铱星系统是美国摩托罗拉公司设计的全球移动通信系统它的天上部分是运行在7条轨道上的卫星,每条轨道上均匀分布着11颗卫星,组成一个完整的星座它们就像化学元素铱(Ir)原子核外的77个电子围绕其运转一样,因此被称为铱星后来经过计算证实,6条轨道就够了,于是,卫星总数减少到66颗,但仍习惯称为铱星
铱星通过南北极运行在780千米的轨道上,每条轨道上除布星11颗外,还多布1至2颗作为备用这些卫星可以覆盖全球,用户用手持话机直接接通卫星进行通信,而无需几米直径的抛物面天线就可以进行全球范围内的通话了
美国的"德尔它2型"火箭,俄罗斯的"质子k型"火箭和我国的"长征2号丙改进型"火箭分别承担了铱星的发射任务1998年5月,布星任务全部完成,11月1日,正式开通了全球通信业务
铱星系统是美国于1987年提出的第一代通信星座系统,每颗星质量670千克左右,功率为1200瓦,采取三轴稳定结构,每颗卫星的信道为3480个,服务寿命5至8年铱星系统的最大特点是,通过卫星之间的接力来实现全球通信,相当于把地面蜂窝移动电话系统搬到了天上它与目前使用的静止轨道卫星通信系统比较有两大优势:一是轨道低,传输速度快,信息损耗小,通信质量大大提高;二是铱星系统不需要专门的地面接受站,每部移动电话都可以与卫星联络,这就使地球上人迹罕至的不毛之地,通信落后的边远地区,自然灾害现场都变得畅通无阻所以说,铱星系统开始了个人卫星通信的新时代
二,从现代电信系统设计的角度看铱星系统
现代电信系统的市场基本特征之一,就是要具有强大的市场竞争力先进合理的现代电信系统设计,不仅要考虑其使用功能,而且要考虑其市场生存力通常现代电信系统的设计,主要从性能维,经济维,时间维和发展维所构成的四维空间中,寻求最优状态设计
1 铱星计划的提出
铱星卫星移动通信系统计划,是在十分鲜明的技术,经济和市场背景下产生的随着世界经济与社会生活的发展,人类对通信的需求也呈现日益增强的势头在这种需求中,移动通信越来越具有不可替代的使用价值而在移动通信的发展中,卫星移动通信系统也在不断增强着其竞争力毫无疑问,随着通信科技的发展,在移动通信的市场中,必将出现卫星移动通信系统,地面移动通信系统和最近问世的同温层平台移动通信系统(HAPS)三分天下的局面
卫星移动通信过去一直是由GEO(地球静止轨道)实现的其业务主要由INMAR-SAT(国际移动卫星组织,即原国际海事卫星组织)所经营和提供由于人们对移动通信的要求越来越高,基于GEO的INMARSAT全球移动卫星通信系统也越来越不适应竞争的要求,并且明显地暴露出它的以下缺陷:
--终端笨重:不能提供基于手持机实现的个人移动通信业务;
--价格昂贵:仅用户语音终端就达3000至数万美元不等而空间段费用也达每分钟3~7美元;
--容量不足:最新的第三代INMARSAT全球移动卫星通信系统,一个大点波束内仅可提供300~400路话音信道;
--频谱利用率低;
--通信时延大,回声抑制费用高
在这种形势下,卫星通信的原始方式--LEO(低地球轨道)卫星通信重新引起了人们的注意铱星卫星移动通信系统计划就是在这种LEO卫星通信重新升温的背景下问世的该计划是由美国摩托罗拉公司于1990年提出的目前,与铱星系统类似的LEO卫星移动通信系统已超过20个
2, 铱星系统市场发展情况
铱星系统于1996年开始试验发射,计划1998年投入业务,总投资为34亿美元设计使用寿命为5年
