歐洲衛(wèi)星通信專項(xiàng)計(jì)劃分析

王余濤（北京空間科技信息研究所）

衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)是航天產(chǎn)業(yè)中商業(yè)化程度最高、競爭最為激烈的領(lǐng)域，對航天技術(shù)和航天市場的發(fā)展具有重要的推動作用。20世紀(jì)七八十年代，歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重依賴美國，雖從業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多，但難以形成合力，導(dǎo)致其通信衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展較為緩慢，通信衛(wèi)星發(fā)展水平與我國基本相當(dāng)。

在意識到衛(wèi)星通信市場的巨大潛力之后，歐洲航天局（ESA）啟動了名為“通信系統(tǒng)預(yù)先研究”（ARTES）的衛(wèi)星通信專項(xiàng)計(jì)劃，全面推進(jìn)歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在ARTES計(jì)劃的推動下，歐洲衛(wèi)星通信領(lǐng)域逐步形成了政府企業(yè)良性互動、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同共進(jìn)的產(chǎn)業(yè)格局，并成功催生出了全球最大的通信衛(wèi)星平臺等一大批核心產(chǎn)品與應(yīng)用項(xiàng)目，其衛(wèi)星通信技術(shù)能力正逐步逼近甚至超越美國，國際商業(yè)市場份額也已凌駕于美國之上。

目前，我國正處在由航天大國向航天強(qiáng)國邁進(jìn)的關(guān)鍵時期，但在衛(wèi)星通信領(lǐng)域仍缺乏國家重大專項(xiàng)支持和持續(xù)資金投入，與國際一流水平相比，技術(shù)能力仍有差距，競爭力相對較弱。因此，深入分析歐洲ARTES計(jì)劃的主要特點(diǎn)，系統(tǒng)總結(jié)歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，有助于解決我國衛(wèi)星通信系統(tǒng)與技術(shù)發(fā)展面臨的突出問題，對我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展具有積極的參考和借鑒作用。

1 ARTES計(jì)劃概況

ARTES計(jì)劃是由歐洲航天局主導(dǎo)、全歐洲相關(guān)企業(yè)廣泛參與的衛(wèi)星通信專項(xiàng)計(jì)劃，從1993年至今，已持續(xù)實(shí)施20年。目前，已有超過800家歐洲企業(yè)通過該計(jì)劃獲得了歐洲航天局的資金支持，帶動了歐洲衛(wèi)星通信技術(shù)能力與產(chǎn)業(yè)競爭力的整體躍升。

ARTES計(jì)劃并非傳統(tǒng)的工程專項(xiàng)計(jì)劃，而是全面涵蓋戰(zhàn)略研究、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品研制、應(yīng)用開發(fā)的綜合性技術(shù)發(fā)展專項(xiàng)計(jì)劃。鑒于衛(wèi)星通信領(lǐng)域技術(shù)更新頻率高、市場需求變化快的特點(diǎn)，ARTES計(jì)劃引入了長期演進(jìn)式框架，圍繞“保持并提升歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)競爭力”的總體目標(biāo)，針對不同的目的和任務(wù)，分階段設(shè)置獨(dú)立的專題。各專題技術(shù)內(nèi)容可根據(jù)歐洲整體戰(zhàn)略規(guī)劃和全球市場最新變化進(jìn)行靈活調(diào)整，從而始終保持ARTES計(jì)劃的先進(jìn)性和生命力。

組成

目前，ARTES計(jì)劃共設(shè)有12個專題，包括5個通用性專題和7個任務(wù)/系統(tǒng)性專題，實(shí)現(xiàn)了對衛(wèi)星通信領(lǐng)域的戰(zhàn)略、技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用等的全生命周期覆蓋。

通用性專題分別針對戰(zhàn)略研究、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品研制和綜合應(yīng)用等目的，是ARTES計(jì)劃的常設(shè)專題，主要面向規(guī)模較小、周期較短的通用項(xiàng)目。歐洲航天局每年為各通用性專題設(shè)立一批新項(xiàng)目，各項(xiàng)目之間相對獨(dú)立。

