More Related Content
Similar to Space mega trends_rus
Similar to Space mega trends_rus (20)
Space mega trends_rus
- 1. Мегатренды мировой космической индустрии до 2030 года Апрель 2015 к.э.н. Дмитрий Похлебкин Консультант Frost & Sullivan
- 2. 2 Увеличение спутниковой навигационной группировки Основным драйвером роста спутниковых навигационных сервисов является спрос на спутниковую навигацию и слежение в сегменте коммерческого и гражданского использования Коррекция ошибки • Появление универсальных чипов для приемников для всех стандартов спутниковой навигации • Интеграция спутниковой навигации и SBAS сетей на региональном уровне Потребности • Высокоточный навигационный сервис • Всепогодный бесперебойный сервис • Горизонтальное и вертикальное наведение Наземные области применения • Управление посадкой и взлетом • Навигации по маршруту • Кастомизированная навигация • Дистанционное слежения за автопарком Базовые технологии • Геостационарные спутники • Системы дифференциальной коррекции (SBAS) • Стереографическая навигация • Навигация на основе Доплеровского сдвига Мобильные устройства • Рост мобильных устройств • Рост программ с использованием навигации Авиация • Аэропортовая инфраструктура на основе глобальной навигационной спутниковой системы • Наращивание передающего наземного сегмента Авто • Больше устройств вмонтированных с авто • Больше приложений и потребителей систем слежения за парком на основе глобальной навигационной спутниковой системы Тенденции • Глобальный охват посредством множества взаимодействующих навигационных систем • Масштабирование сетей SBAS Группы сегментов • Бесплатные сервисы • Государственные и военные сервисы • Коммерческие сервисы • Сервисы для МЧС Мировой рынок устройств спутниковой навигации к 2022 г. составит 7 млрд устройств или 478 млрд $ • Развитие законодательства в области коммерческого использования спутниковой навигации
- 3. 3 Высокая пропускная способность спутников связи Рынок спутников с высокой пропускной способностью сигнала быстро развивается за счет запусков государственных и коммерческих спутников. Сегодня это частично реализовано в виде ряда проектов запуска спутников с высокой пропускной способностью, что открывает новые горизонты для информационных сервисов в гражданской и военной областях. Сегодняшние задачи • Низкая стоимость при высокой пропускной способности спутников связи • Опции специальных сервисов для отельных регионов • Реализация на базе существующей компонентной базы Технологии будущего • Многолучевые спутниковые системы • Система связи коллективного доступа (DAMA), Множественный доступ с разделением по времени (TDMA) • Технологии повторного использования частоты (frequency reuse) • Закрытые и открытые сети • Наземные волоконнооптические линии между хабами • Передача сигнала посредством лазерного луча • Растущая потребность высокой пропускной способности орбитальных спутников • Переход к более высокочастотному диапазону • Увеличение базы наземной части • Растущее предложение на рынке за счет более высокопропускного спутникового спектра Области применения • Телевидение высокой четкости (HDTV, UHDTV) • Более быстрый ШПД • Увеличенная скорость потока данных для военной разведки • Передача больших объемов данных для гражданских и военных применений • Большое число провайдеров сервисов • Растущее разнообразие предоставляемых информационных услуг • Рост числа пользователей Интернет • Построение сетей для C4ISR (Центра космических и морских боевых систем ВМС США) • Снижение затрат на предоставление услуг спутниковой связи Новый тип ШПД для Интернета Эволюционирующий рынок военной спутниковой связи Новые возможности коммерческого спутникового вещания 2015 2020 2025
