德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

付 郁 金雪松 張召才

1 德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)整體格局

根據(jù)德國(guó)航天局2018年初發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，德國(guó)2017年航天產(chǎn)業(yè)收入約24億歐元，雇員人數(shù)達(dá)到8400人，呈現(xiàn)出內(nèi)部區(qū)域集聚、外部廣泛合作的發(fā)展局面。

在內(nèi)部，德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)主要集中于巴登-符騰堡州、巴伐利亞州、不來(lái)梅州等地區(qū)，形成了以空客防務(wù)與航天德國(guó)分公司（ADS German）、不來(lái)梅軌道高技術(shù)系統(tǒng)公司（OHB）為引領(lǐng)、80余家中小型專業(yè)航天公司為主體、200余家從事航天相關(guān)業(yè)務(wù)的公司為配套的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。其中，空客防務(wù)與航天德國(guó)分公司主要負(fù)責(zé)歐洲空客防務(wù)與航天公司的多光譜及合成孔徑雷達(dá)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星、載人航天、空間探測(cè)以及阿里安-5火箭發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)，是泛歐航天計(jì)劃的主要承包商；不來(lái)梅軌道高技術(shù)系統(tǒng)公司是德國(guó)第一家上市的航天技術(shù)公司，從事衛(wèi)星研制、制造與運(yùn)行，數(shù)據(jù)傳輸與處理以及科學(xué)有效載荷和航空航天結(jié)構(gòu)的研制業(yè)務(wù)，是歐洲“伽利略”計(jì)劃的主承包商；耶拿光電子學(xué)公司（Jena Optronik）在多光譜成像載荷、光學(xué)元器件精密制造等專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域具有全球競(jìng)爭(zhēng)力。此外，馬普學(xué)會(huì)、弗朗霍弗協(xié)會(huì)、海姆霍茨科研中心聯(lián)合會(huì)和萊布尼茨研究中心聯(lián)合會(huì)等科研機(jī)構(gòu)，也廣泛開(kāi)展空間技術(shù)、空間科學(xué)等領(lǐng)域的研究工作；柏林工業(yè)大學(xué)、科隆大學(xué)等高校也積極參與德國(guó)航天活動(dòng)，如柏林工業(yè)大學(xué)迄今研制了16顆小衛(wèi)星，涵蓋對(duì)地觀測(cè)、通信、技術(shù)試驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域，并實(shí)現(xiàn)了向印尼、摩洛哥整星出口遙感衛(wèi)星。在外部，德國(guó)航天在歐盟和歐洲航天局（ESA）一體化框架下，廣泛參與歐洲航天項(xiàng)目，是歐盟旗艦計(jì)劃——“哥白尼”、“伽利略”等航天計(jì)劃的關(guān)鍵參與者，也是ESA航天預(yù)算的主要出資國(guó)。同時(shí)，德國(guó)與歐洲其他國(guó)家（如法國(guó)、英國(guó)、西班牙），以及美國(guó)、印度等開(kāi)展了大量航天合作項(xiàng)目。

德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部負(fù)責(zé)支持及促進(jìn)德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)，其他部門如交通建設(shè)部、聯(lián)邦教研部和國(guó)防部也支持部分航天項(xiàng)目。德國(guó)航天局（DLR）是具體負(fù)責(zé)管理德國(guó)航天發(fā)展的部門，負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)，以及為政府計(jì)劃及執(zhí)行航天活動(dòng)，并提出了在2030年發(fā)展成為歐洲最大的航空航天技術(shù)研發(fā)中心的目標(biāo)。2017年，德國(guó)航天局航天領(lǐng)域預(yù)算投入達(dá)到3.72億歐元，雇員人數(shù)約8200人，擁有40個(gè)研究部門和基礎(chǔ)設(shè)施，并在德國(guó)設(shè)有20處辦事地點(diǎn)。

《德國(guó)航天支持未來(lái)發(fā)展—德國(guó)聯(lián)邦政府航天戰(zhàn)略》文件封面

2 德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)及發(fā)展途徑

德國(guó)航天局2010年發(fā)布的《德國(guó)航天支持未來(lái)發(fā)展——德國(guó)聯(lián)邦政府航天戰(zhàn)略》明確提出要“保證技術(shù)的獨(dú)立性和完整性，在各領(lǐng)域內(nèi)都堅(jiān)持自主發(fā)展，確保德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)不受控于任何其他國(guó)家”。

