武汉,铸“链”空天

武汉,铸“链”空天

首页枪战射击戴尔开普勒北斗之星更新时间:2024-08-01

■ 长江日报调研组

地面,1600余座北斗地基增强站;

低空,186架无人机“打卡”巡飞;

高空,50颗卫星“接单”服务城市。

人类对天空的想象从未停止。武汉向“新”而行、向下扎根、向“空”发力,在跻身中部地区首个两万亿城市之际,从地面到低空,从高空到太空,空天一体化的产业链正在这座超大城市加速形成。

数月来,长江日报调研组4名记者走访企业、园区、高校,对武汉的空天产业链进行前瞻性调研。半月来,相继聚焦低空经济典型企业和低空经济全产业,今天,第九个“中国航天日”主场活动在武汉举办,探究武汉全空域谋篇布局、“空天经济”全要素生产率提升。

武汉国家航天产业基地建成的火箭、卫星、磁电、行云四大产业园,让星、箭、云和航天材料齐聚“星谷一条街”。

星箭“上天”

像造汽车一样造卫星

自动抓取、视觉定位、力学感知,短短几秒钟,单机设备就被放置到指定位置,准备进行下一步的安装。

新洲区,武汉国家航天产业基地卫星产业园,全国首条小卫星智能生产线现场一片繁忙。约七八层高的卫星零部件库存放卫星制造所使用的上万个零件。通过仓库智能化管控,每一颗螺钉都有物料编码。

如按最高产能计算,在这座兼容1000公斤以下各型卫星生产的“造星工厂”,每一天半就有一颗小卫星下线。

这条生产线,具备年产240颗卫星的批量化产能,已累计完成数十颗卫星的生产任务。很快,这条生产线要为超低轨通遥一体星座里的“星星们”提供总装集成、测试等服务。

武汉正在加速推进超低轨通遥一体星座建设,近期择机发射首星。规模组网将达516颗卫星,对产能要求高。

航天科工空间工程总体部副主任李艳彬介绍,为超低轨小卫星组网提供量产能力,该部正在全面提高批量生产效率,努力实现“像造汽车一样‘智’造卫星”。

同样,卫星“快递员”们也在加速配备。运载火箭是通过太空唯一的流量入口,关系到商业航天产业发展的基础。

相隔一条马路的快舟火箭产业园,每年最高可产50枚火箭。其中,“快舟一号甲”是我国现役发射次数最多的固体运载火箭,去年底今年初,同批进场的4枚快舟一号甲火箭在18天内实现“四发四成”。

当下,火箭公司聚焦可重复使用液体火箭关键核心系统和关键技术研发,全面提高“快舟”系列运载火箭的国际竞争力与市场占有率。

就在本月,由火箭公司自主研发的“鸣凤”二号70吨级可重复使用液氧甲烷发动机热试车多次点火,均取得圆满成功。这将为后续可重复使用液体火箭提供动力,为武汉造火箭满足我国未来低成本、高频次进入空间奠定坚实基础。

华中科技大学航空航天学院吴杰教授在接受长江日报调研组记者采访时表示,作为进入太空的基础设施,火箭、卫星布局在武汉,正推动遥感、航天材料、测控等上下游链条加速聚集,尤其是星、箭“门对门”,拥有极快的星箭适配、批产制造的“货架式”成熟供给模式。

“一旦未来出现更加经济的发射条件,发射的门槛降低,武汉或许能迅速入场。”吴杰说。

即将亮相“中国航天日”的“快舟”展示了这种能力,其“三平测发模式”无须在发射场地组装和加注燃料,无须巨大的发射架和发射场地,火箭由发射车拉到一块篮球场大的空地即可发射。