任務(wù)/系統(tǒng)性專題分別針對關(guān)鍵產(chǎn)品或重大應(yīng)用方向等迫切需求，是ARTES計(jì)劃的臨時專題，主要面向規(guī)模較大、周期較長的關(guān)鍵項(xiàng)目。超大型平臺、小型平臺和中大型平臺3個專題用于更新“歐洲通信衛(wèi)星”（Eutelsat）平臺型譜；中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題用于部署“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”（EDRS）系統(tǒng)；空管衛(wèi)星通信和天基海運(yùn)監(jiān)視專題用于發(fā)展新興衛(wèi)星通信應(yīng)用；公私合作專題用于促進(jìn)大型公私合營項(xiàng)目。歐洲航天局將每個任務(wù)/系統(tǒng)性專題分解為多個子專題，各子專題間具有較高的相關(guān)性和延續(xù)性，既可并行開展，也可分步實(shí)施。

ARTES計(jì)劃現(xiàn)有專題一覽表

管理

ARTES計(jì)劃由歐洲航天局下設(shè)的通信與綜合應(yīng)用處（TIA）負(fù)責(zé)具體管理，但相關(guān)重大決策問題都需要由19個參與國分管航天領(lǐng)域的部長級官員共同討論通過。各參與國均有指定的本國代表機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)代表本國在ARTES計(jì)劃中的利益。參與國的所有企業(yè)均可在該計(jì)劃下申請項(xiàng)目。

根據(jù)各專題的特點(diǎn)，歐洲航天局可通過“投標(biāo)邀請”或“項(xiàng)目征集”的方式，授出項(xiàng)目合同?！巴稑?biāo)邀請”類似于項(xiàng)目招標(biāo)，由歐洲航天局每年定期公布“投標(biāo)邀請”，以公開競標(biāo)或限定范圍競標(biāo)的方式進(jìn)行招標(biāo)。在特殊情況下，歐洲航天局也可通過與企業(yè)協(xié)商的方式，直接向特定企業(yè)發(fā)出“投標(biāo)邀請”?！绊?xiàng)目征集”方式類似于項(xiàng)目申報，由企業(yè)隨時向歐洲航天局提交項(xiàng)目建議書，并由歐洲航天局對滿足相應(yīng)專題要求的項(xiàng)目進(jìn)行批復(fù)立項(xiàng)，因此可給予企業(yè)更高的自主權(quán)。

為了擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模和鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，歐洲航天局還在部分專題下發(fā)起了基于“項(xiàng)目征集”的“新參與者倡議”，為新進(jìn)入衛(wèi)星通信領(lǐng)域的中小型企業(yè)開通專用的立項(xiàng)通道。

經(jīng)費(fèi)

ARTES計(jì)劃采取“資金多源、形式多樣”的經(jīng)費(fèi)籌集方式，包括政府全額資助和兩種比例的政府企業(yè)合資。對處于技術(shù)研發(fā)初期階段，商業(yè)或技術(shù)風(fēng)險較高的創(chuàng)新性專題，歐洲航天局將給予全額資助，扶植企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。對涉及新技術(shù)或新工藝，且最終產(chǎn)品具有明確市場潛力的專題，歐洲航天局將給予最高75%的部分資助，其余資金由項(xiàng)目承擔(dān)企業(yè)自籌。對基于現(xiàn)有技術(shù)，但根據(jù)新型產(chǎn)品、系統(tǒng)或應(yīng)用進(jìn)行裁剪，且具有明確市場需求的集成或演示驗(yàn)證項(xiàng)目，歐洲航天局將給予最高50%的部分資助。

歐洲航天局為ARTES計(jì)劃提供的經(jīng)費(fèi)直接來自其年度預(yù)算，因此可保證長期連續(xù)的資金投入。2009－2011年，歐洲航天局授出的ARTES合同總額約為8億歐元。其中：約2.7億歐元用于通用性專題，約占1/3；約5.3億歐元用于任務(wù)/系統(tǒng)性專題，約占2/3。

2 ARTES專題研究內(nèi)容

通用性專題

ARTES計(jì)劃的通用性專題既考慮了長期發(fā)展戰(zhàn)略，又兼顧了短期經(jīng)濟(jì)效益，從技術(shù)基礎(chǔ)、創(chuàng)新研發(fā)、產(chǎn)品孵化、應(yīng)用促進(jìn)等角度出發(fā)，為歐洲衛(wèi)星通信技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)競爭力的提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（1）戰(zhàn)略研究

