睁大眼睛 ： 利用遥感和数据分析行业加强国家安全

执行摘要 遥感— —字面意思是远距离测量— —构成了今天天气预报的基础，为金融市场提供了信息，并满足了美国国家安全的需要。The U.S.2020年国家空间政策承认其重要性，并认识到“确保美国工业继续领导迅速成熟且竞争激烈的商业太空遥感市场，才能最好地维护美国的长期国家安全和外交政策利益。."1 鉴于据报道遥感市场的扩张，本文旨在了解这种扩张对国家安全的影响，并为决策者在应对这种安全环境时提供见解和建议。 使用商业上可用的数据集，我们发现近年来，该行业确实在迅速扩张，新公司的成立速度在2015年前后比十年前快10倍。自那以后，这种增长从峰值开始放缓，但仍保持历史高位。美国的爆炸性扩张S.遥感商业市场源于四个因素的汇合:技术发展，特别是微电子和成像传感器小型化;大规模廉价太空发射的兴起;新的资金和商业模式，包括风险投资和以数据为重点的公司补充图像销售公司;和稳定的监管环境。一个鲜为人知但同样重要的因素是，空间数据分析市场也在增长，其中四分之三的公司成立于2008年或以后。 如今，这些因素的融合使美国成为商业遥感的全球领导者。为了保持和扩大美国在该市场的领导地位，本文确定了以下差距，挑战和机遇，并提出了维持竞争性，全球卓越的国内遥感市场的建议： 间隙:红外和高光谱图像虽然比更常见的视觉波段图像更难开发，但却有望提供当前商业成像服务无法提供的新应用和功能。 尽管在技术上很困难，但非常低的地球轨道也未得到充分利用。公司正在追求这些新技术和轨道，但今天只有少数可以运行。这些差距中的每一个都代表了潜在的经济和安全优势，而没有被抓住。 挑战:卫星星座的扩散增加了碎片的数量，增加了碰撞的可能性。碎片的这种增长增加了 运营成本和收益降低。虽然遥感卫星并没有受到独特的影响，但环境形成了新系统的背景。负责任的设计和星座管理对于继续进入太空至关重要。 像太空环境一样，战略环境正在发生变化。不喜欢遥感卫星提供的透明度的竞争国家公开谈论以商业能力为目标。政府和公司必须为这些威胁成为行动的可能性做好准备。 机会:就像天文学使用无线电，红外，可见光波段，X射线和其他传感器来更好地了解宇宙一样，商业遥感市场有机会在对地球的多模式理解中引发类似的爆炸。这种理解的经济和安全好处是广泛的；挑战将是使其有利可图。 The paper make five recommendations to close the gaps, confront the challenges, and come theopports presented, while leverging market trends to continue building capability within the remotesensing industry. These recommendations help ensure America strategic advant 1.美国政府应扩大从商业遥感公司购买产品和服务，同时与投资者资本合作，鼓励商业遥感创新。2.美国政府应扩大从数据分析公司的采购，同时与多学科的政府测试和实验团队合作，以最大限度地提高新数据源的运营相关性。3.美国政府，特别是商务部，应维持当前的遥感法规，允许商业销售世界领先的图像，但也应评估特定位置控制措施的应用，以保护冲突中的盟友，合作伙伴和美军。4.美国政府应继续对传感技术进行基础研究投资，并扩大具有商业应用的技术转让。5.在运营计划中，美国政府应确保制定和实施协调方案，以应对对美国商业卫星的可逆和不可逆攻击。 目录 执行摘要...........................................................................................................................................1Introduction................................................................................................................................4什么是遥感？...................................................................................................................................5为什么遥感很重要......................................................................................................................6美国政府政策与监管..........................................................................................................................9History.....................................................................................................................................10工业和技术趋势........................................................................................................................13促成因素..............................................................................................................................15趋势结果.....................................................................................................................................17差距、挑战和机遇....................................................................................................................22差距1：红外现象学...................................................................................................................22差距2：高光谱图像...................................................................................................................22间隙3：甚低地球轨道（VLEO）.....................................................................................23挑战1：碎片生成......................................................................................................................23挑战2：地缘政治背景........................................................................................................24机遇：多现象学和多学科....................................................................................................25Recommendations...................................................................................................................26Conclusion...............................................................................................................................29Authors....................................................................................................................................30Acknowledgements..................................................................................................................30免责声明..................................................................................................................................30附录：方法论详细信息...........................................................................................................31尾注.........................................................................................................................................33 Introduction 遥感在美国历史悠久，但商业化相对较短。在整个历史中，它一直与国家安全密切相关— —事实上，《2020年国家空间政策》明确指出，“确保美国工业继续领导迅速成熟和竞争激烈的商业太空遥感市场，最有利于美国长期国家安全和外交政策利益。. "2 受行业对美国的重要性激励S.由于国家安全和遥感领域的爆炸性增长，本文确定了政策、技术和市场趋势，这些趋势共同将行业推向了今天。它还利用了市售PitchBoo数据集的作者注释，使用公司成立日期和运营状态来评估太空遥感市场的健康状况和相对广度。最后，它确定了市场中的差距、挑战和机遇，最终提出了持续的建议。S.在这个重要的任务区的实力。 什么是遥感？ 遥感是在远处测量。3遥感航天器使用相机等无源传感器和雷达等有源传感器，使用电磁（EM）光谱来测量地球和太空中的活动。除了天基探测器之外，遥感还需要基础设施与航天器进行通信，对其进行任务，并接收，处理，存储和分发它们收集的数据。 遥感应用涵盖各个领域，包括环境监测、农业、林业、城市规划和灾害管理的陆地领域，以及天文学和空间态势感知的非地球领域。遥感可以在不与受试者直接物理接触