铱星系统提供的用户业务有:移动电话(手机), 寻呼和数据
铱星系统已突破了星间链路等关键技术问题,系统基本结构与规程已初步建成,系统研究发展的各个方面都取得了重要进展全世界几十家公司都参与了其计划的实施,这些情况表明,从技术角度看铱星计划的确立,运筹和实施是成功的
3, 铱星计划的四维空间特点
1)电信系统设计的四维空间概念
性能维:分为基本性能维和使用性能维前者是目的系统之特征性能而后者则是所有人工系统的通用性能它包括可靠性,安全性和维护性等;
经济成本维:是目的系统的一个重要约束条件它直接影响目的系统在性能维等其它三维的可行性它包括研制成本,生产成本和使用成本等;
时间维:是指目的系统的整个研究开发,以及进入市场竞争的时间限制等;
发展维:是指给目的系统留下的发展空间包括生存容限和系统发展指标等
2)铱星系统的四维空间特点
性能维
在性能维,铱星系统在卫星通信和移动通信两方面的发展中,实现了大跨度的间断其主要间断点如下:
--采用LEO卫星作中继平台,使地面接收终端的体积比GEO卫星通信系统的地面接收终端的体积小,从而为手机通信的实现成为可能;
--采用多波束技术(每颗星48个点波束),实现了极高的频率复用率,因而大大提高了系统的通信容量而在相同面积的区域内,铱星系统可提供的话音信道是GEO卫星通信系统的2倍;
--采用极地轨道,实现了GEO系统所未能做到的极地地区的通信覆盖;
--采用LEO,使卫星--用户链路的长度,较GEO系统大幅度降低(约降低75%)使每一跳的信号传输时延大大降低,提高了话音通信的舒适性;
--采用星际链路,实现了单跳全球通,免除了诸如GEO系统多跳通信给用户带来的长时延,大回声烦恼
经济成本维
在经济成本维中,铱星系统的研究发展和生产成本,比传统卫星通信系统,具有大幅度降低其34亿美元的总投资额,与具有相似功能的美军MILSTAR(军事星)卫星通信系统缩减后的160亿美元投资额相比,只是后者的五分之一因此,铱星系统的研制生产经济性较以往的卫星通信系统有大幅度提高
而从使用成本看,铱星系统的经济性更具有明显优势它用手机作为地球终端的个人移动通信,使用户付出的购机成本降至目前卫星通信地球终端的最低限,约为500美元(而INMARSAT-III终端约需 3000~5000美元)而它的较大的通信容量,又使得其单路运行成本大幅度下降,其租金降至065美元/分钟(INMARSAT各类终端线路租用费为3-7美元/分钟)
时间维
铱星卫星移动通信系统计划是1990年提出的并于1996年开始试验发射,1998年开始投入业务运营在铱星系统研制期间,正是世界范围内移动通信市场蓬勃发展之时而GEO卫星移动通信系统,地面移动通信系统和刚刚问世的同温层平台移动通信系统都不能满足目前大量增加的移动通信需求因此,移动通信市场正潜藏着大量机会铱星系统在这时捷足先登,投入运营,可谓正是时候目前,所有其它LEO多星卫星通信系统的研究发展时间都晚于铱星系统它们大多要到2000年以后,才能投入使用因此,在时间维上铱星系统也具有极大的竞争优势
发展维
铱星系统具有卫星与地面关口站及控制中心进行通信的能力,因此,它理所当然地具备向日益火爆的计算机远程网络市场发展的余地它可以成为计算机远程网络的通信子网并与光缆等电话网和数据网相连,提供多媒体通信服务
4, 结论