戰(zhàn)略研究專題包括市場評估、新概念研發(fā)、天地一體化、標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)章制度環(huán)境建設(shè)等軟科學(xué)研究項(xiàng)目，是支撐整個ARTES計(jì)劃的戰(zhàn)略性技術(shù)基礎(chǔ)專題。該專題采用“投標(biāo)邀請”的立項(xiàng)方式，并由歐洲航天局全額資助。2013－2016年間，其預(yù)算額度約為每年1000萬歐元。

2009－2011年ARTES計(jì)劃項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)

盡管戰(zhàn)略研究專題的預(yù)算額度在ARTES計(jì)劃中處于最低水平，但該專題各項(xiàng)目的研究結(jié)論將作為歐洲航天局更新衛(wèi)星通信領(lǐng)域長期發(fā)展規(guī)劃與技術(shù)路線圖的關(guān)鍵輸入。同時，該專題的研究成果將在保留知識產(chǎn)權(quán)的前提下，向ARTES計(jì)劃參與國的所有企業(yè)開放，以最大限度擴(kuò)大成果的利用范圍，避免重復(fù)研究和資源浪費(fèi)。

（2）技術(shù)研發(fā)

技術(shù)研發(fā)專題原專題編號為ARTES 5，2008年后細(xì)分為長期技術(shù)研發(fā)（ARTES 5.1）和短期技術(shù)攻關(guān)（ARTES 5.2）兩個專題。兩者除出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)不同之外，在立項(xiàng)方式和經(jīng)費(fèi)來源等方面也有所區(qū)別。

長期技術(shù)研發(fā)專題除面向長期的空間段/地面段軟硬件技術(shù)與工藝研發(fā)之外，還包括系統(tǒng)/分系統(tǒng)級的長期技術(shù)研發(fā)或概念研究等內(nèi)容，旨在為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)提升基礎(chǔ)技術(shù)能力。該專題采用“投標(biāo)邀請”的立項(xiàng)方式，并由歐洲航天局提供全額資助。2013－2016年間，其預(yù)算額度約為每年3300萬歐元。

短期技術(shù)攻關(guān)專題僅針對短期的空間段/地面段軟硬件技術(shù)與工藝研發(fā)，旨在為新型衛(wèi)星通信產(chǎn)品突破關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。在ARTES計(jì)劃執(zhí)行過程中，該專題常作為產(chǎn)品研制專題的預(yù)備專題，項(xiàng)目承擔(dān)企業(yè)可在其研究成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)在產(chǎn)品研制專題下申請后續(xù)項(xiàng)目，以完成新技術(shù)向新產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。該專題采用“項(xiàng)目征集”的立項(xiàng)方式，由歐洲航天局提供最高75%的部分資助。2013－2016年間，其預(yù)算額度約為每年1700萬歐元。

（3）產(chǎn)品研制

產(chǎn)品研制專題合并了原有的ARTES 3和ARTES 4專題，主要針對空間段/地面段軟硬件產(chǎn)品的研制或升級，是ARTES計(jì)劃中支持產(chǎn)品孵化的核心專題。此外，該專題還從1997年開始支持衛(wèi)星通信應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)與演示驗(yàn)證。產(chǎn)品研制專題采用“項(xiàng)目征集”的立項(xiàng)方式，由歐洲航天局提供最高50%的部分資助。2013－2016年間，其預(yù)算額度約為每年1億歐元。

產(chǎn)品研制專題不僅為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)輸出了大量的衛(wèi)星平臺部組件、有效載荷、地面設(shè)備和衛(wèi)星通信應(yīng)用項(xiàng)目，并且也是用于扶持中小企業(yè)的重點(diǎn)專題。1997－2011年間，該專題共支持了154個衛(wèi)星通信應(yīng)用項(xiàng)目，其中約66%的項(xiàng)目由中小型企業(yè)承擔(dān)，約50%的項(xiàng)目由新進(jìn)入衛(wèi)星通信領(lǐng)域的企業(yè)承擔(dān)。

2012年12月，歐洲航天局為了給更多的新產(chǎn)品爭取首次飛行驗(yàn)證的機(jī)遇，在產(chǎn)品研制專題下啟動了名為“阿特拉斯”（Atlas）的子專題。該子專題由歐洲航天局主導(dǎo)，產(chǎn)品制造商可隨時為新產(chǎn)品提出首飛驗(yàn)證申請，并由歐洲航天局出面，利用商業(yè)通信衛(wèi)星制造市場，為新產(chǎn)品尋求首飛驗(yàn)證機(jī)遇。

