近幾年來,世界范圍內(nèi)的衛(wèi)星通信業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。
衛(wèi)星通信領(lǐng)域中出現(xiàn)的新技術(shù)、新應(yīng)用越來越多,成為媒體、社會各界關(guān)注的焦點(diǎn)。
尤其是在2022年剛過去沒多久的這段時(shí)間里,無論是華為還是蘋果,都先后發(fā)布了搭載衛(wèi)星通訊技術(shù)的手機(jī),一時(shí)間在業(yè)界內(nèi)外都掀起了一陣熱潮。人們紛紛猜想:難道我們已經(jīng)完全進(jìn)入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代了?衛(wèi)星通訊的興起,將對我們的生活產(chǎn)生什麼影響?
今天,大展電子將為您做一次全面的解讀。
衛(wèi)星通訊的歷史
一九五七年十月四日,世界上第一顆人造地球衛(wèi)星「斯普特尼克一號」升空,標(biāo)志著人類進(jìn)入太空時(shí)代。
《斯普特尼克1》的背景是冷戰(zhàn)時(shí)期的。那個(gè)時(shí)候,超級大國發(fā)射的人造衛(wèi)星,基本上都是以軍事為目的的。
后來,隨著時(shí)代的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現(xiàn)了這顆衛(wèi)星的民用價(jià)值。商業(yè)衛(wèi)星越來越多地被發(fā)射到太空,用于地面遙感、氣象觀測和廣播通訊等領(lǐng)域。
我國第一個(gè)衛(wèi)星被命名為“東方紅1號”,這是世界上最著名的衛(wèi)星。該衛(wèi)星是在一九七○年四月二十四日發(fā)射的。它在太空中演奏出的“東方紅”音樂,給無數(shù)中國人留下了難以忘懷的記憶。
進(jìn)入80年代以后,國際商用衛(wèi)星進(jìn)入了一個(gè)新的階段。利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視信號,轉(zhuǎn)發(fā)通信消息,已成為一種趨勢。
那時(shí)候,美國大名鼎鼎的摩托羅拉,想出了一個(gè)好主意,那就是用七十七顆衛(wèi)星,組成一張覆蓋全球的衛(wèi)星電話網(wǎng),到地球任何地方打電話,都可以實(shí)現(xiàn)。
是的,這就是銥星計(jì)劃。
銥衛(wèi)星(副本)
銥星項(xiàng)目標(biāo)志著人類商業(yè)衛(wèi)星開發(fā)的第一階段。受當(dāng)時(shí)科技水平、商業(yè)模式等因素的限制,這個(gè)項(xiàng)目最終以失敗告終,留下了一片混亂。
到了21世紀(jì),一些企業(yè)又開始東山再起。這一次,他們給出了更加理性的發(fā)展方向,明確表示自己將作為陸基通信系統(tǒng)的補(bǔ)充(并不像銥星計(jì)劃那樣,想要取代基站),專注于海上和邊遠(yuǎn)地區(qū)的用戶。
這種定位的改變標(biāo)志著我國商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展的第二個(gè)階段。
這一階段以O(shè)3b網(wǎng)絡(luò)公司為代表。他們已經(jīng)成功地與電信公司合作,向海島和船只提供衛(wèi)星寬帶通訊服務(wù)。
其中,衛(wèi)星通信的定位功能在第二期開發(fā)中有所改變。它已經(jīng)不僅僅是為語音電話和電視轉(zhuǎn)播服務(wù)了,它正在向一個(gè)更大的市場發(fā)展,那就是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。
大家可以回想一下,大約在2007年的時(shí)候,是3 G時(shí)代,是智能手機(jī)時(shí)代。移動因特網(wǎng)的興起,對衛(wèi)星通信產(chǎn)生了巨大的影響,使得衛(wèi)星逐漸具備了更大范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和接入能力。
2015年,埃隆·馬斯克以 SpaceX公司為基礎(chǔ),正式發(fā)起了“星鏈”計(jì)劃。計(jì)劃發(fā)射4,425顆近地軌道衛(wèi)星(后增至42,000顆),為全球用戶提供高速寬頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
獵鷹9號火箭載著星鏈?zhǔn)叫l(wèi)星升空
星鏈計(jì)劃的啟動,讓整個(gè)世界都為之震動,同時(shí)也將衛(wèi)星通訊推進(jìn)到了第三階段——低軌道寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。
所謂的“低軌道衛(wèi)星”,指的是運(yùn)行在距地面500-2000公里的近地軌道上的衛(wèi)星。雖然它的覆蓋范圍比高軌中軌衛(wèi)星要小一些,但是通過增加衛(wèi)星的數(shù)量來彌補(bǔ)覆蓋范圍的不足,從而達(dá)到容量大,時(shí)延低,網(wǎng)速快的目的。
在第三階段,除了低軌道外,還出現(xiàn)了高通量通信衛(wèi)星的出現(xiàn)。
高通量衛(wèi)星采用更寬的通信波段(如 Ku, Ka),更先進(jìn)的衛(wèi)星平臺,更多的轉(zhuǎn)發(fā)器,更強(qiáng)的天線,可實(shí)現(xiàn)較傳統(tǒng)衛(wèi)星更大的通信帶寬(如1-2 Gbps),為用戶帶來更佳的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