铱星计划从现代电信系统的设计来看,是一个符合市场需求的系统它在总体技术上采用了大量以往的卫星通信系统所未曾采用过的新技术,使得相对传统的卫星系统而言,铱星系统在四维空间都达到和保持良好状态,并取得了非常强的竞争优势
三,铱星,流星
当摩托罗拉公司费尽千辛万苦终于在1998年11月1日正式将铱星系统投入使用时,命运却和摩托罗拉公司开了一个很大的玩笑,传统的手机已经完全占领了市场由于无法形成稳定的客户群,使铱星公司亏损巨大,连借款利息都偿还不起,摩托罗拉公司不得不将曾一度辉煌的铱星公司申请破产保护,在回天无力的情况下,只好宣布即将终止铱星服务
摩托罗拉公司正式通知铱星电话用户,到1999年3月15日,如果还没有买家收购铱星公司并追加投资,铱星的服务将于美国东部时间3月17日23点59分终止铱星3月17日,铱星公司正式宣布破产从正式宣布投入使用到终止使用不足半年时间
据美联社报道,在纽约联邦破产法院17日下午举行的听证会上,铱星公司律师表示该公司没有找到"合格的"买主法官阿瑟·冈萨雷斯于是批准铱星公司将其经营的66颗卫星"退出轨道",使它们在进入地球大气层时焚毁铱星公司可能在两个星期内开始这一行动由于卫星脱离轨道后,将在太空中燃烧耗尽,因此该计划需要与美国政府的几个部门协商进行铱星公司最大的股东摩托罗拉公司表示,它将在八,九月内将所有的卫星投放至较低的轨道上,估计完全燃烧需要一到两年的时间,燃烧卫星的费用大约在3000万美元至5000万美元之间
四,关于铱星计划失败的原因
铱星事件给了我们很多思考,高技术带来的高风险即使在摩托罗拉这种跨国巨人面前也显得这样残酷无情,任何产品最终都要接受市场的检验,盲目发展以及对市场错误估计的代价是惨重的铱星失败的原因是多方面的:
1, 管理决策构架问题
铱星的管理决策架构使其根本不可能进行有效管理董事会28个成员说的是多国语言,每次开会就象是出席一次小型联合国会议,人人必须带着耳塞,收听5种语言的同步翻译
2,市场运营构架问题
公司的基本组织结构是一个联合体(合伙人结构),由世界15个地区性的"闸口"(gateways)组成所谓"闸口"是指地面上的信号传输系统,可以收发和转送铱星电话讯号各地区"闸口"负责在本地区范围内行销铱星的电话和服务铱星的市场运营构架无法建立起一支整体的销售队伍,设计完整的行销计划,建立各地区的分销渠道,形成统一有效的行销攻势很多合伙人严重缺乏电讯业经验,比如委内瑞拉的投资者除了从事手机业务之外,还经营着奶制品
铱星运营总部,不能过多地向地方"闸口"施压,因为"闸口"的主人都是董事会成员,在运营的过程中,铱星的行销计划受到了个地区闸口的质疑,因而也就难以指望获得很好地配合
3,市场机会已经失去
过去10年里地面移动通信发展迅猛,夺走了铱星公司的目标市场,相对地面移动通信,尤其是移动电话领域,铱星计划在时间维上已失去了市场机会
4,铱星系统本身不足
相对地面移动电话系统,铱星系统本身也存在许多不足,手机个头笨重,运行不稳定,价格又昂贵,不能在室内和车内使用等等而整个世界通信系统的趋势却是手机越做越小,商家为了赚取通话费,甚至无偿赠送手机
5,商业运营起步不好
由于手机缺乏,销售力量不足,价格昂贵,开业的前两个季度,在全球只发展了1万用户,到申请破产为止,这个耗资50亿美元建立的通信网只有55万用户,而一些分析家估计该公司要实现盈利平衡至少需要65万用户要建立一个忠诚的用户基础,所费的时间远远超过铱星的估计和许诺
6,工程师精神的企业文化