2013年1月，泰雷茲-阿萊尼亞航天公司（TAS，以下簡稱泰雷茲公司）和歐洲通信衛(wèi)星（EUTELSAT）公司在歐洲航天局的協(xié)調(diào)下，達(dá)成了“阿特拉斯”子專題下的首份協(xié)議。兩家公司將利用歐洲通信衛(wèi)星－8WB完成3種新產(chǎn)品的首飛驗(yàn)證，包括：①用于衛(wèi)星接收天線后端的新型變頻器，可在不影響下行鏈路頻率的條件下改變上行鏈路頻率，以解決“劫持廣播衛(wèi)星”等上行鏈路信號干擾問題；②新型高功率放大器，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功率動態(tài)分配，增加同時工作的信道數(shù)量；③新型指令接收機(jī)，支持多種頻率，可提高衛(wèi)星操作的靈活性，便于調(diào)整衛(wèi)星軌位。

歐洲通信衛(wèi)星－8WB在軌飛行示意圖

（4）綜合應(yīng)用

綜合應(yīng)用專題又稱“綜合應(yīng)用促進(jìn)”（IAP）計(jì)劃，旨在通過與最終用戶的密切合作，培育綜合應(yīng)用衛(wèi)星通信、導(dǎo)航、遙感技術(shù)以及空基、地基技術(shù)的新型應(yīng)用項(xiàng)目，以深入挖掘現(xiàn)有衛(wèi)星資源的應(yīng)用潛力。綜合應(yīng)用專題采用“項(xiàng)目征集”的立項(xiàng)方式，由歐洲航天局提供最高50%的部分資助。2013－2016年間，其預(yù)算額度約為每年3000萬歐元。

綜合應(yīng)用專題每年舉行一次“創(chuàng)意征集”活動，用于收集用戶需求，以便評估各應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)先級和指導(dǎo)后續(xù)工作的開展。該專題下的項(xiàng)目多由最終用戶發(fā)起，成功立項(xiàng)后須先進(jìn)行可行性研究，并根據(jù)可行性研究的結(jié)果，確定是否繼續(xù)開展演示驗(yàn)證。完成演示驗(yàn)證后，項(xiàng)目承擔(dān)企業(yè)可自行將項(xiàng)目轉(zhuǎn)入試運(yùn)營或業(yè)務(wù)化運(yùn)營階段。

盡管綜合應(yīng)用專題的預(yù)算額度并不高，但卻為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)帶來了極為顯著的經(jīng)濟(jì)回報。目前，綜合應(yīng)用專題已支持了超過75個應(yīng)用項(xiàng)目，平均每年支持21項(xiàng)可行性研究和18項(xiàng)演示驗(yàn)證，其中的5個項(xiàng)目已進(jìn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)營或試運(yùn)營階段。此外，歐洲航天局還通過與歐洲海事安全局（EMSA）在該專題下的合作，直接促成了天基海運(yùn)監(jiān)視專題的設(shè)立。

任務(wù)/系統(tǒng)性專題

ARTES計(jì)劃的任務(wù)/系統(tǒng)性專題借助歐洲航天局的統(tǒng)一規(guī)劃與協(xié)調(diào)，通過廣泛動員歐洲企業(yè)的優(yōu)勢力量，保證了重大工程項(xiàng)目的順利實(shí)施，切實(shí)提升了歐洲衛(wèi)星通信技術(shù)水平與產(chǎn)業(yè)競爭力。

（1）超大型平臺

超大型平臺專題設(shè)立于2001年11月，用于研制超大型“阿爾法平臺”，填補(bǔ)歐洲在發(fā)射質(zhì)量6t以上的超大型平臺領(lǐng)域的空白。除平臺研制工作外，該專題還包括首發(fā)驗(yàn)證衛(wèi)星、后續(xù)平臺改進(jìn)型、相關(guān)有效載荷、地面段及用戶段等工作內(nèi)容。后來設(shè)立的小型平臺和中大型平臺專題也沿用了這種全系統(tǒng)、全周期的專題工作思路。