總而言之,正是因?yàn)檫@兩顆衛(wèi)星的出現(xiàn),才讓全球的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)。
五、衛(wèi)星通訊的應(yīng)用價(jià)值
人造衛(wèi)星通訊的發(fā)展,確實(shí)有其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。
衛(wèi)星在太空中,有句話說的好,站的高,看的遠(yuǎn)。它利用有限的空間資源,可以很容易地實(shí)現(xiàn)信號的大范圍覆蓋。
正如我們所知,經(jīng)過幾百年的建設(shè)與發(fā)展,人類已經(jīng)在地球上建立起了較為完善的地基通信網(wǎng)絡(luò),并覆蓋了廣大人口。但是,目前的交通網(wǎng)絡(luò)主要集中在居民區(qū)。
我們所說的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,指的是人口覆蓋范圍廣,而不是國土覆蓋范圍廣。就拿我們國家來說,我們擁有全世界最強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò),可以達(dá)到99%的覆蓋。但這片土地的覆蓋率,卻只有百分之三十左右。
換句話來說,廣袤無垠的大地上,有許多深山,有森林,有沙漠,有草原,有戈壁灘,這些地方都沒有手機(jī)信號,更別說光纖了。
因此,利用衛(wèi)星通信技術(shù),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)地面通信系統(tǒng)的不足,達(dá)到對邊遠(yuǎn)地區(qū)的覆蓋。
衛(wèi)星通訊,覆蓋范圍極廣
衛(wèi)星通信能夠?yàn)橘Y源勘探、森林防火、搶險(xiǎn)救災(zāi)、探險(xiǎn)旅游、野生動物保護(hù)等應(yīng)用場景提供有力支持,既方便業(yè)務(wù)開展,也能保障生命安全。
對欠發(fā)達(dá)地區(qū)的居民來說,衛(wèi)星通訊可以使他們更快更便宜地上網(wǎng),這有助于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,縮小數(shù)字鴻溝。
近年來,以衛(wèi)星通信為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)(如資產(chǎn)管理,地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等)也取得了良好的發(fā)展,具有巨大的市場潛力。
除了地面之外,衛(wèi)星通信還被廣泛應(yīng)用于海洋通信與航空通信。這些地區(qū)對網(wǎng)絡(luò)連接的需求也很大,有很多有價(jià)值的顧客,并且有很高的投資回報(bào)率。
衛(wèi)星通訊產(chǎn)業(yè)展望
衛(wèi)星通信由于其應(yīng)用范圍廣、商業(yè)價(jià)值大等特點(diǎn),吸引了眾多企業(yè)參與其中。
除了之前提到過的“星鏈”之外,在國外,也有不少公司在進(jìn)行著商業(yè)化的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。比如韓國三星的空間互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃、亞馬遜的“奎普爾計(jì)劃”、“地球軌道衛(wèi)星”的“地球軌道衛(wèi)星”計(jì)劃等等。
2022年,隨著華為和蘋果等主流手機(jī)廠商對衛(wèi)星通信的布局加快,一條屬于“智能手機(jī)+衛(wèi)星通信”的新賽道已經(jīng)被開辟出來。接下來,高通公司和銥星公司瞄準(zhǔn)了手機(jī)與衛(wèi)星直接相連的市場,在 Android手機(jī)上應(yīng)用衛(wèi)星通訊。這項(xiàng)技術(shù)將在今年下半年面世,其功能有望超過 iPhone。
業(yè)界普遍認(rèn)為,衛(wèi)星通訊將在2023年至2024年間成為旗艦手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
在我國,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)方面,我國正在積極布局。
2016年,《航天白皮書》在國家層面上發(fā)布。其中明確提出,將提升衛(wèi)星系統(tǒng)水平和基礎(chǔ)產(chǎn)品能力,構(gòu)建衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星通信廣播、衛(wèi)星導(dǎo)航定位三大系統(tǒng),建設(shè)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò),基本建成空間基礎(chǔ)設(shè)施體系,形成連續(xù)穩(wěn)定的業(yè)務(wù)服務(wù)能力,推動衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
另外,白皮書還指出,“鼓勵(lì)引導(dǎo)民間資本和社會力量有序參與航天科研生產(chǎn)等航天活動,促進(jìn)商業(yè)航天的發(fā)展?!?/p>