武汉锚定成为国内一流的航天产业发展先行区和商业航天产业基地的目标,在我国首个商业航天产业基地内,火箭、卫星、磁电、行云等四大主体产业园建成投产,已形成航天用雷达吸波材料、电磁发射关键器件、航天专用电缆等完整制造产业链。武船重工、华夏精冲等多家装备制造企业,也纷纷以承揽工装加工、工艺焊接等方式加入“朋友圈”。

去年,我省商业航天及关联产业总产值达560亿元,而武汉占据较大部分。以在汉的航天科工火箭公司为例,其估值已超过100亿元。以新一代航天发射及应用为核心,打造航天运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用服务、航天地面设备及制造等四大主导产业,武汉国家航天产业基地累计投资近200亿元。

按照业内商业航天1∶10以上的投入产出比,预计在“十四五”末,仅该基地将建成千亿元产值的航天产业基地,逐步形成千亿元产业商业航天生态圈。

4月24日,第九个“中国航天日”主场活动在武汉拉开帷幕,其中“航天科普系列展览”在武汉国际博览中心举办。图为展出的“天目一号”星座模型。 记者史伟 摄

数据“下地”

像购物一样给星星“派单”

在城市的上空,数千颗卫星正在飞过,它们在“盯”着中欧班列穿越“一带一路”,它们在海上“巡逻”,或许还在帮天文发烧友拍摄形态各异的陨石照。

如果不是走进武汉国家航天产业基地行云卫星科技园(以下简称航天行云)的指挥大厅,我们还不知道离“星星”这么近。

“欢迎来到‘星星’值机大厅。”在航天行云副总经理张勇的指引下,长江日报调研组的记者看到,大屏幕上不停跳跃着卫星过站情况,仿佛航班信息一样。正在过站的一颗卫星,从通信开始到结束,不到4分钟。

“这么短的窗口期内,‘星星’们要回告很多信息,向站里传来各种影像资料,有‘托’高分卫星去看某地田地里的收成,也有‘托’行云卫星去看看集装箱走到哪儿了。”张勇说。

以行云卫星为例,其绕地球一圈需要一个半小时,人类可以向其发出指令,运行到特定区域时,即可建立卫星与地面终端间的通信链路,企业再通过人工智能、云计算、大数据等融合服务,“解译”自太空传来的信息,服务于千行百业。

4月24日,由航天行云牵头建设的武汉市卫星数据应用公共服务平台,正式上线提供服务。基本理念类似于互联网共享模式,平台将向武汉乃至全国提供卫星数据和卫星应用产品,大大降低卫星的应用门槛。

长江日报调研组记者了解到,平台已接入国内50余颗卫星数据资源,城市治理、自然资源、智慧农业等重点行业,向“星星”们“派单”。据介绍,航天行云已联合开发了30多型卫星应用终端、30多套行业应用解决方案。

在武汉国家地球空间信息产业化基地,地理信息产业龙头数据服务商航天宏图,与武汉本土算力合作,已具备卫星影像数据智能检索等能力。在该国家基地,已引进海克斯康、天宝、航天宏图、中海达、南方测绘等100多家国内外空天信息数据链企业。

“从企业全国布局来看,湖北市场增长位居前列。”湖北省航天宏图中试谷科技有限公司总经理张艳平介绍,如果说不同卫星的数据是原料,那么航天宏图端出的就是满足不同口味的菜品,卫星数据产品将直达各行各业。

原料从哪里获取?紧邻武汉大学的珞珈创意园大厦,高分辨率对地观测系统湖北数据与应用中心坐落在此。机房里一排计算机,正在接收、储存和分析来自头顶500公里之上的高分卫星数据。

“无人机拍摄的照片,其覆盖范围只有方圆几公里,而高分辨率卫星(拍摄的)照片的覆盖范围可达方圆800公里。”中心总工、武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授张过介绍,“高分卫星”家族构建起我国自主高分辨率对地观测系统。高分湖北中心依托武大、建在武汉,数据处理水平居全国前列。

