内容简介
《中国空间领域2035技术预见》面向2035年,对空间天文观测、太阳系探测、载人航天、空间通信、空间导航定位、运载技术、航天器平台、空间遥感8个空间技术子领域进行预见分析。邀请国内权威空间科技专家系统展望各子领域的发展趋势和前景,遴选出中国空间领域未来*重要的10项关键技术并进行详细述评。《中国空间领域2035技术预见》对我国空间领域技术预见研究、关键技术选择、重大科技政策及产业政策制定具有重要的现实意义与理论价值。
目录
目录
加强技术预见研究 提升科技创新发展能力(总序) i
前言 iii
技术预见历史回顾与展望(引言) v
**章 中国空间领域 2035 技术预见研究简介 1
**节 技术预见方法设计 1
第二节 成立技术预见专家组 3
第三节 技术预见子领域的划分 4
第四节 提出技术课题备选清单 4
第五节 德尔菲调查 5
第六节 专家会议 9
第二章 德尔菲调查结果综合分析 11
**节 德尔菲调查概述 11
第二节 德尔菲调查统计方法 12
第三节 空间领域*重要的技术课题 17
第四节 技术课题的预计实现时间 22
第五节 我国空间技术研究开发水平 25
第六节 技术课题的目前领先国家和地区 28
第七节 技术课题的实现可能性 32
第八节 技术发展的制约因素 39
第三章 空间子领域发展趋势 46
**节 空间天文观测 46
第二节 太阳系探测 53
第三节 载人航天 58
第四节 空间通信 62
第五节 空间导航定位 67
第六节 运载技术 76
第七节 航天器平台 82
第八节 空间遥感 91
第四章 空间领域关键技术展望 101
**节 空间领域关键技术综述 101
第二节 我国自主全球卫星导航系统 113
第三节 物联网普适定位导航技术 122
第四节 室内外无缝导航技术 129
第五节 超高分辨率光学对地观测技术 137
第六节 星载微波光子器件技术 141
第七节 空间量子通信技术 148
第八节 星载降水雷达和高分辨率微波辐射计 154
第九节 近地空间高可靠多源导航定位技术 165
第十节 快速发射运载火箭技术 171
第十一节 地球空间环境持续预报技术 178
附录 188
附录1 德尔菲调查问卷 188
附录2 德尔菲调查问卷回函专家名单 204
试读
**章 中国空间领域2035技术预见研究简介
新时代“中国未来20年技术预见”是“支撑创新驱动转型关键领域技术预见与发展战略研究”项目的成果之一,是继2003年中国科学院成功组织“中国未来20年技术预见研究”项目后,再次根据新时代国家重大科技战略需求启动的重大研究项目。
中国空间领域2035技术预见是新时代“中国未来20年技术预见”的重要组成部分,由中国科学院科技战略咨询研究院穆荣平研究员担任研究组组长,中国科学院国家空间科学中心吴季研究员和中国空间技术研究院李明研究员分别担任专家组组长和副组长,邀请国内空间领域著名专家担任领域专家组成员。
空间领域技术预见着眼于未来空间领域的技术发展趋势,旨在提出未来空间领域符合国家战略需求的技术清单,即结合经济、社会和国家安全需求,遴选出2035年前*重要的技术领域和关键技术。研究成果将提供给国家相关部门参考,为制定新一轮国家中长期科技发展规划(2021—2035年)和推动创新驱动发展提供重要的战略支撑。
**节 技术预见方法设计
技术预见常用的方法包括德尔菲法、情景分析法、相关树法、趋势外推法、技术投资组合法、专利分析、文献计量和交叉影响矩阵法等[1]。本次技术预见聚焦于空间领域,结合空间领域发展的战略需求,对未来社会的发展情景进行构建,以勾勒出2035年空间领域技术发展的可能需求。通过多轮会议研讨,在广泛听取技术专家的意见和建议的基础上,划分出子领域,筛选出空间领域的重要技术课题。再开展大规模德尔菲问卷调查,以集成专家的集体智慧,确定空间领域的关键技术课题。*后,针对调查所得的成果,组织专家组成员进行专题研讨,并依据关键技术课题的选择原则,分析并遴选出2035年前空间领域*重要的技术子领域和关键技术。技术预见流程如图1-1-1所示。
