對話時空道宇王洋: 低軌衛星的賽道是準確的,未來要搭建航天生態

2020-11-28 藍鯨傳媒

時空道宇CEO、首席科學家王洋

編者按:

今年6月,北鬥衛星導航系統完成全球組網,極大振奮了國人的信心。這是我國從航天大國邁向強國的重要標誌,也是「十三五」期間航天領域首個收官的國家重大工程。

客觀地看,目前我國航天業與世界最尖端水平還存在一定差距,雖然在國家主導的公共航天和軍事航天領域的成績有目共睹,但在商業航天領域,歐美公司仍是市場的主流。

早在上世紀80年代,美國的波音、洛克希德-馬丁等大公司就已參與載人航天項目。進入新世紀以來,一批新生代商業航天公司陸續誕生。2015年12月22日,SpaceX獵鷹9號火箭成功回收,標誌著全球商業航天進入新時代。於此同時,各國正在加快常態化空間活動,佔據有限的可用軌道與頻段,僅SpaceX「星鏈」計劃就將部署近1.2萬顆衛星,目前入軌總數已達到895顆。

而同樣在2015年,中國才剛進入被普遍承認的「商業航天元年」。在開放政策的鼓舞與資本的助推下,中國商業航天公司開始「遍地開花」。資料顯示,截至到2018年年底,國內至少已註冊成立了141家商業航天公司,而且數量還在不斷增加。

在這批航天民企中,有一家公司雖然沒有頻繁高調地出現在人們面前,在業內常常被大家提及為「足以載入中國商業航天史前三」的雙星研發,已經吸引到了越來越多關注的目光。這家公司就是浙江時空道宇科技有限公司(下文簡稱「時空道宇」)。

公開資料顯示,今年6月,時空道宇低軌導航增強衛星星座首發雙星順利通過出廠評審,全面具備發射條件,發射後將開展全球首個商用低軌導航增強系統驗證。

據悉,目前時空道宇已擁有微小衛星產品級設計及批量生產交付能力,核心配套星載單機全部為自主獨立研發,積累了150餘項發明專利。除衛星製造外,其業務範圍還涉及衛星地面設備製造、衛星運營與應用等全產業鏈。

帶著對中國商業航天的一系列疑問,今年10月藍鯨記者採訪了時空道宇公司的創始人、首席科學家王洋。

商業航天拓荒者王洋——行業使命與家國情懷

採訪的地點選擇了時空道宇位於上海的總部,滿牆的流程管理圖開門見山地點明了這家公司的科技屬性。

王洋很有親和力,說話語速適中,習慣性加上「某些情況」「嚴格來說」等限定修飾語,充滿科學家的嚴謹。另一方面,隨手拈來的行業數據、商業洞察,又顯示出其作為一個商人的敏銳嗅覺。言談間,王洋在「計算機+通信+衛星+商科」領域的豐富經歷得以立體地呈現。

王洋的第一份工作在華為,大學念計算機的他,當時主要負責通信產品,對整個通信行業進行了系統的探索。同時,華為構建了他的職業觀框架:「保持危機意識」「個人的價值服從於企業戰略」「一個好的企業是一種高尚的家國使命」。

在華為打下紮實的職業積累後,出於對科研的熱愛,王洋選擇辭職回學校再次深造。第二次畢業時,王洋面臨兩個就業選擇,一是網際網路,二是航天。

被問及為什麼沒有選擇去更賺錢的網際網路公司,王洋解釋到「回學校讀書時,我就很清楚自己要幹嘛。我喜歡科技含量高、複雜度高的事情,航天的技術壁壘更高,更適合我。由於有通信的基礎,我當時就判斷基於微小衛星的低軌通信是通信和航天必然要走的路。」

帶著這些判斷,王洋進入了中科院微小衛星創新研究院,一待就是近十年,其間作為軟、硬體工程師負責過衛星及地面系統等多個項目的研發,積累了大量的一線經驗。

在中科院期間,正值國際上商業航天公司動作頻頻,王洋強烈地感覺到,屬於他們這一代中國航天人的機會來了。

2014年6月,王洋毅然辭去了體制內穩定的工作,創立了中國首家商業衛星公司,因此也被媒體稱為「中國商業航天的拓荒者」。實際上,這家公司的創立比公認的中國商業航天元年還早了一年。