“中心承担着分发国家中心卫星数据的‘枢纽’功能,原始的数据‘一级品’进入湖北中心后,依托武大技术优势,被‘加工’为行业可用数据。”张过介绍,通过就近与本地运营商合作,卫星数据被“精加工”为智慧城市产品,用于预测农作物产量、监测水利洪涝灾害等,在汉落地“生金”。

张过介绍:“大量卫星数据资源在汉汇聚、分发,产业‘国家队’、创新‘国字号’及行业龙头纷纷建平台,当好‘二传手’,带动了地方空间信息产业的大幅发展。”

鸣飞伟业产品总监罗伟介绍“北斗 遥感”领域开发与应用。 记者何晓刚 摄

应用成链

从太空到指尖

荒滩戈壁,一座风电光伏项目矗立,新能源发电机组正在运转,未来能发多少电?

距地面3万多公里的地球同步轨道上,风云气象卫星不语凝望,并将“答案”悄悄传递。

一家位于武汉的企业,通过处理包括“风云”家族卫星在内的各类数据,不出门即可掌握“风云变幻”。

“全球海量的气象实况监测、数值模式、卫星遥感等数据——其中有很多数据,伴随气象数据开放,发烧友也能获取,而专业人士与发烧友的区别是:让这些云图、数字产生价值。”象辑科技行政副总裁吴杰介绍,企业布局在商业气象赛道,“靠天吃饭”,不仅能提供未来2小时逐分钟、未来24小时逐小时的气象预报数据,还开发了“新能源气象大模型”,为能源企业提供新能源功率预测。目前,企业产品已在国电投、中国华能等旗下数百个发电厂服役。

在武汉智能网联汽车国家级示范区,北斗高精度地图上了自动驾驶汽车,卫星赋能“聪明的车”不跑偏,知道“自己在哪”;在武汉,卫星定位技术“牵手”气象服务,预报实现定点、定时、定量。

武汉,正在致力于让空天服务可感可享、直达终端。

今年,“小巨人”企业鸣飞伟业即将发射一颗智能遥感试验卫星。

“仿佛是置于地球之上的摄像头,对着地球‘环拍’。人类想要知道太平洋上某一小岛或非洲某一段河流上发生的事,只要调取几分钟前的遥感影像就行了。真正随时随地开了‘天眼’。”鸣飞伟业产品总监罗伟向调研组介绍,企业自主研发全国产化、自主可控的遥感信息智能快速处理算法引擎,在对海量数据、原始卫星图像的处理上,能做到国内最快水平,未来有望降低卫星使用成本,人人用得起。

直指消费级应用,武汉大学正式启动“东方慧眼”星座项目,项目首席科学家李德仁院士这样畅想:未来,把信息通过通信卫星传到地面,再通过5G 传到大众手机上,实现太空与指尖的互联。

长江日报调研组记者在采访中发现,武大遥感技术学科连续7年排名全球第一,华中科技大学成立国内首个数字空天技术研究所。同时,武汉拥有刘经南、李德仁、张祖勋、龚健雅等多名院士天团。依托“高峰”和“高人”,武汉已成为世界级的创新策源地。

3年前,武汉空间信息行业企业总量已突破1000家,产业规模已突破500亿元。截至去年,全市仅北斗领域各类创新平台达37家,已实现北斗总营业收入560亿元,同比增长40%。产业仍在努力“长大”。

“大事业、小产业”。斗转科技园总经理邱锦向调研组描述此前的尴尬现状。仅与武汉大学隔一条街的斗转科技园,入孵70多家北斗产业链企业,已成为武汉北斗应用产业资源集聚度最高的区域之一,围绕终端服务,多家企业“链”上接力。

刘经南院士的学生赵齐乐,海外归来不久,成为我国第二代卫星导航系统重大专项专家组成员。2016年,赵齐乐成立开普勒卫星科技公司。

那一年,马斯克尝试在太空组建由近两万颗卫星组成的“星链”网络。开普勒也在地上组“网”,至今已建立1600余座地基增强站覆盖全国,有望成为国内首家实现全球北斗高精度位置服务的运营商。

