近年來(lái),全球衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的階段。
與衛(wèi)星通信相關(guān)的新技術(shù)和新應(yīng)用不斷出現(xiàn),成為了媒體報(bào)道的熱點(diǎn),也引起了公眾的廣泛關(guān)注。
尤其是剛剛過(guò)去的2022年,華為和蘋果公司分別發(fā)布了搭載衛(wèi)星通信技術(shù)的手機(jī),更是讓行業(yè)內(nèi)外一片沸騰。人們紛紛猜測(cè):我們是不是已經(jīng)全面邁入了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代?衛(wèi)星通信的崛起,究竟會(huì)給我們的生活帶來(lái)怎樣的改變?
今天這篇文章,就讓小棗君給大家做一個(gè)全面的解讀。
█?衛(wèi)星通信的發(fā)展歷程
1957年10月4日,世界上第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普特尼克1號(hào)”發(fā)射成功,標(biāo)志著人類正式開啟了航天時(shí)代。
“斯普特尼克1號(hào)”帶有濃重的冷戰(zhàn)背景。在那一特殊時(shí)期,超級(jí)大國(guó)發(fā)射人造衛(wèi)星,基本都是用于軍事目的。
后來(lái),隨著時(shí)間的推移,衛(wèi)星的民用價(jià)值逐漸被發(fā)掘出來(lái)。越來(lái)越多的商業(yè)衛(wèi)星被送上太空,用于地面遙感、氣象觀測(cè)、廣播通信等目的。
我們國(guó)家的第一顆衛(wèi)星,就是大名鼎鼎的“東方紅1號(hào)”。這顆衛(wèi)星發(fā)射于1970年4月24日。它在太空中發(fā)出的東方紅樂(lè)曲,是無(wú)數(shù)中國(guó)人難以磨滅的回憶。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代后,國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)展進(jìn)入了新的高潮。通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行電視信號(hào)轉(zhuǎn)播和通信報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā),已經(jīng)成為了主流趨勢(shì)。
當(dāng)時(shí),美國(guó)著名的摩托羅拉公司,提出了一個(gè)偉大的構(gòu)想:通過(guò)77顆衛(wèi)星組成的近地星群,建設(shè)一個(gè)覆蓋全球的衛(wèi)星電話網(wǎng)絡(luò),讓用戶可以在世界上任何一個(gè)角落打電話。
沒錯(cuò),這個(gè)構(gòu)想,就是著名的銥星計(jì)劃。
銥星計(jì)劃是人類商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展第一階段的標(biāo)志。受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和商業(yè)模式,這個(gè)計(jì)劃最終破產(chǎn)失敗,留下一地雞毛。
進(jìn)入21世紀(jì)后,又有公司卷土重來(lái)。這次,他們提出了更理性的發(fā)展目標(biāo),明確將自己定位為地面通信系統(tǒng)的補(bǔ)充(而不是像銥星計(jì)劃一樣,想要替代基站),專門為海上、偏遠(yuǎn)地區(qū)等地方的用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
這一定位轉(zhuǎn)變,標(biāo)志著商業(yè)衛(wèi)星開發(fā)進(jìn)入了第二階段。
這個(gè)階段的代表性企業(yè),是2007年創(chuàng)立的O3b Networks公司。他們通過(guò)與電信運(yùn)營(yíng)商合作,為島嶼或船舶提供寬帶衛(wèi)星通信服務(wù),獲得了成功。
值得一提的是,在第二階段的發(fā)展過(guò)程中,衛(wèi)星通信的功能定位也發(fā)生了變化。它不再僅僅服務(wù)于語(yǔ)音通話和電視信號(hào)轉(zhuǎn)播,而是面向一個(gè)更加龐大的市場(chǎng),那就是——衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。
大家可以回憶一下,2007年左右,正是3G和智能手機(jī)全面爆發(fā)的時(shí)期。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,影響了衛(wèi)星通信,也讓衛(wèi)星逐步服務(wù)于互聯(lián)網(wǎng)的廣域覆蓋與接入。
2015年,埃隆·馬斯克(Elon Musk)基于自己的太空探索技術(shù)公司 (SpaceX),正式提出了星鏈(Starlink)項(xiàng)目。項(xiàng)目計(jì)劃發(fā)射4425顆低軌衛(wèi)星(后來(lái)增加到4.2萬(wàn)顆),為全球范圍內(nèi)的客戶,提供高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
星鏈項(xiàng)目的推出,震驚了全世界,也推動(dòng)衛(wèi)星通信進(jìn)入了第三個(gè)階段,也就是低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
所謂低軌衛(wèi)星,就是工作在距離地面500-2000公里低地球軌道的衛(wèi)星。雖然它的覆蓋范圍不如高軌道和中軌道衛(wèi)星,但可以通過(guò)增加數(shù)量,彌補(bǔ)覆蓋,提供更大的容量、更低的時(shí)延、更高的網(wǎng)絡(luò)速率。
除了低軌之外,第三階段還有一個(gè)重要的技術(shù)趨勢(shì),那就是高通量通信衛(wèi)星(High Throughput Satellite,HTS)的崛起。