- 4. 4 Кластеры малых спутников вместо тяжелых спутников За счет низких затрат на производство и отсутствие привязки к определенным РН малые спутниковые кластеры начинают создавать тренд по вытеснению тяжелых спутников с высоко конкурентной ниши. 2030 Формирование архитектуры кластера спутников: контроль навигации и формирования кластера, модулярность построения кластера, открытая архитектура для расширения существующих кластеров Межспутниковая связь: организация распределенной обработки данных, расширенные данные протоколов маршрутизации, высокая скорость передачи данных Микродвигательные системы: двигательные системы на основе миниатюрных микро электро механические систем (МЭМС), точная ориентация в пространстве Возможности малых спутников: универсальность к любому типу РН, крепление к адаптерам (рамам) сопутствующего (не основного) полезного груза Кластеры малых спутников для реализации сложных, многозадачных космических полетов с низкими затратами Многоракурсная (многоточечная) съемка = высокоточная разведка, наблюдение и рекогносцировка (intelligence, surveillance and reconnaissance), цифровая картография Преимущества малых спутников: Снижение финансового риска: Размещение нескольких недорогих спутников повышает вероятность выполнения поставленной задачи. Улучшение технологии: Сокращение времени сбора данных за счет многоточечной визуализации при низкой освещенности объектов, повышенная надежность (за счет дублирования) Универсальность: Модульная и гибкая архитектура сборки = универсальность для разных космических проектов Широкое внедрение: Расширенная функциональность и новые приложения, которые являются доступными для военных и коммерческих спутниковых кластеров Области применения в будущем: Планируемый мультипотоковый сбор данных = улучшенное ДЗЗ и сброс данных Автономная и интегрированная связь Бортовая электроника с функцией перепрограммирования: возможности перепрограммирования после запуска
- 5. 5 Потребности гражданской авиации в спутниковой связи Потребность спутниковой связи для гражданской авиации растет за счет потребности в «бесшовном» соединении. Авиакомпании внедряют спутниковую связь, чтобы отслеживать и поддерживать связь с воздушными судами когда они находятся вне зоны прямой видимости. Рынок оборудования спутниковой связи для гражданской авиации быстро растет. Управление деятельнос тью регулярных авиалиний Сервисы связи на борту Организация воздушного движения (ATM) 2015 2020 2025 2030 Все коммерческие борта имеют спутниковую связь Рынок ATM сервисов на базе спутниковой связи Автоматизация управления полетами Специальные спутники для задач коммерческой авиации Голосовая связь Электронный планшет пилота Данные "Воздух- земля" (ACARS*) Wi-Fi Мобильная связь Расширенный список электронных сервисов на борту Управление взлетом и посадкой Позиционирование в любых погодных условиях Навигации по маршруту Потребности в «бесшовной» связи Потребность в интегрированном оборудовании ATM на основе спутниковых данных Расширение радиочастотного диапазона ATM сервисы на базе спутников Улучшенные сервисы для управления полетами Аэропортовая инфраструктура на основе спутниковой навигации *ACARS- Aircraft Communication Addressing and Reporting System
- 6. 6 Использование 3-D печати в космическом машиностроении Аддитивные технологии оказались революционными и позволили создавать сложные детали, сокращая при этом выход материала и время работы. Космическое машиностроение уже приступило к производству деталей на основе 3-D технологии, однако общество пока еще не осознает потенциал эксплуатационной надежности 3-D печати. Рынок 3-D печати с повсеместным использованием в государственных и коммерческих программах 2015 2020 2025 2030 Успешные полеты с применением 3-D печати на борту Наличие отработанных технологий 3-D в области космоса Первые положительные кейсы использования 3-D печати в космосе Совершенствование технологий 3-D печати Повышение надежности пилотируемой космонавтики Использование 3-D печати в космосе Потребность снижения затрат и времени производства Рост применимости 3-D печати для специальных изделий космического машиностроения Повышение надежности и снижение бюджетов космических программ 3-D печать вытесняет традиционные технологии в сегментах космического машиностроения Рост применения 3-D печати в государственных и коммерческих программах Эволюция селективного лазерного спекания, стереолитография, технологии PolyJet ; рост применения низко затратной технологии 3D печати Применение 3-D печати в космических проектах (небольшие детали спутников и частей ДУ)
