采用航天產(chǎn)品和服務(wù)，應(yīng)對復(fù)雜挑戰(zhàn)
——2019年第一季度《航天報告》摘編

當(dāng)今世界，越來越多的公司和個人正在使用定位、導(dǎo)航和授時（PNT）服務(wù)，以及利用對地觀測（EO）與通信衛(wèi)星技術(shù)和數(shù)據(jù)來獲得更多利益。從商業(yè)運輸?shù)阶匀粸?zāi)害救援，航天產(chǎn)品和服務(wù)正在改善人類與環(huán)境以及彼此之間的交互方式。隨著世界各國對空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度的加大，那些善于創(chuàng)新的人們也發(fā)現(xiàn)了新的機遇、新的產(chǎn)品和新的服務(wù)。

全球PNT服務(wù)可以協(xié)助公司或組織創(chuàng)建大型聯(lián)網(wǎng)車隊，以提高汽車運行時的安全性和可靠性；科學(xué)家和工程師們利用對地觀測成像技術(shù)監(jiān)測天然氣管道及其儲存庫，更快地進行評估和作出反應(yīng)；救援人員可以利用對地觀測圖像分析技術(shù)，在自然災(zāi)害期間找到安全的飲用水和可通行的交通路線。結(jié)合這些技術(shù)，人類可以應(yīng)對更加復(fù)雜的挑戰(zhàn)。

智能泊車，為卡車司機解決后顧之憂

根據(jù)歐洲法律規(guī)定，卡車司機每天只能在規(guī)定的時限內(nèi)開車，超出該時限則必須休息。如果司機及其所在公司不遵守限時駕駛規(guī)定，他們將面臨處罰。由于這一規(guī)定，歐洲部分卡車停車場在晚間經(jīng)常車滿為患，而這種情況也會造成許多潛在的不安全因素產(chǎn)生，例如卡車司機因為在規(guī)定時限外找不到停車場，不得不將車停在路邊，而造成交通擁堵。

現(xiàn)在，歐洲卡車司機可以使用智能手機上的應(yīng)用程序，如Traxpert公司的Parckr應(yīng)用程序，跟蹤并定位數(shù)千個不同的卡車停車場，還可以幫助人們實時查詢卡車停車場的服務(wù)情況，包括加油站、快餐店和停車位。這些應(yīng)用程序可預(yù)測熱門停車場即將停滿的時間，方便卡車司機提前規(guī)劃行程，指導(dǎo)卡車司機在需要結(jié)束一天的工作或白天休息時找到一個安全的停車位。

類似Parckr這樣的智能手機應(yīng)用程序利用衛(wèi)星EO和PNT數(shù)據(jù)，為卡車司機提供既定路線上各個卡車停靠站的全景圖像信息。歐洲航天局（ESA）利用衛(wèi)星監(jiān)測到的移動卡車相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)其一天和一周中每天的歷史運行規(guī)律來規(guī)劃停車模式。這項技術(shù)利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)幫助卡車司機更安全地工作，不僅避免了處罰，還提高了道路上其他司機的駕駛安全性。

衛(wèi)星監(jiān)控，讓自動駕駛安全便捷

自20世紀(jì)30年代以來，自動駕駛汽車的研發(fā)工作一直在持續(xù)進行中，其目標(biāo)是營造更安全的道路交通環(huán)境，并讓駕駛員在開車時可以自由地處理其他事情。對自動駕駛汽車的試驗多年來從未中斷過，但直到最近，這項技術(shù)才真正走進公眾的視野。

早期的自動駕駛汽車采用射頻信號進行導(dǎo)航，如今的自動駕駛則依賴于導(dǎo)航衛(wèi)星及其相關(guān)技術(shù)來保證安全行駛。2018年，隨著自動駕駛汽車的成熟度和實用性的提高，其向公眾開放的程度也在不斷加大。

自動駕駛汽車

像克羅格（Kroger）這樣的美國全國連鎖超市也正在嘗試自動駕駛汽車服務(wù)。Kroger公司在自動駕駛汽車初創(chuàng)公司Nuro的幫助下，于2018年中在亞利桑那州斯科茨代爾市推出了首個零售自動配送服務(wù)，滿足斯科茨代爾市老年居民的需要：通過其他方式采購日常用品使老年居民獲得休閑時光。超市顧客通過智能手機應(yīng)用程序訂購物品，并可以選擇送貨日期為當(dāng)天還是次日。

