國外軍方采購商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀和趨勢

·文|北京空間科技信息研究所 龔燃

國外軍方采購商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀和趨勢

·文|北京空間科技信息研究所 龔燃

隨著全球國防、國土安全和人道主義行動等活動的不斷增多，以及政府衛(wèi)星項目預算壓力的增大，國防需求大量增加，政府所擁有的對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)很難滿足國防機構(gòu)的全部需求。國防、本土安全和人道主義活動全球參與度的不斷提高推動圖像需求的增長，其中很大一部分將通過商業(yè)機構(gòu)來滿足。此外，隨著更高分辨率數(shù)據(jù)集、圖像精度和縮短重訪時間等方面的技術(shù)進步，商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)正成為響應國防和軍事機構(gòu)某些需求的可行方式，這些因素帶來了商業(yè)數(shù)據(jù)在國防和安全應用中的顯著增加。

2013年10月，北方天空研究所（NSR）發(fā)布的最新版《全球天基對地觀測報告》顯示，2007-2012年，全球天基對地觀測數(shù)據(jù)銷售收入從12.5億美元增長到22億美元。從應用領(lǐng)域來看，在國防與情報領(lǐng)域的銷售量最高，占全部銷售量的38％。2014年3月，歐洲咨詢公司發(fā)布的《對地觀測：數(shù)據(jù)分發(fā)》報告指出，目前國防用戶仍是最主要的對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)用戶，來自國防用戶的收入約占全球?qū)Φ赜^測衛(wèi)星數(shù)據(jù)總收入的65％。商業(yè)數(shù)據(jù)可同時支持圖像情報（IMINT）和地理空間情報（GEOINT）應用。

總體上，過去10年，商業(yè)數(shù)據(jù)市場在國防領(lǐng)域穩(wěn)定增長，國防部門已經(jīng)成為商業(yè)數(shù)據(jù)的最大客戶，與國防和安全相關(guān)的應用，如情報收集、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)視和偵察是商業(yè)數(shù)據(jù)最大的市場。

一、國外軍方采購商業(yè)數(shù)據(jù)的基本流程

各國政府國防部門采購商業(yè)數(shù)據(jù)的流程基本相同：中央集權(quán)政府部門在考慮工業(yè)采購事宜前，首先要搜集其他政府部門和軍事武裝力量的需求。在允許的情況下，主管部門往往要尋求民用空間機構(gòu)的幫助，并一起完成采購過程。然后，民用航天局將負責衛(wèi)星系統(tǒng)和地面站的運營和管理。同時在名義上，地方工業(yè)也參與建造衛(wèi)星和地面站。

在圖像情報數(shù)據(jù)采購流程中，首先，評估本國系統(tǒng)是否能滿足數(shù)據(jù)需求；然后，考慮通過中央集權(quán)的政府機構(gòu)采購數(shù)據(jù)，并在國內(nèi)開發(fā)使用（或通過授權(quán)首選服務(wù)公司來滿足各種特殊需求）；最后在相關(guān)政府部門和軍事武裝力量間分發(fā)數(shù)據(jù)（見圖1）。

圖1 圖像情報數(shù)據(jù)采購流程

國防客戶的主要需求是能夠安全交付高分辨率、高精度數(shù)據(jù)。隨著商業(yè)對地觀測衛(wèi)星能力越來越強，商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)成為滿足圖像情報和地理空間情報需求的重要手段和方式，其中，有亮點值得關(guān)注。

1）必要時，政府希望擁有商業(yè)衛(wèi)星的優(yōu)先使用權(quán)，這被認為是國家對地觀測衛(wèi)星商業(yè)授權(quán)的監(jiān)管條件。

2）在獲取和開發(fā)數(shù)據(jù)期間，經(jīng)常需要指定數(shù)據(jù)機密性和自主性等級。包括私有地面站設(shè)施使用等級和直接與商業(yè)運營商一起工作的主要政府人員等級。