“阿爾法平臺”由阿斯特留姆公司和泰雷茲公司聯(lián)合研制，其主要技術(shù)指標(biāo)全面超越LS－1300、BSS－702、A2100等美國現(xiàn)有平臺產(chǎn)品，是全球目前最大的通信衛(wèi)星平臺?！鞍柗ㄆ脚_”設(shè)計(jì)壽命15年，整星發(fā)射質(zhì)量6～8t，有效載荷質(zhì)量最高1.5t，有效載荷功率12～18kW，最多可攜帶190臺轉(zhuǎn)發(fā)器和12副天線。

2011年4月，歐洲航天局又與阿斯特留姆公司和泰雷茲公司簽訂了“阿爾法平臺”擴(kuò)展型（Alphabus Extension）的研制合同。該平臺將在“阿爾法平臺”基本型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)大歐洲在超大型平臺領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)整星發(fā)射質(zhì)量8.8t，有效載荷質(zhì)量2t，有效載荷功率22kW，最多可攜帶230臺轉(zhuǎn)發(fā)器。

采用“阿爾法平臺”的首顆衛(wèi)星—“阿爾法衛(wèi)星”測試中

2013年7月25日，基于“阿爾法平臺”的首顆衛(wèi)星—“阿爾法衛(wèi)星”成功發(fā)射，標(biāo)志著“阿爾法平臺”正式進(jìn)入空間應(yīng)用階段?！鞍柗ㄐl(wèi)星”發(fā)射質(zhì)量6650kg，壽命末期功率12kW，裝有L頻段移動通信有效載荷和直徑為11m的大型展開式天線。

通過兩家頂尖制造商的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手和眾多部組件供應(yīng)商的廣泛參與，超大型平臺專題僅用了不到12年的時間就完成了一款全新平臺的研制工作，并實(shí)現(xiàn)了“阿爾法平臺”的首次飛行驗(yàn)證。同時，該專題的研究成果也為歐洲現(xiàn)有平臺產(chǎn)品的技術(shù)更新提供了有力支持。為“阿爾法平臺”研發(fā)的空間電源、電子設(shè)備等新技術(shù)已逐步在“歐洲星”（Eurostar）和“空間客車”（Spacebus）系列平臺上得到應(yīng)用。

（2）小型平臺

小型平臺專題設(shè)立于2005年12月，用于研制發(fā)射質(zhì)量3t以下的“小型地球靜止軌道”平臺，以打破美國制造商在該領(lǐng)域的長期壟斷地位。

“小型地球靜止軌道”平臺由德國OHB系統(tǒng)公司研制，平臺設(shè)計(jì)壽命15年，壽命末期平均功率4.5kW，可支持有效載荷質(zhì)量300kg以下、有效載荷功率3kW以下的地球靜止軌道通信衛(wèi)星，并將支持全電推進(jìn)技術(shù)。該平臺研制成功后，將與美國軌道科學(xué)公司的小型平臺以及波音公司的BSS－702SP全電推進(jìn)平臺形成直接競爭關(guān)系。

“歐洲通信衛(wèi)星”平臺型譜規(guī)劃

西班牙衛(wèi)星－AG1在軌飛行示意圖

目前，“小型地球靜止軌道”平臺的研制工作已接近尾聲，其擴(kuò)展型平臺的研制工作正在同步開展，以求進(jìn)一步提升性能指標(biāo)、降低生產(chǎn)成本。采用“小型地球靜止軌道”平臺的首顆衛(wèi)星—西班牙衛(wèi)星－AG1（Hispasat－AG1）計(jì)劃于2014年末發(fā)射。此外，該平臺還將用于中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題的歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－C和公私合作專題的“伊萊克特拉”（Electra）全電推進(jìn)衛(wèi)星。

在充分借鑒超大型平臺專題成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，“小型地球靜止軌道”平臺的研制周期進(jìn)一步縮短，預(yù)計(jì)花費(fèi)9年左右的時間即可實(shí)現(xiàn)平臺的首次飛行驗(yàn)證。此外，小型平臺專題也體現(xiàn)出歐洲航天局對產(chǎn)業(yè)布局的整體把控能力，不僅將OHB系統(tǒng)公司逐步培育成為具備整星交付能力的通信衛(wèi)星制造商，并且明確將該公司定位于小型衛(wèi)星制造商，從而有效回避了與阿斯特里姆公司和泰雷茲公司的內(nèi)部競爭。