關於為何放棄職稱、待遇,冒險出來創業,王洋這樣回答:「首先是政策、市場都已經準備好了,為我們帶著技術出來提供了基礎。目前,體制內的航天已經解決了國家戰略的問題,而商業航天在資源配置上有優勢,大有可為。其次是家國情懷,我想更貼近市場和需求來做好航天產品,希望縮小這個行業和國際先進水平的差距。還有,就是把平臺搭建起來,培養鼓勵年輕人加入航天事業,為他們提供更多機會。」

第一次創業讓王洋對商業航天擁有了更深的理解,幫助他比同行走得更快。在此期間,王洋還攻讀了一個金融學博士,按他的原話說「實際上就是去研究大量失敗的案例,看看別人是怎麼犯錯的。」

2018年,王洋開啟了作為時空道宇CEO兼首席科學家的二次創業。

回顧兩次創業,王洋總結到:

「我常想,一代航天人有一代航天人的使命。創業中最難忘的,就是團隊一直在增加重要的人,一直在壯大,這個過程還是讓我很振奮的。」

「我們這批人,在體制內就已經掌握了衛星設計。第一次創業裡,我們使用了大量創新技術,都是很冒險、以前不敢用的,成功打造出『嘉定一號』衛星,並運行至今,這些技術的驗證為二次創業提供了基礎;在時空道宇的新階段,我們要解決降本增效,實現技術與商業應用場景融合的問題,做到真正的面向市場,服務用戶。」

技術優勢——豪華團隊與科研轉化

談到中國商業航天如何面向市場,王洋認為,技術與應用場景缺一不可,有好的技術,沒有應該場景、用戶規模,就無法活下去,但技術一定是根本。

航天行業技術壁壘很高、系統很封閉,一家初創公司想要跑出來,必須要具備足夠的技術實力。目前國內商業航天還處於初期階段,不太可能通過市場規模效益來帶動產品技術的升級。無法通過市場培育,就只能依靠現有資源。而且相比網際網路產品能在一年之內做完開發,航天火箭、星座的周期都是動輒以五年計算。成熟技術人員難尋,這是制約很多同類型民企發展的重要因素。

時空道宇工程師團隊

在這方面,時空道宇擁有讓很多同行司羨慕的技術團隊。公司創始團隊18人中,工程師就佔了14個,已涵蓋了一個完整的衛星項目組,後來公司又不斷進來許多「航天國家隊」的尖子生。

王洋透露,2000年之後,中國重要的衛星型號不超過100個,而時空道宇的工程師們,參與完成的至少有40顆。

他們曾作為主力負責包括北鬥二期/三期、中國的第一個軍用星座「遙感三十號」、風雲系列氣象衛星,以及部分軍用型號。特別是北鬥三號衛星,時空道宇團隊中有超過十名衛星專家全程參與了設計研製,涵蓋整星、載荷和單機項目。

得益於擁有處於國內航天民企前列的技術水平,時空道宇已經掌握了50-500kg微小衛星的完整研製和供應鏈定義能力,今年年底還將推出基於50kg以內量級的立方星產品,後續還會向中高軌領域延伸。

同時,時空道宇依託公司先進的低軌衛星技術,積極參加下一代北鬥導航衛星系統論證,中標北鬥重大專項。此外,核心技術團隊自主研發的中高速星地數傳模塊,列裝「遙感三十號」,在軌運行完美。

低軌衛星——時空道宇的先發賽道

對於中國商業航天而言,業內對航天技術的發展軌跡判斷早已建立了共識,就像通信領域內3G-4G-5G的規劃一樣,但難就難在可能99%的人都無法準確判斷市場和產業的商業機會。

