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标题: 【转】从空客卫星发射失利,看欧美超高分辨率遥感星座... [打印本页]

作者: 雷达    时间: 2022-12-26 13:05
标题: 【转】从空客卫星发射失利,看欧美超高分辨率遥感星座...
本帖最后由 雷达 于 2022-12-26 13:18 编辑

好文一篇,对商业遥感、国际光学对地观测卫星现状感兴趣的同学可以看看。这个事算是业界一件大事,Neo 星座指标很高,空客本想一发双星,结果双星都栽了,损失很大。

建议看原链接,有很多美图
从空客卫星发射失利,看欧美超高分辨率遥感星座竞争、困局和变革


商业遥感二十年,超高分辨率遥感星座竞争、困局和变革
​​一、引子
南美洲、法属圭亚那欧洲航天发射中心 ,吹着大西洋海风,Pleiades Neo5,6 静静的待在着VegaC整流罩里面等待发射。
Pleiades Neo项目的负责人,还没从2天前天世界杯氛围走出来,他期待,这个长达七年项目圆满完成,然后度过一个完美的圣诞节。
空客也早早准备好了发射的直播频道,他们耗费7亿美元7年时间和无数人心血,就在等待这个历史时刻:Pleiades Neo组网实现0.3超高分辨率卫星追赶和超越,抢先Maxar公司一步确定0.3米超高分辨率遥感卫星星座一哥的身份。
二、空客的野望
为什么Pleiades Neo有成为老大的机会。当然少不了这几年传统老大哥Maxar的拉跨(后面详说),2018年底Wordview4的意外失效,下一代Wordview Legion星座研发进度缓慢和发射时间的推迟。导致了在0.3米的超高分辨率商业遥感市场,Maxar只靠wordview3一颗0卫星并没有绝对市场优势。这也是为啥俄乌战争一年,全球的商业遥感卫星公司都赚了不少,连中国的长光、二十一世纪和高景都喝到了汤,而美国军方的亲儿子maxar业务却增长乏力。
如果4颗Pleiades Neo星座如果能顺利完成组网,从空间、光谱、时间和位置分辨几乎全面领先行业。可以实现全球每天覆盖(侧摆角30° ),日内重复2次(侧摆角46° ),0.3米分辨率,6个多光谱波段,0.5米dem,无控精度小于5米。除此之外Pleiades Neo是全球第一个使用激光通信技术的遥感光学卫星,能以1.8Gbit/s的速度实现近实时传回数据,这在灾害应急,军事方面的作用不说大家也清楚

因此Pleiades Neo星座作为空客摇钱树,在未来10-15年,进一步抢占30m超高分辨率市场份额。
可惜空客遇到了VegaC火箭,就像赤壁,曹操误信了蒋干,街亭,诸葛亮错用了马谡。
三、沉戈大西洋
Vega火箭,是意大利航天局开发,历经波折几十年,2011年才完成首飞。主要用来发射小型有效载荷卫星,执行一些极地和低地球轨道的科学和地球观测任务。Sentinel2卫星就是用Vega发射的。
2014年的时候为了能让Vega火箭能够扩大业务面,发射中型有效载荷,和更便宜的发射供应商竞争,对火箭进行升级改造。经过8年时间,今年7月,这次发射主角VegaC火箭完成测试飞行。

这里面还有一个背景,欧洲自己火箭运力很有限,而且欧洲的航天发射中心又远在南美洲,所以很多载荷载荷通过俄罗斯、印度、美国火箭发射。而由于俄乌战争,俄罗斯的火箭是指定没发用了,运力一下又少了不少,这就导致欧洲火箭运力的紧张。正好这次VegaC改装完成,商业首飞就给了Pleiades Neo。而且VegaC升级以后更能装了,这次空客就准备一下把两个卫星一块发上去,经济又实惠。
但是大家不知道的是,Vega系列卫星虽然成功发射过14次,但是最近8次发射3次异常。
现在万事俱备就等发射,如果不出意外的话就要出意外了。
12月21号,VegaC火箭发射升空后3分钟以后,第二级发动机异常导致发射失败。空客超高分辨率卫星一哥梦想,沉戈大西洋。因为留给他们时间不多了,Maxar的下一代Wordview Legion星座计划明年1月份发射。

