智库观察 | 空客集团2017年航天发展研究
本文为《全球三大宇航防务公司2017年航天发展研究》之（三），发表于《卫星与网络》杂志2018年1&2月刊
据欧洲工业界预测，短期内至少50%的通信卫星将使用电推进技术。
（1）欧洲通信卫星-172B卫星
2017年6月2日，欧洲通信卫星-172B（Eutelsat-172B）成功发射，在11月正式向欧洲通信卫星公司（EUTELSAT）交付，开始商业服务。发射后，ADS公司有10颗在轨卫星用电推进保持轨位，6颗全电推进卫星正在按合同研制。Eutelsat-172B卫星使用全电推进动力，大约节省了卫星40%的质量，推进系统质量仅相当于化学推进卫星的1/6。
Eutelsat-172B卫星创新方案体现在：①一对机械臂，随时可定向电推进器，控制推力方向与姿态；②分布在全球的宽角度定位一体化系统（WALIS）地面站网络，由ADS公司开发，控制轨道提升，直到卫星进入地球静止轨道；③ADS开发的星上多端口放大器（MPA）技术，可在使用需求增加时对每个点波束分配更高功率；④3D打印技术用于星上多个部件，包含一个支架，是原来生产支架质量的65%。电推力、高功率、机械臂与3D打印技术在该卫星集于一体，是未来公司竞争力的重要元素。
全电推进卫星Eutelsat－172B
（2）巴西天空-1卫星
2017年2月15日，巴西天空-1（Sky Brasil-1）卫星成功发射。该卫星是ADS公司为美国电话电报公司（AT&T）/美国电视直播公司（DirecTV）制造的第二颗卫星，是欧洲星－3000X（Eurostar-3000X）平台第44颗卫星，质量6t，功率16kW，是双推进系统，化学推进用于初始轨道提升，电推进用于保持轨位，寿命15年。
（3）SES-10卫星
2017年3月31日，ADS公司研制的SES-10通信卫星成功发射，为中南美洲、墨西哥和加勒比海地区提供到户电视广播、企业和移动服务。该卫星采用电推与化学推进混合动力系统，是ADS公司为欧洲卫星公司（SES）研制的第10颗卫星，作为SES星座的补充容量或直接替代功能。
SES-10卫星运至发射场
（4）回声星-105/SES-11卫星
2017年10月11日，ADS研制的回声星-105（EchoStar-105）/SES-11卫星成功发射，是高功率电推与化学推进混合动力的Ku与C频段通信卫星。该卫星是双任务卫星，由EchoStar公司和SES公司共同运营。11月2日，ADS公司将卫星控制权转交给SES公司。
EchoStar-105/SES-11卫星运往发射场
（5）土耳其卫星-5A和5B卫星
2017年11月9日，ADS公司与土耳其卫星公司（TURKSAT）签署合同，将研制土耳其卫星-5A和5B（Turksat-5A和5B）通信卫星，基于ADS公司的Eurostar-3000平台最新的电力轨道提升（EOR）技术，在初始轨道提升和轨位保持过程中都采用全电推力作为动力。这是ADS公司首个土耳其卫星合同，也是土耳其首颗全电推进卫星。
Turksat-5A是Ku频段广播卫星，覆盖土耳其、中东、欧洲、北非和南非， 2020年在轨交付。Turksat-5B是Ku和Ka频段卫星，高通量载荷50Gbit/s，覆盖土耳其、中东、非洲部分地区，2021年在轨交付。2颗卫星是第7、第8颗基于Eurostar-3000e平台的卫星。
Turksat-5A（上）和Turksat-5B（下）卫星
（1）“哨兵”系列卫星
2017年3月7日，哨兵-2B（Sentinel-2B）卫星成功发射，用于完成欧洲地球彩色视图任务。Sentinel-2A已于2015年发射，与当前的Sentinel-2B完全相同，但轨位相差180°，双星可在5天时间里将地球56°（S）～84°（N）的地球表面扫瞄一遍生成图像。
Sentinel-2双星还可使用当前ADS公司在轨的“欧洲数据中继卫星”（EDRS），EDRS在多个地球静止卫星和近地轨道卫星上拥有激光通信载荷，提供高速数据中继。Sentinel-1和2卫星是首批配备激光通信终端的观测卫星。
2017年10月13日，ADS公司研制的污染监测卫星——Sentinel-5P卫星成功发射。该卫星采用天体平台-L250M（AstroBus-L250M）。有效载荷为对流层监测仪器（TROPOMI），可测量臭氧、二氧化氮、二氧化硫、甲烷与其他大气污染物含量，有助于污染跟踪和预报。
Sentinel-5P卫星在清洁室
（2）“帕斯”卫星