王洋對此表示:「時空道宇要做的,是切入準確的應用場景跑出一個模式,把蛋糕做大,帶來整個行業的繁榮。

以前銥星的時候,它的星座規劃、技術非常先進,但過高的工程成本,難以支撐它的商業回報。此外大衛星的研製周期、成本性都沒有優勢。

現在時空道宇選擇的低軌衛星,就像是分布式存儲一樣,把雞蛋放在不同的籃子裡。每個雞蛋的製造周期更短,風險更小。

而且,相比高軌衛星傳輸500ms左右的時延,低軌衛星時延可做到50ms以內,接近地面光纖網絡的速度,基本上可以實現實時或者近實時數據傳輸。」

時空道宇製造的低軌衛星,將首先為高精度導航服務。在無人駕駛領域可彌補未來實現車路協同的進程中由於成本問題,偏遠地區基站建設覆蓋率低的短板。低空飛行器的出行服務和飛行監管同樣離不開低軌衛星系統提供的不間斷服務。據《2020中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》資料顯示,2019年我國衛星導航與位置服務產業的總產值是3450億元,2011-2019年,我國衛星導航與位置服務產業總產值年均增長達到22.1%。在另一份GSA的報告裡,預計2019-2029年全球衛星導航市場累計營收會達到25250億歐元,其中,交通場景佔55%,主要是車內導航系統(IVS)和先進的駕駛輔助系統(ADAS)。相信隨著定位精度的提高,市場規模將進一步擴大。

時空道宇低軌導航增強星座首發雙星

目前時空道宇自主研發的低軌導航增強衛星的定位精度已達到亞米級。首發雙星入軌後,後續時空道宇將會依託雙星開啟自己的星座組網。明年時空道宇就會開展基於交通、出行的星基導航增強驗證。

為實現衛星的長期在軌運行管理,時空道宇還自主建設低軌衛星地面測運控網,衛星地面測運控網主要由衛星地球站和衛星任務控制中心組成。2020年5月31日,時空道宇在庫爾勒建成國內首個C頻段地球站,並在上海部署商用衛星任務控制中心,其中所有核心的算法、軟體及硬體均由時空道宇自主設計完成。未來,時空道宇還計劃在台州、呼倫貝爾、深圳等地繼續建設衛星地球站,並部署雙衛星任務控制中心,組建覆蓋全國及其周邊的衛星測運控網,為低軌星座衛星提供更好的測運控服務。

行業賦能——與大出行產業深度結合、打造衛星開源生態

在切準賽道的同時,時空道宇還積極發揮合作優勢,引入汽車領域的先進位造經驗。今年3月,時空道宇的衛星智能AIT中心項目在浙江台州開工,投產後將擁有國內首條脈動式模塊化生產線。

與汽車行業合作的意義不僅在於量產化上的借鑑,更在於汽車領域提供的廣闊應用空間。汽車行業的產值估計每年佔全國GDP的10%左右,時空道宇正是看準了這麼一個龐大的應用前景,推動航天與汽車產業的深度融合,共同打造未來出行的美好藍圖。

關於如何賦能整個行業發展,王洋希望打造出一個面向衛星的全棧式開源系統,就像手機的安卓系統一樣。

王洋解釋說:「未來的世界,天地的網絡融合會從協議側開始統一。我們說的全面開放,底層邏輯是天地信息交互系統的統一,在全棧式開源協議標準體系內,硬體按標準化、模塊化構建具備敏捷可擴展的底層系統,作為硬體的衛星當然也屬於這個範疇;在一個健壯開放的中後臺支撐下,應用層面看來就像給現在的安卓開發者提供的支撐,極大降低開發者接受航天技術的複雜度,把精力放在具體的商業應用場景,從而簡單靈活構建豐富的商業航天業態,這樣整個行業才能跑出來。」

「通過這個系統,我們的衛星不僅將用於汽車智能駕駛,還將廣泛應用於智慧交通、無人機物流、環境監測等方面,構建起一個持續賦能的生態系統。」

在採訪的最後,王洋總結了時空道宇的三個目標:「第一,是要建立一個基於天基的信息交互系統,填補中國商業星座目前的空白;第二,是衛星實現量產;第三,最核心的,是真正對普通大眾產生價值,解決國計民生問題,用社會資源做了這些事情,也要把成果回報給社會。」

採訪後記:

作為一個重資產、重技術、投資周期長、政策導向性強的產業,商業航天就像王洋說的那樣「光靠一個人耍英雄主義是沒辦法進步的。」時空道宇通過人才引入、技術創新、深耕專項、跨行業合作等舉措,已經邁出了拓荒的前幾步,這對於尚處於發展初級階段的中國商業航天來說,無疑提供了一個積極的樣本。

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