摩托罗拉的企业文化可以说是永不言败的工程师精神,在实验室内,这种精神确实令人敬佩,但是在向市场推进,或当一系列问题发生的时候,却容易导致严重失误
事实上,更早的时候,有意向的投资者们早就发现了工程师的创意和市场现实之间的脱节一位地方贝尔公司的高级管理人员回忆说,90年代初他们观看摩托罗拉的铱星演示时,被一张幻灯片惊得目瞪口呆他回忆说,用户必须首先将自己置于在电话天线和卫星之间没有任何障碍物的地点,才能顺利地使用电话(不能在室内和车内使用),"现在你告诉我,我怎么能出售这种玩意儿 "他的公司最后拒绝投资于铱星计划
五,从科技创新的角度看对铱星计划的失败
从科技创新的角度看,高新技术产业的发展常常遇到技术已经成形,市场却尚未存在或开发的境界高科技企业所要负担的经营风险和市场风险是十分大的根据美国学者MJMeldrum 和AFMillman 风险构架,科技创新过程中最易造成新产品失败的十大因素是:
1, 科技水平不足:能力不够,不能将新科技充分应用在新产品的设计和制造上;
2, 替代性不强:新产品的附加价值不强,而原来的产品功能不错,顾客不愿意改变购买习惯,使得市场渗透慢,连带的使产品的转换成本高涨;
3, 规格的漂移:新型科技产品发展之初,技术尚未成熟,市场标准尚未建立,产品规格又彼此不同,顾客在使用时常有无法相容的困扰;
4, 科技跳蛙:新产品所引用的科技过于先进,以致顾客因陌生而有抗拒心理,且相关周边产业因技术尚未成熟而无法支援;
5, 信誉不够:一是对产品使用的科技的信任度;二是对生产厂商的专业形象,财务,经营能力的评价过于先进的产品和知名度不够的厂商通常难以获得一般消费者的青睐;
6, 引入市场的前导期过长:在高科技产业,研发时间经常超过预定计划的长度,因此如何在这一时期获得稳定的资源和公司高层的承诺是计划生存与否的关键;
7, 品质标准不一:创新产品由于没有具体的评价标准,顾客难以判断其好坏,力求趋避风险,自然不敢贸然尝试;
8, 顾客对科技的不当使用:因顾客缺乏专业知识,使其对科技产品的筛选,装设和使用不当,进而影响到对产品的评价和在此购买的意愿;
9, 缺乏基础建设:科技过于先进而周边环境却没有可供发挥功效的基础设施;
10,成本与时间超支:由于上述各项因素,使得计划耗用的金钱和时间超过预定界限,新产品若无高层主管的支持,常面临夭折的命运
铱星计划是一个空前绝有的创新构想,在它还没有完成之前,谁也不敢说一定会成功或失败,在它失败之后,也不能说原有的创新构想是错误的但从失败的原由来看,引入市场的前导期过长,失去了市场机会(1990年代初国内购买一台手机的成本是4万元人民币);替代性不强,到1998年,地面移动通信的手机价格,款式和区域覆盖程度已经非常成熟,铱星移动手机的优势不是十分明显;科技蛙跳现象,铱星系统的科技过于先进,以致相关周边产业因技术尚未成熟而无法支援,出现手机生产数量不足产生手机缺乏和价格昂贵;由于成本和时间的超支,运行不好,不能给新的投资人树立信心,不能吸引新的投资资金来不断调整其目标市场和提高系统的运营手段,造成铱星计划的失败
六,启 示
铱星计划的失败不是技术的失败,或者说不仅仅是技术的失败,而是这个建立在跨国家,组织,技术和多个管理层面的,巨型的,复杂的技术创新管理体系的失败
我们的企业在技术创新的过程中,尤其在不断领先的高科技产业领域里,新产品的开发,生产和销售,由不同的企业,部门,人员合作(外包)已成为一种趋势建立一个什么样的企业科技创新的管理体系,铱星计划的失败值得企业的经营者深入地思考,并且相信也应该给企业的经营者有一点启示铱星电话