2017年，“帕斯”（PAZ）卫星在马德里工厂进行了总装，将于2018年早期发射，轨道与德国的“X频段陆地合成孔径雷达”（TerraSAR-X）卫星和“X频段陆地雷达附加数字高程模型”（TanDEM-X）卫星相同，将进一步壮大ADS公司雷达卫星星座，增强地面动态目标的精准监测能力，与ADS公司的斯波特-6/7（SPOT-6/7）、昴宿星-1A/1B（Pleiades-1A/1B）和“灾害监测星座”（DMC）等光学卫星星座共同组成产品系列。
PAZ卫星由西班牙国防卫星公司（Hisdesat）拥有，未来应用与建设由Hisdesat与ADS公司联合开展。该合成孔径雷达（SAR）卫星将干涉测量重访周期减至平均4～7天，而当前是11天。PAZ卫星还配备了船舶自动识别系统（AIS），首次实现同时捕获船只AIS信号和SAR影像，增强了全球范围的海上监视能力。
装箱前的PAZ卫星
（3）新一代“昴宿星”星座
2017年，ADS公司开始生产4颗新光学卫星组成新一代昴宿星（Pleiades Neo）星座，计划2020年发射，加入ADS公司现有的10颗地球观测卫星，面向商业和政府应用。该星座完全由ADS公司投资、制造、拥有、运营，将服务15年。
该卫星拥有激光通信技术，是首个使用“太空数据高速路”激光中继通信系统的商业卫星星座，速率达到1.8Gbit/s，每颗卫星每天可增加500000km2、0.3m分辨率影像数据，每天可对地近实时传输40T的数据（当前卫星往往有几小时的延迟）。ADS公司新的地面设备将增强信息访问、机器学习、自主分析、多任务能力和海量图像数据处理能力。数据可用于及时评估灾害，得到最前线的民用和军用反馈，也会导入“一站式图集”（OneAtlas）数据库在线平台，市场前景非常可观。
Pleiades Neo卫星
（4）MERLIN卫星
2017年2月17日，ADS公司与德国航空航天中心（DLR）签署合同，研制德法共同拥有的地球观测卫星“甲烷遥测光探测与测距任务”（MERLIN）卫星及其载荷与地面段。ADS德国分公司开发有效载荷及其地面段，ADS法国分公司负责全系统设计，研制卫星平台并集成仪器。德国航天局正在与法国航天局（CNES）联合致力于MERLIN卫星开发。
MERLIN卫星拥有激光雷达测距传感器（LIDAR），可在500km高度监测甲烷含量，将生成甲烷的全球分布图。MERLIN卫星LIDAR仪器使用两套激光仪器发射激光，但波长不同，一个被甲烷吸收，另一个不被吸收，通过两个激光反射散射的差别，从而测量甲烷含量。再加入风速风向数据，可以得出全球甲烷流动图，并评估对区域的影响。
（5）“地球云和气溶胶辐射探测”卫星
2017年4月19日，“地球云和气溶胶辐射探测”（EarthCARE）卫星在ADS公司卫星中心（德国）首次迎来了日本的云剖面雷达（CPR）有效载荷进行集成测试。ADS公司是EarthCARE卫星的主承包商，主要服务于欧洲航天局（ESA）的云、气溶胶与辐射研究任务。EarthCARE卫星将于2019年发射，通过太阳辐射与地表热辐射来收集全球同时观测的云和气溶胶含量数据，建立数字化天气与气候模型。
测试中的EarthCARE卫星
开放卫星数据
One Atlas访问接口
“一站式图集”（One Atlas）是ADS公司专业级数据库，提供最新的SPOT卫星全球1.5m分辨率影像和Pleiades卫星0.5m分辨率影像；可提供24h在线访问，持续更新，12个月内全球陆地数据会全部更新一遍；可在与ADS公司合作的各类实体之间充分共享，不存在安全或隐私问题。
（1）对俄罗斯地球观测公司和搜索引擎开放
2017年5月24日，ADS公司与俄罗斯地球观测公司——ScanEx公司签署4年合同，ScanEx公司可通过ADS公司的One Atlas接口访问其光学卫星影像数据，覆盖地面面积1.8亿平方千米。同时，俄罗斯著名门户网站公司Yandex将从ScanEx公司购买卫星影像数据，用于Yandex地图门户网站。
（2）对美国卫星影像分析公司SpaceKnow开放
2017年，ADS公司开始为SpaceKnow公司提供One Atlas访问权限，从而发挥新的分析能力，行业面向金融、国防和建筑。
SpaceKnow公司是2013年在美国加州旧金山成立的一家公司，提供卫星影像分析、变化检测、目标跟踪和时间预测等服务，产品用于监视经济活动，其个人客户和企业客户，很多是福布斯500强。SpaceKnow公司最有名的产品是中国卫星制造指数（China Satellite Manufacturing Index），通过成千上万张卫星影像观测中国6000多工厂，分析其制造活动。
