首页 导报现场 正文

钧天航宇:卫星制造低成本与高效能并存

2025-06-11 11:10 中国发展网

中国发展网讯 当偏远山区的人们接入高速互联网,当人们在翱翔天际的飞机上流畅视频通话,当身处沙漠深处的科考队也能实时分享珍贵的研究数据,当野外探险的勇者随时可与外界保持紧密联系……我国的星网和千帆星座计划正稳步推进,致力于让这样的便捷网络体验覆盖全球每一个角落。

然而,当前卫星制造领域长期面临着卫星重量偏大的难题,这直接导致了高昂的发射成本。

以传统通信卫星为例,其动辄数吨的重量,使得每一次发射都堪称一场“烧钱” 的豪举。据估算,每公斤载荷的发射成本高达数万元甚至更多,一颗500公斤重量的卫星,仅发射成本就可能高达数千万元。而在制造环节,复杂的设计架构和昂贵零部件的大量堆砌,进一步推高了卫星的制造成本,严重制约其大规模应用和商业推广。

在这样的行业困境下,北京钧天航宇技术有限公司(下文简称“钧天航宇”)脱颖而出,带来了创新性的解决方案。其通过采用一体化、标准化、模块化的设计理念,致力于以颠覆式创新方式开展高质量低成本商业卫星的开发,为卫星制造领域注入了新的活力。

降本增效新标杆

体制内卫星成本高达20万元/公斤,商业航天兴起后,行业平均水平仍维持在10-20万元/公斤,而钧天航宇正在将卫星成本降低至每公斤5万元,甚至更低。

大幅降低成本,而性能却不降低甚至更高,这是如何做到的呢?第一,架构创新降本。传统卫星采用 “整星-分系统-单机” 的层级结构,这种源于上世纪七八十年代的设计模式,虽便于分系统责任划分与技术攻坚,但导致机电热系统内耗严重、重量功耗居高不下。

钧天航宇以一体化设计为切入点,对卫星的力流、热流、信息流、能源流进行跨维度整合,打造高度集成的 “大脑” 中枢,将分系统的独立小系统转化为协同运作的有机整体。

例如,通过结构热控一体化技术,实现热管理与结构支撑的功能融合,通过严格的仿真设计减少不必要的冗余设计带来的成本浪费。这种设计,使得卫星的整体重量下降接近30%,带来的整体成本自然减少。

在标准化方面,公司建立了一套严格且科学的标准体系,涵盖卫星的各个部件和生产环节,使得不同批次的卫星都能保证稳定可靠的性能。此外,公司在保证卫星质量的前提下,通过创新的可靠性设计,采用工业级的芯片代替宇航级的芯片,这也使得成本得以大幅降低。

而模块化设计更是一大亮点,公司将传统分系统拆解为多功能结构件,如同“航天积木” 般实现灵活组合 —— 用户可根据任务需求快速选配光学遥感、雷达探测等功能模块,整星构建周期从传统的1-2年压缩至数月,促进生产成本和用工成本大幅降低。

第二,产业链协同降本。公司通过构建开放的产业生态,与国内顶尖的载荷厂商建立协同机制—— 聚焦卫星平台核心能力建设,专注平台优化,同载荷厂商一起开展平台载荷一体化协同设计,推动整星性价比大幅提升。

第三,规模化生产降本。公司在江苏无锡的生产基地已于 2025年开工建设,有望实现年产100颗卫星的产能规模。标准化产线与模块化组装模式,使单星总装周期从半年压缩至2-3个月,规模化效应进一步摊薄边际成本。

在追求成本优化的同时,钧天航宇丝毫未放松对可靠性的追求。针对太空环境的单粒子翻转威胁,采用多模冗余电路设计,通过实时数据比对与冷备份切换,确保星载计算机在辐射环境下的稳定运行。首发星热真空、震动噪声、电磁兼容等全流程测试,保障每颗卫星出厂前通过百余项严苛检验和测试;针对批产星,公司同卫星自动化产线结合,建立起了全流程自动化检验检测系统,卫星出厂质量有保障,生产效率也大幅提升。

钧天航宇的技术创新正快速转化为实际的生产力,其产品已在多个领域实现商业化突破。

在遥感监测领域:公司研发的50公斤级和100公斤级的光学遥感卫星聚焦农业场景,通过多光谱载荷监测作物长势、病虫害预警与产量预估,为智慧农业提供实时数据支撑;200公斤级雷达卫星则瞄准应急减灾与智慧城市,其X波段雷达可实现0.5米分辨率监测,并实现单星干涉雷达成像(InSAR),对地质沉降、建筑安全等进行毫米级形变分析。

在通信服务领域:公司正在研发的手机直连低轨宽带通信卫星,致力于解决地面基站覆盖盲区问题。该卫星可实现普通手机与卫星的宽带通信,在6G时代有望构建 “空天地海” 一体化通信网络,目前技术验证星已进入关键研发阶段,计划2025年下半年发射。

在共享网络领域:公司创新性提出“卫星资源共享体系”,将用户手中的闲置卫星纳入统一网络,通过任务调度与数据共享,提升单星使用效率数倍。例如,中东用户的低轨遥感卫星在划过亚太地区时,其闲置资源可被钧天航宇生态内的其他客户调用,形成“全球卫星池” 的协同效应。

