還未成熟就已擁擠SAR數(shù)據(jù)創(chuàng)企機會在哪里？

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Ursa and Clipper Data是一家總部位于美國紐約，基于SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)來跟蹤原油和石油出貨量的數(shù)據(jù)公司。這家公司每周都會發(fā)布中國原油需求的報告，是一個典型的商業(yè)SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)客戶。

近幾年來，隨著對沖基金、保險公司和跨國建筑公司等客戶紛紛將光學遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)用于監(jiān)視世界各地的商業(yè)活動，光學遙感圖像商業(yè)市場迅速增長。一些初創(chuàng)公司預(yù)計SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)也會有類似的強勁需求，于是紛紛進入市場。

從一則新聞?wù)f起

2019年10月7日，商業(yè)SAR衛(wèi)星星座運營企業(yè)——冰眼公司（Iceye）宣布與新加坡科技、國防和工程公司（ST Engineering Geo-Insight Pte）合作，擴大冰眼公司合成孔徑雷達(SAR)圖像、數(shù)據(jù)和分析產(chǎn)品的東南亞市場。兩家公司簽署了一份諒解備忘錄和一份協(xié)議，指定ST作為冰眼產(chǎn)品的東南亞商業(yè)分銷商。

ST是由新加坡技術(shù)工程有限公司、新加坡國防研究開發(fā)機構(gòu)和新加坡DSO國家實驗室于今年2月成立的一家合資企業(yè)，專門提供基于衛(wèi)星圖像的地理空間分析和增值服務(wù)。

冰眼公司只是瞄準商業(yè)SAR衛(wèi)星圖像市場的創(chuàng)企之一，由于SAR衛(wèi)星的高門檻，這個市場原本只有幾家寡頭生存。

Iceye：世界上首個發(fā)射入軌的小型sar衛(wèi)星

表1 商業(yè)SAR衛(wèi)星及企業(yè)信息

SAR數(shù)據(jù)成熟運營商

美國國家地理空間情報機構(gòu)(NGA)是商業(yè)SAR圖像最大的買家。2000年-2009年，NGA每年向MDA公司購買1000萬美元的SAR圖像。2009年以后，NGA的潛在商業(yè)SAR數(shù)據(jù)提供者增加了意大利航天局和Telespazio合資公司e-Geos提供的Cosmos Skymed雷達衛(wèi)星、法國Astrium和德國合作的TanDEM-X雷達衛(wèi)星，該衛(wèi)星數(shù)據(jù)由美國21st Century Systems Inc.作為分銷商，以及以色列國防部的TecSar，格魯曼公司作為該衛(wèi)星數(shù)據(jù)的分銷商。NGA自2009年開始決定選擇四家商業(yè)公司授予固定價格、無限期交貨、無限期數(shù)量的合同，每家合同價值高達8500萬美元。

SAR衛(wèi)星圖像有其優(yōu)越性，在這些像老舊黑白照相機拍攝出來的圖片下隱藏著大量信息，世界上最優(yōu)秀的雷達衛(wèi)星生產(chǎn)商和圖像銷售商如空客和MDA等企業(yè)，正在準備開發(fā)更強大的雷達衛(wèi)星星座，從而提供毫米級別的高度變化測量，美國Maxar公司所屬MDA總裁邁克·格林利(Mike Greenley)說，“用SAR建立的全球地表數(shù)字高程模型可以顯示土地正在下沉，或者建筑物移動，或者有人挖隧道使他們上方的地面移動，它對海拔高度非常敏感，這對很多客戶來說很重要?！?/p>

法國空客在遙感數(shù)據(jù)商業(yè)銷售方面也走在前列。光學衛(wèi)星數(shù)據(jù)方面，空客與Planet和數(shù)據(jù)分析公司Orbital Insight建立了合作伙伴關(guān)系，又自行投資建設(shè)了四顆PléiadesNeo高分辨率光學衛(wèi)星，提供30cm分辨率圖像，與Digital Globe競爭，預(yù)計2020年開始發(fā)射。在SAR數(shù)據(jù)市場方面，空客擁有TerraSAR-X和TanDEM-X以及其西班牙合作伙伴 Hisdesat發(fā)射的PAZ雷達衛(wèi)星，三顆衛(wèi)星組成一個星座，2016年開始為美國國家地理空間情報機構(gòu)提供商業(yè)SAR數(shù)據(jù)。