自動駕駛汽車配備了GPS芯片，可以根據(jù)全球成像衛(wèi)星生成的本地數(shù)據(jù)進行導(dǎo)航和授時，類似于Google的交通警告服務(wù)。這有助于自動駕駛車輛躲避交通堵塞，及時交付貨物。同時，自動駕駛車隊的管理者可以利用衛(wèi)星PNT和EO數(shù)據(jù)來監(jiān)測和控制車輛。

智能共享，讓電動平衡車方便可用

目前各國正在利用空間基礎(chǔ)設(shè)施，以合理的價格在城市中發(fā)展替代交通方式。這類服務(wù)可以讓交通變得既高效又經(jīng)濟，人們無需乘車上下班，也不會發(fā)生交通擁堵。從歷史上看，在城市里開車的另一種選擇是乘坐公共交通工具（與其他人一起乘坐公共汽車或地鐵）、騎自行車或步行。2018年6月，法國巴黎開始出現(xiàn)電動平衡車的租賃業(yè)務(wù)。

租用電動平衡車作為一種通勤工具很有吸引力，可以避開上班高峰時段公共汽車和地鐵上擁擠的人群，并能最大限度地減少騎自行車或步行所造成的體力消耗。法國巴黎的Lime公司和Bird公司同時推出了電動平衡車租賃服務(wù)，并使用智能手機應(yīng)用程序進行支付。電動平衡車租賃服務(wù)使用用戶手機上的應(yīng)用程序以及衛(wèi)星PNT數(shù)據(jù)來監(jiān)管電動平衡車的實時位置和付費情況。智能手機應(yīng)用程序為用戶提供附近電動平衡車的停放位置，并解鎖平衡車以供使用。一旦平衡車開始移動，應(yīng)用程序會實時監(jiān)控平衡車的使用時間（按分鐘累計費用）和位置。用戶結(jié)束使用后，應(yīng)用程序會鎖定這一地點并向用戶賬戶收取費用。目前，這兩家公司正在為市政當(dāng)局和大學(xué)校園提供電動平衡車租賃服務(wù)。與普通汽車相比，電動平衡車還能夠減少碳排放量和環(huán)境污染。

智能追蹤，讓鯊魚免受濫捕之災(zāi)

每年有7300萬條鯊魚被殺死，這其中的主要原因在于鯊魚鰭是作魚翅湯的重要食材。漁民對鯊魚鰭的追逐，使得目前有70多種鯊魚瀕臨滅絕，而鯊魚物種繁殖緩慢和成熟周期長的特質(zhì)也加速了該物種的滅絕。現(xiàn)在，人們可以利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)來解決鯊魚過度捕撈的問題。

長期以來，人們都是通過目視來追蹤鯊魚。追蹤者在鯊魚的鰭頂部附上色彩鮮明的標(biāo)簽，當(dāng)鯊魚浮出水面時這些標(biāo)簽就會被看到。這種觀察范圍是非常有限的，因為追蹤者只能從海岸上觀察鯊魚，而鯊魚的整個海洋旅程情況卻無從得知?，F(xiàn)在，研究人員將射頻和聲學(xué)信號標(biāo)簽附著到鯊魚身上，可以利用射頻技術(shù)來追蹤鯊魚。但是，目前陸基接收器數(shù)量還很少，并且當(dāng)鯊魚游到遠(yuǎn)海域時無法探測到射頻信號。又由于陸基接收器所處的位置不同，根據(jù)其信號接收結(jié)果產(chǎn)生的鯊魚活動數(shù)據(jù)也經(jīng)常不一致。因此，人們開始利用衛(wèi)星上的射頻接收器來識別鯊魚過度捕撈區(qū)域，其主要措施之一是利用衛(wèi)星上的追蹤器來跟蹤鯊魚身上的標(biāo)簽并監(jiān)測保護區(qū)內(nèi)的鯊魚，以防濫捕濫殺。

