近幾年(nian)來,世界(jie)范圍內的衛星通信業進入了(le)高速發展時期。
衛星(xing)通(tong)信領域(yu)中出(chu)現的新技術、新應用越(yue)來(lai)越(yue)多,成(cheng)為媒體(ti)、社會各(ge)界關注的焦點。
尤其是在(zai)2022年剛過去沒多久的(de)這(zhe)段(duan)時間里,無論是華為還是蘋果,都先(xian)后發布了(le)(le)搭(da)載衛(wei)星通(tong)訊技術的(de)手機,一時間在(zai)業界內外(wai)都掀(xian)起了(le)(le)一陣熱潮(chao)。人們紛紛猜想:難道(dao)我們已經完全進入衛(wei)星互聯(lian)網(wang)的(de)時代了(le)(le)?衛(wei)星通(tong)訊的(de)興起,將(jiang)對我們的(de)生(sheng)活產生(sheng)什麼(ma)影響(xiang)?
今天,大展電子將為您做一次(ci)全面的解讀。
衛星通訊的歷史
一九(jiu)五七年十(shi)月四(si)日(ri),世界上(shang)第一顆人(ren)造(zao)地球衛星「斯(si)普(pu)特尼克一號」升空,標(biao)志著(zhu)人(ren)類(lei)進(jin)入太空時(shi)代。
《斯普特尼(ni)克1》的(de)(de)背景是冷(leng)戰時期(qi)的(de)(de)。那個(ge)時候,超級大國發射的(de)(de)人造(zao)衛星,基本上都是以(yi)軍事為目的(de)(de)的(de)(de)。
后(hou)來(lai)(lai),隨著時(shi)代(dai)的(de)發展(zhan),人們(men)逐漸發現了這顆(ke)衛星的(de)民用(yong)價值。商(shang)業衛星越來(lai)(lai)越多地(di)被發射到太空,用(yong)于地(di)面遙(yao)感、氣象觀測和廣播通訊等領域。
我國第一個衛星被命(ming)名為“東方(fang)紅(hong)(hong)1號”,這是(shi)(shi)世界上最著名的衛星。該(gai)衛星是(shi)(shi)在一九七○年(nian)四(si)月二(er)十四(si)日發射的。它在太空中(zhong)演奏出的“東方(fang)紅(hong)(hong)”音樂,給無數中(zhong)國人留下(xia)了(le)難(nan)以(yi)忘懷的記憶。
進入80年代以(yi)后,國際商用(yong)衛(wei)星進入了一(yi)(yi)個新的階(jie)段。利用(yong)衛(wei)星轉播電視信號,轉發通信消息(xi),已(yi)成(cheng)為一(yi)(yi)種趨勢(shi)。
那時候(hou),美國大(da)名鼎(ding)鼎(ding)的摩托羅(luo)拉,想出了(le)一(yi)個好主意,那就是用七十七顆衛(wei)星,組成(cheng)一(yi)張覆蓋全球(qiu)的衛(wei)星電話網,到地球(qiu)任何地方打電話,都可以實現(xian)。
是的,這就是銥星計劃。
銥衛星(副本)
銥星(xing)項(xiang)目(mu)標志著(zhu)人類商業(ye)衛星(xing)開發的第一(yi)階段(duan)。受當時科技水平、商業(ye)模式等因素的限制(zhi),這(zhe)個項(xiang)目(mu)最終以失敗告終,留下了一(yi)片混亂。
到了(le)21世紀,一(yi)些企業又(you)開始東山(shan)再起。這一(yi)次,他們給(gei)出了(le)更加理(li)性的發展方向,明確表示自己將作(zuo)為陸基通信系統的補充(并不像銥(yi)星計(ji)劃那樣,想(xiang)要取代基站),專注于海上和邊遠地(di)區(qu)的用戶。
這種定位(wei)的改變標(biao)志著(zhu)我(wo)國商(shang)業衛星發展的第二個階段。
這一(yi)階段(duan)以O3b網絡公(gong)司為代表。他(ta)們已(yi)經成(cheng)功(gong)地(di)與電信公(gong)司合作,向(xiang)海島和船只提供衛(wei)星(xing)寬帶通訊服務。
其中,衛星通信的定位功能在第二期開發中有所改變。它已經不僅僅是為語音電話和電視轉播服務了,它正在向一個更大的市場發展,那就是衛星互聯網。
大(da)家可以回想一下(xia),大(da)約在2007年(nian)的(de)時(shi)候,是3 G時(shi)代(dai),是智能(neng)手機時(shi)代(dai)。移動(dong)因(yin)特網的(de)興起(qi),對衛星通信產生了巨大(da)的(de)影響(xiang),使得(de)衛星逐漸具備了更大(da)范圍的(de)網絡覆蓋和接入(ru)能(neng)力。
