2006年中国卫星应用进展

葛榜军

（北京空间科技信息研究所）

　　摘  要  对2006年中国卫星应用领域相关的国家政策、应用卫星的发展以及在卫星遥感、卫星通信和卫星导航、航天育种等方面取得的重大进展进行了评述。
　　关键词  卫星遥感  卫星通信  卫星导航  航天育种　　　　一、国家政策规划卫星应用产业
　　《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出：推进航天产业由试验应用型向业务服务型转变，发展通信、导航、遥感等卫星及其应用，形成空间、地面与终端产品制造、运营服务的航天产业链。将“建设对地观测和导航定位卫星系统、民用卫星地面系统设施及应用示范工程”列入国家高技术产业工程重大专项。
　　2006年10月12日，国务院新闻办公室发表《2006年中国的航天》白皮书，全面总结了2000年《中国的航天》发布五年来空间应用取得的重大进展，对于未来发展指出：加强空间应用，推进航天产业化进程。加强空间应用技术的开发，推进资源共享，扩大业务应用。以通信卫星和卫星遥感、卫星导航、运载火箭为重点，积极构建卫星制造、发射服务、地面设备制造、运营服务的航天产业链。加强空间技术的二次开发和提升传统产业。
　　国防科工委根据《航天“十一五”发展规划思路》，发布了《“十一五”民用遥感卫星应用技术研究项目指南》，指明了“十一五”我国民用遥感卫星应用技术发展方向，突出了卫星应用技术研究重点，以《指南》引导有关部门、行业开展相关研究，促进卫星数据和应用成果共享，提高我国民用卫星遥感应用水平，为我国民用遥感卫星及应用技术的发展奠定基础。
　　国家和主管部门不断出台各项政策表明：国家已将建设卫星系统、发展卫星应用产业作为高技术重点产业予以规划和扶持。在国家政策的导引下，以往的卫星应用分而散、广而弱的局面将逐步改观。
　　二、应用卫星继续发展  奠定应用基础
　　2006年，我国相继发射了遥感卫星一号、实践八号育种卫星、实践六号科学试验卫星02组（A、B）、中星22号A通信卫星、鑫诺二号通信卫星和风云二号D地球静止轨道气象卫星。除鑫诺二号外，其余卫星运行正常。而已经在轨运行服务的卫星亦运行良好，在轨运行的卫星达20余颗。风云二号C星和风云二号D星形成双星运行，将有效提高我国气象卫星业务运行系统的可靠性和精度，并将实现风云二号从“业务星”到“服务星”的转变，提供更加稳定、连续、高质量的气象服务,为卫星应用的持续开展提供基础。遥感一号卫星与资源一号、中国资源二号和北京一号卫星构成了不同分辨率、不同图像类型的陆地遥感卫星群，能够快速有效地获取我国资源调查和环境监测所需的遥感数据。北斗一号导航系统在管理单位的精心维护下，系统稳定性不断提高，2005年系统可靠性达99.97%，自2005年7月27日以来，系统连续稳定运行，这使得北斗导航系统应用向各行各业逐步扩展，为国家重大活动实施和工程建设发挥了保障作用。
　　三、土地利用动态遥感监测效果显著
　　1999年开始实施的土地利用动态遥感监测项目是新一轮国土资源大调查“土地资源监测调查工程”的旗舰项目，至2006年，各项管理制度、技术规范、运行模式和成果应用已逐步实现程序化、规模化和市场化。较好地完成了《土地利用动态遥感监测工作方案》规定的各项任务，基本达到了预期的目标。
　　该项目是在年度土地利用变更调查、详查、县市级土地利用数据库建设的基础上，充分利用最新遥感数据（RS）、全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）以及地面调查和计算机网络通信等技术手段，建立土地利用动态遥感监测体系，实现对重点地区、热点地区和特定目标土地利用状况连续的、多周期的快速监测。主要对50万人口以上城市、国家级开发区（园区）、部有关重点工作涉及区域、领导关心的特定地区及其它经济建设热点地区，开展以新增建设用地及其占用耕地、土地利用总体规划执行情况、基本农田保护状况和资源与生态环境变化为中心内容的遥感监测，为国土资源调查、规划、管理、保护与合理利用提供基础信息和技术支持。
　　“十五”期间，土地利用动态遥感监测项目因其广泛、快速、真实、准确的丰硕成果，在中国掀起了土地利用动态遥感监测高潮。在国家宏观调控、制订有关政策法规和国土资源调查、规划、保护、合理利用及土地执法监察等管理工作中发挥了重要作用。
　　2006年末，国务院已正式批准开展第二次全国土地调查。国土资源部正在积极行动，全力推进第二次土地调查的各项前期准备工作。该项调查将立足现有的调查基础，充分利用遥感、信息系统等新技术手段，利用3年时间，对全国的土地利用现状进行一次全面调查。获取现阶段全国每一地块土地资源状况，建立起覆盖全国的土地利用数据库，及时为国土资源日常管理提供真实准确的土地基础资料，为有效实施土地宏观调控提供重要手段支持。　　        　　四、卫星通信技术为建设新农村助力
