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记者还没到,士兵直播已同步!大国竞合已上天

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发表于 2022-7-14 13:17:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

记者还没到,士兵直播已同步!大国间竞合已上天


2022年1月18日,银河航天6颗低轨宽带通信卫星进行转运 银河航天供图

多年前,人工智能曾让很多新闻记者感受到职业压力。而卫星互联网,则有可能让士兵们在战时状况下,直接成为“战地记者”。

一手持枪、一手拿手机发视频对战场进行直播,这是俄乌冲突中发生在不少参战士兵身上的真实情况,有的直播甚至引发数以万计的转发。在一些网友担心地面网络遭战火破坏可能中断时,太空中的卫星提供了接续的互联网服务;战地记者尚未赶到,士兵们的直播已与战事同步……

随着以卫星互联网为代表的空天科技飞速发展,以及人类活动边界、联网场景的持续扩张,具备全天候高速大通量联网能力的卫星移动通信开始崭露头角。相较于传统的地面通信方式,这种基于低轨卫星的通信网络机动性强、可靠性好、传输效率高,能够触达传统地面网络无法涉及的地区,特别是保障航海、飞机等多应用场景下的网络通信,有助于实现星际、深空、空间、地面、海洋网络互联互通。

种种迹象显示,技术进步让大国间竞合从辽阔的地面进入遥远的天空。在那里,有一条联通世界的新赛道。

1

群雄逐鹿

卫星互联网,由卫星制造、卫星发射、地面系统、用户终端、下游应用、运营服务等环节组成,其特点是无需布设光缆、铁塔等大量基础设施,便可实现对包括两极在内的陆地、海洋、天空等地球表面完整、立体全覆盖。

在中国,通过卫星为全球提供互联网接入服务的卫星互联网,和5G、物联网、工业互联网等一并被纳入新基建范畴。

卫星互联网不受地面环境影响,对车联网、物联网等万物互联应用能提供更好支持,网络不会受各类灾害影响而中断。近年来,世界航天科技强国纷纷公布或实施自己的低轨卫星互联网星座计划。这些计划通过发射成百数千颗卫星,实现对地球完整覆盖组网,卫星采用相控阵天线与高通量技术,可以为地面用户提供数百兆带宽的超低时延宽带接入。例如,美国的“星链”为乌克兰提供的互联网服务,其上网速度是乌克兰本地网速的4倍以上。

这条新赛道上,大国和科技巨头是两大主角。据上海航天技术研究院副院长李昕等专家介绍,埃隆·马斯克旗下的美国太空探索技术公司每月发射超过100颗卫星,其“星链”计划已累计发射2000多颗卫星,并计划开通全球宽带服务,波音公司、空中客车等跨国巨头以及Meta、谷歌、亚马逊等互联网巨头也参与其中。

前不久,亚马逊宣布将与3家火箭公司合作推出以卫星提供全球宽带互联网接入服务的“柯伊柏”项目,这成为继“星链”之后,美国科技巨头布局卫星互联网的又一大事件。项目计划将3200多颗卫星部署在近地轨道,为地面提供高速宽带服务。

此外,亚马逊等公司还在建造更高效、便宜的火箭发射系统,配合卫星互联网规划。目前,“柯伊柏”项目已经预订了83次火箭发射,这是美国有史以来最大规模的发射服务商采购。

除美国外,英国政府主导的“一网”星座也累计发射400多颗卫星,并安排开通宽带服务计划。俄罗斯准备推出由600多颗卫星组成的“球体”星座,计划2024年前实现宽带卫星互联网覆盖本国全境。德国一家公司计划发射600颗近地轨道卫星,星座部署将于2024年开始。国际卫星组织、欧洲卫星通信组织等也在逐渐谋划将传统通信卫星替换为更先进的高通量卫星。

