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国内外雷达卫星展望

随着小型化商业卫星平台的崛起,低成本的小型雷达卫星及星座将引领未来卫星遥感市场的潮流,并衍生出越来越多的应用场景。

  合成孔径雷达卫星(以下简称雷达卫星),是合成孔径雷达与卫星平台相结合的系统,可全天时、全天候的对地进行二维成像观测。

  与传统的可见光成像卫星相比,雷达卫星不受昼夜和天气限制,大大提高了侦察效率,基于此,雷达卫星占遥感卫星的比例将越来越高;同时,随着小型化商业卫星平台的崛起,低成本的小型雷达卫星及星座将引领未来卫星遥感市场的潮流,并衍生出越来越多的应用场景。

  海洋船只识别应用:在典型的合成口径雷达图像上,海洋水面呈现暗色调,船只呈现明亮光斑,不同类型的船只在雷达图像上的有典型的特征,通过AI算法,可以进行船只类别识别,如果匹配AIS信息,可以快速判定并定位非法船只(暗船),为相关单位及政府部门带来决策依据。

  海面溢油监测应用:海水被油膜覆盖时,表面更加平滑,雷达信号在其上发生镜面反射。在典型的合成孔径拉大图像上,油膜覆盖海面表现为暗黑色斑块或条带特征,与清洁海面相区分。油迹带的及时监测,对海洋环境污染预防及保护的意义十分重大。

  洪灾风险评估与量化应用:利用雷达卫星可近乎实时地抓取洪灾区域卫星图像,为相关企业或部门提供持续的最新的灾区影像,帮助其在全局层面掌握灾情动态,为其应急处理及决策提供依据。洪灾过后,可对淹没农田面积,淹没房屋面积进行量化评估,也可调取历史洪灾大数据,确保相关企业或部门准确进行洪灾定损及精算。

  地震、滑坡监测应用:雷达卫星具有独有的干涉成像功能,可以获取同一地区具有一定视角差的两幅具有相干性的单视复数图像,并由其干涉相位信息获取地表高程信息,精度可达毫米级。基于此,干涉合成孔径雷达图像可以用来监测活跃地震带及滑坡的微小形变信息,帮助相关单位及部门及时作出灾情预警及评估等决策。

  无人机机载雷达应用:随着无人机平台的广泛使用,小型化的无人机机载合成口径雷达有望成为无人机观测设备的标配,在军民用遥感观测领域发挥越来越重要的作用。

  针对雷达卫星及机载雷达的市场,军用需求是毋庸置疑的,与此同时民用需求是多元的且不断发展创新的。但是,无论军用或民用,全球都面临着一个共同的问题,即数据稀缺且价格高昂。国内更甚,尤其是在民用领域目前我国雷达卫星数据仍需大量进口。

  一直存在着的巨大市场需求及市场痛点,催生了国外商业航天在雷达领域的创新,比如芬兰的ICEYE及美国的Capella Space,陆续于2019年成功发射了自己的小型化商业雷达卫星,通过为客户提供低成本的雷达数据获得了市场与政府的高度认可及政策支持。

  中国目前也有一家对标公司业务聚焦于雷达卫星,即北京智星空间科技有限公司,该公司成立于2018年5月10日,是国家高新技术企业和国际宇航联合会IAF的成员单位。公司以合成孔径雷达星载一体化设计为切入点,逐渐打造雷达卫星、雷达载荷及雷达卫星数据应用产品,与合作伙伴共建卫星遥感时空大数据应用生态,致力于成为全球领先的具有核心竞争力的合成孔径雷达卫星制造与运营商。

  智星空间计划2021年发射具有完全自主知识产权的小型雷达卫星。目前该公司星载一体化设计的小型雷达卫星SmartEye-X1顺利研制中,其中用于雷达卫星技术验证的机载雷达SAR-X1已经研制成功并且形成了标准产品进行市场化销售;加之该公司技术团队在卫星平台方向的技术积累和工程实践经验,智星空间已在商业航天的星载一体化雷达卫星制造领域构筑自己的核心技术壁垒,在未来的商业竞争中具有成本优势和快速技术迭代能力。

国内外雷达卫星展望

智星空间在唐山南湖公园成功验证机载雷达SAR-X1及其成像图

  总之,智星空间研制并成体系化部署小型化合成孔径雷达卫星系统具有现实的商业价值与战略意义,并且该雷达卫星系统也可以用于行星(含月球)深空探测和小行星采矿等广阔的未来场景。

国内外雷达卫星展望

星空间星载一体化设计的小型化雷达卫星SmartEye-X1

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