（3）中大型平臺

中大型平臺專題是2012年12月設(shè)立的新專題，用于研制取代歐洲現(xiàn)有主流平臺產(chǎn)品的“新衛(wèi)星”下一代平臺，以保持并提升歐洲主流通信衛(wèi)星平臺的國際競爭力。

該專題延續(xù)了超大型平臺專題的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手模式，繼續(xù)由阿斯特里姆公司和泰雷茲公司擔(dān)任聯(lián)合主承包商?！靶滦l(wèi)星”平臺瞄準(zhǔn)發(fā)射質(zhì)量3～6t的主流通信衛(wèi)星市場，將通過創(chuàng)新技術(shù)、降低成本、縮短生產(chǎn)周期等手段，使其整體競爭力較歐洲現(xiàn)有平臺提升了30%。

“新衛(wèi)星”平臺計(jì)劃在2018年進(jìn)行首飛驗(yàn)證，并正式投向市場。屆時，“新衛(wèi)星”平臺將接替歐洲星－3000和空間客車－4000系列平臺，與“阿爾法平臺”和“小型地球靜止軌道”平臺共同組成歐洲新一代平臺產(chǎn)品線。歐洲航天局為“新衛(wèi)星”平臺提出的目標(biāo)是：在2018－2030年期間，實(shí)現(xiàn)50%的國際市場占有率，即獲得約150顆衛(wèi)星的研制合同，預(yù)計(jì)可為歐洲帶來約250億歐元的衛(wèi)星制造收入。

（4）中繼衛(wèi)星系統(tǒng)

“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”可以近實(shí)時地傳輸數(shù)據(jù)

中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題用于研制和部署基于激光通信和Ka頻段星間鏈路技術(shù)的“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”業(yè)務(wù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，以保證歐洲擁有獨(dú)立自主的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)和全球范圍的準(zhǔn)實(shí)時接入能力，并重點(diǎn)為“全球環(huán)境與安全監(jiān)視”（GMES）計(jì)劃下的對地觀測衛(wèi)星提供服務(wù)。

早在2001年，歐洲航天局就曾利用“阿蒂米斯”（Artemis）衛(wèi)星進(jìn)行了全球首次星間光通信試驗(yàn)，從而在美國之前率先掌握了衛(wèi)星激光通信技術(shù)。中繼衛(wèi)星系統(tǒng)專題將在“阿蒂米斯”任務(wù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)全球首個具備激光通信能力的業(yè)務(wù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。

根據(jù)歐洲航天局的最新規(guī)劃，“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”系統(tǒng)將包括歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－A有效載荷、歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－C及相關(guān)地面系統(tǒng)。搭載歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－A載荷的歐洲鳥－9B（Eurobird－9B）衛(wèi)星計(jì)劃于2014年發(fā)射，歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－C計(jì)劃于2016年發(fā)射。

（5）空管衛(wèi)星通信

空管衛(wèi)星通信專題用于配合“歐洲同一片天空航空交通管理研究”（SESAR）計(jì)劃，為歐洲下一代航空交通管理系統(tǒng)提供一套經(jīng)過驗(yàn)證的衛(wèi)星通信解決方案。

在該專題下發(fā)展的“艾瑞斯”系統(tǒng)是基于開放標(biāo)準(zhǔn)的航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)，具有廣覆蓋、低成本、可互操作等特點(diǎn)。該系統(tǒng)將包括至少1顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星及相關(guān)地面系統(tǒng)，計(jì)劃于2020－2025年投入業(yè)務(wù)化運(yùn)營。

目前，空管衛(wèi)星通信專題仍處于前期研制階段，正在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信標(biāo)準(zhǔn)制定等工作。2012年12月，歐洲航天局為該專題增設(shè)了一個子專題，用于開發(fā)基于“國際移動衛(wèi)星”（Inmarsat）的“艾瑞斯先導(dǎo)”（Iris Precursor）系統(tǒng)，作為“艾瑞斯”業(yè)務(wù)系統(tǒng)完成部署前的過渡方案。