在中国,航天科工推出的“虹云工程”计划发射156颗卫星,实现全球组网。航天科技也推出“鸿雁星座”,计划实现全球任意地点互联网接入。据业内不完全统计,中国各星座计划中组网数量30颗以上的低轨道星座项目约10个,规划总卫星发射数量近2000颗。2021年4月,中国卫星网络集团组建,统筹国内卫星互联网建设与产业发展,着手整合各星座计划。

银河航天首席科学家张世杰等专家认为,未来的网络对于通信容量需求越来越高,覆盖能力要求也越来越强,“互联网发展的新赛道之一,也许就是卫星互联网”。

2

太空“织网”之争

多位业内专家认为,从空天信息的技术角度来看,同步轨道卫星通信系统、低轨卫星通信系统都可提供通信服务,两者主要区别在于卫星轨道高度和单颗卫星通信能力。

目前,主流低轨星座卫星多位于500千米到1200千米上空,传输时延远低于同步轨道卫星,加之低轨卫星轨道高度约为同步轨道卫星轨道高度的1/30,因而信号自由空间损耗比同步轨道卫星少,这也是低轨卫星系统实现终端小型化和高速数据传输的基石。不过,由于轨道高度原因,同步轨道卫星对地视场大,部署3颗卫星即可实现除南北极点以外的全球覆盖,而低轨通信卫星轨道高度低、单星对地覆盖较小,必须通过多星组网才能实现全球覆盖。

在系统可靠性上,低轨卫星通信系统有多重优势:一是星座卫星数量庞大,且分布于多个轨道面,任意一颗或几颗卫星损坏不会对系统造成大的影响;二是卫星造价较低,在轨一般有多颗备份卫星,可以随时代替损坏的卫星;三是低轨卫星成本低,研制周期短,卫星体积小、质量小、轨道高度低,易进行应急补网发射。

不过,同步轨道卫星可以通过发展高通量卫星通信技术解决短板问题,在单个卫星上集成数量更多、波束更窄、频率利用率更高的点波束,还可以降低轨道高度,建设中低轨卫星通信星座。

总之,同步轨道卫星和低轨卫星通信系统可以形成优势互补,共同推动空天信息产业繁荣发展。工信部2021年11月发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》提出,加强卫星通信顶层设计和统筹布局,推动高轨卫星与中低轨卫星协调发展。

事实上,发射高轨卫星也需要穿过低轨。因此,空间轨道和频段是满足通信卫星正常运行的先决条件,已成为各方争相抢占的资源,太空“织网”之争渐趋白热化。

上海航天技术研究院产业发展部副部长陈昌敢对《瞭望》新闻周刊记者说,据测算,地球近地轨道只能容纳约6万颗卫星,而低轨卫星主要采用的通信频段渐趋饱和,随着不间断的各类太空发射,大量低轨和优质频段资源正不断被先发星座快速抢占。

对于空间轨道、频段资源,当前国际上通行“先占先得”的申报和协调机制。太空探索技术公司已从美国监管部门获批了发射超过3万颗卫星的频段资源,中国和德国也都在2021年积极向国际电信联盟申请频段资源。

很显然,这场环绕地球的卫星组网比赛不会轻易结束,任何一方都不甘于躺在别人织起的渔网里过日子。

3

空天安全新课题

卫星技术可以将网络连接到光纤电缆及行动通讯基地台无法抵达或难以提供服务的地区,无论是飓风等天灾还是战争等人为因素导致通讯中断,这项技术都能作为重要的“信息生命线”。

美国《外交政策》网站刊文指出,太空探索技术公司的卫星数据通信技术“星链”在俄乌冲突中为乌方提供有效协助,该技术具有环境适应性强、信号覆盖面广、成本日趋下降等优势,美国多家公司都正增加相应投入和研发力度,从而与传统地面宽带服务竞争。