图1-1-1 空间领域技术预见流程图
本次技术预见延续“中国未来20年技术预见研究”技术课题的产生方法,综合采用情景分析法和专家提名法确定技术课题。具体过程如下:**步,研究组提出面向2035年的中国创新发展的愿景。在中国创新发展阶段定位与国内外相关研究的基础上,结合全球竞争格局,重构与中国创新发展战略研究的相关成果,并从全球化、工业化、城市化、智能化、绿色化、健康化等发展趋势出发,构建2035年中国创新发展愿景。在2035年中国创新发展愿景分析的基础上,提出实现2035年全球化、工业化、城市化、智能化、绿色化、健康化等发展目标需要解决的重大技术问题。第二步,为提高课题准确性,防止遗漏国际前沿问题,研究组广泛收集整理了国内外主要国家、国际组织、大学和研究机构等关于空间领域未来发展趋势的重要战略规划、研究报告等,组织翻译了韩国第四次和第五次、日本第九次技术预见及英国第三次技术预见等相关材料,供专家和研究组参考。第三步,结合当前中国空间技术的发展水平,在考虑未来战略发展需求的基础上,各子领域专家经讨论提出了初步的技术课题清单。第四步,研究组汇总各子领域课题清单,经与子领域专家沟通,删除不符合选择原则的技术课题,合并重复的技术课题。第五步,召开专家组会议,对课题清单进行审核,讨论并确定**轮德尔菲调查备选技术课题清单,随后进行**轮大规模德尔菲问卷调查。第六步,汇总整理**轮德尔菲调查中获得的大量专家意见,交由专家组在会议上讨论,确定需要修订的技术课题清单,形成第二轮德尔菲调查的备选技术课题清单,进行第二轮德尔菲问卷调查,并在调查结果数据分析和专家讨论的基础上形成*终结果。
第二节 成立技术预见专家组
空间领域技术预见专家组主要负责技术课题的筛选、修改和审定,并为问卷设计等提供咨询和建议。专家组组长*先应当拥有极高的专业知识水平,能够把握空间领域技术发展趋势;其次,应当熟悉技术预见方法,准确把控技术预见过程;*重要的是,具有高度的责任感与使命感,能够从国家未来战略角度出发,客观公正地选择对未来发展至关重要的空间技术。依据以上原则,新时代“中国未来20年技术预见”研究组组长穆荣平研究员聘请吴季研究员和李明研究员分别担任空间领域专家组组长和副组长。
一般来说,领域专家组成员应当由来自政府、企业、高校及研究机构的知名专家组成。本次技术预见着重从以下几个方面选择专家组成员。
(1)专家组成员必须是各个子领域有相当知名度的专家,必须在工作中努力保证公平公正,具有责任感和使命感。
(2)专家组成员整体上应当有合理的知识结构。
(3)专家组成员应当熟悉或了解技术预见。
(4)专家组成员必须保证全程参与和必要的时间精力投入。
根据以上原则,经过与专家组组长和副组长商定,*终确定了中国空间领域2035技术预见专家组的成员。
第三节 技术预见子领域的划分
在技术预见中,子领域的划分对后续工作的开展至关重要,必须遵循科学合理的原则。本次空间领域的子领域划分主要考虑以下几个方面。
(1)强调学科属性,尽可能涵盖所有重点领域。
(2)相近的技术方向合并到同一子领域,同时尽可能地避免不同子领域间的交叉重复。
(3)关注热点和交叉前沿领域,充分考虑未来学科融合的趋势。
借鉴国内以往技术预见空间领域的划分及国外相关成果,经过专家组成员讨论,*终确定将空间领域划分为8个子领域:空间天文观测、太阳系探测、载人航天、空间通信、空间导航定位、运载技术、航天器平台和空间遥感。在此基础上,成立子领域专家组。
第四节 提出技术课题备选清单