- 7. 7 Коммерциализация полетов в космос и космический туризм По мере выполнения все большего числа коммерческих суборбитальных полетов будет совершенствоваться бизнес-модель этого сегмента рынка космических услуг. Суборбитальные полеты в конечной счете приведут к созданию «регулярных космических линий», которые ознаменуют появление отдельной области экономики. Компания «SpaceX» Потенциал портфеля заказов на 4 млрд $ Октябрь 2013 г. Компания «Virgin Galactic» Более 500 будущих туристов внесли депозит в размере 70 млн $ и более 7400 человек выразили свой интерес август 2012 г. Технологии • Многоразовый и ремонтопригодный корабль • Гибридный ракета- носитель Трудности • Утверждение летной годности и планирование полетов после аварии Сегменты • B2B: космические полеты (пилотируемые, беспилотные) • B2C: суборбитальные полеты Ограничения • Законодательные ограничения • Высокие операционные затраты и длинный горизонт планирования Факторы роста • Экономическая рентабельность бизнес-модели • Безаварийная статистика • Высокая частота полетов • Планирование суборбитальных полетов • Международная экспансия • Международный трансфер (передача) технологий • Выбор бизнес- модели совместных предприятий, предоставляющих расширенный спектр сервисов по более низким ценам • Совершенствование технологий восстановления многоразовых кораблей • Создание и коммерциализация индустрии космических полетов рядом частных операторов • Выделение отдельного сегмента суборбительных полетов на рынке космических услуг • Увеличение времени суборбитального полета 2018 2022 2028 2035
- 8. 8 Рентабельность многоразовых средств выведения Концепция частично или полностью многоразовых РН начинает приобретать приоритет в отрасли. Текущий фокус сделан на возможности повторного использования 1-й ступени. Стоимость восстановления многоразовых средств выведения, а также их эксплуатационная надежность, будут определять жизнеспособность технологии в долгосрочной перспективе. Цели коммерциализации: • Груз массой до 1800 кг: 5 млн $ за пуск • Груз массой до 45 кг: 1 млн за пуск Ключевые требования: • Рентабельность орбитальных и суборбитальных запусков • Штатное исполнение космических программ • Стандартизация пусковых операций • Возможность частых запусков Ключевые возможности: • Вертикальный взлет и посадка (многоразовые средства выведения) • Высокие темпы восстановления средств выведения после возвращения на Землю • Горизонтальный взлет и посадка (воздушный старт) • Система управления безопасностью полетов и технические системы безопасности полетов Сегодняшнее состояние: • Многоразовые РН • Доставка на орбиту с помощью 2-х ступеней • Многоразовые суборбитальные корабли • Соблюдение летных правил Возможности в будущем: • Программа коммерческих орбитальных транспортных услуг • Спрос на низко орбитальные запуски малых спутников • Эволюция коммерческих суборбитальных полетов человека в космос Факторы развития: • Цена запуска • Статистика безаварийности многоразовых средств выведения • Операционная реализуемость (затраты и время) Тенденции будущего: • Формирование рынка многоразовых средств выведения • Рентабельность программ доставки грузов при условии надлежащей надежности • Стандартизация программ запусков • Возможности долгосрочного планирования для поставщиков транспортных услуг Ключевые технологии: • Разгонные блоки с возможностью многократного включения • Ракетный двигатель с управляемой тягой • Система контроля для гиперзвуковых скоростей на этапе входа в плотные слои атмосферы
- 9. 9 Широкое использование плазменной тяги Переход на спутниковые платформы с полностью плазменной тягой возможен при возникновении спроса на длительные программы полетов спутников и соблюдении надежности их функционирования. Решение технических вопросов (низкая тяга, надежность) и способность коммерциализации технологии плазменной тяги являются основополагающими для ее широкого применения. 