铱星系统是基于卫星网络,以提供话音、数据为主的全球个人通信系统。主要由三大部分组成:卫星网络、地面网络、移动用户。系统业务允许在全球任何地方进行语音、数据通信。通信的特点是星间交换,直到所拨打用户所在地区上空的卫星。
66颗低轨卫星分布在6个极平面上,每个平面分别有一个在轨备用星。在极平面上的11颗工作卫星,就象电话网络中的各个节点一样,进行数据交换。七颗备用星随时待命,准备替换由于各种原因不能工作的卫星,保证每个平面至少有一颗卫星覆盖地球。卫星在 780公里的高空以27000公里/小时的速度绕地球旋转,100分钟左右绕地球一圈。每颗卫星与其他四颗卫星交叉链接,两个在同一个轨道面,两个在临近的轨道面。
地面网络包括:系统控制部分和关口站。系统控制部分是铱星系统管理中心,它负责系统的运营,业务的提供,并将卫星的运动轨迹数据提供给关口站。系统控制部分包括:4 个自动跟踪遥感装置和控制节点,通信网络控制,卫星网络控制中心。关口站的作用是连接地面网络系统与铱星系统,并对铱星系统的业务进行管理。
铱星电话全球卫星服务,使您无论在偏远地区或地面有线、无线网络受限制的地区,都可以进行通话。
铱星系统:
1、卫星数:66颗(另有7颗在轨备用星);
2、轨道平面:6个;
3、高度:780公里(低轨卫星);
4、轨道平面倾斜角度:864度;
5、绕地球一圈:100分钟28秒;
6、重量:689公斤;
7、寿命:7-9年。
全球星卫星电话
全球星是一个通过48颗低轨卫星向全世界范围提供无线通信业务的数字通信系统提供高质量、低价格的数字语音、数据、短信息、传真业务;提供与不同地面移动通信制式网络相兼容的漫游服务;提供便携实用多模式手机及固定终端;是现有的地面电信网络的延伸和补充,并与现有电信网联合组成覆盖全球的通信网络。
与世界主要地面蜂窝系统兼容:包括GSM, AMPS, CDMA 在地面蜂窝网覆盖区内,可当作普通的蜂窝手机使用蜂窝业务在兼容的地面蜂窝网覆盖区之外,可自动或手动转换成卫星模式,使用全球星卫星业务手机类型包括-双模手机和三模手机可与车栽/船载装置配套使用。
全球星手机的使用类似于地面蜂窝手机手机开机后,将会不断地与上空卫星间进行信息处理,得以使用户注册入网用户拨号后发送无线信号无线信号的传输在手机与卫星间进行移动用户可以使用车载装置,全球星手机可以安装在车载底座内。底座提供的电源可以延长电池的使用期,还可以为驾驶员提供免提 *** 作,既方便又安全。
任何车辆都可安装全球星便携式车载设备。只要将卫星天线方便地安装在汽车顶部,将全球星手机放在车内固定的卡座上,就可以选择使用免提的话筒和麦克风进行通信,还可以选择使用固定电话进行通信。全球星车载设备可以保证用户在汽车行进中进行高质量通信,并且用户可以使用任何一种模式进行通信。在地面蜂窝网覆盖范围内,用户可以继续使用地面服务,在没有地面蜂窝网时,用户可接入全球星卫星网络,保持与外界的通信联系。
GPS卫星定位仅仅是他们提供的一项服务而已。两种网络都可以提供,连目前咱们经常用的GSM网络都可以提供GPS定位,不存在速度快不快之说。
而且需要说明的是铱星计划已经失败,2000年初就已经停止运营。破产了。虽然功能强大,但是电话过于笨重,不符合当时的消费需求,所以破产了!