技术课题的遴选必须坚持全面、客观、公开、公正[1]的原则。以往经验表明,备选技术课题的描述会影响调查结果的准确性。所以,备选的技术课题必须符合以下原则[2]。
(1)唯一性。技术课题必须严格按照原理阐明、开发成功、实际应用和广泛应用4个阶段描述,不允许一个技术课题同时处于多个发展阶段。
(2)前瞻性。技术课题应是在远期未来(10~20年)*重要的,并且能够解决未来经济社会发展所面临的关键问题。
(3)战略性。战略性体现了技术在未来的重要程度。技术课题的选择应优先着眼于未来能够产生*大经济效益和社会效益的战略研究领域与通用新技术。
(4)可行性。技术课题除了要考虑技术上是否可行(技术可能性)外,还应具备商业价值(商业可行性),且不能忽视对社会的影响(社会可行性)。
(5)一致性。技术课题的遴选要尽可能保持在同一层次上。
(6)完备性。遴选技术课题时要尽可能保证重大技术课题无遗漏,同时避免不同领域间的重复。
第五节 德尔菲调查
一、德尔菲调查问卷
德尔菲调查问卷的设计必须坚持全面、简洁、准确、客观、可行、一致的原则[3]。本次技术预见项目沿用“中国未来20年技术预见研究”项目调查问卷格式(表1-5-1),设置了8栏27个选项,旨在通过调查,获取专家对备选技术课题的五大判断:未来技术的重要性、未来技术的可能性、未来技术的可行性、未来技术的合作与竞争对手、未来技术的优先发展领域[1]。
表1-5-1 调查问卷示例
注:①此处不含中国香港、澳门、台湾地区情况。
②这里的“国际水平”指“国际先进水平”,下同。
本次调查问卷有8个需要被调查专家回答的问题,具体如下。
(1)您对该技术课题的熟悉程度:A.很熟悉;B.熟悉;C.一般;D.不熟悉
(2)在中国预计实现时间:A.2015年前;B.2016~2020年;C.2021~2025年;D.2026~2030年;E.2030年以后;F.无法预见。其中“2030年以后”指2031~2035年,“无法预见”指2035年以后。
(3)对促进经济增长的重要程度:A.很重要;B.重要;C.一般;D.不重要
(4)对提高生活质量的重要程度:A.很重要;B.重要;C.一般;D.不重要
(5)对保障国家安全的重要程度:A.很重要;B.重要;C.一般;D.不重要
(6)当前中国的研究开发水平:A.****;B.接近国际水平;C.落后国际水平
(7)技术水平领先国家(地区)(可多选):A.美国;B.日本;C.欧盟;D.俄罗斯;E.其他(请填写)
(8)当前制约该技术课题发展的因素(可多选):A.技术可能性;B.商业可行性;C.法规、政策和标准;D.人力资源;E.研究开发投入;F.基础设施
考虑到被调查专家的年龄分布及作答习惯,在德尔菲调查中,采用了“纸质版+电子版”的形式有针对性地发放调查问卷。*终的调查取得满意的效果,**轮、第二轮德尔菲调查问卷的回收率分别达到44.3%和50.5%。
二、德尔菲调查专家筛选
被调查专家在很大程度上影响着德尔菲调查的结果。空间领域技术预见项目吸取以往技术预见的经验,在专家筛选上严格把关。
*先,被调查专家数量必须达到一定规模。专家群体的规模太小,采集的数据无法反映真实的技术发展情况;规模太大,不便操作。本次空间领域技术预见项目共征集到392名专家的信息,为调查提供了有效的保障。
其次,被调查专家的组成结构要全面。专家筛选的机构要尽可能涵盖政府、企业、高校和科研院所等,以保证调查的全面。当前,我国研发力量主要分布在大学和科研院所中[4],他们对当前技术的发展状况及趋势有更加深入的了解。考虑到这种情况,参与本次技术预见的调查专家来自高校和科研院所的人数相较于政府和企业来说更多。
*后,被调查专家必须具有权威性。专家的权威性是保证调查结果质量的




















