因市场壁垒或国际关系限制,商业转化难度较大。而南亚、东南亚、非洲、南美洲等低纬度地区,不仅是我国经贸合作的重点区域,也存在显著的空间信息缺口,具有明确的商业化前景。

二是客户群体清晰,服务对象广泛。五羊星座可覆盖约90个低纬度国家,这些地区在农业监测、灾害应急、基础设施建设、环境治理等领域,对遥感数据存在普遍且持续增长的需求。据世界经济论坛报告预测,到2030年,相关区域的卫星遥感市场需求规模将达数千亿美元。这一广阔的市场前景为项目提供了潜在的客户基础,有利于构建长期、可持续的数据服务模式。

三是支撑广州构建国际合作新平台。广州作为国际商贸中心,与东南亚、非洲等地区经贸关系密切,但在空间信息领域的合作尚未系统开展。“五羊星座”项目与广州“1+2+1”国际科技交流合作战略高度契合。依托广州市政府、国家信息中心和广州大学共建“海上丝路”空天信息走廊服务平台的合作基础,该项目将有力推动空间信息服务成为广州对外合作的新纽带,显著提升广州在全球低纬度地区的发展影响力。

Q:据报道,“五羊星座”项目已有广东高域等公司加入合作。在您看来,商业航天/低空经济企业参与此类项目的机会在哪里?

A:我们已与广汽研究院达成战略合作,共同研发卫星通导遥技术在智能网联汽车领域的应用。此次“五羊星座”项目与广汽旗下的广东高域等低空经济企业携手,是构建“空天地一体化”智能服务体系的重要实践。双方将重点融合卫星的广域覆盖优势与低空飞行器的灵活机动性,为未来低空飞行器的大规模商业化应用提供通信、高精度定位与环境感知等核心能力支撑。

在感知能力构建方面,双方的合作基础在于“空天地一体化”观测体系的形成。低空无人机遥感与卫星遥感共同构成对地观测系统:卫星提供全域、周期性的宏观数据,而无人机则专注于局部、高频次的精细监测。二者结合形成立体化感知网络,可有效满足智慧城市、资源监测等多种场景下的动态数据需求。

在智慧交通支撑方面,合作主要围绕通信、定位与地图服务三大方向展开。在通信方面,通过融合地面5G/5G-A基站与低轨卫星通信,可为高速飞行的无人机及电动垂直起降飞行器(eVTOL)提供无缝、低时延的通信链路,确保控制指令与数据实时稳定传输。在定位方面,结合北斗导航系统,并依托低轨卫星星座与地面增强站,能够在密集城市、室内遮蔽等复杂环境中,为低空飞行器提供厘米级的高精度定位服务。在地图服务方面,借助卫星遥感,可为低空飞行器提供实时、真实的导航地图,有效应对城市建筑的动态变化。

对相关企业而言,参与“五羊星座”项目意味着三方面机遇:

一是获得关键基础设施支持,卫星网络可提供超越地面网络的通信、定位和地图服务;

二是有机会共同定义行业标准,在低空管理规则、数据接口等标准制定中占据主动;

三是可共同开拓城市管理、物流配送、应急响应等融合应用场景。

空天经济,塑造未来发展新格局

Q:在您看来,发展商业航天的战略意义主要体现在哪些方面?

A:发展商业航天,是我国顺应全球科技与经济发展趋势的战略选择,具有多层次的深远意义。

从历史规律看,人类经济的每一次重大飞跃,都伴随着活动疆域的实质性拓展。第一次工业革命主要依托陆地资源,而第二次工业革命及其催生的全球大国竞争则更依赖于对海洋通道的控制。未来,向太空进军已成为不可逆转的趋势,这不仅是人类长久以来的梦想,更是下一轮经济发展的重要方向。

从技术革命维度看,商业航天与低空经济将引发一场高维度的经济变革。国际层面,美国已在5年前将商业航天列为与人工智能、知识产权并列的三大战略领域,并在两年前进一步提出“空间优先战略”,将其视为对华战略竞争的关键一环。此外,哈佛大学开创的“空天经济学”研究方向,以及世界经济论坛对空天经济未来规模达1.7万亿美元的预测,均表明该领域正成为全球竞争的新焦点。

对广州而言,发展商业航天更是实现产业转型与可持续发展的重要路径。在传统产业资源日趋有限的背景下,向空天领域拓展资源、打造“天空之城”,已成为推动经济高质量发展的必然选择,这也是政府高度重视并积极布局低空经济与商业航天的根本原因。

王晋年教授给学生授课,讲解“五羊星座”的关键技术与科学价值。

Q:您如何看待商业航天和低空经济的关系?二者如何共同塑造未来的交通和经济格局?