在2020年4月20日,國家發(fā)改委首次在信息基礎(chǔ)設(shè)施中,將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5 G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等一并納入其中,明確了建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的重大戰(zhàn)略意義。
而在國內(nèi),更讓人耳熟能詳?shù)模瑒t是中國衛(wèi)通和星網(wǎng)集團(tuán)。但實(shí)際上,民營企業(yè)在商業(yè)航天領(lǐng)域的發(fā)展,也是一件值得注意的事情。
其中,以浙江時(shí)空道宇科技有限公司(以下簡稱為“時(shí)空道宇”)最為典型。
時(shí)空道宇是一家成立于2018年的年輕公司,目前正致力于打造世界上第一個(gè)低軌道未來旅行星座,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了九顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行,預(yù)計(jì)到2025年,一期共72顆衛(wèi)星將全部投入使用。在短短的幾年時(shí)間內(nèi),他們已經(jīng)在衛(wèi)星的生產(chǎn)與應(yīng)用方面取得了令人矚目的成就。
在衛(wèi)星制造方面,空時(shí)道宇以其自主研發(fā)的多個(gè)數(shù)量級的通用衛(wèi)星平臺,并以低成本、高可靠性的衛(wèi)星和供應(yīng)鏈產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了從衛(wèi)星開發(fā)到批量生產(chǎn)的 AIT的一站式在軌交付。
在衛(wèi)星應(yīng)用方面,通過北斗3號和天通1號的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),可以提供中低速度的衛(wèi)星通信服務(wù),高精度的星基定位服務(wù),以及衛(wèi)星遙感人工智能服務(wù)。
如今的時(shí)空道宇,已經(jīng)形成了一個(gè)以“上海研究所”為核心,以“南京”、“西安”為后盾的研發(fā)體系,設(shè)立了“廣州”、“青島”、“北京”,以及“浙江臺州”的衛(wèi)星超級工廠。
作為國內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)的民營商業(yè)航天獨(dú)角獸企業(yè),它已經(jīng)形成了覆蓋衛(wèi)星研發(fā)、制造、測控、應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈,正努力成為世界上領(lǐng)先的航天信息與通信基礎(chǔ)設(shè)施以及應(yīng)用方案的提供者。
在2022年6月,“一箭九星”成功進(jìn)入軌道,開啟了中國商用航天的新時(shí)代。
空時(shí)道宇作為一家民營商業(yè)航天企業(yè),在建設(shè)世界第一個(gè)低軌道未來出行星座的同時(shí),充分利用“北斗3號”和“天通1號”衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),為用戶提供衛(wèi)星應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)。將航天科技與新能源汽車相結(jié)合,通過自有星座和地面系統(tǒng),為汽車提供星基高精定位服務(wù),賦能智慧出行。
在消費(fèi)電子方面,吉利在2021年正式進(jìn)入了手機(jī)行業(yè),而時(shí)空道宇作為吉利旗下的一家公司,很有可能會提供衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù),幫助吉利打造出一種全新的移動出行方式,從這一點(diǎn)來看,未來的發(fā)展空間是巨大的。
最后一句話
人類的未來,將會是一片浩瀚的星海。
時(shí)空道宇首席執(zhí)行官王洋認(rèn)為,對于一家民營商業(yè)航天公司來說,技術(shù)和應(yīng)用場景缺一不可,兩者缺一不可。在市場化的進(jìn)程中,民營商業(yè)航天的發(fā)展方向,不僅僅是科技的創(chuàng)新,更重要的是將航天技術(shù)應(yīng)用到人類的生產(chǎn)生活中去,從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
在過去的幾十年中,我們見證了衛(wèi)星技術(shù)的蓬勃發(fā)展及其為人類社會帶來的巨大價(jià)值。目前,該技術(shù)已進(jìn)入到一個(gè)新的發(fā)展階段,其商業(yè)化應(yīng)用速度越來越快,市場潛力越來越大。
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大潮中,抓住機(jī)遇,建設(shè)一張“空”與“空”相結(jié)合的立體數(shù)字網(wǎng)絡(luò)是非常有意義的。
我們非??春每諘r(shí)道宇等航天科技公司的發(fā)展前景。他們在衛(wèi)星技術(shù)上的創(chuàng)新,已經(jīng)初見端倪。我相信,在不久的將來,他們一定還會帶來更多的驚喜。