高通量衛(wèi)星采用了更高的通信頻段(例如Ku波段、Ka波段)、更先進(jìn)的衛(wèi)星平臺(tái)、更多的轉(zhuǎn)發(fā)器、更強(qiáng)的天線技術(shù),實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)衛(wèi)星(低通量,1-2Gbps以內(nèi))更強(qiáng)大的通信帶寬能力,可以帶給用戶更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
總而言之,正是因?yàn)榈蛙壭l(wèi)星和高通量衛(wèi)星的技術(shù)飛躍,才奠定了如今全球衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的局面。
█?衛(wèi)星通信的應(yīng)用價(jià)值
人類之所以要發(fā)展衛(wèi)星通信,是因?yàn)樗_實(shí)擁有得天獨(dú)厚的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
衛(wèi)星身處太空,正所謂:“站得高,看得遠(yuǎn)”。它利用了有限的空間資源,能夠輕松實(shí)現(xiàn)廣域信號(hào)覆蓋。
眾所周知,經(jīng)過(guò)數(shù)百年的建設(shè)和發(fā)展,人類已經(jīng)在地球上建立了較為發(fā)達(dá)的地面通信網(wǎng)絡(luò)(光纖、微波、移動(dòng)通信),覆蓋了大量的人口。但是,這些網(wǎng)絡(luò)主要集中在居民生活區(qū)域。
我們通常所說(shuō)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率很高,主要是指人口覆蓋率,而非國(guó)土覆蓋率。以我國(guó)為例,我們的網(wǎng)絡(luò)是世界上最強(qiáng)大的,能夠?qū)崿F(xiàn)99%的人口覆蓋率。但國(guó)土覆蓋率呢,僅僅只有30%左右。
換言之,在廣袤的地球表面,大量的深山、森林、沙漠、草原、戈壁等地區(qū),是沒有手機(jī)信號(hào)的,更不會(huì)有光纖。
所以,我們可以通過(guò)衛(wèi)星通信,彌補(bǔ)傳統(tǒng)地面通信系統(tǒng)的不足,實(shí)現(xiàn)對(duì)這些偏遠(yuǎn)地區(qū)的覆蓋。
衛(wèi)星通信可以為資源勘探、森林防火、搶險(xiǎn)救災(zāi)、探險(xiǎn)旅游、野生動(dòng)物保護(hù)等應(yīng)用場(chǎng)景提供有力支持,既能方便業(yè)務(wù)開展,也能保障生命安全。
對(duì)于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的居民,衛(wèi)星通信提供了快速且廉價(jià)的互聯(lián)網(wǎng)接入,幫助提振當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì),消滅數(shù)字鴻溝。
這些年來(lái),基于衛(wèi)星通信的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(例如資產(chǎn)管理、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)等),也有不錯(cuò)的發(fā)展,市場(chǎng)潛力巨大。
除了陸地之外,衛(wèi)星通信還有兩個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,就是船用通信和機(jī)載通信(飛機(jī)通信)。這些領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)連接需求也是非常龐大的,擁有大量高價(jià)值客戶,投資回報(bào)極高。
█?衛(wèi)星通信的行業(yè)前景
正是因?yàn)樾l(wèi)星通信具有廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景和巨大的商業(yè)價(jià)值,才吸引了眾多企業(yè)加入其中。
除了前面所說(shuō)的星鏈之外,國(guó)外還有不少企業(yè)發(fā)起了商業(yè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目。例如韓國(guó)三星的太空互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,亞馬遜的Kuiper項(xiàng)目,Telesat的Telesat LEO項(xiàng)目等。
2022年,華為、蘋果等主流手機(jī)廠商加速擁抱衛(wèi)星通信領(lǐng)域,意味著屬于“智能手機(jī)+衛(wèi)星通信”的新興賽道已鋪就。隨后,高通和銥星瞄準(zhǔn)手機(jī)直連衛(wèi)星市場(chǎng),將衛(wèi)星通信應(yīng)用到安卓手機(jī)。這一技術(shù)將于今年下半年上市,預(yù)計(jì)比iPhone提供更多功能。
行業(yè)普遍認(rèn)為,2023年到2024年,衛(wèi)星通信或?qū)⒊蔀槠炫炇謾C(jī)的標(biāo)配。
在國(guó)內(nèi),我們也在積極進(jìn)行衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)布局。
2016年,國(guó)內(nèi)發(fā)布了《航天白皮書》。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)建形成衛(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,促進(jìn)衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
此外,白皮書還提出:“鼓勵(lì)引導(dǎo)民間資本和社會(huì)力量有序參與航天科研生產(chǎn)等航天活動(dòng),大力發(fā)展商業(yè)航天。”
2020年4月20日,國(guó)家發(fā)改委首次將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等一起,列入信息基礎(chǔ)設(shè)施,明確了建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的重大戰(zhàn)略意義。