A :商业航天与低空经济同属“空天经济”范畴,在技术层面可统称为“空天科技”,本质上是同一领域内既紧密关联又各有侧重的两大方向。

二者的主要区别在于活动空间不同:商业航天聚焦于外太空的探索,而低空经济集中于近地空域的开发。但从根本上看,两者技术同源、产业协同,是相辅相成、有机统一的整体。

从发展特征来看,商业航天的想象空间更大、发展周期更长,不仅包括星座建设,更关乎人类进入外太空并将其转化为经济活动新疆域的长远目标。相较之下,低空经济更贴近现实应用,其发展关键在于提升空域管理能力,推动形成规模化的空中交通体系,进而重塑交通业态乃至人们的生活方式。

在技术层面,两者具有高度共通性,均对核心元器件、新材料、通信导航等关键技术有强劲的带动作用。因此,必须将商业航天与低空经济紧密结合,作为整体统筹推进。它们的协同发展,必将对交通格局、经济结构乃至生活方式产生深远影响。

直面差距,创新突围

Q:除了整机制造,在航空发动机、航电系统、卫星寿命等关键核心技术方面,我国商业航天与国际先进水平还存在哪些差距?

A :在商业航天领域,我国关键技术发展呈现不均衡态势。虽然在无人机等部分基础技术及应用领域已达到国际先进甚至领先水平,但整体上仍存在短板,部分关键技术与国际顶尖水平相差较大。

从国际竞争格局看,在卫星星座建设方面,尽管中国被公认为全球第二,发射活动频繁,但与排名第一的美国相比依然存在差距。以下数据可为佐证:美国卫星年发射次数约为中国的1.7倍,但其发射入轨的总载荷质量约为中国的8倍;美国年度发射卫星数量超过2500颗,而中国约为200颗,数量差距超过11倍。这些数据印证了美国商业航天的绝对优势,其驱动逻辑在于形成了一个从国家原始创新,到市场应用放大,再到应用反哺创新的良性循环。

当前,在中国众多星座计划中,尚缺乏像美国成熟星座那样实现需求闭环、形成完整应用能力的系统。因此,我们必须正视差距,剖析不足,加快追赶步伐。

在此背景下,“五羊星座”项目确立了“换轨超越,可靠遥感”的差异化竞争战略,力争实现“弯道超车”。为此,项目将专注于低纬度、低倾角轨道,以此填补全球卫星星座的市场空白,构建独特的竞争优势。这也是我全力推进此项目的战略初衷。

Q:在商业模式或服务创新等方面,中国商业航天有哪些做得比较好,又有哪些还需改进?

A :在商业模式上,中国商业航天与国际顶尖水平的核心差距在于商业逻辑的构建。与大疆在无人机领域实现的全球引领不同,我国在航天领域尚未孕育出像美国太空探索技术公司(SpaceX)那样,能通过“星链”这类自有应用来创造内需、反向拉动全产业链的生态级企业。这种以庞大自有场景驱动全链条发展的模式,正是当前我们需要突破的关键。

面对这一现实,“五羊星座”项目的破局关键不在于技术突破,而在于商业模式的创新—— 探索一条能借鉴并超越国际经验的新型发展路径。在资本层面,项目有意识地优先引入私人及耐心资本,致力于构建一个权责清晰、可持续的市场化运作机制。

在建设运营层面,我们着力构建“中央-地方-大学-企业”政产学研联合支持、企业化建设、市场化运营的商业航天发展路径。具体而言,我们以应用场景来定义星座功能,与卫星产业链生态伙伴协同合作,通过开放式组网模式,逐步建成全球规模最大的遥感卫星群。该模式的核心优势,在于通过标准化、规模化等路径,以更少的卫星实现更强的服务,从而显著降低基础设施总成本。

我们构建的高性价比的业务模型将颠覆现有价格体系,目标是成为低纬空间信息资源的“总批发商”,通过提供“应用就绪”式的产品,服务遥感应用领域的企业客户,打造一个真正具有高商业价值、能实现盈利的标杆性星座。

Q:您认为中国商业航天可以向国际同行学习什么?

A :中国商业航天要在国际竞争中取得突破,核心在于确立“原始创新”与“差异化竞争”两大发展理念。当前,国内多数项目仍处于跟踪模仿阶段,尚未形成具有突破性的独特创新点。

反 观 国 际 市 场 , 火 箭 实 验 室(Rocket Lab)便是一个值得借鉴的案例。面对SpaceX等巨头,它并未选择正面竞争,而是专注于小型火箭发射细分市场。该公司通过差异化的技术路径,为客户提供端到端的定制化服务,成功实现了比巨头更优的发射成本控制,展现出在强大对手侧翼开辟新赛道的能力。

事实上,制约创新的关键,在于缺乏“敢为天下先”的勇气。当前,在不少创新项目的评估体系中,“美国是否做过”几乎成了一道隐形门槛。这种风险规避心态导致许多具有前瞻性的技术路径因“缺乏国际先例”而难以获得支持,在一定程度上制约了原始创新。

为推动形成差异化竞争格局,我建议从三方面着力:

  • 一是明确政府与市场的分工,政府通过采购服务界定国家任务与商业项目,为企业释放市场空间;

  • 二是发挥中国“跟踪并超越”的后发优势,在合适的领域实现技术超越;

  • 三是鼓励独一无二的原创项目,其价值不应以“欧美是否已有”来衡量,而应基于技术实力和市场需求来判断。

中国商业航天亟须培育敢于“吃螃蟹”的社会氛围,并为创新活动提供耐心资本支持,给予企业五年、十年乃至更长的成长周期,而非追求短期回报。唯有如此,才能在全球化竞争中走出自己的路。

文章评论

我来说两句 已有0条评论,点击查看全部
暂无记录
发表评论

相关推荐

    暂无记录

热门文章

    暂无记录