北京九天微星科技有限公司

   一、企业简介

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北京九天微星科技发展有限公司,国家高新 技术企业和中关村高新技术企业,成立于2015年6月,专注于微小卫星创新应用与星座运营,在国内首次提出了“个人卫星”“共享卫星”的理念。公司由 90余人的精英团队组成,是一支融合航天工程、通信技术、芯片设计、教育文创的综合团队。目前公司已经完成第三轮融资,也是中国第一家到达此融资阶段的卫星创业公司。

九天微星物联网卫星星座于 2017年开始正式部署,2018年初将发射第一颗验证卫星:少年星,用以验证物联网单用户链路以及切入太空教育市场;2018 年年中将再发射娱乐星,并联合 OFO 小黄车共同切入太空娱乐市场。九天微星物联网星座将通过一箭多星,在 3年内快速部署完成 72 颗低轨物联网卫星,实现全球广域窄带低功耗物联网终端的实时数据采集以及数据交互,以及大数据及云计算市场。

卫星物联网业务市场推广将本着市场先行的理念,根据重点行业中的重点客户分阶段进行。前期选取五大行业十大客户中的领头羊企业进行业务试点及商业化运营,比如重型机械行业中的三一重工、物流运输行业中的中集集团、固定资产行业中的西部石油、环境监控行业中的三峡集团等。

二、技术和产品介绍

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   九天微星将成为中国第一个商用低轨物联网星座系统运营商,整个卫星星座单日数据采集次数高达5亿次,涉及到重型机械、固定资产、物流运输、无人设备、海陆空环境等五大行业,进行全产业全流程位置及状态信息监控。该星座将实现本土物联网卫星信息服务由无到有的重大转变,带动物联网行业蓬勃发展,助力智慧城市、一带一路以及军民融合等国家重要战略中的信息化建设。

    技术方面九天微星掌握小卫星总体设计、关键载荷研发、自有通信体制设计与星座组网核心技术。通过由72颗低轨小卫星组建全球物联网星座计划,可实现全球广域(0-15km半径覆盖范围)、窄带(0-10Kbit/s)、低功耗物联网终端(典型功率0.5W)的实时数据采集与数据交互,实现重型机械,物流运输,无人设备全球监控。目前该系统技术相较美国、加拿大、欧洲等卫星物联网技术而言,具备更低的终端功耗(主流物联网终端功耗为5W)、更强的终端可移动性;

  接下来,项目实施的重点研发工作包括以下几点:1、完成可产业化的卫星总体方案及通信体制设计和验证;2、完成终端开发和验证;3、完成模组/芯片系列化产品开发以及构建平台应用开发能力、产品量产能力、技术支持体系和服务体系。

    针对于核心业务,九天的物联网星座商业化运营核心理念为:基于全球低功耗、低成本、一体化卫星物联网连接,以合作共赢的理念构建“云、管、端”卫星物联网产业生态,为客户提供一站式解决方案和服务。

三、核心技术

1、小卫星总体设计;

2、星座组网系统设计;

3、关键卫星载荷研制;

4、卫星智能化平台研制;

5、卫星芯片研制;

6、应用终端研制;

掌握以上技术并获得相关知识产权。

其中软件著作权6项,为:1、微星信息中专软件V1.0;2、卫星遥感图片接收及移动互联网推送软件V1.0;3、卫星图片上传自动识别软件V1.0;4、卫星轨迹模拟软件V1.0;5、卫星测控指令与移动互联网对接软件V1.0;6、微星计划内容管理系统V1.0。

拥有专利权5项,为:1、一种单波长3Gbps空间高速光传输及测试系统;2、基于光线波分复用系统中信号全光钥分配方法分复用系统加解密的密基于光线波钥分配方法;3、基于光束偏移器的空间激光通信双折射滤波方法;4、高速中红外空间激光通信系统;5、多数据率兼容型超高速自适应全光数据包速率倍增方法。

通过以上技术组建72颗低轨小卫星完成全球物联网星座计划,可实现全球广域窄带低功耗物联网终端的实时数据采集与数据交互,实现重型机械,物流运输,无人设备全球监控。

四、应用领域

1)集装箱物流监控优化

这些集装箱物流数据需要卫星来传输,根据卫星运营商Intelsat的预测,智能集装箱的使用可以帮助集装箱运营商每年节省130亿元支出,同时提高船只的航行速度11到13个百分点,间接产生经济效益45到93亿美元。

2)重型机械监控

工程机械车车辆价值高,在野外进行作业时面临的环境非常复杂,盗车、偷油、翻车事故时有发生,为车辆所有者带来极大的困扰。通过卫星采集重型机械的相关数据可及时掌握机械的运作情况。

3)地面冷链物流

由于冷链物流车大多奔驰在连接在城市和产地之间的城际公路上,对于冷链产品所有者而言,能否远程监控车内物品的温度等参数非常重要,车辆驾驶员有时为了节省成本调高或者关闭冷藏车空调,车体本身故障都会造成货物损坏,但城际公路往往没有地面网络连接,做到全程监控非常困难。卫星星座可以实现全程采集冷链车状态数据,远程监控,帮助车队管理者和货物所有者减少损失。国外案例显示,对冷链车的监控能够减少44%因温度而造成的货物损失。

4)电力输送智能监控

随着智能电表、自动监测系统、电力管理系统的普遍应用,以及清洁能源的利用,电网智能化已经处于快速发展阶段,智能化数据的通信成为了越来越重要的问题,而卫星星座可以发挥非常关键的作用:

为海上风力发电厂和处于沙漠地区太阳能发电厂的监控;

为对可靠性有极高要求的电网提供备份控制连接,实际上目前有10%的电力需求要求99.9999%的可靠性,而这两个数字还在不断攀升;

为地处偏远地区的变电站提供远程监测与自动控制服务。

5)资源与环境监控-海洋:通过物联网检测海洋水体温度、盐度、溶解氧含量等环境数据,处理后得出渔业生物生长状况,为渔业决策部门提供实时渔业资源信息。通过卫星实时传输数据,投放配置有卫星物联网数据传输芯片的浮标或者沉入海底的饵标,可以对周围环境进行24小时不间断监测,实时反馈污染性质、污染物种类、污染状况等一系列信息, 从而提供环境预警,这样就可以及时治理和改善海洋环境污染和应对突发海洋环境污染事件, 有效保护海洋资源。                                                

6)资源与环境监控-大气:通过卫星物联网技术机相结合的环境监测手段能够大大改善本量和样本类型偏少、数据实效性弱、数据精度差等诸多问题,同时也可以有效降低现场检测人员的人身风险,降低了工作成本,大大提高工作效率及数据准确率。          

   7)资源与环境监控-野生动物:通过与卫星系统组网,可以周期性地将海洋生物及野生动物的动态分布反馈给研究者,方便研究人员掌握在不同季节不同海域和地域的生物活动情况。    

五、 应用案例

科普教育    

  少年星是九天微星物联网星座的验证星,通过少年星推出航天与太空+STEAM教育、建立测控站——为星际大航海时代培养中国的哥伦布。与中国宋庆龄基金会、中国科学技术协会和中国教育学会联合发起“中国少年微星计划”,让全国少年儿童广泛创意、动手设计、参与制作一颗立方体纳米卫星,通过九天微星完成专业研制和检测,并搭载发射到太空。同时,公司逐步完善太空创客教育产业链闭环,推进以“少年星”为核心的相关地面设施、教学课件、教学套件的开发。