中科院院士周成虎认为,“星链”为战争中出现网络故障的乌克兰提供互联网服务,再次说明空天领域已经成为重要的军事平台,谁拥有空天控制权,谁就有更大可能夺得战争主动权。随着卫星互联网的发展,其在军事领域的价值逐渐显现。

“卫星互联网可以实现在战时首先打击对方通信网络,也可以快速恢复己方网络。”陈昌敢说,卫星组网将是一个国家未来军事能力的重要组成部分。

专家认为,大国可以利用卫星组网打造天基反导系统。能够让本国在全球范围内对目标进行长时间侦察,开展实时探测并精确跟踪,为精准打击全球范围内的目标提供有力支持。

“几万颗卫星上天后,太空将展开各种博弈,每天都在发生的事就是大家互相侦察、监看,用自己的卫星接近对方的高价值目标,生成一些拍照,获得目标卫星的情况。”中科星图测控技术合肥有限公司总裁牛威说。还有专家认为,庞大的组网下,地面上的国防安全屏障也可能暴露在卫星视角下。

随着在轨卫星数量暴发式增长,发生空间碰撞的风险也急剧增加。事实上,“星链”已威胁到多国飞行器和空间站。此外,卫星服役到期后还带来太空垃圾,比如受地磁风暴影响,太空探索技术公司发射的“星链”卫星就将报废数十颗。然而,目前尚无适用于各国的法律强制清理由此产生的太空垃圾。

“太空被频繁使用,保护这一基础设施意义重大。”国际航天组织有官员呼吁,未来发射卫星之前应做到,要么证明卫星可自动返回并在大气层烧毁,要么与回收企业签订合同,要么就交纳可用于支付清理费用的保证金。

欧洲航天局早在2019年就启动了全球首场太空清理行动,从而开创“太空清理”先河,但这笔预算仅在5年内就超过百亿欧元。该行动的设想是,用空间探测器机械臂抓住废弃火箭碎片,然后将其拖带进地球大气层烧毁。此外,行动设想中还包括使用能捕获多块大碎片的轨道飞行器。

专家认为,不管如何,促成太空碎片国际立法、规范到期卫星的离轨处置标准和流程,这一系列由卫星组网衍生出来的国际空间治理新课题,已成为国际社会不得不考虑的一项重要工作。

中科院院士、中科院空天信息创新研究院院长吴一戎说,多国及商业机构向空天发力,空天领域的竞争更加激烈。无论从什么角度来看,在这一事关国家战略利益的太空新赛道上,任何一方都不会轻言放弃。


延伸阅读一

谋局卫星互联网

银河航天批量研制的低轨宽带通信卫星 银河航天供图

把一颗承接互联网功能的卫星镶嵌到太空,究竟要分多少步?天地两端需要哪些技术支撑?接下来还要做哪些准备?

回答这些问题,首先要清楚:低轨卫星系统技术主要包括卫星发射技术、卫星制造技术、星间通信技术、用户终端相控阵技术等,其中发射环节格外关键。

2022年初发布的《中国航天科技活动蓝皮书(2021年)》数据显示,全球2021年实施的发射任务次数、航天器发射总数量,均为历史最高。然而专家认为,这些发射密度尚未达到峰值,现在还只是世界各国诸多星座天基组网计划大规模实施的前夜。

随着国内外相应技术壁垒逐渐消除,通过卫星提供互联网接入服务的卫星互联网建设,已不存在难以逾越的技术瓶颈,低轨道、高带宽卫星星座建设正在步入快车道。

在这场激烈的竞赛当中,中国准备好了吗?

