全面解讀衛(wèi)星通信的發(fā)展歷程

近年來，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：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”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”帶有濃重的冷戰(zhàn)背景。在那一特殊時(shí)期，超級大國發(fā)射人造衛(wèi)星，基本都是用于軍事目的。

后來，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。越來越多的商業(yè)衛(wèi)星被送上太空，用于地面遙感、氣象觀測、廣播通信等目的。

我們國家的第一顆衛(wèi)星，就是大名鼎鼎的“東方紅1號”。這顆衛(wèi)星發(fā)射于1970年4月24日。它在太空中發(fā)出的東方紅樂曲，是無數(shù)中國人難以磨滅的回憶。

進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，國際商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)展進(jìn)入了新的高潮。通過衛(wèi)星進(jìn)行電視信號轉(zhuǎn)播和通信報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，已經(jīng)成為了主流趨勢。

當(dāng)時(shí)，美國著名的摩托羅拉公司，提出了一個(gè)偉大的構(gòu)想：通過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。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。他們通過與電信運(yùn)營商合作，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)于語音通話和電視信號轉(zhuǎn)播，而是面向一個(gè)更加龐大的市場，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（后來增加到4.2萬顆），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，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、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。

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)廣域信號覆蓋。

眾所周知，經(jīng)過數(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。

我們通常所說的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率很高，主要是指人口覆蓋率，而非國土覆蓋率。以我國為例，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)信號的，更不會(huì)有光纖。

所以，我們可以通過衛(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，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)測等），也有不錯(cuò)的發(fā)展，市場潛力巨大。

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。

除了前面所說的星鏈之外，國外還有不少企業(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，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?！?/p>

2020年4月20日，國家發(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)、中國衛(wèi)通等國企。但事實(shí)上，參與商業(yè)航天的民營企業(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，他們在衛(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。

在衛(wèi)星制造領(lǐng)域，時(shí)空道宇通過自主研發(fā)的多種量級通用衛(wèi)星平臺，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，他們通過未來出行星座及自有地面系統(tǒng)，結(jié)合北斗三號系統(tǒng)、天通一號衛(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)營總部，設(shè)立了北京商務(wù)中心，并擁有一座衛(wèi)星超級工廠（位于浙江臺州）。

時(shí)空道宇的衛(wèi)星超級工廠 ? 這是國內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)的民營商業(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。 ? ? ?

作為民營商業(yè)航天企業(yè)，時(shí)空道宇通過建設(shè)全球首個(gè)低軌未來出行星座，同時(shí)充分利用北斗三號系統(tǒng)、天通一號衛(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)融合的未來出行生態(tài)，這樣看來，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，民營商業(yè)航天企業(yè)想要成功，技術(shù)與應(yīng)用場景缺一不可。市場化的機(jī)制，對民營商業(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。他們在衛(wèi)星領(lǐng)域的創(chuàng)新和積累，已經(jīng)成果初現(xiàn)。未來，他們一定會(huì)帶給我們更大的驚喜。 ?

編輯：黃飛

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