文：劉年華
編輯：石亞瓊
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更快獲取需求數據，從小時級到分鐘級的突破
傳統遙感衛星獲取數據的流程，從衛星採集圖像、傳輸至地面，到地面接收、預處理，平均需要2小時到數日的時間。在瞬息萬變的時代，以小時為單位的時間限制成為遙感應用行業發展的痛點。從船舶的追蹤，到城市的應急管理，再到環境的動態監測，時效性的追求是當前遙感應用企業的核心發展方向。
為實現近實時遙感服務和消費級遙感數據應用的目標，「開採夫科技」專注於智能遙感衛星有效載荷和遙感數據處理與識別技術的研發，為應急減災、國防安保等時效性要求較高的客戶，提供遙感衛星軟硬體產品和行業解決方案。
開採夫科技
實時遙感的四種核心技術
如何實現實時遙感？開採夫科技給出以下四點答案：
一、數據格式升級：傳統的遙感衛星數據流程複雜，需要經過金字塔建模和柵格化處理，進行數據壓縮。這種處理方式流程複雜，效率低且容易丟失原始信息。開採夫科技通過自研的建模載荷、數據組織方式（KRS）和加密網絡傳輸協議（KNS），100%保留原始數據，只對原始數據進行格式化轉化，提高了衛星數據顯示與處理的速率。
柵格圖像金字塔壓縮
二、星上智能計算：現有智能遙感衛星對目標識別的智能化程度有限，只能做雲霧判斷分析，無法對目標地物進行甄別。因此，現有的遙感衛星要實現目標物的識別，只能通過大量的成像，將數據傳輸回地面進行目標甄別和篩選。開採夫科技通過自研的識別載荷，實現衛星智能規劃與篩選，只對用戶關心的目標和區域成像，將目標識別的環節放在衛星上，節省了地面處理的時間。
三、只傳需求數據：在沒有實現智能化識別地物的傳統遙感衛星應用中，如果需要對地物進行分析，例如計算建築物的數量、森林的面積，必須將完整的遙感影像從衛星下傳至地面，在地面進行處理。開採夫科技經過星上智能篩選，只將用戶需要的有效數據傳回地面，充分利用空地傳輸的帶寬，也降低了地面站接收和處理的數據量。
傳統遙感衛星，無法有效識別地物，獲取所需信息，造成傳輸帶寬浪費
四、配套處理設備：當前，地面接收站面對海量的遙感數據，受限於處理流程複雜和成本約束，這些數據並未得到有效處理，發揮最大化價值。為發揮自研軟體（KGP）快速顯示與處理的優勢，開採夫科技配套研製了小型化地面遙感數據處理設備（RR serial），以實現遙感數據的智能解譯，達到海量遙感影像和視頻數據高效處理的目標。經開採夫科技測算，KGP在同等環境下通過自研設備處理1000張影像的速率，比傳統遙感影像處理軟體ENVI快1.8倍，同時能對傳統軟體的數據格式進行兼容。
以上四點構成了開採夫科技的核心優勢，解決傳統遙感衛星在數據處理和獲取流程的時間局限性問題。
開採夫科技遙感數據目標識別設備
以服務為核心的商業模式
開採夫科技面向時效性要求較高的客戶，主要提供衛星有效載荷及配套產品銷售和服務，消費級共享遙感服務，和定製化軟硬體開發等合作模式。開採夫科技CEO李喆認為，衛星只是實現服務的載體，地面硬體只是服務的手段，最重要的商業模式還是服務。
當前，開採夫科技的智能遙感衛星有效載荷和配套地面設備產品單價均在百萬量級。但受限於火箭發射的數量，衛星產品的銷售市場天花板明顯，民用領域僅有數十億元市場規模。開採夫科技希望通過在軌運營，向客戶提供定製化服務。例如將客戶所需的目標監測任務從地面上注到衛星，獲取目標數據，收取相應的服務費。開採夫科技希望通過這種模式吸引更多的客戶，打破傳統衛星一星一用的局面，實現業務的長久發展。
同時，為實現消費級共享遙感服務，開採夫科技計劃與衛星發射方合作，以優惠價格提供衛星載荷與配套產品，換取數據的使用與銷售權，以此來降低雙方的衛星發射和運營成本，實現雙贏。在時效性需求較高的民用領域，開採夫科技已設計了四種行業解決方案，正在與相關部門進行對接和推廣。
