王宇翔:仰望星辰,感知大地
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- 发布时间:2025-03-07 21:23
《瞭望东方周刊》记者简宏妮,特约撰稿邢艳娇 编辑戴闻名
卫星遥感应用的核心技术和产品,应该掌握在中国人自己手里”。
2024年12月30日,河南鹤壁科创新城的航天宏图信息技术股份有限公司(以下简称“航天宏图”)华中总部卫星运营中心,工作人员正在接收分析数据。通过卫星传回的高分辨率卫星影像图,经过数据处理和分析,可以清晰地看到农作物长势、实时路况、森林覆盖面积等精准的城市地理信息。
这些数据来自500多公里的高空,由“女娲星座”在轨卫星不间断传回。就在数天前,在约400公里之外的太原卫星发射中心,航天宏图建设运营的“女娲星座”四颗卫星成功发射升空并顺利进入预定轨道。
成立于2008年的航天宏图是一家卫星互联网企业,也是科创板首批25家上市企业中唯一的遥感应用企业。如今,航天宏图在全国设有100余个分支机构,在西安、成都、武汉、南京、长沙等地建立研发中心,拥有400余项发明专利和1200余项软件著作权,2023年营业收入超18亿元。其自主研发的雷达星座——“女娲星座”,是一个以遥感为主、结合通信和导航的大型商业卫星互联网星座,主要职能是对地观测并回传数据,为政府管理提供快捷优质的监测服务。
“女娲是中国上古神话中的创世女神,被称为大地之母,象征着生命和力量。我们以‘女娲’命名星座,是希望可以通过自主研发的卫星实现感知大地的目标。”航天宏图董事长、创始人王宇翔告诉《瞭望东方周刊》。从中国科学院遥感所博士毕业后,王宇翔即以研发“中国人自己的遥感应用软件”为使命,踏上了“扎根大地,仰望星辰”的创业之旅。
梦想启航
1975年,王宇翔出生于山西忻州,从小就是个“学霸”,尤其擅长理工科。高考填报志愿时,他在一位亲戚的建议下,选择了华东师范大学国土开发与整治专业。
家人本是希望他毕业后报考公务员,但命运的齿轮却有了不同的转向——在大学的专业学习中,王宇翔接触到了他热爱并决定为之奋斗终生的卫星遥感事业。
本科期间,王宇翔还注意到一个现象:本专业发表在核心期刊上的文章,大部分来自中国科学院地理研究所和遥感应用研究所。于是,他确立了自己的目标——继续学业,备考中科院研究生。
1996年,王宇翔如愿考入中科院地理所,硕士毕业后又考入中科院遥感所,攻读博士学位。
上世纪70年代末,中国科学院分设中科院地理所和遥感所,之所以同时建立这两个研究机构,是为了在遥感仪器和数据分析方面互为支撑。
当时,中国发射的人造地球卫星屈指可数,在遥感领域与发达国家差距较远,遥感科学与技术也仅是中科院的二级学科(一级学科是学科大类,二级学科是一级学科的下属学科)。
上世纪90年代,王宇翔进入中科院地理所和遥感所学习时,研究条件仍然相当艰苦。“我们分析卫星图像时,用的工具是透光桌,就是一块玻璃下面装了一个灯管,上面放一张半透明的纸,即卫星图。”王宇翔说。更让他们感觉痛苦的是,处理遥感图像的软件几乎全都是进口软件,国产软件难以实现快速迭代,更无法满足开发定制产品多样化的需求。
这些痛点,成为后来王宇翔创业的最强动力。在中科院学习期间,他充分利用院内资源,选修了神经网络、人工智能和模糊数学等多个跨界课程,成为一个“杂家”,为他日后创业打下了坚实的基础。与此同时,他还和导师、同学一起,尝试进行卫星图像处理软件的自主研发。
