当前位置:首页 > 林北杂谈 > 正文

互联网新项目(互联网新项目2021)

左图:中国北京鸟巢水立方的SAR图像,北京时间2022年5月27日2互联网新项目(互联网新项目2021)  第1张2时35分,天象星座巢湖一号卫星聚束模式拍摄;右图:北京时间2022年3月23日02: 40,巢湖一号卫星聚束模式拍摄的巴林岛杜拉特的巴林人工岛SAR图像。

据业内不完全统计,我国星座计划中30网以上的低轨星座项目约有10个,计划发射卫星总数近2000颗。

未来对网络的通信能力和覆盖能力的需求会越来越高,互联网发展的一条新赛道可能就是卫星互联网。

空之间的轨道和频段是通信卫星正常运行的前提条件,成为各发射单位争相争夺的资源。在这种情况下,泰空之间的“织网”之争日益白热化。

文|《瞭望》新闻周刊记者李邹项

很多年前,人工智能让很多记者感受到了职业压力。卫星互联网可能让士兵在战时直接成为“战地记者”。

一手拿着枪,一手拿着手机发视频直播战场。这是发生在俄乌冲突中许多士兵身上的真实情况,有些直播甚至引发了数万次转发。当一些网友担心地面网络可能因战争而中断时,Tai 空中的卫星提供了持续的互联网服务;在战地记者到达之前,士兵们的直播是与战争同步的...

随着以卫星互联网为代表的空科学技术的快速发展,人类活动边界和组网场景的不断扩大,具有全天候高速、高通量组网能力的卫星移动通信开始出现。与传统的地面通信方式相比,这种基于低轨卫星的通信网络具有移动性强、可靠性好、传输效率高的特点。可以到达传统地面网络无法覆盖的区域,特别是保障导航、飞机等多个应用场景下的网络通信,有助于实现星间、深空、空、地面和海洋网络的互联互通。

种种迹象表明,技术进步使得大国之间的竞争从广阔的地面进入遥远的天空空。在那里,有一条新的轨道连接着世界。

2022年1月18日,银河航天六颗低轨宽带通信卫星运抵银河航天供图。

封建领主争夺王位

互联网由卫星制造、卫星发射、地面系统、用户终端、下游应用、运营和服务等组成。其特点是无需铺设大量光缆、铁塔等基础设施,即可实现包括陆地、海洋、天空空两极在内的地球表面完整、立体、全覆盖。

在中国,通过卫星向全球提供互联网接入服务的卫星互联网,与5G、物联网、工业互联网一起被纳入新的基础设施范畴。

互联网不受地面环境的影响,可以为车联网、物联网等万物互联应用提供更好的支持。网络不会因为各种灾难而中断。近年来,世界航天科技强国纷纷宣布或实施自己的低轨卫星互联网星座计划。这些计划是发射数百颗卫星来实现对地球的完全覆盖。卫星采用相控阵天线和高通量技术,可为地面用户提供数百兆带宽的超低时延宽带接入。例如,美国“星链”为乌克兰提供的互联网服务,网速是乌克兰当地网速的4倍以上。

在这个新赛道上,大国和科技巨头是两大主角。据上海航天技术研究院副院长李鑫等专家介绍,埃隆·马斯克的美国太平洋空探索技术公司每月发射100多颗卫星,其“星链”计划已经发射了2000多颗卫星,并计划开通全球宽带服务。波音、空 Bus等跨国巨头和Meta、Google、Amazon等互联网巨头也参与其中。

不久前,亚马逊宣布将与三家火箭公司合作推出“柯伊伯”项目,通过卫星提供全球宽带互联网接入服务。这成为继“星链”之后,美国科技巨头布局卫星互联网的又一件大事。该项目计划在近地轨道部署3200多颗卫星,在地面提供高速宽带服务。

此外,亚马逊和其他公司还在建造更高效、更廉价的火箭发射系统,以配合卫星互联网规划。目前,柯伊伯项目已经预订了83次火箭发射,这是美国历史上最大的一次对发射服务商的采购。

除了美国,英国政府主导的“一网”星座也发射了400多颗卫星,并安排开通宽带服务计划。俄罗斯准备发射由600多颗卫星组成的“球体”星座,计划到2024年实现宽带卫星互联网覆盖全国。一家德国公司计划在近地轨道发射600颗卫星,星座部署将于2024年开始。国际卫星组织和欧洲通信卫星组织正逐步计划用更先进的高通量卫星取代传统的通信卫星。

在中国,航天科技推出的“鸿运工程”计划发射156颗卫星,实现全球组网。航天科工还推出了“鸿雁星座”,计划实现全球任何地方都能上网。据业内不完全统计,我国星座计划中30网以上的低轨星座项目约有10个,计划发射卫星总数近2000颗。2021年4月,中国卫星网络集团成立,统筹国内卫星互联网建设和产业发展,开始整合各类星座计划。