以“確保德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)不受控于任何其他國(guó)家”為戰(zhàn)略目標(biāo)，《德國(guó)航天支持未來(lái)發(fā)展——德國(guó)聯(lián)邦政府航天戰(zhàn)略》進(jìn)一步提出了推動(dòng)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的九條舉措：一是加大關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展力度，包括對(duì)地觀測(cè)（特別是X頻段雷達(dá)成像領(lǐng)域）、通信（特別是激光通信領(lǐng)域）以及產(chǎn)業(yè)鏈下游的服務(wù)和終端設(shè)備制造；二是持續(xù)加強(qiáng)航天基礎(chǔ)研究，包括太陽(yáng)系和宇宙探索，以及利用外太空開(kāi)展物理學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)和藥學(xué)研究；三是建立涵蓋歐盟、歐洲合作伙伴以及德國(guó)的統(tǒng)一的法律框架，在這一法律框架下有序拓展國(guó)內(nèi)和國(guó)際新興市場(chǎng)；四是發(fā)展軍民兩用技術(shù)，避免資源重復(fù)投入和系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)；五是充分發(fā)揮德國(guó)在泛歐層面影響力，確保ESA作為跨國(guó)組織保持獨(dú)立運(yùn)行，并在ESA框架下盡力避免歐洲國(guó)家航天產(chǎn)業(yè)過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)；六是明確歐洲和德國(guó)在太空探索活動(dòng)中的作用；七是堅(jiān)持關(guān)鍵技術(shù)自主可控；八是與美國(guó)、日本等合作，發(fā)展載人航天技術(shù)；九是在ESA框架下開(kāi)展月球探測(cè)活動(dòng)。

2017年，德國(guó)航天局發(fā)布了《航空航天2030戰(zhàn)略》，其中航天領(lǐng)域的研究重點(diǎn)為：一是進(jìn)一步研發(fā)衛(wèi)星通信和導(dǎo)航技術(shù)，用以支持信息和交通領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展；二是利用機(jī)器人技術(shù)延長(zhǎng)衛(wèi)星壽命；三是利用新的傳感器、數(shù)據(jù)傳輸和高效的地面設(shè)施使服務(wù)行業(yè)和科研領(lǐng)域有效地利用對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)。

3 德國(guó)推動(dòng)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要舉措

政府采取公私合作模式推進(jìn)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展

德國(guó)在航天領(lǐng)域積極推行公私合作（PPP）模式，切實(shí)強(qiáng)化政府與工業(yè)界合作關(guān)系，充分調(diào)動(dòng)社會(huì)資源參與航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極性，并形成良好示范效應(yīng)。

2011年，德國(guó)航天局和空客防務(wù)與航天公司的前身阿斯特留姆公司（Astrium）簽署合作協(xié)議，雙方采用PPP模式共同開(kāi)發(fā)“X頻段陸地合成孔徑雷達(dá)”（TerraSAR-X）衛(wèi)星，這成為德國(guó)首個(gè)采用PPP模式發(fā)展的遙感衛(wèi)星項(xiàng)目。其中，Astrium公司負(fù)責(zé)衛(wèi)星研發(fā)、制造和發(fā)射；Astrium公司下設(shè)的全資子公司——地理信息公司（Infoterra）負(fù)責(zé)TerraSAR-X數(shù)據(jù)產(chǎn)品的商業(yè)化開(kāi)發(fā)；德國(guó)航天局項(xiàng)目委員會(huì)（DLR-RD）負(fù)責(zé)項(xiàng)目管理；德國(guó)航天局負(fù)責(zé)任務(wù)管理、科學(xué)協(xié)調(diào)、地面段開(kāi)發(fā)以及系統(tǒng)工程，標(biāo)定及確定模型設(shè)計(jì)概念和仿真模型的正確性及規(guī)范性等工作；德國(guó)航天運(yùn)行中心的Weilheim站負(fù)責(zé)衛(wèi)星及載荷運(yùn)行，Neustrelitz地面站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、處理、存檔及分發(fā)。為最大限度激勵(lì)A(yù)strium公司，PPP方案沒(méi)有要求在軌交付，以節(jié)約衛(wèi)星保險(xiǎn)費(fèi)用；同時(shí)特別規(guī)定，如果商業(yè)市場(chǎng)獲得成功，Astrium公司可以通過(guò)商業(yè)市場(chǎng)盈利投資建造一顆完全歸屬Astrium公司所有的TerraSAR-X2衛(wèi)星。