1、突破星座建设瓶颈

在一张张环布地球的巨大太空网络中,卫星是构成其中的最基础要素,卫星制造是卫星互联网的根本。

“卫星制造成本正在不断降低。”今年2月在合肥举办的空天信息与数字地球创新峰会上,中科院院士、中科院空天信息创新研究院院长吴一戎谈到,当单颗卫星的制造成本降到100万美元以内时,也将极大地降低发射成本。

目前,国际上大部分低轨卫星已可以做到在总质量不到500千克情况下,每颗成本控制在100万美元以内。

据中国电科发展战略研究中心战略与规划研究部高级工程师邹明介绍,近年来,卫星天线系统、自主避撞系统、星敏感器等方面以及材料、工艺的技术进步,使卫星集成度更高,小型化、模块化、批量化成为可能,极大降低了卫星体积、质量和制造成本,缩短了生产周期。

在上海松江,一个年产300颗卫星的生产线正在建设。上海航天技术研究院副院长李昕对《瞭望》新闻周刊记者说,现在国内卫星尝试流水线生产,将为今后高效批量生产卫星奠定基础,“未来我们也许会像生产汽车一样生产卫星”。

2021年初,国内的银河航天就启动了卫星小批量研制工作,不到一年时间,就完成小批量卫星的全部设计、总装、测试、试验和出厂工作,这是中国首次成批量研制低轨宽带通信卫星。

今年初,银河航天的6颗低轨宽带通信卫星顺利下线,完成出厂评审,运抵发射场。银河航天拟通过该批卫星构建可以提供宽带通信服务的卫星互联网试验网络,为大规模组网应用积累经验。

即便如此,产能依然是中国低轨卫星制造需要突破的瓶颈之一。低轨道星座建设需要在较短时间内建造成百上千颗卫星,对产能要求高。国内一些实力雄厚的卫星工厂正在建设的具备每月生产30颗小型卫星的生产线,已经接近英国“一网”公司产能,但和太空探索技术公司每月120颗相比仍有差距。

从地面到空间,大规模星座工程建设面临全新挑战。在建设经验方面,北斗卫星定位导航是中国目前在轨规模较大的星座系统,积累了卫星、运载火箭中等规模批产批次发射经验,也具备长期管理、异常处置等在轨管理能力。然而,专家认为,同北斗系统相比,卫星互联网星座系统规模更大、功能更复杂,目前中国还缺少数百颗甚至上千颗卫星所构成星座的建设经验。

星座建设的投入也不容忽视。国内低轨卫星星座建设主体齐全,但研究部门从已规划的星座建设需求测算,预计投入规模将超过800亿元,这是一笔巨大的前期投入。此外,按单星设计寿命5年计算,即便星座组网成功,维持星座运营还需要不停发射补网卫星,预计每年补网硬投入也在百亿元左右。

中国电科发展战略研究中心工程师吴明阁等专家认为,国外发展卫星互联网星座的多是商业部门,追求的是互联网接入带来的巨大经济利益。但卫星互联网星座除商业用途之外,不应忽视其具有的公益属性。因此,构建可实现资源共享的卫星互联网星座,走出一条具有中国特色的建设之路,需要尽快破题。

2、卫星发射能力不断增强

卫星发射在低轨星座建设成本中比重较大,如果没有高效、充足的太空发射能力,大规模星座建设难以实现。

太空发射有赖于火箭技术的进步。在国际上,最新的可重复利用火箭技术已大幅降低了发射成本,提升了大规模星座建设效率。来自相关国际大公司的实践表明,在实现火箭回收重新利用之前,每次发射费用在数千万美元;而实现火箭回收可重复利用后,单次发射成本平均可望降至600万美元。

对火箭而言,“大推力”和“低成本”相辅相成。上海航天技术研究院产业发展部副部长陈昌敢认为,在这两方面,目前较成功的技术案例是太空探索技术公司的“猎鹰9”火箭。

早在2018年2月,太空探索技术公司就以一枚“猎鹰9”火箭将一颗西班牙卫星送入轨道,同时还将该公司卫星互联网项目首批原型卫星送入太空,为搭建由上万颗卫星组成的“星链”做准备。