四、行业天花板
目光回来,如果说商业遥感卫星有天花板存在的话,那这个天花板就是Maxar的Wordview系列卫星。
就像学霸考100分是因为试卷只有100分,而Maxar就是这个学霸。当美国放开高分辨率卫星数据民用化的时候,成立公司,美国把民用商业空间分辨率放开到0.5米,Maxar就是0.5米,放开到0.3米的时候,Maxar就是0.3米。1999年发射IKONOS,一推出就是巅峰,世界上第一颗高分辨率商业成像卫星,0.8米分辨率,无控精度9米,寿命还特别长,在轨运行16年。被纽约时报称为“太空时代历史上最重要的发展之一”。
后面的QuickBird,Wordview1,到突破0.3米,里程碑意义的卫星Wordview3,是首颗多载荷、超光谱、高分辨率商业卫星。
​Maxar把全球的卫星影像公司吊打以后,按在地上摩擦。

但是这几年Maxar也是流连不利,首先戏剧性发生在2018年12月,刚上天2年的Wordview4突然陀螺仪发生问题,因为无法修复最终落入大气层烧毁。当天Maxar股票就跌去15%。至少能工作十年摇钱树,2年就摇死了。

Wordview4全部费用8.35 亿美元(研发、发射、保险), 虽然上了保险,也只赔付了1.83 亿美元。这时候只能加快研发下一代wordview Legion星座计划。前一个卫星还没收回成本,还需要投入6亿美元进行下一代卫星研发,加上由于历史投入,公司收购等原因Maxar公司还有接近40亿美元长短期贷款。一度传出Maxar没钱研发,裁员、业务重组等新闻。
五、新一代卫星及设计思路改变
而这时候这时候商业遥感卫星设计思路,也已经发生转变。
大型、多功能复杂、一次性投入成本高的大型卫星,渐渐被小型化取代功能单元卫星星座取代。这是民用领域软硬件技术进步,把新的设计理论也带入到传统航天领域。包括了:器件小型化,工业级器件替代以前专业宇航级别器件、硬件功能软件化、卫星功能模块化,卫星运维自动化等等。
就像以前大家都用大型计算机来计算,现在发现有些方面,用小型服务器和个人电脑也能用,而且搭个分布集群也算的飞起。坏了一个换一个就是。
以前一颗卫星好几吨,宇航级别的器件特别昂贵,传感器多样,功能复杂。现在小卫星功能单一、器件小型化、牺牲一些灵活性、精度,但是可以用批量化制造、单个卫星结构简单、重量轻、价格便宜,组网以后时间分辨率更高。
大家还发现由于地面软件处理能力提升,一些功能可以放到地面去做,硬件不够软件来凑。星上定位精度不行,可以用地面控制点提升精度,星上辐射定标没有,可以地面辅助定标,卫星分辨率不够,还可以用超分辨率提升精度。最有代表性就是Planet lab的卫星,把这些套路玩的飞起,已经在轨管理超过了190多颗卫星。单个卫星费用批量化生产。价格便宜,坏了也不心疼,发射费用也低。

这股风潮其实最早是SpaceX在2000年以后引起了,马斯克他们在SpaceX和龙飞船上,大面积使用标准化工业级器,有的器件费用降低了几千倍,这也开启了航天创业的浪潮。后面2010年以后遥感领域如火如荼的创业都受此影响,包括后面Planet Labs、  Skybox Imaging(后面被goolge收购,最后卖给Planet )、Blacksky、ICEYE、Capella 、Umbra、Tomorrow、GHGSat 等等一系列卫星公司。
所以这次Maxar新一代Wordview Legion星座也借鉴新的设计理念,减少卫星体积,增加卫星个数,形成卫星星座来增加时间分辨率。
​但是按照Maxar风格大家也知道,出手必是巅峰。
Maxar计划是用6亿美元打造一个6颗卫星Legion星座,Wordview4是2400公斤,而一颗Legion卫星只有750公斤,能提供0.29米全色,8个1.16米多光谱,5m定位,结合dem达到1m,结合Maxar现在卫星,形成全天候监测wordview军团,可以做到惊人的一天十五次重访。