河北临西一号卫星就是钧天航宇创新理念的成功实践。

该卫星于2024年5月发射升空,至今已稳定运行一年。其搭载 GNSS 掩星大气探测载荷,应用钧天航宇自主研发的钧天一号卫星平台,其模块化、一体化、低成本的设计优势在气象观测领域得到充分体现。同时搭配自主研发的智能在轨管理系统,大幅提升了卫星自主管控能力和综合使用效益。

2024 年 11 月,即距临西一号卫星发射仅半年后,公司成功发射了一颗新技术验证星,该卫星搭载了自主研发的全新一代星载计算系统等多项新技术,对多项关键技术进行了全面验证。

它验证了全新一代星载计算机系统与综合信息系统,二者分别相当于计算机的硬件与软件系统;同时,在轨实时处理系统也得到验证,使卫星算力达到500TOPS。此外,结构热控 TR 载荷一体化模块、分布式能源模块以及新一代电源系统也在该卫星上完成验证,效果良好。

这些经过验证的核心技术将在后续卫星任务中得到应用。公司计划于2025年8月发射的X波段雷达星,将应用上述技术,使雷达星单轨(近地轨道绕地球一圈约90分钟)的最长开机时间达到8分钟,远超商业卫星领域普遍1-3分钟的开机时长,具备显著的效率优势。此外,在研的手机直连低轨宽带通信卫星,也将基于卫星上验证成功的能源模块与电源系统进行设计。

除了服务于国内的InSAR(干涉合成孔径雷达)类的客户外,钧天航宇也在发力出海。

公司严格遵循国家出口管制政策,光学卫星分辨率控制在0.75米以上,雷达卫星分辨率优于1米,所有数据传输均采用加密技术。这种“技术创新与合规运营并重” 的策略,使其在国际市场拓展中赢得中东、东南亚等地区客户的信任,目前已有多个国家级卫星网络建设项目进入合作洽谈阶段。

破解卫星制造贵族化困局

在商业航天领域,先发优势往往成为企业占据市场高地的关键因素。然而,成立仅3年的钧天航宇却打破常规,以低成本、高性价比的显著优势在激烈的竞争中崭露头角。

其成功的秘诀,在于拥有一支堪称卫星制造领域的 “科研天团”。

公司核心成员大多来自卫星研制的“国家队”——航天五院, 阵容相当豪华。

创始人常正勇身为“资深航天人” 及高级工程师,深耕卫星全产业链,曾参与和组织多型卫星论证与管理,推动国家民用空间基础设施、卫星互联网、深空探测、载人月球探测等重大航天工程的研究与实施,还作为规划执笔人完成首批航天领域战略性新兴产业专项项目。

技术团队领头人张雅彬在商业航天领域成绩斐然:作为总师实现我国首颗百公斤级商业卫星发射及超5年半稳定在轨运行;参与国家宽带卫星论证并提出低成本高性能方案入围;主导低轨窄带物联网卫星工程,建成首个商用规模化星座系统,还负责某低轨卫星星座数字孪生平台论证。

大国工匠、首席科学家朱枞鹏是复杂航天器系统设计专家,从事载人航天总体设计近30年,历任“神舟”飞船总师助理、“天宫”二号空间实验室总设计师等职,深度参与中国载人航天跨越式发展,为空间站建设与太空探索作出突出贡献。

这支近百人的团队,凭借高度耦合的专业背景、深厚的专业积累与丰富的实践经验,形成了高度集成化模块化的设计开发能力,构成了钧天航宇无可比拟的技术核心竞争力。

钧天航宇成立刚刚三年,已收获多项荣誉,不仅跻身国家高新技术企业、北京市“专精特新”企业行列,还顺利通过 ISO9000 系列质量认证,彰显出企业卓越的质量管理体系与技术创新能力。

在专利布局上,公司更是成果斐然,已逐步形成卫星平台、平台载荷一体化设计、总装与测试、卫星共享与应用四大专利群。这些专利群犹如坚固的护城河,为公司核心竞争力提供了强有力的保护,支撑着企业从卫星研制到共享服务应用全链条的发展。

在业绩方面,钧天航宇同样表现亮眼,2024年公司营收超千万,预计2025年营收将实现大幅增长,可突破亿元大关。公司凭借技术创新与高效运营,走出了一条稳健的发展之路,展现出强大的发展韧性与潜力。

企业的快速发展也吸引了资本的目光。

目前,钧天航宇刚顺利完成B轮融资,融资金额高达数亿元,无锡市惠山高新区、惠山科创及锡创投集团、彬复资本等机构纷纷注资,为企业的后续发展注入强大动力。

从短期的国家治理与经济拉动,到中期的军事安全保障与全球竞争,再到长期的太空资源抢占与星际文明布局;从GPS垄断到北斗组网,从星链崛起到底层技术封锁,各国对卫星的争夺,本质是对未来世界规则制定权的争夺。

商业航天“先到先得” 的本质是 “时间换空间”(如抢占轨道频谱资源、用户市场等),但后发者可借差异化技术路线、政策协同或商业模式创新破局。先发企业需警惕路径依赖,在可重复使用技术等领域持续迭代,方能将先发优势转为长期胜势。

当下,低轨移动通信卫星星网、星链正悄然改变百姓生活,未来,通信、导航、遥感卫星组成的天地一体化信息网络,必将彻底重塑人类生活,空天纪元已悄然临近,满天繁星的时代或不再遥远。

责任编辑:张洽棠


返回首页
相关新闻
返回顶部