“武汉号”卫星本月发射 欲建星座让互联网信号无处不在

“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

北斗三号全球卫星系统总共有30颗卫星组成，北斗三号卫星导航系统主要为中国及亚太地区提供开放服务和授权服务。开放服务是指在服务区中免费提供定位、测速和授时服务。授权服务是指向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务。从2009年北斗三号工程正式开始启动建设到现在，已经成为全球最先进的卫星导航系统之一，给我国和亚太地区其他国家的发展提供了强大的动力。

北斗系统的系统服务最核心的功能就是导航定位功能，这种导航定位服务可以用于各个领域，比如航空运输，道路交通管理，铁路交通管理，应急救援，个人的服务应用，气象服务等领域。

北斗三号系统稳定运行以来，包括国内外智能手机厂商都加速了研发支持北斗系统的电子产品，随着北斗芯片的进一步升级，大众消费者就可以在多个领域方便的使用北斗系统。首先在手机导航方面，只要在手机设置中开启位置服务，就可以成功的利用手机进行导航定位，来满足我们日常生活的需要。

北斗三号系统的通讯功能也非常的强大，北斗三号系统采用了非常先进的双短报文功能，用户除了可以接收信号还可以发出信号。如果在没有信号的区域遇到事故或者危险，可以利用北斗卫星导航系统发出信号，进行求救。

北斗三号系统已经成为物联网和车联网的非常重要的一环，在现在的自动驾驶技术中，借助卫星定位信息控制汽车行驶是非常的普遍，北斗三号是建立智慧化城市的基础，在城市救援方面，北斗三号系统可以准备定位到事故现场的位置并第一时间了解到相关的救援信息，为救援工作提供非常有利的帮助。