2015年,埃隆·馬斯克以 SpaceX公(gong)司為基礎,正(zheng)式發(fa)起了“星(xing)鏈”計(ji)劃。計(ji)劃發(fa)射4,425顆(ke)近地軌道衛星(xing)(后增至42,000顆(ke)),為全球用戶提供高速寬頻網絡服務。
獵(lie)鷹9號火箭載著(zhu)星(xing)鏈式衛星(xing)升空(kong)
星鏈計劃的啟動,讓整個世界都為之震動,同時也將衛星通訊推進到了第三階段——低軌道寬帶衛星互聯網的時代。
所謂的(de)“低軌(gui)道衛星”,指的(de)是運行在(zai)距地面500-2000公里(li)的(de)近地軌(gui)道上的(de)衛星。雖然它的(de)覆(fu)蓋(gai)范圍比(bi)高(gao)軌(gui)中(zhong)軌(gui)衛星要小一(yi)些,但(dan)是通(tong)過增加(jia)衛星的(de)數(shu)量(liang)來彌補覆(fu)蓋(gai)范圍的(de)不足,從而達到容量(liang)大,時(shi)延低,網速快(kuai)的(de)目的(de)。
在第三階段,除了低軌道外,還出現了高通量通信衛星的出現。
高通(tong)(tong)量衛(wei)星(xing)采用(yong)更(geng)寬的(de)通(tong)(tong)信波段(duan)(如 Ku, Ka),更(geng)先進的(de)衛(wei)星(xing)平臺,更(geng)多的(de)轉發器,更(geng)強的(de)天(tian)線(xian),可(ke)實現較傳統(tong)衛(wei)星(xing)更(geng)大的(de)通(tong)(tong)信帶(dai)寬(如1-2 Gbps),為(wei)用(yong)戶帶(dai)來更(geng)佳的(de)網絡體(ti)驗。
總而(er)言(yan)之,正(zheng)是(shi)因(yin)為這兩顆衛星的出現,才讓(rang)全球的衛星通信(xin)產(chan)業突飛猛(meng)進。
五、衛星通訊的應用價值
人造(zao)衛星通訊的發(fa)展,確實有其獨特的技術(shu)優勢。
衛星在太空中,有句話說的好,站的高,看的遠(yuan)。它利用有限的空間資源,可以很容易地實現信號的大范圍覆蓋。
正如(ru)我們所知,經(jing)(jing)過幾百(bai)年的建設(she)與發展(zhan),人類已經(jing)(jing)在地球上建立起了(le)較(jiao)為完善的地基通(tong)信網(wang)絡,并覆(fu)蓋了(le)廣大人口。但是(shi),目前的交通(tong)網(wang)絡主(zhu)要(yao)集中在居民區。
我(wo)們(men)所(suo)說的網(wang)絡覆蓋(gai)(gai)范(fan)圍(wei)廣,指的是人口(kou)覆蓋(gai)(gai)范(fan)圍(wei)廣,而不是國(guo)土(tu)覆蓋(gai)(gai)范(fan)圍(wei)廣。就拿我(wo)們(men)國(guo)家來說,我(wo)們(men)擁有(you)全(quan)世(shi)界最強的網(wang)絡,可以達到99%的覆蓋(gai)(gai)。但這(zhe)片土(tu)地的覆蓋(gai)(gai)率,卻只有(you)百分之(zhi)三(san)十左右。
換句話來說(shuo),廣(guang)袤無垠的大(da)地上,有許多(duo)深山,有森林,有沙漠,有草原,有戈壁灘,這(zhe)些地方(fang)都(dou)沒有手(shou)機信(xin)號,更別說(shuo)光纖(xian)了。
因此,利用衛(wei)星通(tong)(tong)信(xin)技術(shu),可以(yi)彌補(bu)傳統地面通(tong)(tong)信(xin)系(xi)統的不足,達到對邊(bian)遠地區的覆蓋。
衛星通訊,覆(fu)蓋范(fan)圍(wei)極廣
衛(wei)星通信(xin)能夠為資源(yuan)勘探(tan)、森(sen)林防(fang)火、搶(qiang)險救災、探(tan)險旅(lv)游、野生(sheng)動物保(bao)護等應(ying)用場景(jing)提供(gong)有力支持,既方便業務開展,也(ye)能保(bao)障生(sheng)命安全。
對(dui)欠(qian)發達地區(qu)的居民來說,衛星通訊(xun)可以使他們更(geng)快更(geng)便(bian)宜地上網,這有助于(yu)促(cu)進當(dang)地經濟(ji)發展,縮小數(shu)字鴻溝(gou)。
近(jin)年(nian)來,以衛(wei)星通信為基礎(chu)的(de)物聯網(如資(zi)產(chan)管理,地(di)質災害監測等(deng))也取(qu)得了(le)良好的(de)發展,具有巨大的(de)市場(chang)潛力。