目前，開採夫科技已建立「太空模擬基地」數據共享平臺。除已接入平臺的高分衛星數據外，開採夫科技正在尋求更多遙感衛星數據一級代理商合作，以服務費用的方式進行分成，希望為客戶提供軟體、硬體、數據一體化的服務模式。
開採夫太空模擬基地
計劃發射開採夫一號，開展衛星在軌驗證
為驗證產品的穩定性，開採夫科技從2019年5月開展地面驗證，目前已基本完成，計劃在今年下半年開展太空環境測試。在衛星硬體設備方面，開採夫科技專注於核心載荷的研發，將衛星平臺交給合作夥伴南京理工大學微納衛星中心，計劃在2021年下半年發射開採夫一號立方星。
根據開採夫科技的測算，當前兩塊載荷板卡合起來能耗低於30W，立方星的散熱和功耗足以支持載荷運轉，實現高算力低功耗的星上計算。當前開採夫科技已規劃了7顆驗證星，希望根據客戶的需求進行軌道定製，尋找落地的商業模式。
開採夫科技於2018年11月，與南京理工大學，航天科技集團第五研究院508所達成合作，共同進行衛星研發。開採夫科技希望通過此類合作模式，降低上下遊與硬體採購的成本。
研發方面，開採夫科技已投入約6000萬元。在衛星平臺合作與火箭發射方面，開採夫科技總計預算1500萬元，目前在尋求更多的搭載驗證合作夥伴。
開採夫智能衛星地面指揮平臺
打破傳統的團隊與解決方案
開採夫科技創始團隊以計算機背景為主，較少遙感背景人士。通過早期的技術和項目經驗，團隊發現自研的數據格式能解決傳統遙感數據處理較慢的問題，於是開始切入遙感領域。自研的軟體與數據格式為開採夫科技帶來了核心優勢，但也意味著更高的用戶培育成本。相比於遙感從業者對ENVI等傳統軟體非常熟悉，開採夫科技需要單獨向客戶提供使用與開發的培訓和支持，重新建立面向行業和高校學生的二次開發培訓生態。
同時，過往的遙感應用主要面對時效性要求較低的客戶，解決思路是通過衛星長時間拍攝，儲存海量的歷史影像，在有需求時調出進行分析。開採夫科技面向目標提取地物的解決方案提高了時效性，減少了數據傳輸成本，但也意味著放棄挖掘歷史數據的價值。當客戶需要湖泊，建築等歷史影像時，開採夫科技必須通過合作夥伴來獲取數據，無法通過自研的衛星調出歷史影像。未來對於遙感應用時效性的需求量，將決定開採夫科技的客戶量。
開採夫科技CEO李喆告訴36氪，傳統衛星的數據下傳率只有15%-30%，無法做到24小時開機拍攝。即便是這種有限時間有限下傳率的拍攝方式，也會產生最少10秒30G，最大7秒1.6T的數據量，這種數據量即使是在6G時代也無法實現實時傳輸。開採夫科技可根據客戶需求，衛星一直開機，進行目標地物識別和數據處理。只存儲和下傳客戶需要數據，客戶不需要的數據就放棄。這樣能提升衛星的使用效率，用有限的帶寬更好傳回用戶需要的數據和信息。李喆表示，這種直面客戶需求的服務模式，能打破傳統遙感應用領域的定價模式，大幅度提高軟硬體的客單價。
目前衛星載荷與地面系統研發領域，以高校和科研院所的團隊為主。背靠中科院的「國科環宇」在星載領域研製了載荷數據處理系統；清華大學「星測未來科技」通過微納衛星載荷解決方案發力在軌實時服務，已發射衛星進行在軌驗證；「軒宇空間」研製了高計算性能和圖形圖像處理能力的宇航級智能晶片；「斯北圖」定位於衛星核心模塊製造，目前已有衛星物聯網載荷、終端與地面測試設備；2020年4月份完成千萬級天使輪融資的「雲遙宇航」，計劃通過已研製的GNSS掩星探測載荷，發力全球空間氣象數據服務。
目前，開採夫科技正在融資，希望投資方是關注商業航天（特別是遙感領域）和軍民融合的基金或機構。
開採夫科技星載數據處理與識別有效載荷