二、國外軍方采購商業(yè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀

1.美國

商業(yè)數(shù)據(jù)采購為美國保密項目補充衛(wèi)星數(shù)據(jù)，提供二次數(shù)據(jù)源，并提高圖像情報數(shù)據(jù)采集能力。美國國防部（DoD）的國家地理空間情報局（NGA）具有代表美國國防部采購商業(yè)圖像的法定權(quán)力，收集國防部、作戰(zhàn)司令部、武裝力量和情報界的所有地理空間圖像采集需求，并進行優(yōu)先級管理。

自從2003年美國政府發(fā)布《美國商業(yè)遙感政策》，NGA就逐漸成為美國商業(yè)圖像數(shù)據(jù)的主要采購機構(gòu)，與美國商業(yè)運營商簽訂了一系列采購合同，典型代表是2010年8月，NGA在“增強視景”（Enhanced View）框架下，向美國原“數(shù)字地球”（Digital Globe）公司和原“地球眼”（GeoEye）公司授出了未來10年價值73億美元的合同。但近幾年，美國國防對商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)的需求趨于穩(wěn)定，商業(yè)對地觀測數(shù)據(jù)收入增幅放緩（見圖2），尤其是2013年，NGA大幅削減了Enhanced View采購計劃的預算，直接導致了全球最大的兩家商業(yè)對地觀測公司Digital Globe公司和GeoEye公司的合并，成為新的Digital Globe公司（見表1）。盡管如此，NGA仍是全球最大的商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)用戶。

圖2 向終端客戶銷售的商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)

表1 Digital Globe公司在軌運行和即將發(fā)射的商業(yè)對地觀測衛(wèi)星

同時，NGA也在擴大采購范圍，開始采購國外商業(yè)圖像數(shù)據(jù)，每年的國外數(shù)據(jù)采購額都維持在2000萬～3000萬美元，包括向阿斯特里姆服務(wù)公司（Astrium Service，現(xiàn)“空客防務(wù)與航天公司”）采購的中/高分辨率光學成像衛(wèi)星圖像。此外，在沒有本國商業(yè)SAR系統(tǒng)的情況下，NGA還與大型高分辨率商業(yè)SAR數(shù)據(jù)供應商簽訂了不定交貨期/不定交貨量（IDIQ）合同，包括TerraSAR-X衛(wèi)星、TanDEM-X衛(wèi)星、“地中海盆地小衛(wèi)星觀測星座”（COSMO-Skymed）衛(wèi)星、Radarsat-2衛(wèi)星等數(shù)據(jù)。這些衛(wèi)星運營商均通過其美國子公司和美國合伙人與NGA進行合作。

美國軍方主要采用大量的固定和移動地面站，通過下行鏈路的方式獲取商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)：

固定地面站體系：商業(yè)數(shù)據(jù)供應商通過供應商衛(wèi)星操作中心、NGA和未分類國家圖像庫（UNIL）間的高帶寬通信鏈路分發(fā)數(shù)據(jù)。將處理過的圖像數(shù)據(jù)存入數(shù)字媒介中，即時分發(fā)給NGA和其他國防部用戶。

移動地面站：便于武裝力量直接接收圖像，典型項目為美國空軍作戰(zhàn)支援辦公室（AFCSO）的“鷹視”（EV）地面站。該地面站具有衛(wèi)星下傳數(shù)據(jù)直接接收能力，直接、快速接收多顆商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)。2013年，Digital Globe公司被授予合同，對EV地面站的數(shù)據(jù)捕獲能力進行升級，縮短向軍方交付高分辨率商業(yè)圖像的時間。目前，EV 地 面 站 已 能 接 收 SPOT-5、WorldView、Radarsat、TerraSAR-X等商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

2.歐洲

法國國防采購局（DGA）是法國國防部的主要采購部門，代表法國聯(lián)合國防機構(gòu)（EMA）負責采購大型情報項目和數(shù)據(jù)服務(wù)。DGA希望通過采購商業(yè)圖像補充中分辨率圖像情報獲取能力，目前，DGA已經(jīng)與“斯波特-信息地球”（SPOT-Infoterra）公司（2011年，SPOT Image公司和Infoterra公司合并，2014年重組為“空客防務(wù)與航天公司”的地理情報業(yè)務(wù)）、美國Digital Globe公司、加拿大MDA公司等建立了多年采購合同體系。所有的商業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)都由SPOT-Infoterra公司或其他衛(wèi)星運營商的地區(qū)子公司按照協(xié)商后的供應協(xié)議進行分發(fā)（見表2）。

