通过专利看卫星地面测试技术发展方向

　　军用、民用宇航业务的快速增长以及相互需求的融合，进一步促进了卫星制造这一传统高科技行业的快速发展。我国自主研制的载人飞船、探月航天器都取得了巨大的成功，对国民经济和社会发展产生了深远的影响。卫星地面测试技术作为航天技术的一个重要分支，也在不断发展和进步。针对不同的业务需求，各种新的测试理念、测试方法、手段工具层出不穷，一些传统制造业中的先进技术也被不断吸收和利用。卫星地面测试及其相关技术对整个行业的影响越来越大。

　　笔者通过检索发现，截至2016年2月25日，该领域已公开的专利申请为271件，笔者通过对这些专利申请进行统计和分析，以期帮助相关企业了解我国卫星地面测试领域的核心技术和发展趋势。

　　国内申请占据主流

　　笔者通过梳理发现，这271件专利申请首先在申请主体方面具有特点，其中大部分申请人是国内大型公司和科研机构，国外公司数量较少。主要国内申请人为航天东方红卫星有限公司、北京空间飞行器总体设计部、上海卫星工程研究所、中国空间技术研究院等，申请量占我国该领域申请量的70％以上。从企业性质上看，这些申请主体大部分是国有企业和研究所，民营和私营企业较少。这种结构上的特殊性，主要是由于卫星制造业一直属于国家层面的高端技术和战略发展行业，具有较强的专业性和相对窄的应用领域，并且需要大量的基础技术、设施和资金的支撑，国内普通公司或个人一般难以具有这种研发实力。此外，国外航天技术企业出于自身国家战略和利益的考虑，多进行技术封锁和垄断，不会将先进的航天技术包括卫星地面测试技术轻易公开。

　　其次，该领域专利申请数量不多，这与申请人的结构有较大关系。

　　再次，从研发方向来看，涉及的具体技术分支比较分散，如测量电变量、无线电定向导航的物理领域、控制和调节系统、计算机领域、通讯领域等。另外，专利申请的系统性较差，在测试总体技术方面的专利申请涉及较少，大部分集中于基础通用技术在卫星地面测试领域的应用，很少有专利申请涉及直接面向卫星测试的系统级、专业性较强的关键技术。

　　从涉及测试技术的专利申请来看，目前还主要集中于某一个专业元件，或是一个分系统的测试，没有涉及以整个卫星为单位的系统级测试技术或产品。此外，高端前沿技术和理念向卫星测试领域的转换周期较长，国外相对成熟的面向低成本、短周期，以仿真验证来替代物理验证的虚拟测试技术涉及较少；互联网+、虚拟现实、3D打印等新技术革命的成果应用更是少之又少。

　　通过分析这271件专利申请，笔者未发现相关的系列申请，或是相关主题的多个申请，这说明各申请人对专利内容的持续开发力度不够。

　　专利技术特点鲜明

　　通观涉及卫星地面测试技术的271件专利申请，笔者发现，卫星地面测试软件专利申请比硬件专利申请多；多关注测试工具领域，而较少关注测试体系思想和测试方法；鲜见测试技术与地面应用结合的专利申请；与测试标准相关的专利申请更是缺乏。

　　当前卫星地面测试技术主要涵盖测试设备、测试软件、测试环境、测试方法等方面，并具有鲜明特点。其一，采用通用、综合的测试设备来实现复杂测试系统的功能。鉴于技术难度大、专业性强、测试类别和项目繁多等特点，将多种专业的通用测试设备通过系统级互联形成规模型测试系统是较为普遍的实施方法。其二，测试软件正朝着自动化、智能化方向发展。随着对测试效率的要求的不断提高，传统的人工手动测试逐渐被全系统自动化测试所取代，更高层次的智能辅助测试也成为研究的热门。其三，测试方法多样化，根据不同业务需求来定制不同的测试用例和测试流程以及它们的相互组合，在兼顾效率和质量的同时尽可能应用更多的测试手段来满足要求。其四，卫星测试的标准化已经成为业界共识，无论测试系统还是测试流程或测试方法，规范化、标准化已经成为测试技术应用的评判标准。这些特点可以作为卫星地面测试领域专利申请的专业和技术引导方向。