Wordview Legion从2017年已经开始研发,正常2-3年研发周期,但是这是全新平台,涉及小型化器件等问题,还有疫情带来供应链问题,导致研发计划一拖再拖,完成以后因为测试等问题,发射计划又一拖再拖,从2021年推迟到2022年,最新的消息2023年1月份发射其中一颗。

六、困局和奇迹之年
Maxar由于业务增长乏力,债务缠身,今年股价已经跌去35%。
2021年收入17.7亿,2022预估18亿左右。从21年的财报看,17亿收入里面最主要数据服务收入,地球情报方面收入了11亿,利润5个亿,妥妥的金矿和现金牛。但是受Maxar其他部分拖累,人力和行政支出,贷款利息等。21年净利润只有4千6百万。因此每隔几年Maxar都要卖点东西(业务、土地啥的)补贴家用,减少亏空,让账面好看一些。业绩不行,卖房来凑。Maxar已经决定Wordview Legion完成以后,停止商业遥感卫星的研发生产,减轻公司的资金压力。
是什么导致行业大哥,现在却举步维艰。回溯过去,似乎从2013年左右开始慢慢发生变化。
1、2013年一次行业老大和老二的合并
细心的朋友可能发现过一个问题,2016年发射Wordview4不仅和2014年发射Wordview3不一样,而且指标要差了一大截。虽然都是0.3米,Wordview3是一个全色、8个多光谱、8短波红外加上一个CAVIS波段 ,而Wordview4只有4个多光谱。这是因为他们本身就不一个系列的卫星。
十年前全球唯二高分辨率影像提供商,一个是Maxar前身DigitalGlobe,一个是GeoEye。虽然GeoEye早一步1999年发射了ikonos,而DigitalGlobe的QuickBird ,2001年才发射,但是DigitalGlobe卫星一直比ikonos质量要好。为了垄断整个高分辨率市场,2013年通过谈判换股,DigitalGlobe收购了GeoEye。当时两家公司重要资产之一,就是研发下一代卫星已经基本完成,DigitalGlobe研发的是后来里程碑Wordview3,而GeoEye研发的是Geoeye2,后面改名现在Wordview4。当收购完成以后,DigitalGlobe一统江湖,不过也没什么钱了,只能先发一颗卫星,对比了Wordview3和Geoeye2,Wordview3要领先了一大截,于是2014年先发了Wordview3,到了2016年再发了改了名字的Wordview4。

现在看巨亏一个买卖。Wordview4不仅性能差而且费用高达8.35亿美元,而吊打它的Wordview3才6.5亿美元。Wordview4上天还没等收回成本就失效了。加上资金成本、人力成本、后续收益等等DigitalGlobe损失超过几十亿。2017年DigitalGlobe和MDA 合并改名为Maxar。
2、世界卫星商业遥感格局变化
2013也是国际商业遥感奇迹年份,这一年起遥感市场也发生了巨变,欧洲和中国遥感卫星领域开启崛起和追赶。
这一年SPOT6卫星开始对外服务,分辨率突破1.5,也是这一年,高分1卫星成功发射,从此高分系列卫星走上历史舞台。随后北京二号(2015),吉林一号(2015),高景一号(2016)等中国的商业卫星星座开始发力高分辨率遥感卫星。高分辨率遥感数据逐渐实现国产化,国外高分辨率卫星高价时代结束,顺道东方道迩这些国外高分辨率代理商也走向没落。

也是一这年,初创公司Planet Labs发射了两个实验立方体卫星,Skybox Imaging第一颗实验星也冉冉升空。开启了卫星遥感公司创业的浪潮。
七、最后
商业遥感二十年,一个风起云涌二十年,从美国单极独大,到现在一超多强,百花齐放。我们国家从商业高分辨率卫星全进口,到目前全部自主可控。并且还出口到一些国家。
Maxar目前的困境,既有业务失误,也有技术发展的必然和市场变化。
1、昂贵、大型商业光学遥感卫星成为历史,主流高分辨率卫星都是百公斤级别,小型化,星座化、服务化成为趋势。
2、高分辨率遥感卫星投入大、市场相对保守,市场规模增长有限。
国外遥感同业有句话,如果你想在遥感行业领域创业,你的客户只有两个:一个军方,一个政府。
Maxar 董事会主席 Howell 就是美国空军退役将军。planet当时创立时候准备改变世界,服务大众,现在也知道服务军方客户真香。有190颗卫星planet现在还没有摆脱亏损,后续还要发0.3米光学卫星星座,抢占超高分辨率。