2020 2025 20302015 Повышение тяги плазменных двигателей необходимо для сознания новых перспектив в космических проектах Дополнительный полезный груз = Увеличение ROI = Привлекательность инвестиций = Рост рынка Миниатюризация? Характеристики ДУ на плазменной тяге зависят от ее размеров Коммерциализация технологии имеет значение для конкурентного позиционирования Освоение дальнего космоса с помощью электрической тяги Повышение тяги электрических двигателей для сокращения времени перехода на другую орбиту Корректировка положения Переход на другую орбиту Дальние космические полеты Электрическая тяга только для корректировки положения на орбите Проект Elektra (от ЕКА) по созданию спутников связи на электрической тяге Полет на Марс (NASA) Коммерциализация платформ на электрической тяге и расширение горизонтов рынка спутниковой связи Платформа Boeing 702SP с полностью электрическим двигателем • 10 x прирост эффективности • 10% от стартовой массы • +50-70% срок эксплуатации • Высокий возврат на инвестиции (ROI) • Отказ системы, вызванный неисправностью одного элемента • Низкая тяга • Длительность перехода на другую орбиту • Длительность ROI
- 10. 10 Коммерциализация геоинформационных технологий Сегодня рынок геоинформационных услуг насчитывает небольшое количество участников и сталкивается с трудностями высоких операционных затрат на фоне сокращающихся бюджетов. Упрощение законодательных норм в части коммерческой продажи снимков из космоса с высоким разрешением открывает путь к росту рынка и приходу новых потребителей сервисов. • Рынок информационных услуг ДЗЗ в реальном масштабе времени и по запросу для государственных и частных потребителей (программа Astrium GO-3S) • Рынок баз данных для мониторинга катастроф и изменения климата • Спутниковые диверсифицированные платформы выдачи информации • Рынок услуг безопасности на основе библиотек GIS • Рост проектов ДЗЗ с помощью малых спутников • Упрощение законодательных норм для коммерческого использования • Рост потребности онлайн сервисов навигации для B2C сегмента • Технологии хранения и передачи данных • Расширенные программные продукты и услуги из библиотеки GIS • Рост числа перепродавцов геоинформационных данных и аналитических продуктов • Кооперация между программными платформами геоинформационных данных • Усовершенствованная автоматизированная обработка для быстрого извлечения геоинформационных данных Поставщики необработанной информации Перепродавцы и поставщики аналитики Диверсифицированные платформы выдачи информации Информация по запросу в реальном масштабе времени Принятие управляющих решений Новые приложения Новые продукты (направления) Снижение издержек Новые потребители
- 11. 11 Робототехника для космического применения Спрос на программы спутников с длинным жизненным циклом привел к появлению технологий ремонтов и дозаправки на орбите. Подобные технологии позволят продлевать ресурс отработавших спутников или производить увод с орбиты спутников, неподлежащих восстановлению для сохранения чистоты космического пространства. Будущее • Неотъемлемая часть космических полетов • Сохранение чистоты космического пространства • Продление жизненного цикла спутников • Повышение возврата на инвестиции для проектов спутников на геостационарной орбите Спрос • Программы долгосрочного нахождения спутников на орбите • Ремонт и дозаправка в условиях космоса для программ долгосрочного пребывания спутников на орбите • Формирование рынка сервисных услуг на орбите • Сокращение участия человека в сервисных операциях по ВКД Ключевые технологии • Сложная робототехника для космического применения • Автоматические системы сближения и стыковки • Технологии дозаправки между объектами • Система контроля за приведением эффективных ремонтов в условиях космоса Факторы роста • Фокус на уменьшении количества космического мусора и способах увода отработавших спутников в плотные слои атмосферы • Проекты малых спутников для орбитальной инспекции • Сокращение расходов на запуск Перспективы • Ремонт и дозаправка более 400 спутников на геостационарной орбите • Снижение риска для жизни экипажа во время ВКД • Увод отработавших спутников с орбиты • Спасение спутников недостигших целевой орбиты • Рост числа полетов с применением робототехники
- 12. 12 О компании Frost & Sullivan Более 40 офисов по всему миру Индустрии в фокусе Automotive & Transportatio n Aerospace & Defense Measurement & Instrumentation Information & Communication Technologies HealthcareEnvironment & Building Technologies Energy & Power Systems Chemicals, Materials & Food Electronics & Security Industrial Automation & Process Control Automotive Transportation & Logistics Consumer Technologies Minerals & Mining