（3）对英国初创公司Bird.i开放
2017年2月27日，ADS公司与2016年新成立的英国Bird.i公司达成协议，Bird.i公司可在线访问One Atlas数据库，进行专业研究开发或者娱乐。ADS公司非常支持Bird.i公司应用数据开拓更广泛的市场应用和服务，将卫星影像可视化服务于更多行业。双方形成了很好的优势互补。
（1）为意大利石油燃气公司提供遥感卫星产品和服务
2017年5月，ADS公司和意大利小型遥感数据开发应用公司Planetek Italia联合获得一项合同，共同为意大利的多国石油燃气公司埃尼（Eni）提供高分辨率地球观测影像和服务。
两家公司将支持Eni公司获取有价值信息，用于规划、监测、分析报告活动等，如：海上监视、船只监测、溢油检测、海冰监测、国内油气趋势监测。未来两家公司将持续为Eni公司或更多的大型能源公司提供卫星产品和增值服务，支持大型企业决策。
（2）创建指数促进农业气候保险发展
到2017年3月，ADS公司创建的Fodder生产指数（Fodder Production Index）用于监测草地生长刚满一年，也就是该指数商业活动的首年，就被大量保险公司使用，与法国农民和农业保险公司签订了1400份相关合同，涉及面积1070km2，可用于评估和赔偿，专业人员也无需到现在察看。
Fodder生产指数产品基于一系列卫星，影像每10天更新一次，每月和每年的地表产量数据库都会生成。其在2015年获得法国农业部批准使用于评估由于气候问题带来的农牧业减产，法国农业部下属的科学专家委员会已批准在保险产品中使用该指数。
（3）Sentinel卫星用于农作物监视
2017年3月，ADS公司开始将Sentinel-2A和3A卫星用于农业服务。
ADS公司15年前启动了“农场之星”（Farmstar）服务，基于遥感数据为法国1.8万农民的农作物生长提供精准农业服务。Sentinel-2A卫星2016年12月用于该服务中，补充SPOT卫星和DMC卫星能力。随后，Sentinel-2B卫星也加入，两颗Sentinel卫星的加入大大增强了Farmstar服务能力。
Fodder生产指数以往主要基于“中分辨率成像光谱仪”（MODIS）卫星影像，监视法国草地生长情况。从2017年开始，MODIS数据逐渐被Sentinel-3A卫星替代，以更丰富的光谱数据监测牧场植被覆盖的变化情况。
农业是卫星观测市场的一个重点方向，当前和未来迫切需要监视农作物生长周期。
（4）为费列罗和雀巢公司使用“零砍伐”棕榈油承诺提供验证
2017年6月22日，ADS公司与非营利性组织森林信托公司（TFT）、雷达专业公司“萨视觉”（SarVision）公司启动了“椋鸟”（Starling）服务，用卫星数据验证“无砍伐”承诺执行情况。
在此之前，ADS公司进行了为期6个月的椋鸟服务前期工作，面向“费列罗”（Ferrero）公司和雀巢（Nestlé）公司的棕榈油供应链，能够准确、客观、高精度地监测并鉴定种植地热带雨林覆盖的变化情况。过去一年里，做出零森林砍伐承诺的公司数量增长了22%，增至4471家，而在这之前，验证这方面的承诺是很困难的，因为主要靠人力在地面上检查。
基于Starling服务，使费列罗和雀巢公司能够拿出监测数据管控其供应链中棕榈油种植情况，未来更好地履行“零砍伐”承诺，保持政府关系、股东关系、客户关系和合作伙伴关系。
ADS公司启动“椋鸟”服务
（1）“太阳轨道器”完成系统集成测试
2017年8月，ADS公司为ESA研制的“太阳轨道器”（SO）正在ADS英国分公司工厂中进行最后总体装配，包含10台设备，并进行全系统测试，年底进行防热罩、天线和支撑结构安装。SO将深入研究日冕及整个太阳表面细节，如太阳风、太阳磁场等。
SO将于2019年2月发射进入地球附近的太阳轨道，在下一次发生日全食时，即2019年7月2日，SO将开始它3.5年的太空飞行旅程，去接近太阳。
组装中的“太阳轨道器”
（2）“贝皮·哥伦布”水星探测器完成系统测试
2017年7月6日，ADS公司宣布“贝皮·哥伦布”（Bepi Colombo）飞船将于2018年10月发射去往水星，飞行7年后约在2025年到达水星，这是欧洲首个去往水星的任务，目前已完成系统测试。