有分析指出,“猎鹰9”火箭将其太空运费削减到每千克2600美元,同20年前的运费相比下降了四分之三。下一代“猎鹰”重型运载火箭有可能把成本进一步降至每千克1500美元。“猎鹰9”火箭具备一箭搭载60星能力,其下一代重型运载火箭的设计能力为每次可将400颗“星链”卫星送至相应轨道,发射成本将降至原来的五分之一。

其他的方法也在探索之中。在英国,维珍银河公司设计的做法是,由白骑士特种飞机将发射者火箭带到离地面15千米高度后,再由发射者火箭点火将小型卫星带到近地轨道。如此一来,发射费用可以做到只有太空探索技术公司报价的六分之一。

“一箭多星”和可重复利用火箭技术在中国太空发射领域同样方兴未艾。

在以长征系列运载火箭为主的中国航天运输系统中,多种运载火箭可“一箭多星”。今年2月,长征八号运载火箭在文昌成功将22颗卫星发射升空,创造中国“一箭多星”新纪录。

可重复的液体燃料火箭燃料成本最低仅为固体燃料的二百分之一,虽然目前尚无发射记录,但随着可重复商业火箭的关键技术近期不断取得突破,国内可重复的液体燃料商业运载火箭首飞时间也未来可期。

“推力决定运载能力,国内的火箭吨位与国际巨头相比有差距。”李昕说。在刚刚过去的2021年,美国共完成了51次航天发射,发射载荷总质量403.34吨,超过其他各国总和。中国执行55次发射任务,次数居世界首位,但总质量不足美国一半。

卫星发射还需要准备好的是发射场——航天器进入空间的最后一站。

《2021中国的航天》白皮书指出,酒泉、太原、西昌发射场适应性改造全面完成,酒泉发射场新增液体火箭商业发射工位,文昌航天发射场进入业务化应用阶段,基本建成沿海内陆相结合、高低纬度相结合、各种射向范围相结合的航天发射格局,能够满足包括各类卫星在内的多样化发射需求。

中国海上发射也有了新的突破。2021年,海上发射平台投入使用,填补了中国海上发射火箭的空白。从理论上看,随着低倾角卫星的需求越来越旺盛,卫星发射距离赤道越近,运载能力损失就越小,发射成本也就越低,选择机动性更强的海上发射,值得重视。

据陈昌敢等专家观察,综合现有发射计划,未来3年剩余工位总运载能力仍存不足,还不能充分满足卫星互联网星座大规模发射任务需求。中关村领创商业航天产业发展联盟、钱学森空间技术实验室发布的《中国商业航天产业研究报告(2021年)》指出,随着商业火箭型号的发展,当前发射场能力难以满足民商航天发射需求。

国家“十四五”规划明确提出,要“打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系,建设商业航天发射场”,因此规划建设民商发射场或发射工位,丰富发射场资源正当其时。

3、星间通信技术逐渐成熟

随着低轨互联网卫星星座的加速建设,星间通信的话题也逐渐被提上日程。

从卫星互联网产业链看,卫星通信系统由空间段、地面段、用户段组成。空间段包括卫星制造、卫星发射、星座建设等环节。地面段指卫星地面关口站、地面卫星控制中心、指令站等,可以完成卫星网络与地面网络的连通,分配资源并计费。用户段指的是各种用户终端,包括车载、机载、船载终端以及手机、电脑等移动终端。

研究资料显示,基于毫米波、激光通信的星际链路等星间通信技术逐渐成熟,可以实现星座天基组网,既减少了地面站数量,也降低了通信时延。在关键的用户终端相控阵技术方面,近年来国内也出现了一批民营企业。

合肥若森智能科技有限公司总经理桂万如对记者说,大规模天线阵列和波束成形技术逐步成熟,大幅提升了终端性能,减少了体积、功耗和成本,进一步推动终端小型化。国际上,可移动终端也在研制中。不过,卫星互联网所需的快速跟踪、高集成和低成本相控阵天线,以及新型高集成基带芯片、地面核心网产品和运控管理系统等,国内尚无成熟产品,需尽快部署研制。