除了(le)地(di)面之外,衛星(xing)通(tong)信還(huan)被廣泛應用于海洋通(tong)信與航(hang)空(kong)通(tong)信。這些地(di)區對網絡連接的(de)需求也很(hen)大(da),有很(hen)多有價(jia)值的(de)顧(gu)客,并且有很(hen)高的(de)投(tou)資回報率。
衛星通訊產業展望
衛星通信(xin)由于其應用范圍廣、商業價值大等特點,吸引了眾多(duo)企業參與其中(zhong)。
除了之前提到(dao)過的“星鏈”之外,在國(guo)外,也有不少公司(si)在進行(xing)著商業化(hua)的衛(wei)星互(hu)聯網(wang)項目。比(bi)如韓(han)國(guo)三星的空(kong)間互(hu)聯網(wang)計(ji)劃(hua)、亞馬遜(xun)的“奎(kui)普爾計(ji)劃(hua)”、“地球軌道衛(wei)星”的“地球軌道衛(wei)星”計(ji)劃(hua)等等。
2022年(nian),隨著華為(wei)和蘋果等主流手(shou)機(ji)廠商對衛星通信的(de)(de)布局加快,一條屬于“智能手(shou)機(ji)+衛星通信”的(de)(de)新賽道已經被開辟(pi)出來(lai)。接(jie)下來(lai),高(gao)通公司和銥(yi)星公司瞄(miao)準(zhun)了手(shou)機(ji)與衛星直接(jie)相(xiang)連的(de)(de)市場,在 Android手(shou)機(ji)上應(ying)用衛星通訊。這項(xiang)技術將在今年(nian)下半年(nian)面(mian)世,其功能有望超過 iPhone。
業界普遍認為,衛星通訊將在2023年至2024年間成為旗艦手機的標準配置。
在(zai)我國,衛星互聯(lian)網產業與技術方面(mian),我國正在(zai)積(ji)極布(bu)局。
2016年,《航(hang)天(tian)白皮書》在國家層面上發布。其中明確提出(chu),將提升(sheng)衛星(xing)系(xi)統(tong)水(shui)平和基礎產品能力,構(gou)建衛星(xing)遙感、衛星(xing)通信(xin)廣播、衛星(xing)導航(hang)定(ding)位三(san)大系(xi)統(tong),建設(she)天(tian)地一體化信(xin)息網絡,基本建成(cheng)空間基礎設(she)施體系(xi),形成(cheng)連續(xu)穩定(ding)的業務服務能力,推動衛星(xing)及應用產業發展。
另(ling)外,白皮(pi)書還指出,“鼓勵引(yin)導(dao)民間資本和社(she)會力量(liang)有序參與(yu)航(hang)(hang)天科研生(sheng)產等航(hang)(hang)天活(huo)動,促進商業航(hang)(hang)天的發展。”
在2020年4月20日,國家發改(gai)委首次在信(xin)息(xi)基礎(chu)設施中(zhong),將(jiang)衛星(xing)互(hu)聯網與5 G、工業互(hu)聯網等一并納入其中(zhong),明確(que)了建設衛星(xing)互(hu)聯網的重大(da)戰(zhan)略意義。
而在國內(nei),更(geng)讓(rang)人耳熟能詳的(de)(de)(de),則是中國衛(wei)通和星網集團。但實(shi)際(ji)上,民營企業在商業航天領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)發(fa)展,也是一件值得注意(yi)的(de)(de)(de)事情。
其中,以浙江時空道宇科技有限公司(以下簡(jian)稱(cheng)為“時(shi)空道(dao)宇”)最(zui)為典型。
時空道(dao)宇是(shi)一(yi)家(jia)成立于2018年的(de)(de)年輕公司,目(mu)(mu)前正致力于打造世界(jie)上(shang)第(di)一(yi)個低軌(gui)道(dao)未來旅(lv)行星(xing)座,目(mu)(mu)前已經(jing)實(shi)現了九顆衛星(xing)在(zai)軌(gui)運行,預(yu)計到(dao)2025年,一(yi)期(qi)共72顆衛星(xing)將全部投(tou)入使用。在(zai)短短的(de)(de)幾年時間內,他們已經(jing)在(zai)衛星(xing)的(de)(de)生產與應用方面取得(de)了令人矚目(mu)(mu)的(de)(de)成就。
在衛(wei)(wei)星(xing)制造方面,空時道宇以(yi)其自(zi)主(zhu)研(yan)發的(de)多個數量(liang)級的(de)通(tong)用衛(wei)(wei)星(xing)平臺,并以(yi)低成本(ben)、高(gao)可靠性的(de)衛(wei)(wei)星(xing)和供應鏈(lian)產(chan)品,實現(xian)了從衛(wei)(wei)星(xing)開(kai)發到批量(liang)生產(chan)的(de) AIT的(de)一站式在軌交付。