中国的全球星运营商是中国卫星通讯,以1349开头的手机号段就是它的号码。
(魏德龄/文)当5G的R16、R17还没落地的时候,6G的声浪已经此起彼伏,一方面可能由于通信行业喜欢不断看向未来的习惯,另一方面也可能是因为人们潜意识中信奉的逢双才是正式版的信条。
尽管3GPP预计在2023年才开展6G的研究,在2025年下半年开始对6G进行标准化。但随着不少公司已经开始启动6G研究,并在不同场合展望6G的愿景,对于6G目前已经足已管中窥豹。
频段的 探索
5G时代,通信业已经开始了对于频段的 探索 ,频段不再局限于Sub-6GHz,开始利用资源更丰富的毫米波频段,来实现更高的速率与更低的延迟,进而实现5G的10Gbps,甚至是20Gbps的峰值速率。
6G将会进一步对更高频段进行 探索 ,除了目前开始在5G中应用的毫米波频段外,太赫兹已经被普遍提及。不过随之而来的技术难题也可想而知,由于频率更高,单一基站的覆盖范围可能只有100多米,同时信号的穿透能力肯定更加有限,这就意味着基站的密度会更大,实现连续覆盖的难度会更高。
由于要使用太赫兹,联合处理的方法比如信源信道联合编码、语音和通信结合等同样需要解决。业内已经开始预计会在6G时代使用全双工技术,告别目前时间、频率、空间分开的情况,可以实现同样频段同样资源。天线问题无疑将会更复杂,目前5G设备的频段组合已经成倍上升,增加了太赫兹后肯定会再翻上几倍。
甚至除了太赫兹外,卫星通讯同样已经被考虑到6G网络中。近期的消息已经显示,苹果iPhone将会在后续产品中支持低轨卫星的通讯能力,SpaceX在向美国联邦通信委员会 (FCC) 提交的文件也显示,其准备在 6 个月内发射近 1300 颗 Starlink 星链卫星。这无疑也正在为6G时代埋下伏笔。卫星通讯能力的引入也将解决以往蜂窝通讯时代的覆盖难题。
多维度覆盖
目前,5G地面蜂窝系统覆盖了地球表面不到10%,具体约7%左右,而6G实际想实现覆盖的空天地海的一体化。Starlink大量发射卫星的目的就在于实现全域覆盖。
实际上,在目前的生产生活领域有着大量的信号盲区,例如科考活动集中的北极区域,只能依靠铱星系统进行通信,对于高带宽网络的覆盖有着巨大需求。同样在沿海的大量航线中,同样没有蜂窝网络的覆盖,存在着大量宽带覆盖盲区,卫星通信无疑将会解决这一问题。
不过,如果通过卫星实现广域覆盖,也存在服务质量能否有保障的问题,容易出现业务分配的不均衡,StarLink这种规模的低轨卫星成本还是过高,设计中的规模换能力还是会导致效费比太低。而高轨卫星又存在着回传延迟,高轨资源不充分的问题。
与此同时,大量卫星的升空上天还存在着环境保护的问题,天文学家目前在观测自然星体的过程中,已经开始出现了被卫星干扰的问题,随着更大规模发射活动的进行,天文学家将会更加难以了解外太空的世界。随着未来卫星到达使用年限,还存在着巨大的太空垃圾问题。
除了解决广域覆盖的问题外,深度覆盖同样需要进行,其旨在消除盲点,提升弱覆盖区域的覆盖能力以及用户的通信体验,为了实现无处不在的智能通信,6G系统对深度覆盖率要求将接近100%。
另外,人工智能的地位将更加重要,预计在R18开始将会为6G进行铺垫,其中重要的一点就在于,人工智能将会在基站中发挥作用,产业将会设计由数据驱动的端到端无线系统,实现具备机器学习能力的空口设计,实现动态化优化无线系统的性能和效率,例如可动态空口适应、跨网络和终端的联合训练、模型共享和分布式推理。
6G时代,无疑将会朝着上天下海入地均有网络的目标前行。
云与连接