內(nèi)華達沙漠火人節(jié)舉辦地黑巖市的多時相SAR圖像，利用振幅變化檢測在三個不同時間顯示同一地點。顏色來源于對三幅圖像的紅、綠、藍（RGB）注釋。橙色顯示了節(jié)日期間的區(qū)域。（來源：空客）

尼日利亞哈庫特港附近一個集裝箱堆場的合成孔徑雷達圖像（來源：Iceye）

SAR數(shù)據(jù)創(chuàng)企

與光學圖像成熟的市場不同，SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)市場在哪里、有多大是一個懸而未決的問題。SAR衛(wèi)星圖像是離散的點、線組合，對圖像的認知與翻譯應(yīng)用比較困難，但是在當前人工智能時代，計算機處理與機器學習方面的進步使數(shù)據(jù)使用者可以從圖像中提取大量有效信息，這使得SAR數(shù)據(jù)具備了進入行業(yè)應(yīng)用層面的可能性。

企業(yè)家們看好其中的商業(yè)前景，表1是一份SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)供應(yīng)商及SAR衛(wèi)星創(chuàng)企名錄。

前文我們提到的冰眼公司運營著三顆商業(yè)SAR衛(wèi)星。2018年1月，冰眼發(fā)射了其自行研制的第一顆小型SAR衛(wèi)星Iceye-X1，衛(wèi)星失效后，2018年12月冰眼發(fā)射了Iceye-X2號衛(wèi)星，2019年7月5日再次發(fā)射了兩顆小型SAR衛(wèi)星。該商業(yè)SAR衛(wèi)星質(zhì)量100公斤，分辨率優(yōu)于1米，變化檢測是冰眼星座的一個重要應(yīng)用。冰眼公司計劃在2019年再發(fā)射兩顆衛(wèi)星，最終建設(shè)一個18顆衛(wèi)星組成的星座為客戶提供在幾小時內(nèi)更新的特定地點的圖像和數(shù)據(jù)。

總部位于加州圣巴巴拉的創(chuàng)業(yè)公司暗影實驗室（UmbraLab）計劃建造12顆SAR衛(wèi)星，提供0.25米分辨率的SAR衛(wèi)星圖像。

三叉戟太空公司衛(wèi)星概念圖

2015年10月，總部位于美國弗吉尼亞州的Xpress SAR公司。獲得美國商務(wù)部頒發(fā)的經(jīng)營私人、商業(yè)、空間SAR遙感系統(tǒng)的許可證。Xpress SAR是一家100%美國公司，該公司計劃2022年發(fā)射并運營四顆高分辨率商業(yè)X波段合成孔徑雷達衛(wèi)星的商業(yè)星座，地面分辨率為0.25米，指揮、遙測、任務(wù)控制、處理和數(shù)據(jù)存儲將在佛羅里達進行。Xpress SAR的主要任務(wù)是監(jiān)測“不穩(wěn)定區(qū)域”——從加勒比盆地延伸到非洲大部分地區(qū)、中東、中亞及東南亞。關(guān)注重點是石油、礦產(chǎn)和其他戰(zhàn)略物資，以及恐怖活動。

舊金山的卡貝拉太空公司(CapellaSpace)獲得了兩顆SAR衛(wèi)星的NOAA許可證。

暗影實驗室的雷達電子軟件包

弗吉尼亞州費爾法克斯的三叉戟太空公司（Trident Space Inc.）也有自己的商業(yè)計劃，他們正在研制的SAR衛(wèi)星已經(jīng)完成了設(shè)計審查階段，計劃在2021年發(fā)射。這顆衛(wèi)星重量為300公斤，分辨率1米，設(shè)計壽命4年，對大多數(shù)緯度地區(qū)每天提供2-5次重訪。2023年三叉戟將再發(fā)射6顆衛(wèi)星，這6顆衛(wèi)星組成的星座每天提供20次重訪，此后每年發(fā)射12顆衛(wèi)星，最終在低地球軌道上建造一個48顆衛(wèi)星的星座，使重訪時間降至10分鐘以下。