（6）天基海運(yùn)監(jiān)視

天基海運(yùn)監(jiān)視專題用于研制和部署一套天基船舶自動識別系統(tǒng)，為歐洲提供全球范圍、可持續(xù)的天基海運(yùn)監(jiān)視能力，并促進(jìn)相關(guān)商業(yè)市場的發(fā)展。

歐洲的天基海運(yùn)監(jiān)視系統(tǒng)將包括：1顆高性能海運(yùn)監(jiān)視衛(wèi)星，用于保證交通繁忙海域的船舶監(jiān)視能力；2顆或更多的中等性能海運(yùn)監(jiān)視衛(wèi)星，用于提高海運(yùn)監(jiān)視數(shù)據(jù)的更新頻率。此外，作為一項(xiàng)綜合應(yīng)用項(xiàng)目，天基海運(yùn)監(jiān)視專題還將結(jié)合天基紅外相機(jī)、天基合成孔徑雷達(dá)甚至無人機(jī)等探測手段，進(jìn)一步增強(qiáng)對海上船舶的探測、識別與跟蹤能力。

目前，天基海運(yùn)監(jiān)視專題已完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)并正式轉(zhuǎn)入實(shí)施階段。其中，1顆高性能衛(wèi)星已初步完成平臺選型。除研制和發(fā)射海運(yùn)監(jiān)視衛(wèi)星以外，該專題現(xiàn)階段的工作重點(diǎn)還包括開發(fā)新型天基海運(yùn)監(jiān)視應(yīng)用服務(wù)和促進(jìn)天基海運(yùn)監(jiān)視市場發(fā)展。

（7）公私合作

公私合作專題也是2012年12月設(shè)立的新專題，用于促進(jìn)由企業(yè)發(fā)起的大型公私合營項(xiàng)目，以加速創(chuàng)新性解決方案的商業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)下游服務(wù)開發(fā)，進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競爭力。

公私合作專題的每個項(xiàng)目將作為獨(dú)立的子專題，并設(shè)有一個用于支持立項(xiàng)前準(zhǔn)備工作的通用子專題（子專題I）。發(fā)起項(xiàng)目的企業(yè)對項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、研制及驗(yàn)證階段負(fù)全責(zé)，并負(fù)責(zé)管理項(xiàng)目承包商團(tuán)隊(duì)。

“伊萊克特拉”衛(wèi)星外形圖

目前，由盧森堡SES公司發(fā)起的“伊萊克特拉”全電推進(jìn)衛(wèi)星項(xiàng)目已被確定為該專題的首個項(xiàng)目（子專題II）?！耙寥R克特拉”衛(wèi)星由OHB系統(tǒng)公司研制，發(fā)射后將成為歐洲首顆全電推進(jìn)衛(wèi)星。衛(wèi)星將采用“小型地球靜止軌道”平臺，發(fā)射質(zhì)量3t左右，可提供相當(dāng)于3～6噸量級主流通信衛(wèi)星的功率和通信容量，并能夠使用成本更低的小型運(yùn)載火箭發(fā)射。

3 ARTES計(jì)劃特點(diǎn)分析

面向基礎(chǔ)技術(shù)能力，明確政府企業(yè)分工

ARTES計(jì)劃專門針對衛(wèi)星通信領(lǐng)域商業(yè)化程度高、技術(shù)演進(jìn)速度快的特點(diǎn)，適時引入了“以技術(shù)能力為基礎(chǔ)，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為保障，以重大項(xiàng)目為抓手”的綜合式框架結(jié)構(gòu)，以推動技術(shù)發(fā)展進(jìn)程和提高工業(yè)基礎(chǔ)能力為發(fā)力點(diǎn)，通過引導(dǎo)和激發(fā)歐洲企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新潛力，逐步實(shí)現(xiàn)了歐洲衛(wèi)星通信技術(shù)水平與產(chǎn)業(yè)競爭力的顯著提升。

在計(jì)劃實(shí)施過程中，歐洲航天局成功扮演了催化劑和助推器的角色，借助靈活多樣的立項(xiàng)和投資方式，為企業(yè)分擔(dān)技術(shù)研發(fā)風(fēng)險，通過積極扶持中小企業(yè)，不斷壯大產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍，逐步完善供應(yīng)鏈條，為歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

