2018商业航天30强丨5次太空任务发射超十星，天仪研究院力求创新突破

卫星制造 作为卫星 商业航天 产业链的中游，其角色作用一直至关重要。首先，不论是科研院校对于地球物理空间研究所需的科学试验，或是商业公司对于卫星星座的组网与搭建，所依靠的产品支持都是卫星；其次，对于商业航天产业链下游卫星运营服务商来说， 通信卫星 、导航卫星与 遥感卫星 的数据信息获取与收集，所依赖的产品支持也是卫星。因此，作为个体存在的卫星是商业航天产业链中不可或缺的一部分。

天仪研究院，成立于2016年，是一家专注于研制面向商业市场的航天系统与载荷，通过研发低成本微小卫星为国内外的科研院所、大学和商业公司提供短周期、低成本、一站式的商业化微小卫星整体解决方案。在近三年里，天仪研究院依靠自己敢于创新与突破的试验精神，完成了先后五次发射任务，取得了成功发射超十颗卫星的优秀成绩。

天仪研究院CEO杨峰告诉亿欧：“如何利用新技术来降低成本是我们非常关注的一项重点，而且我们不在乎地面的成绩，我们只在乎‘在轨’的成绩，这也是天仪研究院坚持不断发射卫星的原因。”

以创新新模式助力商业航天产业发展

2016年11月10日，天仪研究院自主研制出一颗微小卫星潇湘一号，其主要任务是进行多项航天新技术试验，包括：空间软件无线电试验、导航信号增强试验、高性能星载计算机、高精度光学稳像系统。

2017年2月15日，天仪研究院参与研制的卫星“陈家镛一号”，该卫星是以国际标准的3U立方星作为便捷的微重力科学试验平台，也是我国首次在太空开展化工领域科学实验，将完成多相化工流体力学与传递等应用的科学实验研究。

杨峰提到，之前中国的航天壁垒在于举国之力全部投入航天产业发展中，而在研制时间周期、成本费用、关注度上都是非常昂贵并让人叹而观止。这种模式在美国、欧洲都是一样。“在商业航天领域，对比计算机来说，国家队都是在造大型的计算机，而我们在造PC机、甚至于未来我们要造手机，这是两个不一样的东西。”

天仪研究院的“不一样”主要体现在造的快、价格低、集成度高、大胆而创新的技术，此外，科研生产体系不以可靠性为唯一评价指标。杨峰提到，产品可靠性与成本的曲线图是一种线性增长的方式。在一定范围内，成本随着产品可靠性的增长而缓慢增长，但是超出某个范围（平衡点）之后，成本会随着可靠性的缓慢增长而呈现极速增长的上升趋势。航天产业是要做到接近顶峰值的可靠性，而商业航天做到平衡点位置就好。

当前，天仪研究院的产品主要有两种，一种是TYI6U卫星平台，主要构成：6U平台框架、高精度姿态确定和控制系统、GPS导航模块、S波段通讯、可展开帆板、星间链路（可选）、推进器（可选）。

另一种是TYII27U卫星平台，主要构成：27U平台框架、高精度姿态确定和控制系统、GPS导航模块、S波段通讯、星间链路（可选）、推进器（可选）、可展开双翼太阳能帆板。以上或者类似配置的27U平台能够支持各种发射任务，如信号增强试验任务或者遥感任务。

此外，天格计划（GRID）是天仪研究院参与负责研制总体，并和清华大学天体物理中心在天文探测领域的一次深度合作。其科学目的是协同LIGO，通过24颗立方星组网，全天候检测和定位、至少三颗星探测到同一信号，寻找引力波暴的电磁对应体。

不局限于卫星的分类定义，将卫星商业实用性落到实处

根据联合国太空事务办公室（UNOOSA）记录，截至2018年8月，共有4857颗卫星在地球轨道上运行，较2017年数量增长4.79%，其中活跃卫星数量为1980颗，占40%左右。2018年1到8月份，联合国太空研究办公室已经记录到有204个卫星被发射到太空，这比2013年之前的任何一年都要多。