随着人类技术的持续进步，北斗三号卫星对人类的影响会越来越大，人们的生活会向着更加智能化和信息化而前进。

2018的中国航天，未完待续。按计划，还在“奔月”的嫦娥四号探测器将在2019年1月择机“落月”。
中国航天的昨天、今天和明天
元旦假期的第一天，嫦娥四号探测器却在“出差途中加班”。12月30日凌晨4时55分，科技人员在北京航天飞行控制中心向嫦娥四号探测器注入调姿和变轨参数。8时54分，嫦娥四号探测器发动机成功点火，开始实施变轨控制。8时56分，地面测控站实时遥测数据监视判断，嫦娥四号探测器已由距月面平均高度约100公里的环月轨道，成功实施降轨控制，进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的环月轨道。
它这一趟的目的之一，就是计划要在月球背面艾肯盆地实现软着陆，国家空间科学中心副主任邹永廖说，在过去的半个多世纪里，人类已经发射了100多个月球探测器，但还没有一个能够实现在月球背面着陆：“月球正面和背面无论从物质成分上、形貌构造上还是岩石年龄，都有很大差异。艾肯盆地是在整个太阳系固体天体中存在的最大、最深的盆地，我们可以获取月球深部物质的信息。由于磁环境的原因，在月球正面开展低频射电天文观测效果不好。恰恰由于月球背面的磁环境非常干净。在月球背面开展低频射电天文探测这一目标应该说是天文学家梦寐以求的，可以填补射电天文领域上在低频观测段的空白。”
为了这趟旅程，科技人员还架起了“一座鹊桥”，不是为了牛郎和织女，而是给“嫦娥”准备的。今年5月21日，西昌卫星发射中心成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。正如“鹊桥”之名，嫦娥四号总设计师孙泽州说，中继星为嫦娥四号月球探测器提供地月中继测控通信。“鹊桥”中继星成功发射，在L2点稳定运行，为月球背面软着陆应该说做好了准备。
嫦娥四号12月8日就出发了，12月12日成功实施近月制动进入环月轨道以来，嫦娥四号探测器进行了2次环月轨道修正，与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试，开展了激光测距、三维成像、微波测距测速等导航敏感器在轨测试，为探测器进入预定着陆区、择机实施月球背面软着陆做好准备。
孙泽州表示，这次探索也将为今后探月工程不断实现更深层次的全月科学勘探提供可能。他说：“这一次我们是从月球的正面扩展到背面，下一步我们要从月球的相当于中高纬地区向月球的两级去拓展，实现对全月球的可到达能力。”
虽然，新年没有赏月的传统，也没有“嫦娥奔月”的传说，但今晚（12月31日）的跨年夜，不妨抬头看看月亮。一个实实在在的嫦娥四号探测器正在“奔月”。按照计划，2019年的1月，它将择机在月球背面软着陆。
虽然，我们普通人举头望天并看不真切，但天上却有设备能把地球上的我们“看得”清清楚楚。
“天上的星星参北斗”，而北斗卫星导航系统能告诉你要不要顺着大河向东走。
北斗是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。今年一年内北斗完成了10箭19星发射，创下世界卫星导航系统建设和我国同一型号航天发射的新纪录。12月27日，北斗三号开始提供全球服务，全球定位精度10米；在亚太地区定位精度也由原来的6米提升至5米。北斗三号系统卫星总设计师林宝军介绍，精度提升的原因就在于她有了一个更厉害的“心脏”。
林宝军说：“我们突破了新型氢原子钟以及原子钟的无缝切换技术，可以说原子钟是导航卫星的‘心脏’，这项技术也决定整个导航精度的一个核心技术。这项突破使导航系统的时频精度提高了一个量级。另外，使我们的原子钟可以连续无缝、不间断地工作，这使北斗系统运行的时候，大家会感觉到更稳定、连续、不间断，性能会更好。”
“北斗”定位不迷路，“鸿雁”传信不失联。12月29日，鸿雁星座首发星发射成功并进入预定轨道，我国全球低轨互联网卫星系统正式启动建设。此次搭载发射的首颗试验卫星在轨期间将陆续开展卫星各项功能的试验验证。按照规划，鸿雁星座一期将由60颗卫星组成，主要实现全球移动通信、物联网、导航增强、航空监视等功能；二期则将再发射数百颗卫星，形成全球覆盖的能力。
航天科技集团五院总工程师、中国工程院院士周志成介绍：“通讯是要连续覆盖的，有的地方还要多重覆盖，所以这样的一个体系就造成了必须接续不断地这个星过来覆盖，所以星座的设计，包括接力的方式、切换的方式是这个的难点。”
现在我们所用的网络都需要建立基站，但是沙漠、山区、海上等地方很难架设基站，手机就会出现不在服务区的情况。有了“鸿雁”系统后，这将成为历史。
回顾2018年的中国航天，中国航天科工二院研究员、国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光表示，成果丰硕：“今年的发射次数，算上私人公司发射的，（发射次数）首次独居世界第一位。中国在空间基础设施建设方面，一些对地的遥感星座越来越成熟地走向应用。空间科学方面，‘张衡一号’发射成功，我们在国际合作方面进一步加强和国外的沟通，实现更多的合作项目。商业航天方面，私人航天公司已经开始进军轨道发射的服务领域。今年，载人航天方面，用于验证交会对接技术的‘天宫一号’完美落幕。”
2018年，中国航天未完待续……杨宇光说：“跨年度最引人注目的是嫦娥四号任务，人类第一次在月球背面实施软着陆的尝试，在月球探测领域最引人注目。其他方面，北斗也将进一步补充更多的卫星构建全球星座，其授时和定位精度也将进一步得到提高和改善。未来我们不但要保证航天规模，而且更多地要提高我们整个航天活动的技术含量，包括载人航天、深空探测；包括通信、遥感、导航等服务于国计民生的技术领域；包括未来在空间科学、太空探索等方面应该有更深层次的成果，在载人航天方面也进一步拓展空间站的建设。”

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