在衛星(xing)(xing)(xing)應用方(fang)面,通(tong)過北(bei)斗3號和天通(tong)1號的衛星(xing)(xing)(xing)移動通(tong)信系統(tong),可(ke)以(yi)提供(gong)中低速度的衛星(xing)(xing)(xing)通(tong)信服(fu)務(wu)(wu)(wu),高精度的星(xing)(xing)(xing)基定位(wei)服(fu)務(wu)(wu)(wu),以(yi)及衛星(xing)(xing)(xing)遙感人工智能服(fu)務(wu)(wu)(wu)。
如今的(de)時空(kong)道宇,已經形成了一個(ge)以(yi)“上海研(yan)究所”為核心,以(yi)“南京”、“西安(an)”為后盾的(de)研(yan)發體(ti)系(xi),設(she)立了“廣州”、“青島”、“北京”,以(yi)及“浙江(jiang)臺州”的(de)衛(wei)星(xing)超級工廠(chang)。
作(zuo)為國內唯(wei)一(yi)一(yi)家實現商業(ye)閉環的民營(ying)商業(ye)航天獨(du)角(jiao)獸企業(ye),它(ta)已經形成了覆蓋衛星(xing)研發、制造、測控(kong)、應用的完整(zheng)產業(ye)鏈,正(zheng)努力成為世(shi)界上領先的航天信息(xi)與通信基礎設(she)施以及(ji)應用方案的提供者。
在2022年6月,“一箭九(jiu)星”成功進入軌(gui)道,開啟(qi)了(le)中國商用(yong)航(hang)天的新時代(dai)。
空時(shi)道宇作為一家民(min)營商業航天(tian)企業,在建設世界第一個低軌道未(wei)來出(chu)行(xing)星(xing)座的同(tong)時(shi),充分利用“北斗3號”和(he)“天(tian)通1號”衛(wei)星(xing)移動通信系(xi)統,為用戶提供(gong)衛(wei)星(xing)應用數據服務。將航天(tian)科技與新能源(yuan)汽(qi)車相(xiang)結(jie)合(he),通過自有星(xing)座和(he)地面系(xi)統,為汽(qi)車提供(gong)星(xing)基高(gao)精定(ding)位服務,賦能智(zhi)慧出(chu)行(xing)。
在消費電子方(fang)面,吉利(li)在2021年正式進入了手(shou)機行業,而時(shi)空(kong)道宇(yu)作(zuo)為(wei)吉利(li)旗下的一家公司(si),很(hen)有可能會(hui)提供衛(wei)星應用服務,幫(bang)助吉利(li)打造出(chu)一種(zhong)全新的移動出(chu)行方(fang)式,從這(zhe)一點來看,未來的發展空(kong)間是巨大的。
最后一句話
人類的未來,將(jiang)會是一片浩(hao)瀚的星海。
時空道宇首席執行官王(wang)洋認為,對于一家民營(ying)商業(ye)航天公司(si)來說,技術和應(ying)用(yong)場景缺(que)一不(bu)可,兩者(zhe)缺(que)一不(bu)可。在市場化(hua)的進程中(zhong),民營(ying)商業(ye)航天的發展方向,不(bu)僅(jin)僅(jin)是科技的創(chuang)新,更重要的是將航天技術應(ying)用(yong)到人類的生產生活(huo)中(zhong)去,從而促(cu)進經濟的發展。
在(zai)過去的幾十年中,我們見證(zheng)了衛星技(ji)(ji)術的蓬勃發展及其為(wei)人類社會帶(dai)來(lai)的巨(ju)大(da)價值。目前,該技(ji)(ji)術已進入到一個新的發展階(jie)段,其商業化應用速(su)度(du)越來(lai)越快,市場潛力越來(lai)越大(da)。
在數字化轉型的大潮中,抓住(zhu)機遇,建設一張(zhang)“空(kong)”與“空(kong)”相(xiang)結合的立體數字網絡是非常有(you)意義(yi)的。
我們(men)非常看好(hao)空時道(dao)宇等航天科技公司(si)的(de)發展前景(jing)。他(ta)們(men)在(zai)衛星技術上的(de)創新,已經初見(jian)端倪。我相信,在(zai)不久的(de)將來(lai),他(ta)們(men)一定還(huan)會帶來(lai)更多的(de)驚喜。
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