专家表示,从供应链看,中国星间通信在基础材料、软硬件核心零部件等方面仍有一定依赖,如何增强供应链的自主可控,是接下来要重点研究的问题。

另一个值得关注的事是,在地面移动通信标准化演进中,中国实现3G跟随、4G赶超、5G领跑,为卫星互联网标准化的突破提供了技术基础和实施经验。而中国的相关标准化机构尚未全面开展卫星互联网标准化等相关工作,对国际卫星电视广播标准、第三代合作伙伴计划非地面网络标准的跟踪和参与还有所不足。

让卫星互联网应用场景直接触达C端,是无数“星网人”的梦想。抬首问天,星河灿烂。征途漫漫,未有穷期……

延伸阅读二

加速迈向万亿市场


2021 年 11 月 19 日,观众在 2021 世界制造业大会上观看空天信息系统 韩旭摄 / 本刊

想要了解一家企业的经营业绩,卫星可以在线“拍照”了解其货物进出数据;想要掌握国际大宗商品市场价格走势,卫星可以定位货轮在港情况,助力精准预测期货市场;在雪山、丛林、荒漠、海洋等“找不着北”的野外,天基网络可以帮助找到方向连上网;如果要防止私搭乱建、乱排乱放、环境污染,天上有个“星星”帮助监管……

随着大规模星座天基组网计划陆续实施,一个全新的产业增长极——空天信息产业,或将为世界经济注入新的动力。

近年来,空天信息产业开始突破商业价值的临界点,并广泛应用于应急管理、经济建设、环境治理、大众民生等诸多领域,越来越显示出其广阔的市场空间。

一个来自太空的万亿级市场,正在加速成长。

1、来自太空的新增长极

空天信息产业是指运用空间基础设施和技术手段,收集、存储、处理、分析来自空天领域的信息并提供多样化服务的新兴产业,包含卫星通信、卫星遥感和卫星导航三大领域,其产业链根据上下游的关系,分卫星制造、发射服务、地面设备制造、卫星应用服务四大领域。

近年来,在商业航天热潮推动下,空天信息产业逐步成为全球新的产业增长极。

据欧洲一家咨询公司预测,国际上卫星正进入密集发射期,未来十年发射数量将为前十年的4倍,市场规模接近3000亿美元。随着低轨卫星星座项目建设的加速,将带来千亿级组网市场和万亿级应用市场。在美国,按照太空探索技术公司计划,“星链”到2025年的用户将超过4000万,当年收入将达到300亿美元。

国际电信联盟互联网接入数据显示,全球约一半人口未接入互联网。欧美一些国家地广人稀,地面运营商建设基站与铺设光缆的运营成本高,地面网络覆盖不足,为卫星网络在这些国家的应用创造了较大市场空间。

在中国,卫星导航产业迎来蓬勃发展势头。中国卫星导航定位协会5月份发布的《2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,2021年中国卫星导航与位置服务产业总体产值达4690亿元人民币,较2020年增长16.29%,并继续保持稳定高速增长态势,产业生态范围进一步扩大。

根据《国家卫星导航产业中长期发展规划》,北斗导航市场规模将占到卫星导航产业市场规模的60%,预计2027年中国卫星导航与位置服务产业市场规模将达1.7万亿元左右。

如果说导航卫星是聪明的“指路人”,那遥感卫星就像是“天眼”。

2020年12月,由地处合肥的中国电科38所和天仪研究院联合研制的“海丝一号”成功发射,这是中国首颗商业SAR(合成孔径雷达)卫星。2022年2月,在文昌航天发射场,长征八号运载火箭成功将22颗卫星发射升空,其中搭载了“天仙星座”计划中的首发星“巢湖一号”,主要提供商业遥感服务。