中国商业卫星也突破到0.5米,前两天长光卫星准备科创版上市已受理,2025年实现300颗卫星在轨,目前每年亏损超过2个亿。航天宏图前几天宣布会在明年开启“女娲星座”计划,SAR和光学卫星有38颗。
市场容量有限,新客户增长不足的稳定市场,以前一家吃肉还行,现在大家都起来了,僧多肉少啊。
写下这篇文章的时候,看了一下新闻:12月16日 ADVENT 以 64 亿美元收购 了MAXAR



作者: 雷达    时间: 2022-12-26 13:15
"这也是为啥俄乌战争一年,全球的商业遥感卫星公司都赚了不少,连中国的长光、二十一世纪和高景都喝到了汤"

这句话,值得细品
作者: 常挨揍    时间: 2022-12-26 16:18
雷达 发表于 2022-12-26 13:15
"这也是为啥俄乌战争一年,全球的商业遥感卫星公司都赚了不少,连中国的长光、二十一世纪和高景都喝到了汤" ...

长光的吉林1号,2月24俄乌开战,27就呼啦啦发了10颗上去看戏
作者: testjhy    时间: 2022-12-26 21:07
中国下一步估计干脆帮中等国家建自己的遥感体系了,干脆大家喝汤,
作者: testjhy    时间: 2022-12-26 21:19
还有阿丽亚娜-6,已经从2020年首发推迟到2023了,我以为是阿5的重大改进版,譬如进军月球轨道,仔细一看是成本优化的缩小版,目前已经超支十几亿欧元,我要是欧盟小国,我也不愿大家掏钱让法-德-意磨洋工啊。
作者: 北京阿新    时间: 2022-12-26 21:43
testjhy 发表于 2022-12-26 21:19
还有阿丽亚娜-6,已经从2020年首发推迟到2023了,我以为是阿5的重大改进版,譬如进军月球轨道,仔细一看是 ...

Vega-C第一级用的就是Ariane 6火箭的固体助推器。。。。
这算是一对卧龙凤雏了。。。。
作者: 老财迷    时间: 2022-12-26 22:23
文章挺好的。

但,
这位作者,为啥会把 Worldview 写成了 Wordview ?

"在未来10-15年,进一步抢占30m超高分辨率市场份额。"
--还把 0.3m 写成了 30m
作者: 雷达    时间: 2022-12-27 00:04
老财迷 发表于 2022-12-26 22:23
文章挺好的。

但,


小笔误,30m 本是 30cm, 估计校对只检查中文了。
作者: 料理鼠王    时间: 2022-12-27 08:34
testjhy 发表于 2022-12-26 21:07
中国下一步估计干脆帮中等国家建自己的遥感体系了,干脆大家喝汤,

遥感卫星为了增加光学分辨率,一般轨道都不高。
不高意味着卫星的使用寿命限制,也就是需要定期发射卫星来补充,这种人力财力的限制,相信是很多中等国家没法负担的。真要外包,还不如直接采购图片和相关服务,更经济些。
作者: 北京阿新    时间: 2022-12-27 21:25
2022年12月27日15时37分,我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将高分十一号04 星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功
作者: 北京阿新    时间: 2022-12-27 21:25
料理鼠王 发表于 2022-12-27 08:34
遥感卫星为了增加光学分辨率,一般轨道都不高。
不高意味着卫星的使用寿命限制,也就是需要定期发射卫星 ...

髪国还在维持自己的侦察卫星网络,虽然只有几颗在轨
作者: 料理鼠王    时间: 2022-12-28 09:26
北京阿新 发表于 2022-12-27 21:25
髪国还在维持自己的侦察卫星网络,虽然只有几颗在轨

公鸡国代表的是EU妄图维持自己的独立军事力量和军工体系。
意义完全不一样。
作者: 陈王奋起挥黄钺    时间: 2022-12-29 02:12
笔误吧,应该是“WorldView Legion ”




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