　　航天卫星通信技术服务“三农”带来显著成效。通过通信卫星，生活在西藏阿里高原、新疆天山深处的农牧民生平第一次用上了电话。借助航天卫星通信技术实施的“村通工程”，已使我国行政村通电话率在2005年底达到了97％，比5年前提高了8个百分点；而到2010年，剩余两万多个不通电话行政村的“数字鸿沟”也将填平，我国将结束目前尚有行政村不通电话的历史。
　　而广播电视“村村通”工程的实施，到2005年，已使全国边远地区的86270个行政村、9700万人收听收看到广播电视。全国广播和电视的综合人口覆盖率分别达到94.48%和95.81%。其中卫星广播电视应用为提高广播、电视在边远地区和山区的覆盖率起了重要作用。
　　为加快农村通信和信息化建设，促进社会主义新农村建设步伐，信息产业部确定了2007年底实现“村村通电话”“乡乡能上网”、“十一五”期间村通工程向自然村延伸的目标；在大力开展村通工程，解决农村居民打电话难的问题的同时，逐步向新的目标迈进，开发农村适用的信息资源，提高已通电话农村地区的信息化应用程度，促进农村通信向较高层次发展。提高农村信息化应用水平。
　　广播电视“村村通”和电话“村通”工程的实施，构建了农村信息交换的桥梁，开辟了农村获取和发布信息的渠道，将逐渐消除城乡的数字鸿沟，使农牧民的文化生活质量得以改善。卫星通信已经成为社会主义新农村建设的助力手段。
　　五、中国开建自主全球卫星导航系统  中欧导航卫星合作亮红灯　　    　　2000年以来，我国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”，建成了北斗导航试验系统。该系统可在服务区域内任何时间、任何地点，为用户确定其所在的地理位置信息，并提供双向短报文通信和精密授时服务。目前，系统已在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。
　　2006年，我国开始建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统，北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10m，授时精度为50ns，测速精度为0.2m/s。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务信息。北斗卫星导航系统与GPS和GLONASS系统最大的不同，在于它不仅能使用户知道自己的所在位置，还可以告诉别人自己的位置，特别适用于需要导航与移动数据通信场所，如交通运输、调度指挥、搜索营救、地理信息实时查询等。
　　为提高北斗卫星导航系统与其他全球卫星导航系统的兼容性，促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用，中国愿意与其他国家合作，共同发展卫星导航事业。
　　中国政府建立自主导航卫星系统的计划引起国际特别是欧洲政府和产业界官员的高度关注。欧盟交通部长们在辩论中国在伽利略卫星导航计划中应起何种作用时，几乎一致认为“不应让中国成为新的伽利略监管机构的正式成员，因为该机构拥有伽利略的所有权及管理权”。伽利略监管机构将于2007年建立，取代之前的伽利略联合执行体。伽利略监管机构是只有欧洲人参加的实体，是未来伽利略的业主和管理者。因而，中国等加盟伽利略计划的非欧洲国家与伽利略的伙伴关系就此而止，中国也将难以使用伽利略的加密公共特许业务，中欧伽利略合作前途难料。　　   　　六、海底电缆中断  卫星通信应急
　　12月26日晚20点25分，我国台湾海域分别发生7.2级、6.7级地震，使众多路由经过台湾的海底光缆系统陆续发生中断，造成国内与国际的主要网络和通信发生故障和中断。历经一个多月的抢修，才得以安全恢复。受此影响，中国大陆至台湾地区、美国、欧洲等方向国际港澳台通信线路大量中断，国际港澳台互联网访问质量也受到严重影响。国际港澳台话音和专线业务也受到波及。
　　目前全球国际通信的95％依靠海底光缆实现，只有5％靠卫星通信系统来完成。截至2005年底，中国网通的国际带宽总容量达到了250G（包含国际海缆容量和陆缆容量），参与投资的国际海底光缆超过5条以上。
　　如此大规模海底光缆集体中断事件尚属第一次遇到。各方面采取了各种措施紧急应对：
　　中国银行一般采用两套应急备用系统，此次地震引起网络中断后，银行已经启用了卫星系统；中国网通、中国电信与境外合作运营商、海缆管理组织和卫星组织进行积极联系，采取卫星通信及其他备份网络的紧急通信预案，减少影响，尽快疏通国际通信业务。
　　在电缆遭到破坏的情况下，短途可以采用无线电“微波方式”，但其距离仅能维持在几十千米内。如果长途传送信息，还要通过卫星通信等方式。
　　此次海底光缆中断，再次将卫星通信在全球国际通信中的作用和地位推向现实，这对卫星通信实现大的突破是难得的机遇，但要获得突破还面临重大挑战。
　　由于地面光缆通信的技术较成熟，容量较大，如目前中美海缆已能达到相当于同时处理100万个电话通话的水平，相对而言卫星的容量就只有地面光缆的1／10甚至更少，国际互联网在内的数据业务若都用卫星处理，对用户来说，速度可能就慢很多。这就要求卫星通信在发挥覆盖广、接点少、稳定性高的优势的前提下，扩展容量，提高传输速度，不仅要作为应急备份，而且要成为主要国际通信方式之一。