从中科院毕业之后,他先是进入方正集团,从事警用地理信息系统研制和推广工作,一干就是10多年。“在方正工作时,我们使用的遥感影像主要还是国外的卫星数据源,处理影像的工具也基本都是国外软件。”王宇翔回忆。
到了2008年,一场汶川大地震,让中国遥感界深受震动:减灾应急工作急需中国自己的遥感影像来做实时支撑。正是在这一年,王宇翔正式决定创立航天宏图。
“卫星遥感应用的核心技术和产品,应该掌握在中国人自己手里。”王宇翔告诉《瞭望东方周刊》。
破局前行
航天宏图成立初期,全公司只有3个人:除王宇翔之外,另外两人是他在方正工作期间的一位同事及其舍友,均有博士学位。
“当时就有客户说,你们公司实力不错,派了3个博士过来,他们不知道的是,这3个博士已是我们全部‘身家’了。”王宇翔笑言。
公司接到的第一笔订单,是国家有关机构联合“定制”的环境与灾害预报小卫星星座地面应用系统。3个博士日夜兼程,每天工作到凌晨两三点,历经4个多月,终于完成了这个项目,赚到了“第一桶金”。
此后,由于技术过硬,公司订单不断。但王宇翔从未忘记研发“中国人自己的遥感软件”的最初梦想。他与一位师兄聊起此事时,对方表示难以理解:“你折腾这个,要花不少钱,目前也没人给你投资,创立公司的目的不就是做项目赚钱,为什么要去‘烧钱’?”
但王宇翔坚持认为,做企业要有长期主义的眼光,企业不能是“工程队”,只是不断接项目,没有自己的核心产品。
软件研发需要投入相当大的人力和财力,在持续投入看不到收益的时候,公司内部不少人建议砍掉产品研发部门,王宇翔顶着压力扛了下来,即使在发不出工资、需要抵押自家房产时也从未动摇。
功夫不负有心人,历经7年时间,王宇翔终于带领团队研发出了遥感图像处理软件PIE,即“遥感像素信息处理专家”(Pixel Information Expert)。
软件推出后,王宇翔又做出了一个惊人举动——在网络上免费开放其使用权。这个决定遭到了公司高层和许多员工的反对。
“研发软件投入巨大,基本上是用做项目的钱在养。研发成功后,眼看可以开始有收益回本,却要免费推向市场,很多人不理解。”王宇翔回忆。
但王宇翔基于学生时代和创业之后研发遥感处理软件的经历认为,“再好的产品如果只在实验室和办公室里使用,不拿到市场上接受市场的实践检验,就不是一个真正的好产品”。
结果,如王宇翔所料,PIE推出一段时间后,收集到大量用户反馈的程序和系统缺陷,经过修正后,解决了遥感影像自动配准精度不高、软件安装不适配WINDOWS SERVER版本等问题,“经过半年市场检验,软件再也不死机了”。
从刚开始的模仿到替代,再到后来的部分超越,王宇翔和航天宏图团队不断完善升级产品,提升国产遥感软件的市场占有率,目前PIE已更新至7.0版本。
2015年,航天宏图迎来了新的发展节点。这一年,《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》发布,明确提出,亚米级高分辨率遥感卫星星座要实现商业化运营。
“这个规划的提出,极大促进了中国商业卫星遥感行业的发展,也给航天宏图带来了市场机会。”王宇翔说。
亚米级以上(即测量精度可以精确到分米、厘米甚至是毫米),特别是优于0.5米分辨率的数据是目前主流的消费数据。0.5米级分辨率,意味着可以使用遥感对车辆、道路、建筑进行识别,能够极大提升城市和国土管理效率。此前,这类数据需要向国际商业卫星数据公司购买。
也是在这一年,航天宏图赶上了行业风口,承担了风云海洋气象卫星、陆地观测卫星等国家级应用系统的建设,其研发的PIE软件不仅成功支持了“风云三号”气象卫星监测分析服务系统建设,还被推广到全国气象部门。