自2007年成功發(fā)射并在軌運(yùn)營(yíng)以來(lái)，TerraSAR-X衛(wèi)星一直運(yùn)行良好。地理信息公司對(duì)TerraSAR-X衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行了廣泛開(kāi)發(fā)，不僅提供優(yōu)質(zhì)的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)，也提供多種基于雷達(dá)數(shù)據(jù)的地理信息產(chǎn)品。此外，地理信息公司也積極開(kāi)發(fā)包括圖像產(chǎn)品、地理信息產(chǎn)品、數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用的多樣化產(chǎn)品組合。TerraSAR-X衛(wèi)星持續(xù)在軌運(yùn)行并提供服務(wù)，充分證明了PPP模式的有效性，并使空客防務(wù)與航天公司成為衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的引領(lǐng)者，特別是在商業(yè)SAR數(shù)據(jù)銷售方面占據(jù)領(lǐng)先位置。

德國(guó)TerraSAR-X衛(wèi)星項(xiàng)目管理分工

制定寬松政策鼓勵(lì)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展

為鼓勵(lì)德國(guó)公司發(fā)展衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、相關(guān)產(chǎn)品和地理信息的商業(yè)市場(chǎng)，德國(guó)政府制定了《衛(wèi)星數(shù)據(jù)安全法案》。該數(shù)據(jù)政策較為寬松，并且數(shù)據(jù)分發(fā)審查流程清晰，具有很強(qiáng)的操作性和指導(dǎo)性。

《衛(wèi)星數(shù)據(jù)安全法案》的適用范圍僅限于具有高分辨率成像能力的非軍用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，其核心內(nèi)容是要求德國(guó)公司在銷售和分發(fā)“高等級(jí)”數(shù)據(jù)時(shí)必須執(zhí)行一套嚴(yán)格的兩級(jí)控制程序，確保德國(guó)公司在發(fā)展衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，對(duì)外銷售的“高等級(jí)”天基對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)不會(huì)損害國(guó)家安全和外交利益。德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與出口管制辦公室（BAFA）以信息內(nèi)容、成像區(qū)域、訂購(gòu)人員和時(shí)間范圍等參數(shù)為判據(jù)對(duì)用戶申請(qǐng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。判定為非敏感的數(shù)據(jù)，遙感企業(yè)可以直接分發(fā)給用戶；判定為敏感的數(shù)據(jù)，則要經(jīng)BAFA批準(zhǔn)后才能完成銷售和分發(fā)。由德國(guó)“高等級(jí)”天基對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)流程可以看出，德國(guó)沒(méi)有對(duì)商業(yè)銷售的天基對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)在分辨率方面作嚴(yán)格限制。

目前，德國(guó)有4顆“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”（SAR Lupe）、1顆 TerraSAR-X和 1顆 陸地合成孔徑雷達(dá)-數(shù)字高程模型-X（TanDEM-X）等共計(jì)6顆SAR衛(wèi)星在軌運(yùn)行，其中，TerraSAR-X衛(wèi)星凝視聚束模式的成像分辨率高達(dá)0.25m，優(yōu)于目前在軌的其他任何商業(yè)衛(wèi)星雷達(dá)成像系統(tǒng)。在德國(guó)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)政策框架下，TerraSAR-X衛(wèi)星數(shù)據(jù)只要通過(guò)了審核要求，即可以面向商業(yè)市場(chǎng)出售，極大地提升了德國(guó)在全球商業(yè)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

德國(guó)TanDEM-X衛(wèi)星與TerraSAR-X衛(wèi)星編隊(duì)飛行

德國(guó)“高等級(jí)”天基對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)流程

4 結(jié)束語(yǔ)

德國(guó)重視戰(zhàn)略規(guī)劃指引作用，制定了清晰可行的航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，采取了有效激勵(lì)公司參與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的舉措，注重科研和管理創(chuàng)新，通過(guò)多管齊下，發(fā)展成為歐洲航天的關(guān)鍵支撐力量，并在全球范圍具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。未來(lái)，隨著工業(yè)4.0的發(fā)展應(yīng)用，以及歐洲航天4.0戰(zhàn)略的實(shí)施推進(jìn)，德國(guó)航天產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有望進(jìn)一步提升。