　　七、地球资源卫星数据广泛应用
　　地球资源卫星在遥感对地观测体系中占有重要地位，是技术最为复杂、应用最为广泛的卫星系统，代表着一个国家空间对地观测的整体水平，成为对地观测发展的重要标志。 我国先后发射了两颗中巴地球资源卫星和3颗中国资源二号卫星，大大提高了卫星系统的数据获取能力。
　　我国地球资源卫星已广泛应用于农业、林业、灾害监测等众多领域，体现了资源卫星一星多用的特点。卫星数据产品的国内用户已遍及全国，也涵盖了朝鲜、蒙古等周边国家。至2006年末，我国接收、处理中巴地球资源卫星各类存档数据83.5万余景，拥有注册用户2000余家，长期用户200余家。从2006年4月1日起，国防科工委对中巴地球资源卫星数据实行免费分发政策，以扩大应用，发挥效益。一年中，向各领域用户分发了近8万景数据。
　　根据国家统一规划，国家对地观测数据中心和全国陆地卫星数据接收站网开始建设，它的最终建成，将作为国家面向未来航天遥感的基础设施，统一接收国内、国际各类陆地卫星数据。在国家“十一五”和未来的一段时间，将承担中国资源卫星、中国环境减灾小卫星等陆地观测卫星的接收任务，并继续承担国外相关卫星的接收、处理与分发的任务。
　　八、鑫诺二号直播卫星故障  卫星直播进程受阻
　　10月29日，在西昌卫星发射中心“长征三号乙”运载火箭将鑫诺二号通信广播卫星送入太空。但由于定点过程中出现技术故障，卫星太阳帆板二次展开和通信天线展开未能完成，致使卫星无法提供通信广播传输服务。
　　这一失利对于正在迅速发展的中国航天事业是一次不小的挫折，使卫星连续发射运行成功的进程产生了停顿；中国直播卫星产业受鑫诺二号失利影响更大，作为中国第一颗直播卫星，鑫诺二号的升空一度被认为是“中国广播电视事业的历史性时刻”。而这一失利，推迟了中国广播电视直播的“历史性时刻”的到来。
　　鑫诺二号可同时支持200多套标准清晰度电视节目，广泛用于广播、直播和通信等业务。这颗直播卫星原本计划将用1/3的资源向全国发送公益性的47套电视节目和47套广播节目，其余2/3将用于发射商业化节目。
　　鑫诺二号的一个重要使命是服务国家广播电视“村村通”工程，把清晰的广播电视节目送到光缆、光纤无法到达的偏远山区。“中国要解决农村看电视的问题，只有依靠(直播)卫星。”直播卫星的运行将使这一数字达到国际先进水平的99%甚至99.5%。由于卫星发生故障可能将这一计划推延几个月的时间。
　　11月份发布的《中国直播卫星产业报告》称：卫星升空本身存在技术风险，鑫诺二号卫星出现问题在情理之中，因故障造成的直播卫星计划虽然将推迟一年实施，但这同时也给卫星产业发展一个准备的时间。
　　鑫诺二号卫星的备份星中星9号将在2007年发射，实现鑫诺二号卫星的功能，广大电视工作者和用户热切期待着这一时刻的到来。　　　　九、航天育种工程实施
　　９月９日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功地将实践八号育种卫星送入预定轨道。9月24日，经过15天太空飞行的实践八号育种卫星回收舱准确落入预定回收区域，成功回收，圆满完成了诱变育种实验和机理研究等空间运行试验任务。
　　卫星上装载粮、棉、油、蔬菜、林果花卉等9大类约215kg、2000余份农作物种子和微生物等材料，用于进行空间环境下的诱变飞行试验。共包括了152个物种，其中植物133种、微生物16种、动物3种。搭载数量和种类是我国自1987年开展航天育种研究以来规模最大的一次。种子回收后，农业部将组织农业科研单位进行育种筛选，培育高产、优质、高效的优异新品种，并进行推广。
　　9月26日，实践八号育种卫星返回，农作物种子由国防科工委主任张云川正式交付农业部部长杜青林。我国首颗育种卫星胜利完成使命，中国航天育种工程迈入新阶段，地面育种等科研工作全面展开。
　　截至实践八号卫星成功发射前，我国先后进行了13次70多种农作物的空间搭载试验，特别是“十五”期间，航天育种关键技术研究取得显著进展，在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上诱变培育出一系列高产、优质、多抗的农作物新品种、新品系和新种质，其中目前已通过国家或省级审定的新品种或新组合有20多个，并从中获得了一些有可能对农作物产量和品质产生重要影响的罕见突变材料。
　　利用航天诱变技术进行农作物育种，是快速培育农作物优良品种的重要途径之一。实践八号育种卫星的发射，必将加强航天育种应用基础理论的探索和研究，进一步深化航天育种技术方法的研究，扩大品种应用范围，有利于促进航天育种持续健康发展，继续保持我国在该领域的国际先进性、创造性及航天育种产品开发方面的世界领先地位，并为提升我国粮食综合生产能力和农产品市场竞争力提供重要的技术支撑和保障。
　　摘自《卫星应用》

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