天基信息系統是利用遙感、導航定位與通信等技術手段,實現對地球表面自然景觀和人類活動實時觀測的衛星應用系統。
天基信息系統作為獲取信息資源的重要手段,服務於國防和經濟建設,正朝著一體化、動態化、實時化、智能化方向發展。
一、系統價值分析
天基信息系統有效服務於經濟建設、國防建設和大眾民生的需求,是體現國家科技實力的核心要素之一,也是當前最具輻射力和拉動力的高技術領域與戰略性新興產業。
天基信息系統具有信息制高點的獨特優勢,在指揮控制、深空探測和導航測控等方面得到廣泛應用,成為推動國家戰略利益由傳統範疇向海洋、太空和電磁空間延伸的重要手段。
作為當前建設熱點的天基信息實時服務系統,由數百顆具有遙感、導航與通信功能的低軌衛星組成天基網,與高分辨率遙感衛星、新一代衛星導航系統進行異構協同,與衛星通信網、地面互聯網、移動網進行整體集成,能夠實現全球高時空分辨率的數據採集、高精度實時導航定位和寬帶移動通信。
研究、建設、利用和推進天基信息系統發展,一直是世界航天大國未來發展的戰略目標。主要航天國家或地區都在大力發展一體化的天基信息系統,開展概念研究、體系設計與技術驗證,並從國家戰略、運行機制、商業模式等方面推動應用創新。
我國自主建設天基信息實時服務系統,不僅可以搶佔天基信息服務這一重大領域的戰略制高點,還是推動國家數字經濟發展的重要舉措。
二、系統發展趨勢
隨著空間技術的發展和太空需求的提升,世界天基信息系統呈現出以下發展趨勢:
1)天基信息系統朝著群網式方向發展,多種類、多功能、多數量衛星進行組網來實現系統功能的重構與創新。
2)系統中的衛星協同方式由靜止發展為動態化,具有立體可重構的動態拓撲結構形態顯著提升了系統的穩定性。
3)融合先進地面網絡技術,在各衛星節點上協同應用天地一體化的路由、服務和控制技術,支持系統的實時化智能化信息服務。
4)瞄準國家安全需求,注重核心節點衛星的骨幹網絡功能、戰術小衛星多功能綜合之間的協同與匹配發展。
相比之下,我國天基信息系統立足國情、自主研發,所具有的特色發展趨勢為:
1)注重天基信息系統綜合能力,提高大容量高速率傳輸、系統智能調度、系統間綜合管控和信息服務保障等的技術水平。
2)重點突破核心關鍵技術,如衛星激光通信、空間IPv6、星間鏈路和衛星星座技術等。
3)遙感、導航和通信等衛星應用技術趨於融合,用於支撐實時化、智能化、網絡化、一體化的天基信息功能實現。
4)信息技術的高速發展,引發天基信息與地面信息集成技術的深度融合,拓展了天基信息產業的廣度和深度。
三、關於我國天基信息系統發展的建議
(一)完善體制機制,統籌建設天基信息系統資源
統籌天體一體化,使衛星系統與地面應用系統的建設緊密銜接,有效提升衛星應用的整體效益。
統籌規劃建設,改變“重天上、輕地面”的現狀,推進衛星應用與空間系統之間的協調發展,提升產品質量和服務的時效性。
創新管理機制,完善衛星系統的綜合觀測、星地一體化調度、數據資源共享等業務能力建設,突出產業發展的規模化、工程化和自動化,充分釋放衛星應用綜合效益。
實行衛星應用的共享機制,破除制約衛星數據共享及應用發展的非技術性障礙,顯著提高資源利用效率。
強化部門和行業之間的業務連通與技術融合,統一調配各部門和行業的天基信息資源,避免重複建設、提高使用效率。
(二)健全法律法規,引導天基信息產業發展
為全面推進我國空間資源的規模化、業務化和產業化發展,建議國家行業主管部門制定促進空間信息基礎設施發展的政策與措施,營造天基信息產業的良好發展環境和生態,促進產業的快速成長和健康發展。
建議圍繞產業應用,對現行法律和法規進行必要的調整和優化,健全法規標準體系,設置行業准入制度,推出鼓勵公平競爭的條款,逐步建立並天基信息系統的互聯標準及共享機制。
(三)突出技術創新,建設天基信息實時服務系統
建設天基信息實時服務系統,保障全球範圍的動目標實時跟蹤、固定目標實時監測等國家重大需求。
組織國內多方力量、建立協同工作機制,開展天基信息智能獲取平臺與載荷、天空地一體化信息處理、智能天基信息應用三大系統聯合研發。
實施低軌星基導航增強、天地一體化網絡通信、多源成像數據在軌處理、天基信息智能服務、天基資源調度與網絡安全、多載荷集成一體化平臺、空天地一體化的時空基準構建七大關鍵技術聯合攻關。
(四)創新發展理念,構建天基信息實時服務系統
面向日益增長的市場需求,準確把握世界天基信息系統及技術的發展趨勢,創新開展我國相關係統的建設與運營。
通過集成我國現役通信衛星系統、導航衛星系統、遙感衛星系統、地面互聯網、移動網絡等資源,科學論證並補充發展必要的增量系統,儘快構建我國天基信息實時服務體系,實現導航、定位、授時、遙感、通信一體化實時服務。
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