三叉戟總裁兼首席執(zhí)行官尼克·卡朗格蘭（Nick Karangelen ）說，“負擔得起的服務(wù)和及時的數(shù)據(jù)將有助于像三叉戟這樣的初創(chuàng)企業(yè)在一個擁擠的市場上競爭。三叉戟1米分辨率SAR衛(wèi)星圖像的目標價格為10美元每平方公里，這個價格將確保該公司能夠在美國和國際上積極競爭?！痹谏虡I(yè)回報上，以每平方公里10美元的價格計算，對于一顆在軌成本約為4200萬美元的衛(wèi)星而言，它的整個壽命周期盈利能力為4.4億美元。

卡朗格蘭說：“我們預(yù)計大部分SAR圖像將由美國和盟國的政府和軍事用戶購買。”，“我們無意直接爭奪國防部或情報機構(gòu)的合同，但正在與潛在合作伙伴討論戰(zhàn)略關(guān)系，以便向美國政府和外國市場出售產(chǎn)品。”

在SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)市場，直接提供圖像是不現(xiàn)實的，SAR圖像解讀的困難使行業(yè)客戶更傾向于直接獲得數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品而不是圖像?？湛途褪侵苯酉蛎绹鴩业乩砜臻g情報機構(gòu)(NGA)、歐盟及其盟友提供WorldDEM計算完成的三維地球模型。

對于這些SAR衛(wèi)星初創(chuàng)企業(yè)，空客Intelligence副總裁Francois Lombard在去年的巴黎衛(wèi)星周上說：“有很多公司試圖推行他們的小型SAR概念。我看到一些是成功的。對其他一些，我們更懷疑它在技術(shù)上和商業(yè)上的可行性，空客正在非常仔細地觀察這一點。我不提名字，但我想有幾家公司做得很好，可以和我們一起工作。為了客戶的利益，我們可以找到合作點，比如更多的重訪能夠強化我們的服務(wù)?！?/p>

美國SAR數(shù)據(jù)政策

SAR衛(wèi)星高分辨率商業(yè)市場始于2007年德國的TerraSAR-X和意大利的Cosmo SkyMed，它們都是X波段亞米級分辨率雷達衛(wèi)星，由于高分辨率SAR商業(yè)數(shù)據(jù)銷售只有十二年的歷史，市場還處于早期發(fā)展階段。

由于SAR數(shù)據(jù)的高度敏感性與軍事價值，在相關(guān)政策方面，美國政府是十分保守的，美國商務(wù)部與其他聯(lián)邦機構(gòu)協(xié)調(diào)，2000年開始負責發(fā)放商業(yè)銷售光學和雷達衛(wèi)星圖像的許可證。直到2009年還禁止美國公司銷售地面分辨率小于3米的SAR圖像。正是這一嚴格限制，使得國際市場上的SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)供應(yīng)商沒有一家是美國企業(yè)，同時對于國際供應(yīng)商的數(shù)據(jù)進入美國市場，又規(guī)定必須由美國實體代理。

2011年“美國國家安全空間戰(zhàn)略”規(guī)定，美國應(yīng)盡可能依賴經(jīng)商業(yè)能力。由于是商業(yè)投資，沒有如國家投資衛(wèi)星一樣的保密限制，這促使SAR衛(wèi)星商業(yè)企業(yè)活躍起來，XpressSAR就是此后進入市場的。

SAR衛(wèi)星最大的用戶美國國家地理空間情報機構(gòu)(NGA)認可SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)的價值，但是面對商業(yè)雷達初創(chuàng)企業(yè)的熱情，NGA反擴散副主任ChiragParikh擔心是否有足夠的礦業(yè)公司、船運公司、農(nóng)業(yè)實體、土地管理公司使用這種技術(shù)，“商業(yè)市場是否足夠大以支持所有新進入者，是一個懸而未決的問題。”