“如果说开普勒是运营商,我们就相当于‘增值服务商’。”罗伟向调研组介绍,鸣飞伟业是开普勒的下游企业,主要研发生产以北斗应用为核心的高附加值应急产品,已在应急、水利、交通等民用场景中打开市场。

“上下楼就是上下游”,再无须舍近求远,两家企业同在斗转科技园内开展合作,并带动更多中小企业开展中试验证。

回望54年前,我国第一颗人造卫星发射成功。研制方案被凝练成12个字——“上得去、抓得住、听得到、看得见”。

如今,武汉盘活空天资源,正在迈向“用得起”“连成链”。

斗转科技园。 记者何晓刚 摄

空天地一体

更多商业模式在超大城市铺开

在沪渝高速武汉段上,一辆特种车辆正在稳定行驶。一张看不见的“空天地信息一体化”大网,正在护航。

头顶两万到四万公里的太空,北斗导航星座在为全球提供24小时全天候服务。

地上,开普勒卫星打造的上千个北斗地基增强站,将“北斗”定位精度从米级提升到厘米级。更清晰的“天眼”信息被传输至车辆的“黑匣子”——装载武汉梦芯芯片的北斗智能监管终端上,后者不断将车道级的卫星定位结果向监控平台汇集,精确告知“车在哪”。

而在沿途,通过鸣飞伟业装在车上的北斗高精度惯导、激光雷达测距、多光谱等影像传感器及伴飞的无人机,能实现全方位智能感知、实时探测及预警,并通过量子加密通信实时告知指挥中心“周围有啥”。

车辆享受如此“高规格”的安保护送,只不过是空天技术应用于武汉相关产业的日常。

在更低的城市低空,同样有一双双飞行中的“天眼”,与地面的传感设备一道,守卫城市。

在武汉之东,东湖高新区低空共享无人机应用示范区二期项目即将竣工验收,186架各类型无人机、128套各类型自动机库,覆盖光谷518平方公里全区域。这将成为国内首个全区范围全覆盖、百余架无人机全自动巡飞的低空经济创新实践。

在一座超大城市,高效有序规划空域资源,这在全国还是首次。四面环绕的“天空”基建带来物流、人流、资金流、技术流、信息流、数据流。

从空中俯瞰地面。北部,武汉天河机场拥有3座航站楼、2条跑道,为4F级别的机场,第三跑道正在建设当中;

东部,毗邻武汉,亚洲第一个专业货运机场花湖机场,载着武汉的光电子产品飞往欧洲,打开“空中出海口”;

西南部,汉南通航机场1600米长跑道,全国通航机场里最长,世界单体通航机库里最大,可停8架波音737飞机;

东北部,全国首个商业航天产业基地在此布局。

长江日报调研组记者梳理发现,当前,深圳、广州等多城抢抓低空经济产业发展机遇;长沙每年安排1亿元专项资金,重点支持北斗卫星导航技术应用;西安、浙江多地打造航空产业集群;海南、安徽等地围绕航天发射或航天制造等优势打造空天信息产业集群。

纵贯南北、横跨东西,唯有武汉全空域布局。从地面到低空,从高空到太空,拥有如此完整经济形态的城市,这座“天空之城”孕育的应用场景,在全国也不多见。

在武汉,空天产业拥有一个庞大的产业链,既包括“国家队”和产业链条上的创新企业,也有航天、低空经济、地理信息、人工智能等多个产业,武汉正在发挥空天数据等新质生产力要素的乘数效应,向空天谋发展,向空天要经济,在超大城市场景下探索更多未来商业模式。

(长江日报调研组:记者李佳 郝天娇 李昕宇 郑良中 执笔:李佳 通讯员陈静 唐诗 梁勇)

【编辑:王戎飞】

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