据天地信息网络研究院(安徽)有限公司常务副总经理盛磊介绍,“海丝一号”入轨运行一年半以来,执行成像任务7000多次,包括多次应急成像。在国际上,对克罗地亚萨格勒布地震区域、印度尼西亚苏拉维西岛地震区域等应急成像。在国内,在河南强降水和“烟花”台风期间,对多地受灾区域进行观测,获取5600平方公里SAR影像,并将数据分发给国家和相关受灾省份应急管理部门。

据《瞭望》新闻周刊记者了解,“天仙星座”一期将力争尽快建成,实现长江流域安徽段1天全覆盖,单点小于6小时重访。二期计划建成48颗SAR卫星和10颗光学/激光卫星组网,实现长江流域1天全覆盖重访,单点小于1小时重访。三期将建成96颗SAR卫星和20颗光学/激光卫星组网,实现对第一、第二岛链1小时重访。业内人士表示,“天仙星座”将有助于长江大保护与生态环境治理。

空天技术正加速服务于百姓生活。有专家表示:“除了面向政府及事业单位的服务外,在建设智慧城市、赋能行业发展、服务大众等新兴应用方向初见端倪,未来将有数万亿级市场空间。”有研究机构分析认为,2019年国内空天信息产业规模已超4200亿元,2017年至2019年间复合增长率约15.5%,预计2025年后将达万亿产业规模。

2、卫星数据消费场景精彩纷呈

一颗卫星和你的距离有多远?其实它就在你触手可及的地方:打车时司机会根据卫星导航定位来接你,拿起手机打电话时通信卫星及时为你提供无线通信服务,在南北极可以享受到卫星接入的互联网宽带服务,出门时可以更准确预测未来几天的天气……

庞大的天基组网,可以面向政府和公众提供应急救灾保障、信息普惠服务、移动通信服务、航空网络服务、海洋信息服务、天基中继服务等六项典型场景应用,并构建出包括卫星通信、卫星遥感、卫星导航在内的空天信息产业。

根据相关统计,通过手机能连上互联网的区域面积,不到地球总面积的20%。研究发现,高度1000千米以下的低轨卫星,理论上每颗可以覆盖上百万平方公里土地。当卫星互联网全面商用时,用户在全球任意角落只需一个相当于路由器大小的终端,就能与卫星直接联网,并支持其他设备上网,地球上的“信息荒原”有可能最终消失。

在研发卫星互联网所必需的用户终端相控阵技术方面,合肥若森智能科技有限公司是近年来新出现的一家企业。公司市场推广经理朱然认为,卫星互联网未来会成为5G网络的有效补充,在5G基础上集成卫星网络实现全球覆盖。

5G优势是频谱效率高、容量密度高,缺点是单站覆盖范围小、建站成本高,且无法对海洋、雨林、雪山等偏远地区实现覆盖。卫星通信则不受地形约束,其天然全球覆盖特性更适合泛在覆盖的需求,从而弥补地面通信网络的缺陷。而高中低轨卫星通信和地面5G融合的天地一体化网络,或将构成未来的6G,实现对地球上任何地点、任何时间、任何人无缝覆盖和接入。

早在2020年,银河航天就成功发射中国首颗通信能力达16Gbps的低轨宽带通信卫星,低轨宽带通信卫星星座可以更好地对全球进行通信网络覆盖与升级,成为全球5G通信的重要组成部分。

卫星正在成为商业竞争领域的“天眼”,利用卫星技术开展相关领域的商业分析和业绩预测,在全球已渐成趋势。

“全球多个国家和地区已形成了卫星数据的消费习惯。”中国电科32所所长郭冠斌说,南美有保险公司就采购了中电科旗下商业遥感卫星的数据,通过遥感监督企业真实经营情况、重点工程建设进度等,国内一些投行也开始使用卫星数据判断宏观经济走势,甚至已有监管部门根据采捕船只的北斗卫星定位信息反馈得出,相关上市公司凭空捏造“抽测”数据、掩盖自身资产混乱等问题。