贝皮·哥伦布由ESA、JAXA和ADS公司合作研制，其中ADS作为主承包商，带领来自16个国家的83家公司开展研制工作。贝皮·哥伦布包含2个独立的轨道器，其中水星行星轨道器（MPO）由ESA研制，水星磁层轨道器（MMO）由JAXA研制。贝皮·哥伦布任务距离太阳仅5800万千米，ADS公司设计隔热材料时采用了50层的陶瓷和铝制品，天线采用防热钛加上涂层。
贝皮·哥伦布飞船任务概念
2017年6月，ADS公司与一网公司（OneWeb）合资的一网卫星公司（OneWeb Satellite）位于法国图卢兹的首批卫星总装生产线建成，厂房占地4600m²。
ONEWEB公司星座示意图
卫星工厂生产线将加入人机协同工作，80%的实际组装由人来完成，所有的测试靠自动化完成，包括用于拧螺丝和增强现实的地理定位工具。其中，协作机器人（Cobots）是一种与人协同工作的机器人，可帮助工人提起重物，或完成关键定位任务。
卫星工厂包含自主系统、测试设备、数据采集等能力，可缩短组装时间，分析工厂性能和流程改进，近实时检测和纠正制造流程中的异常。通过OneWeb Satellites公司制造的卫星，除OneWeb公司星座项目之外，ADS还可销售给全球的商业客户或政府运营商。
在当前卫星研制领域，生产小卫星的能力大约是1年15颗，但在新的生产线上，ADS公司将达到1天生产2颗通信小卫星的能力。ADS公司将借鉴自家航空飞机生产线中的流程和标准，使用军用航空和自动化工业中的标准和电子产品，通过最少化部件种类，降低大量卫星生产的成本。
ONEWEB公司小卫星示意图
OneWeb Satellites公司在图卢兹的工厂
2017年，阿里安-5（Ariane-5）运载火箭共发射6次，均在库鲁发射场执行，分别为在2月14日发射了Sky Brasil-1卫星与电信-3S（Telkom-3S）卫星，在5月4日发射了地球静止轨道国防和战略通信卫星-1（SGDC-1）与韩国卫星-7（Koreasat-7），在6月1日发射了卫讯-2（ViaSat-2）与欧洲通信卫星-172B（Eutelsat-172B），在6月28日发射了希腊卫星-3/国际海事卫星S波段欧洲航空网（HellasSat-3/Inmarsat-S-EAN）卫星与地球静止卫星-17（GSat-17），在9月29日发射了国际通信卫星-37e（Intelsat-37e）与日本的广播卫星-4a（BSat-4a），在12月12日发射了伽利略-19～22（Galileo-19～22）卫星。2017年全年未进行M51潜射战略导弹试射。
阿里安-5火箭
阿里安-6火箭
ADS公司在2017年将更多的业务重心放在了卫星领域，且比以往更加聚焦，着力打造以卫星新技术、卫星数据新应用为主的卫星新生态。
2017年，ADS公司卫星新技术层面主要以混合电推进和全电推进作为通信卫星的新技术突破方向，大力推向市场并在轨应用，几乎覆盖了2017年及未来所有入轨的通信卫星，将大大提升卫星推进系统的运行优势，是ADS通信卫星平台革新的重要趋势。另外，卫星遥感数据方面不但提供影像直接支持各行业发展，实现商业价值，还以One Atlas为对外接口，降低门槛授权各专业公司使用数据开发数据产品。
目前是在欧美国家将这些数据产品商业化，未来有望实现显著经济效益，且向全球各地区进一步推广。另外，成立于2016年的空客-赛峰运载火箭公司(Airbus Safran Launchers)正在运营，意味着ADS将与赛峰集团(Safran)共同承担运载火箭与战略导弹的未来开发与升级，而不再是独立承担。这有助于ADS公司将更多的精力用于卫星领域的开发。
当前，ADS公司交付的卫星产品种类逐渐增多，可国际合作的领域也在扩展。2017年，ADS公司在卫星领域全产业链加大发展力度，不仅能够实现从卫星系统研制、在轨运营到支撑行业应用，且能够带动数据、决策等下游产业共同发展，已经形成了非常成熟完整的卫星新生态。未来有望进一步扩大规模和市场空间。
基于ONEWEB公司星座项目
开启卫星制造变革
OneWeb公司的星座项目大约需要大约1000颗小卫星，而全球各宇航公司也纷纷提出类似这种小卫星星座的发展计划，且进展迅速。ADS公司目前牢牢把握住了进展相对较快的OneWeb公司项目，为其短期内研制大批量小卫星。这要求ADS公司彻底变革小卫星生产制造模式，这也是ADS寻求新的核心竞争力的重要契机。
2017年在法国图卢兹建立的卫星生产线已开始运营，未来在美国的生产线也会投产。借助OneWeb公司的星座项目，ADS未来会不断将卫星制造流程成熟化、智能化，使卫星生产如普通生产线上的手机或汽车等产品一样自动化、流水化，并推广至各类卫星批产项目，加速全球卫星部署竞争节奏。