德國聯(lián)邦國防技術(shù)和采購辦公室（BWB）是德國聯(lián)邦國防部的主要采購部門。BWB通過商業(yè)供應商采購衛(wèi)星圖像，BWB已經(jīng)與美國Digital Globe公司簽訂了多年采購合同，向其采購高分辨率系統(tǒng)數(shù)據(jù)和相關(guān)產(chǎn)品。另外，BWB還與Infoterra德國有限公司簽訂了多年采購合同，向其采購TerraSAR-X和TanDEM-X衛(wèi)星的高分辨率雷達圖像，補充軍用SAR-Lupe衛(wèi)星的雷達圖像采集能力。

英國國防部的國防情報組（DIS）是英國國防部的主要采購部門，該部門負責英國武裝力量和獨立的軍種指揮部中的全部情報協(xié)調(diào)工作。DIS已經(jīng)通過與Infoterra英國有限公司簽訂多年協(xié)議，集中采購了商業(yè)衛(wèi)星圖像和服務(wù)。Infoterra英國有限公司通過與衛(wèi)星運營商或其指定的分公司簽訂分發(fā)協(xié)議，分發(fā)各種商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，如Digital Globe公司的WorldView-1衛(wèi)星、GeoEye-1衛(wèi)星等。此外，在Astrium Service的保護下，Infoterra英國有限公司還通過SPOT-Infoterra公司直接采購SPOT-5衛(wèi)星、TerraSAR-X衛(wèi)星等數(shù)據(jù)。根據(jù)與英國國防部簽訂的合同，Infoterra英國有限公司每2～3個月采購一次衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)。如果政府用戶提出新的成像采集需求（比如，重返時間更短），那么根據(jù)供應商給出的不同優(yōu)先權(quán)使用等級，則需要花費更高的費用。

意大利信息安全部（DIS）是意大利國防部的主要采購部門，DIS通過與意大利空間通信公司（Telespazio）或意大利對地觀測公司（e-GEOS）簽訂多年采購合同，集中采購商業(yè)對地觀測衛(wèi)星圖像和服務(wù)。在與e-GEOS公司的協(xié)議中，意大利已經(jīng)與主要供應商（如Digital Globe公司）或指定的地區(qū)子公司（如Eurimage公司，GAF AG/Euromap公司等）達成分發(fā)協(xié)議。

表2 SPOT-Infoterra公司運營的商業(yè)對地觀測衛(wèi)星（包括其合作伙伴的衛(wèi)星）

3.以色列

以色列采購局（MANHAR）是以色列國防部的主要采購部門，代表IDF的總參謀部部長負責采購事宜。在軍方采購商業(yè)數(shù)據(jù)方面，以色列國防安全局主要通過國防部，利用以色列成像衛(wèi)星國際公司（ImageSat International）的“地球遙感觀測衛(wèi)星”（EROS）數(shù)據(jù)（見表3）。EROS衛(wèi)星增強了以色列成像能力的魯棒性，減少了重訪時間，提高了服務(wù)有效性，擴展了信息采集范圍。自2001年，以色列國防部就開始利用EROS衛(wèi)星系統(tǒng)。以色列與ImageSat公司簽訂合同，享有EROS-B衛(wèi)星分時使用權(quán)，可以通過以色列國防軍（IDF）地面站直接接收EROS-B衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

表3 ImageSat國際公司運營的商業(yè)對地觀測衛(wèi)星

通過簽署長期租賃合同，ImageSat國際公司80％的圖像銷售收入來自軍方用戶。ImageSat國際公司針對軍方和政府用戶主要采用“衛(wèi)星操作伙伴”（SOP）服務(wù)模式。根據(jù)SOP服務(wù)，用戶在協(xié)議規(guī)定的特定覆蓋區(qū)內(nèi)獨家擁有衛(wèi)星的控制權(quán)和圖像存檔權(quán)，不用經(jīng)過ImageSat國際公司可以直接向衛(wèi)星發(fā)送指令和接收圖像。政府對EROS衛(wèi)星星載相機的使用、控制和分配具有高級優(yōu)先權(quán)，可以在指定的地理范圍內(nèi)秘密地接收圖像。臺灣、印度、新加坡的軍事和安全部門均已獲取EROS衛(wèi)星的SOP服務(wù)。