据业内人士介绍,美国硅谷有一家名为“轨道视野”的企业,利用算法分析卫星数据,为市场和政府部门提供大数据服务,曾连续跟踪分析多家美国大卖场停车场泊车情况,得出泊车数量与企业经营业绩及股价的高度关联。此外,该企业还通过卫星观察大型港口的进出港船只预判经济复苏状况,通过观察海上油轮数量预判全球石油库存。目前,该企业已是美国知名的卫星数据运营商,与全球多个国家和地区开展了有关卫星数据的合作。

中科院院士、中科院空天信息创新研究院院长吴一戎认为,空天信息产业将带来外溢效应。通过大规模的星座建设,卫星带宽资源充足,卫星制造成本不断下降,加之人工智能对图像及信号处理能力的提升,势必将解锁或升级一批新的应用场景。“比如可以满足包括无人驾驶、高精度时空基准物联网等新的市场应用需求,催生全新的互联网产业生态和精彩纷呈的应用场景。”

3、走下高台 走向市场

中国卫星应用大会主席吴劲风表示,空天信息产业正在让航天产业走下高台,逐步实现工业化,服务更多人群。

相较于以往传统航天“高、大、贵、少”的特点,现在的商业航天呈现“好、小、廉、多”的特点。“这使得空天信息产业不再是高高在上的高冷产业。”银河航天战略合作总经理初肖洁说,越来越多社会资本也正积极参与进来,为产业带来新的发展活力。

中科星图股份有限公司副董事长兼总裁、中科星图数字地球合肥有限公司董事长邵宗有认为,社会资本在空天信息产业中正扮演着日益重要的角色,整个产业发展也进入了需要有为政府与有效市场进一步结合的过渡转型期。中科星图正在努力面向政府、企业及特种领域用户提供以数字地球产品为核心的软件销售和数据服务、技术开发服务、数字地球一体机和系统集成服务。

早在2014年国务院印发的《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,就提出“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设”,建议加快推动产业外溢到民营企业。2020年4月,卫星互联网被纳入新基建范畴后,北京、上海、深圳、合肥、杭州等多地发力空天信息产业逐梦星辰大海,并相继出台产业政策,扶持空天信息产业落地生根。

据报道,腾讯早在2019年就联合世界科技巨头和航天科工海鹰集团,推出“超级地球”项目,计划在未来数年内组建一个包括300颗卫星在内的对地观测网,并通过全球首创的“专属卫星”服务,为政府机构、科研院所、科技企业提供“开箱即用”的遥感服务体验。其服务模式允许用户获得特定地理区域上空多颗卫星的使用权,并使一部分难以自购或自产卫星的政企用户能以较低成本拥有“专属卫星”服务。这种模式是在整合国内空天互联网组网相关资源,加快应用侧拓展。

专家认为,空天信息产业在推动新兴产业布局、弥合数字鸿沟、缩小城乡发展差距、提升居民生活质量方面将发挥出特殊的作用。“中国正处于消费升级阶段,信息服务领域大有可为,但如何把卫星能力真正叠加到C端,还需要产业生态的协同。”邵宗有说。

中电博微电子科技有限公司产业部主任黄钊认为,当前需要加快建设以政府为指引、高校为支撑、产业为主体、研发为基础、市场为导向的“政学产研用”空天信息产业融合体系,探索成立空天信息产业联盟,从卫星设计、数据应用、终端运营、配套等不同环节,形成资源共享、信息互通、优势互补、关联合作、技术支持的产业合作关系,打造产业集群。

专家认为,空天信息产业边界广阔、市场巨大,应最大化发挥星座利用效率,加强国际合作,在通信频段资源、低轨星座开发、信关站建设等领域展开广泛的国际合作,打破空间轨道和频段限制,让空天信息产业真正造福全人类。

瞭望


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