以市場需求為導(dǎo)向，提前規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略

面對瞬息萬變的衛(wèi)星通信市場，ARTES計(jì)劃高度重視市場需求變化，并通過戰(zhàn)略研究專題積極支持市場研究項(xiàng)目，將研究結(jié)果作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展戰(zhàn)略和重點(diǎn)研究方向的重要輸入。

ARTES計(jì)劃創(chuàng)新產(chǎn)品孵化流程

以通信衛(wèi)星平臺領(lǐng)域?yàn)槔阂环矫?，針對新興的超大型、超高功率衛(wèi)星和日趨穩(wěn)定的小型衛(wèi)星需求，通過研制“阿爾法平臺”和“小型地球靜止軌道”平臺，填補(bǔ)歐洲在超大型平臺和小型平臺制造領(lǐng)域的空白；另一方面，面對現(xiàn)有平臺將在2020年前逐漸喪失市場競爭力的事實(shí)，提前研發(fā)“新衛(wèi)星”下一代主流平臺，搶占未來市場競爭先機(jī)。

結(jié)合技術(shù)成熟度等級，加快新產(chǎn)品孵化進(jìn)程

ARTES計(jì)劃緊密結(jié)合技術(shù)成熟度等級（TRL），通過戰(zhàn)略研究、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品研制等專題，組成衛(wèi)星通信產(chǎn)品孵化框架，著力推進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品研制及商業(yè)化進(jìn)程。

這些專題對應(yīng)的技術(shù)成熟度等級依次上升，可通過相互銜接，全程支持一款產(chǎn)品，從提出初始概念（TRL1）到完成地面鑒定（TRL 6）的研制過程，從而將歐洲衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的研發(fā)活動直接轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品，并可為ARTES計(jì)劃的任務(wù)/系統(tǒng)性專題提供必要的技術(shù)支持與產(chǎn)品保障。

通過各種有效途徑，爭取首飛驗(yàn)證機(jī)遇

ARTES計(jì)劃積極嘗試通過公私合營、搭載有效載荷及新設(shè)立的“阿特拉斯”子專題等途徑，為各類創(chuàng)新產(chǎn)品爭取首次飛行驗(yàn)證機(jī)遇，不僅解決了部分產(chǎn)品因未經(jīng)過飛行驗(yàn)證而難以進(jìn)入市場的產(chǎn)業(yè)難題，也緩解了發(fā)射專用試驗(yàn)星的經(jīng)費(fèi)壓力。

“阿爾法平臺”、“小型地球靜止軌道”和“新衛(wèi)星”等平臺研制專題均設(shè)立了用于部署首飛驗(yàn)證衛(wèi)星的子專題。同時，ARTES計(jì)劃下發(fā)展的衛(wèi)星也為新型有效載荷等產(chǎn)品提供了難得的首飛驗(yàn)證機(jī)遇：“阿爾法衛(wèi)星”為歐洲航天局和德國航空航天中心（DLR）搭載了4個技術(shù)驗(yàn)證有效載荷（TDP），歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－C也將搭載1個新型輻射監(jiān)測器。

緊密聯(lián)系最終用戶，促進(jìn)應(yīng)用服務(wù)發(fā)展

引導(dǎo)最終用戶直接參與項(xiàng)目實(shí)施是ARTES計(jì)劃的綜合應(yīng)用項(xiàng)目取得成功的關(guān)鍵。以用戶為驅(qū)動的運(yùn)行模式不僅為每個項(xiàng)目明確了市場需求，同時也保證了項(xiàng)目的應(yīng)用前景。通過與用戶的緊密合作，歐洲航天局商業(yè)任務(wù)的資金來源更加豐富，項(xiàng)目承擔(dān)企業(yè)也獲得了第一手的用戶需求信息，為其開發(fā)相關(guān)應(yīng)用服務(wù)提供了重要的參考。

此外，ARTES計(jì)劃還通過“衛(wèi)星通信運(yùn)營商倡議”，幫助不熟悉衛(wèi)星通信的用戶尋找滿足其需求的衛(wèi)星通信解決方案。目前，歐洲航天局已與SES公司和英國阿萬蒂（Avanti）公司等運(yùn)營商簽訂相關(guān)合作協(xié)議，為ARTES計(jì)劃支持的應(yīng)用服務(wù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供免費(fèi)或低價的衛(wèi)星容量和其他相關(guān)信息支持。