除了私有的EROS衛(wèi)星系統(tǒng)，以色列軍方還向第三方商業(yè)運營商采購圖像數(shù)據(jù)。

4.其他國家

除了上述擁有私營商業(yè)對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)的國家和地區(qū)外，其他國家的國防部門也廣泛采購高分辨率、高精度商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過建立接收站等方式直接接收對地觀測衛(wèi)星圖像。

印度國防生產(chǎn)與供應部（DDP＆amp;S）是印度國防部的主要采購部門，通過向Digital Globe公司公司采購商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)來補充國家能力。印度很早就開始采購IKONOS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，之后擴展為采購其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)。據(jù)報道，印度國防機構(gòu)每年向空間成像公司（Space image，現(xiàn)Digital Globe）中東地面站（SIME）采購2000萬盧比（約合45萬美元）的IKONOS衛(wèi)星高分辨率圖像，偶爾還向Digital Globe公司采購大量的QuickBird-2衛(wèi)星圖像?？梢哉f，盡管印度致力于自主開發(fā)空間能力，但是仍將繼續(xù)采購超高分辨率和高分辨率圖像數(shù)據(jù)。

日本內(nèi)閣衛(wèi)星情報中心（CSICE）和日本安全局（DIH）共同組成日本情報界對地觀測終端用戶，主要通過國內(nèi)商業(yè)代理商與運營商簽訂了多年采購合同，秘密采購不同對地觀測衛(wèi)星圖像，包括Digital Globe公司、Spot image公司、MDA地理空間公司、ImageSat國際公司、意大利e-GEOS公司等，為日本國防情報機構(gòu)提供服務(wù)。

韓國主要通過韓國國防部（MND）的國防采購局（DPA）采購商業(yè)數(shù)據(jù)滿足國防需求。DPA既負責采購韓國私有衛(wèi)星系統(tǒng)，也負責向第三方采購圖像數(shù)據(jù)。MND負責下達采辦或采購的命令，參謀長聯(lián)席會議（JCS）采辦協(xié)商委員會（ADC）負責與韓國國防情報局磋商情報需求。韓國民用國家情報院（NIS）和中央軍事情報機構(gòu)負責進行圖像數(shù)據(jù)分析，韓國陸軍地理空間情報局（KAGA）負責為韓國武裝力量提供制圖情報。目前，DPA已經(jīng)向Digital Globe公司、MDA美國公司等商業(yè)供應商采購了高分辨率商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)/服務(wù)。

三、結(jié)束語

盡管除美國之外的其他國家都沒有授出耗資巨大的多年商業(yè)數(shù)據(jù)采購合同，但在全球范圍內(nèi)，國防仍舊是首要應用。國防客戶通過直接向商業(yè)供應商采購商業(yè)數(shù)據(jù)，既減弱了對第三方政府數(shù)據(jù)的依賴性，也不需要采購昂貴的私有衛(wèi)星系統(tǒng)。盡管商業(yè)數(shù)據(jù)的安全問題，包括如何把握數(shù)據(jù)開放與保密之間的界限，如何控制數(shù)據(jù)獲取、處理、分發(fā)生命周期過程中的安全控制，一直是各國關(guān)注的重點，但隨著商業(yè)對地觀測衛(wèi)星數(shù)量增加和能力提升，全球國防客戶向商業(yè)供應商采購的商業(yè)數(shù)據(jù)量還將繼續(xù)增長。據(jù)歐洲咨詢公司預測，目前及未來政府用戶將占整個商業(yè)對地觀測衛(wèi)星市場收入的80％以上，其中2/3用于國防和安全應用。此外，盡管普遍認為商業(yè)數(shù)據(jù)的主要客戶還將是美國NGA，但是其他政府國防機構(gòu)也正在成為商業(yè)數(shù)據(jù)的重要客戶。