2019年7月22日,上海陆家嘴,伴随着一声响亮的锣声,航天宏图在历经多轮筛选后正式登陆科创板,成为遥感第一股。
逐梦星辰
在解决了地面的遥感信息处理问题之后,王宇翔开始把目光投向空中。
“在遥感卫星行业,光有软件是不够的,还必须拥有自己的数据。要想获得数据,就只能自己发射遥感卫星。”王宇翔说。
所谓遥感卫星,就是给地球拍照。拍的照片有什么用?以森林火灾为例,森林占地面积巨大,一旦起火,人的肉眼很难掌握全貌,但通过从地球之外给地球拍照的遥感卫星,就可以准确找到火点并追踪其移动方向。
从全世界范围来看,遥感技术已被应用到农业、气象、海洋、应急减灾甚至金融、期货和保险等多个领域。
王宇翔介绍,长期以来,中国在遥感数据领域依赖国外卫星(如美国Landsat、欧洲Sentinel系列),使用成本高,数据安全也得不到保证。如果拥有自主可控的卫星群,就可以拿到高分辨率、高频次的对地观测数据,减少对外依赖。与此同时,覆盖农业监测、灾害预警和城市规划等领域的全球遥感服务市场规模也在快速增长。通过自建星座,航天宏图可以延伸产业链条,提升商业竞争力。
在行业和市场需求的共同驱动下,航天宏图在2021年4月正式启动了“女娲星座”研发计划,规划发射114颗卫星,并在2023年3月成功发射了首批4颗卫星“航天宏图一号”。
截至目前,“女娲星座”在轨卫星数量已达12颗,成为中国目前在轨卫星数量最多的商业雷达卫星星座。与此同时,“女娲星座”还开创了多项纪录。
比如“看得清”。12颗商业雷达遥感卫星如同“天眼”,能够穿透云雾、雨层,全天时、全天候地对地观测,采集到高分辨率的影像,成像分辨率达1米。
覆盖广,是“女娲星座”的另一特点。“女娲星座”计划发射114颗遥感卫星。目前入轨的12颗商业雷达遥感卫星分别采用车轮编队、90度等相位编队模式,具备了对地遥感观测的全球覆盖能力。
效率高,是“女娲星座”的又一优势。王宇翔介绍,航天宏图自主研发的卫星设备,力争实现对特定目标“所见即所得”的实时遥感观测能力,响应迅速,观测敏捷。从在地面向卫星发出指令到传输回数据,不到一小时就能完成。
2024年6月,进入汛期以来,国内极端气候事件增多,自然灾害频繁发生,尤以洪涝灾害最为严重。航天宏图调度“航天宏图一号”SAR卫星综合统筹,结合自研“天权遥感大模型云服务系统”,对受洪涝灾害影响区域的洪水淹没范围、洪水演进情况及灾害损失进行分析,为水利、应急、自然资源、城管等行业行政主管部门应急防洪减灾提供基础支撑。
2024年7月5日,在湖南岳阳市华容县团洲垸洞庭湖一线堤防发生决口之际,“航天宏图一号”卫星采集到的决口处卫星影像图对灾害监测服务提供了有效支持。截至2024年底,“航天宏图一号”卫星已支撑各类应急事件监测百余次,生成标准影像数据50余万景。
伴随着航天宏图的起飞,中国遥感应用也迎来大发展时代。
2022年,遥感科学与技术正式成为一级学科。2023年底,商业航天首次被中央经济工作会议提及。2024年1月21日,北京市政府工作报告提出,要加快发展新质生产力,促进新能源、新材料、商业航天、低空经济等战略性新兴产业发展。
“未来,航天宏图将继续推进‘女娲星座’建设,同时拓展行业应用场景,以‘女娲星座’+无人机系统,组成‘天-空-地-人-网’协同监测感知体系,在应急救援、森林资源清查和灾害监测、公路和机场精细化气象服务、农业保险和智慧园区建设等多个领域拓展应用,服务国家。”王宇翔说。