5G无疑正在朝着物联网的愿景迈进,工业中的大量设备,生活中仪器仪表都将具备连接能力。当然,如今在垂直行业的推广还存在着成本难题,一方面应用方认为通信模组的成本较高,大规模应用后花费较多。另一方面,模组厂商也常年薄利求生。要想压下价格,恐怕还真不是轻而易举能解决的课题。
然而6G时代更是豪言每一粒沙都要接入网络,给沙子装上模组自然不可能,但至少可能得每一把铲子都能具备连接力了。但这无疑更是一个巨大的成本问题,至少5G模组的成本问题还悬而未决,6G时代如果需要支持更多频段,通过更先进的制程腾出空间,才能放入“铲子”中的话,那么恐怕并不是每个人都买得起这样一把“铲子”,也许信号是实现了全面覆盖,但数字鸿沟的问题却会卡在钱上。
万事万物的连接,也将让云变得更加重要,每个人手持终端中的系统将会全面云化,工作 娱乐 也更加依赖云,也许届时连接力会比本地算力更加重要。这也意味着安全性将更加重要,数据如何脱敏,隐私如何保护,云端会不会监守自盗,都将是更为严峻的课题。
“武汉号”属于一个基于卫星通信的天基物联网 星座 ,整个 星座 计划由80颗卫星构成。
这个名为“行云工程”的项目,计划为全球提供基于卫星的通信服务。未来,无论汪洋大海、深山还是沙漠,卫星 星座 能覆盖的地方就有信号,为海洋、船舶、电力等领域提供无处不在的物联网服务。
行云02号卫星。中国航天科工
供图
为何命名为“武汉号”?
根据公开信息,快舟与行云卫星出自中国航天科工集团有限公司下属中国航天三江集团有限公司。中国航天科工是我国两家航天央企之一,航天三江为其下属企业,总部位于武汉。
2018年3月15日,航天行云 科技 有限公司(简称行云公司)在武汉揭牌,对外发布天基物联网组建计划,首个“湖北造”天基物联网组建工作启动。中国航天三江集团有限公司副总经理、行云公司董事长张镝当时介绍,该公司致力于研制和发射在低轨道运行的小卫星并组网形成 星座 ,建设天基物联网,实现全球范围内物联网信息的无缝获取、传输与共享。
实施发射任务的快舟一号甲火箭,是一款成熟的小型固体运载火箭,此前已完成8次商业发射,次次成功。
值得一提的是,火箭团队身处武汉,为表对医护人员的致敬与感激,火箭箭身涂刷了“致敬医护工作者群像”。
此次火箭箭身涂刷的“致敬医护工作者群像”。中国航天科工供图
“武汉号”上天所为何事?
3月29日,“行云工程”卫星团队已经全部抵达酒泉卫星发射中心。根据计划,4月中下旬将以一箭双星的方式,将行云工程项目两颗首发星送入太空。
此次发射的是行云二号01、02号卫星。其中,“武汉号”就是行云二号01星。
根据官方信息,两颗卫星由航天三江下属航天行云 科技 有限公司研发,将在低轨道上承担覆盖全球的“天基物联网”的通信传输服务功能,并在集装箱、海洋、船舶、电力、地灾、环境、林业、工程机械等行业开展应用测试。
行云公司天基物联网计划发射80颗行云小卫星,分α、β、γ三个阶段。2017年1月,首颗技术验证星行云试验一号乘快舟一号甲火箭已成功发射入轨。
具体而言,α阶段为试运营、示范工程建设,计划建设由行云二号01星与02星组成的系统。β阶段实现小规模组网,完成小 星座 系统构建,并开展第一阶段系统运营和市场开拓工作。γ阶段完成全系统构建,进行国内以及“一带一路”等国外市场的开拓。
本月的这次发射,行云二号01、02号两星入轨运行后,就将启动项目α阶段。
据项目方介绍,与传统物联网相比,天基物联网具有许多优势。系统覆盖区域地域广,能够实现全球无盲区通信。现阶段,全球超过80%的陆地及95%以上的海洋,移动蜂窝网络都无法覆盖,在海洋、岛屿、沙漠等偏远地区,天基物联网可以发挥至关重要的作用。
行云工程建成后的服务领域示意图。
中国航天科工供图
“武汉号”市场环境如何?