國(guó)內(nèi)大家比較熟悉的衛(wèi)星通信相關(guān)企業(yè),是星網(wǎng)集團(tuán)、中國(guó)衛(wèi)通等國(guó)企。但事實(shí)上,參與商業(yè)航天的民營(yíng)企業(yè),也同樣值得關(guān)注。
其中,最具代表性的企業(yè)之一,就是浙江時(shí)空道宇科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“時(shí)空道宇”)。
時(shí)空道宇是一家年輕的企業(yè),成立于2018年,正在建設(shè)全球首個(gè)低軌未來(lái)出行星座,目前已有9顆星在軌,并將于2025年完成一期72顆衛(wèi)星的發(fā)射部署。在短短幾年的時(shí)間里,他們?cè)谛l(wèi)星制造和衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域,已經(jīng)取得了令人矚目的成績(jī)。
在衛(wèi)星制造領(lǐng)域,時(shí)空道宇通過(guò)自主研發(fā)的多種量級(jí)通用衛(wèi)星平臺(tái),以及低成本、高可靠的衛(wèi)星及供應(yīng)鏈產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)從衛(wèi)星研制到衛(wèi)星量產(chǎn)AIT的一站式在軌交付。
在衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域,他們通過(guò)未來(lái)出行星座及自有地面系統(tǒng),結(jié)合北斗三號(hào)系統(tǒng)、天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),能夠提供全球中低速衛(wèi)星通信服務(wù)、星基高精定位服務(wù)、衛(wèi)星遙感AI服務(wù)。
如今,時(shí)空道宇已經(jīng)形成了以上海研究總院為核心,南京和西安研發(fā)中心為支撐的研發(fā)體系,建立了廣州、青島兩大業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)總部,設(shè)立了北京商務(wù)中心,并擁有一座衛(wèi)星超級(jí)工廠(位于浙江臺(tái)州)。
時(shí)空道宇的衛(wèi)星超級(jí)工廠 ? 這是國(guó)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)的民營(yíng)商業(yè)航天獨(dú)角獸公司,已經(jīng)建立了涵蓋衛(wèi)星研發(fā)、制造、測(cè)控、應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)體系,正在致力于成為全球領(lǐng)先的航天信息與通信基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用方案提供商。 ? ? ?
作為民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè),時(shí)空道宇通過(guò)建設(shè)全球首個(gè)低軌未來(lái)出行星座,同時(shí)充分利用北斗三號(hào)系統(tǒng)、天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),提供衛(wèi)星應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)。他們已將航天科技與新能源汽車進(jìn)行融合,通過(guò)自有的星座和地面系統(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)電子領(lǐng)域,吉利于2021年正式進(jìn)軍手機(jī)領(lǐng)域,時(shí)空道宇作為旗下公司,可以推測(cè)出其必將承擔(dān)手機(jī)端衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù),助力吉利打造車機(jī)與手機(jī)融合的未來(lái)出行生態(tài),這樣看來(lái),這家公司商業(yè)前景廣闊。 ? ?
█?最后的話
人類的征途,是星辰大海。 ? 時(shí)空道宇CEO王洋認(rèn)為,民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè)想要成功,技術(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景缺一不可。市場(chǎng)化的機(jī)制,對(duì)民營(yíng)商業(yè)航天提出了更高的要求,不但要實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,同時(shí)要讓航天技術(shù)服務(wù)于人類的生產(chǎn)、生活,推動(dòng)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 ? 過(guò)去的幾十年里,我們見證了衛(wèi)星技術(shù)的蓬勃發(fā)展,也見證了它對(duì)人類社會(huì)發(fā)展所創(chuàng)造的價(jià)值。如今,這一技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了新的演進(jìn)階段,它的商業(yè)落地不斷加速,市場(chǎng)潛力也在不斷爆發(fā)。 ? 在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮下,把握住衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇,構(gòu)建空天一體的立體數(shù)字網(wǎng)絡(luò),具有極為重要的意義。 ? 我們看好包括時(shí)空道宇在內(nèi)的航天科技企業(yè)的發(fā)展前景。他們?cè)谛l(wèi)星領(lǐng)域的創(chuàng)新和積累,已經(jīng)成果初現(xiàn)。未來(lái),他們一定會(huì)帶給我們更大的驚喜。 ?
編輯:黃飛
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評(píng)論
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