從這些新型標(biāo)簽中收集到的位置數(shù)據(jù)使人們了解到，對鯊魚的非法捕撈行為正是在鯊魚保護海域中發(fā)生的。生物學(xué)家對捕獲的被標(biāo)記鯊魚進行跟蹤和監(jiān)測，確定它們被捕獲的地點（例如，菲律賓和關(guān)島）。隨后，生物學(xué)家利用相關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對在這些保護區(qū)內(nèi)非法捕魚的船只進行監(jiān)視和識別，并將船舶信息發(fā)送給當(dāng)?shù)貓?zhí)法部門，由其開展調(diào)查并根據(jù)當(dāng)?shù)胤欠ú稉品ú扇》纱胧┻M行管制。

天空之眼，監(jiān)測管道健康運行

油氣管道泄漏會對環(huán)境造成危害，修復(fù)成本高，且可能導(dǎo)致周圍生活和工作的人們受到嚴(yán)重的傷害或死亡。多年來，人們一直在使用直升機、汽車和馬匹來監(jiān)測管道的健康狀況。可是由于安裝管道的地貌類型不同、管道距離超長、以及天氣條件等原因，通過這些方式檢查管道受到了極大的限制。即使是通過直升機攜帶傳感器來探測空氣中的甲烷含量（表明管道是否出現(xiàn)泄漏），也只能檢查管道的一小部分。雖然直升機可以快速到達(dá)指定區(qū)域，但檢查仍需消耗大量的時間和人力成本。此外，直升機必須每兩周重新檢測同一區(qū)域，占用了更多時間與資源。

為鯊魚安裝通過衛(wèi)星連接的信號標(biāo)簽

衛(wèi)星可以每3到4天對某個大規(guī)模觀測區(qū)域進行重訪。在過去幾年中，衛(wèi)星遙感圖像與其他遙感手段已經(jīng)在管道監(jiān)測中得到了一些應(yīng)用。最近，人們開始利用來自導(dǎo)航衛(wèi)星和對地觀測衛(wèi)星傳感器的集成數(shù)據(jù)來提供管道的監(jiān)測服務(wù)和相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星不僅可以獲得日光下觀測區(qū)域的高分辨率數(shù)據(jù)，還可以提供黑暗處和被云層覆蓋區(qū)域的遙感圖像數(shù)據(jù)。利用合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星在一段時間內(nèi)拍攝多幅圖像并進行比較，就可以發(fā)現(xiàn)所觀測管道狀況的不同。

科學(xué)家和石油工程師們識別圖像之間的任何微小變化，如泄漏引起的地面高程變化或管道結(jié)構(gòu)本身的變化，通過移動衛(wèi)星通信鏈路實時傳輸給系統(tǒng)維護人員。最后，工作人員在導(dǎo)航衛(wèi)星引導(dǎo)下找到管道發(fā)生泄漏的準(zhǔn)確位置，并對其進行評估及修復(fù)。

快速救援，減少自然災(zāi)害影響

2018年9月，印度尼西亞發(fā)生大地震。2018年11月，美國加州野火襲擊了該州居民。每次自然災(zāi)害發(fā)生后，當(dāng)?shù)鼐用窈蛻?yīng)急處理小組都需要面對極端惡劣的環(huán)境變化。同時，因火災(zāi)而無法進入的區(qū)域，無人駕駛飛機（UAV）在高溫下根本毫無用處，可以借助對地觀測衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù)來幫助受災(zāi)地區(qū)的居民和救援人員。美國數(shù)字地球公司（Digital Globe）提供了這兩次災(zāi)難后的衛(wèi)星圖像。利用衛(wèi)星圖像，救援小組可以確定災(zāi)區(qū)倒塌房屋、倒塌橋梁、或其他倒塌物下被困人員的位置。這些圖像還幫助當(dāng)?shù)卮_定安全飲用水源，以及進入災(zāi)區(qū)的安全交通路線。

在災(zāi)難發(fā)生后的幾小時和幾天里，通信衛(wèi)星也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。每次災(zāi)難都會影響到當(dāng)?shù)氐耐ㄐ呕A(chǔ)設(shè)施，這時可以利用通信衛(wèi)星將衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)傳輸給當(dāng)?shù)氐木仍藛T或組織。