近年来,小卫星 星座 成为商业航天市场热门领域,众多航天企业先后公布雄心勃勃的 星座 计划,规模从数百颗卫星到上万颗不等。
其中,竞争最热门的领域为低轨通信卫星 星座 ,也就是为用户提供卫星互联网的 星座 。例如同属于中国航天科工的行云 星座 “兄弟 星座 ”——虹云 星座 ,计划构建156颗卫星组成的卫星宽带互联网,让沙漠、海洋、飞机上的用户也能享受优质互联网服务。
国内类似计划还有中国航天 科技 集团的“鸿雁”通信卫星 星座 。2018年12月29日,“鸿雁” 星座 首颗试验星已经在酒泉发射成功。
据官方发布的消息,“鸿雁” 星座 计划到2022年完成系统一期60颗卫星的组网运营,成为中国首个满足基本卫星数据通信需求的系统。二期预计2025年完成建设,“鸿雁” 星座 系统由数百颗宽带通信卫星组成,可实现全球任意地点的互联网接入。
在全球,SpaceX公司的星链计划(starlink)走在了前面。
2019年-2020年,SpaceX用6枚猎鹰火箭,以每次60颗卫星的速度,将360颗标准化的星链卫星送入太空。星链计划规模庞大,第一步就准备用1600颗卫星完成初步覆盖,轨道高度1150公里左右。第二步,用2825颗卫星完成全球组网。第三步,一共12万颗卫星组成低轨 星座 ,为全球提供5G级别的高速互联网服务。
此外,还有亚马逊创始人杰夫·贝索斯的Project Kuiper项目,以及Inmarsat、Intelsat SA和Eutelsat Communications SA等公司提出的相关 星座 。
早在上世纪90年代,摩托罗拉公司就建设过66颗卫星组成的铱星 星座 ,但遇上海底电缆和光纤技术突飞猛进,加之铱星用费高昂,导致用户不多,运营15个月后破产。
航天专家、小火箭公众号创始人邢强认为,星链与铱星相比,发射成本更低、用户面更广、通信技术更为先进,因而比铱星前景更为乐观。
编辑 张畅 校对 卢茜
要实现全球个人通信,首先需要一个能覆盖全球,没有任何“死角”的现代化通信网。这个网要有能自动且十分迅速地寻找并跟踪每一个行踪不定的用户的本领。此外,还要求有十分轻便、小巧和能移动的电话机、传真机、数据终端机等通信终端设备。
目前,国际上的许多财团都在参与开发全球个人通信系统的角逐。正在开发的系统中,美国摩托罗拉公司的“铱系统”尤其引人注目。
“铱系统”实际上是一个低轨道全球卫星移动通信网。卫星“星座”是由66颗运行在780千米上空的低轨道卫星组成的。这66颗直径约1米的小卫星分布在6条椭圆形轨道上,每条轨道上有11颗。这些卫星发射出来的无线电波束,覆盖了整个地球。当系统中的任何一部电话启动时,与该电话机最近的一颗卫星和“铱星网络”便会自动核实该机帐号及其所在方位。然后,用户可以选择利用蜂窝通信系统或卫星中转与接力系统,把信息传送到目的地。利用微波,信息在66颗卫星之间接力传输,其往返穿梭,与运动员的接力赛跑十分相似。在地面上,一种叫“关口站"的地球站将“铱系统”与地面的公用电话网连接起来,它使得地面上的任何一部电话机、传真机、寻呼机和数据终端机,都能通过“铱系统”与别的通信终端机建立起通信联系。
为了进行全球个人通信,每一个用户都有一个唯一的、属于他自己的“个人号码”。预计到2001年,持有个人号码,加入“铱系统”行列的用户可达180万户之多。如果加上其他类似系统的用户,全球个人通信将会有相当的规模。
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