卫星互联网:让全球处处有信号(2)

光山新闻网 采集侠 2023-05-04 10:05:06
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卫星互联网是卫星通信发展的高级阶段。早期的卫星通信,是专线时代,以点到点通信为主,主要用于跨洋电视转播和长途电话;之后是卫星通信发展到专网时代,中小企业用户租用卫星转发器可以构建专用网络,满足内部通信需要;现在已进入到向个人宽带接入为主的卫星互联网时代。不过,专网时代仍在继续,其当初得以兴起,主要是依托高功率转发器、集成电路技术和VSAT技术的日益成熟,使用户终端天线口径可以降到米级。如今轨道高度进一步降低,卫星和终端的集成度进一步提升,卫星和运载火箭研制成本大幅降低,使得面向个人用户的卫星互联网时代有了实现的可能。

面向个人的卫星互联网具有这些特点:要有海量的卫星,其卫星星座由成百上千颗,甚至数万颗卫星组成;轨道为非地球静止轨道,这些卫星的轨道主要是离地球300公里到1400公里之间的低地球轨道;能提供宽带互联网接入;具有信号覆盖范围广、通信容量大、信号传输延迟低的特点;商业运营,卫星互联网的造价昂贵,需要采用特定的商业模式才能使业务长期延续。

那么,卫星互联网有哪些用途呢?有了它,宽带服务接入、高清视频回传、流媒体传输等都可以实现。最关键的是,卫星互联网将弥补地面移动互联网在山区、高原、沙漠、空中和海洋等空间的覆盖不足。

未来,不论何时,你身在何处,都可以实时在线,而且第二代卫星互联网将进一步增加卫星质量和体积,可以实现手机直连卫星业务,将有可能在更多应用场景替代地面移动通信业务。

此外,这些卫星还可以搭载不同的有效载荷,能够实现更多的卫星应用功能。例如,搭载数据采集载荷,可以实现卫星物联网服务,让你的物流产品无论是在陆地、海上或者空中,均可以准确获取其位置信息、温度信息和其他状态信息等。搭载船舶防碰撞系统载荷,卫星可以接收全球任意海域各类船舶的位置等信息,再播发给各类船只,使之可以感知周边船舶信息或者开展经济信息分析等。搭载民航广播式自动相关监视载荷,可以接收全球民航客机广播信息,既有利于航空公司飞机的飞行安全,也有利于空域实时监控管理。搭载导航增强载荷,可实现高精度的导航定位功能,提供车道级导航和厘米级定位精度业务。搭载遥感观测载荷,可以感知全球农作物生长态势、病虫害监测、森林火情监测、污染监测和违章建筑识别等。

应用场景多、潜在市场大,但诸多技术有待突破

卫星互联网虽然有足够多的应用场景和巨大的潜在市场,但实现低轨道巨型星座,需要在卫星研制、火箭技术、可灵活使用的发射场、地面测运控、低成本终端技术等方面,克服技术难点,取得更多的突破。

从卫星研制的角度来说,低成本是组建海量卫星巨型星座的前提,卫星研制自身的硬件设备、软件模块和集成测试要尽量考虑低成本研制模式。同时卫星设计阶段还要考虑到与火箭的适配性,降低卫星发射成本。具备更多功能的卫星,其设计要从两个角度来考虑:星上载荷是单一的,就要重点开发单一载荷的多功能用途和多场景应用;星上有多个载荷,就要重点关注每个载荷实现不同功能或者相互组合产生新的功能。

从火箭的角度来说,就要发展低成本重型运载火箭技术。这是因为,重型火箭比小火箭更适合卫星互联网这类海量卫星组成的星座发射任务。而要降低运载火箭的发射成本,可以采用多次重复可利用的运载火箭技术,同时也需要从单个火箭的设计成本、研制成本和系统集成测试成本等多个维度降低成本。