随着航天卫星数量的不断增多，卫星商业化应用布局也成递推式增长发展，而率先取得技术验证与卫星发射量级的地位成绩，是实现卫星产业在商业航天落地化的大趋所势。由此可见，天仪研究院正在充实自身占得先机。

杨峰提到，站在用户角度去看，用户根本不会关心产品制造过程中应用的技术有多么高端、器件多么精密，用户也不愿意为这些买单，用户只会关注付费价格能有多少。而降低产品价格才是将卫星商业化落到实处的重要方法，航天产业国家队的考核标准是不允许失败的，要保证万无一失，而天仪研究院在商业航天领域更在乎的是经济效益。

从卫星平台上来看，功率、姿态稳定度、数传速率、平台载荷比、成本等多重指标都是需要考虑的因素。而对于卫星载荷的类型，天仪研究院会根据客户的需求与公司自身的需要来搭载。比如激光通信，天仪研究院已经发了第一颗验证星。杨峰告诉亿欧，当前所使用的都是微波通信，即无线电通信，而目前微波通信存在着几个问题：频率协调、安全问题、速率问题，因此激光通信就很好的避开了这些问题。

从卫星的寿命来说，杨峰提到，卫星的设计寿命，如1年或3年是指卫星的电子学功能的设计寿命。而卫星发射上天之后的真实寿命，是由卫星本质与客观外界条件所决定。因此，当前天仪研究院发射的卫星，入轨轨道均在近地500公里以上，可保证卫星能够在轨时间维持5-7年。

对于卫星的实用性分类，杨峰认为，卫星与计算机一样都需要一个迭代过程，不存在业务星与实验星的说法。“例如要建一个星座，这个卫星从设计到批量使用不出问题的过程中，卫星的大小、利用的技术方法、技术的成熟度与可靠性都是需要验证的，当验证试验通过，这就是实验星。当发射多数卫星去验证了各种技术与应用的时候，我们可以进入批量生产，这就可以叫做业务星。”

杨峰强调，对于进行商业应用叫做业务星，不进行商业应用而称作实验星的说法是错误的，每个能实现商业价值的星座都是由单个卫星通过技术验证实现的。而正在进行商业应用的卫星也有实验星，比如物联网，任何一家商业公司，如果想搭建卫星星座，都需要发射一批实验星。因为技术与应用方面的验证必不可少，这也是卫星星座能否搭建成功的首要因素。

天仪研究院下一目标：至2020年卫星年产百颗

相关资料表明，目前发射卫星的国家共有81个，运营卫星的国家共有65个。截至2018年4月，在拥有卫星数量最多的国家中，美国以859颗数量遥遥领先，中国拥有250颗卫星，排名第二，俄罗斯拥有146颗卫星排名第三，日本、印度和英国分别运营卫星数量为72颗、55颗和52颗。

从以上数据中可以看出，中国在卫星发射的总数上虽然位居前列，但与美国相比相差甚远，国内卫星发射数量上升空间充足，而这对于国内商业航天的卫星制造与发射服务商来说，是机遇也是挑战。

杨峰告诉亿欧，卫星的成熟发展路线包括六个阶段：设计制造、实现首发进行在轨验证、标准化1代在轨验证、标准化2代小批量生产、标准化3代自动化生产、标准化4代批量工厂化生产。而天仪研究院最终要实现的目标，就是2020年卫星年产百颗。

基于天仪研究院发展现状，对于通导遥三种卫星类型制造的难易程度，杨峰认为：“把指标做的简单一点，成本做的高一点，三种卫星制造上都很简单。而将指标卡的高一点，成本做的低一点，时间短一点，就很难。”杨峰举例遥感卫星，如果要做10公里的分辨率，20公里的幅宽，几百万的高成本，就是无用卫星；而同样大小的卫星可以做到五米分辨率，100公里幅宽，成本控制在1百万以内，而这种卫星才真正实现了商业化价值。

最后，杨峰提到天仪研究院的愿景：让航天触手可及。传统航天因为成本极高，所以有机会、有资格参与的用户人群十分少，尤其是在太空实验这方面，供需十分不平衡。然而随着商业航天的发展，天仪希望通过微小卫星降低实验成本，使得更多行业的用户能够参与太空探索。

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