银河首席航天科学家张世杰等专家认为,未来网络需要越来越高的通信能力和更强的覆盖能力。“互联网发展的新轨迹之一可能是卫星互联网”。

泰空“织网”之争

很多业内专家认为,从空天信息的技术角度来看,同步轨道卫星通信系统和低轨道卫星通信系统都可以提供通信服务。两者的主要区别在于卫星轨道高度和单星通信能力。

目前主流的低轨星座卫星大多位于500公里至1200公里的空上,传输时延远低于同步轨道卫星。此外,低轨卫星的轨道高度约为同步轨道卫星的1/30,因此信号自由度空损耗小于同步轨道卫星,这也是低轨卫星系统实现终端小型化和高速数据传输的基石。但由于轨道高度的原因,地球同步卫星对地球的视场较大,部署三颗卫星即可实现除南北极以外的全球覆盖。而低轨通信卫星轨道高度低,单颗卫星对地球的覆盖范围小,只能通过多星组网实现全球覆盖。

在系统可靠性方面,低轨卫星通信系统具有多重优势:一是星座卫星数量众多,分布在多个轨道平面,因此任何一颗或几颗卫星的损坏都不会对系统造成很大影响;二是卫星成本低,在轨通常有很多备份卫星,可以随时替换损坏的卫星;三是低轨卫星成本低,研制周期短,体积小,质量小,轨道高度低,易于进行应急补网发射。

而地球同步轨道卫星可以通过发展高通量的卫星通信技术来解决短板问题,在单颗卫星上集成更多波束更窄、频率利用率更高的点波束,还可以降低轨道高度来构建中低轨道卫星的通信星座。

总之,同步轨道卫星和低轨道卫星通信系统可以相辅相成,共同促进空天信息产业的繁荣和发展。工信部2021年11月发布的《“十四五”信息通信业发展规划》提出,加强卫星通信顶层设计和总体布局,促进高轨卫星和低轨卫星协调发展。

事实上,发射高轨道卫星也需要经过低轨道。因此空之间的轨道和频段是通信卫星正常运行的前提条件,也成为各方争相争夺的资源,泰空之间的“织网”之争日趋白热化。

上海航天技术研究院工业发展部副部长陈告诉《瞭望》新闻周刊记者,据估算,地球近地轨道只能容纳约6万颗卫星,而低轨卫星主要使用的通信频段逐渐饱和。随着各类卫星的不断发射,大量的低轨和优质频段资源正在被第一星座迅速抢占。

对于空之间的轨道和频段资源,目前国际上通行的是“先到先得”的上报和协调机制。Tai 空探索技术公司(Exploration Technologies)已经获得美国监管部门的批准,可以发射超过3万颗卫星。中国和德国也在积极向国际电信联盟申请2021年的频率资源。

显然,这场围绕地球的卫星组网竞赛不会轻易结束,双方都不愿意生活在别人编织的渔网里。

空天安的新话题

卫星技术可以将网络连接到光缆和移动通信基站无法到达或无法提供服务的地区。无论是飓风等自然灾害,还是战争等人为因素导致通信中断,这项技术都可以作为重要的“信息生命线”。

美国《外交政策》网站指出,泰空发现技术公司的卫星数据通信技术“星链”在俄乌冲突中为乌方提供了有效帮助。该技术具有环境适应性强、信号覆盖范围广、降低成本等优点。许多美国公司正在增加相应的投资和R&D,从而与传统的地面宽带业务竞争。

中科院院士周成虎认为,“星链”在战争期间为网络故障的乌克兰提供互联网服务,再次说明空天域已经成为一个重要的军事平台。谁拥有空天的控制权,谁就有更大的机会赢得战争的主动权。随着卫星互联网的发展,其在军事领域的价值逐渐显现。

“卫星上网在战时可以先攻击对方的通信网络,也可以快速恢复自己的网络。”陈畅敢说,卫星组网将是一个国家未来军事能力的重要组成部分。

专家认为,大国可以利用卫星组网建设天基反导系统。使国家能够对全球目标进行长时间侦察,进行实时探测和精确跟踪,为精确打击全球目标提供有力支持。

“在发射了几万颗卫星之后,Tai 空会推出各种游戏。每天发生的事情是,人们互相侦察和观察,用自己的卫星接近对方的高价值目标,生成一些照片,并获得目标卫星。”中科星图测控技术合肥有限公司总裁牛伟说。有专家认为,在庞大的组网下,地面的国防安全屏障也可能暴露在卫星视角下。

随着在轨卫星数量的爆炸式增长,空之间的碰撞风险也急剧增加。事实上,“星链”已经威胁到多国飞机和空站。另外,卫星服务到期后,也会带来too 空垃圾。例如,由于磁暴,泰空探索技术公司发射的数十颗“星链”卫星将报废。但目前还没有适用于所有国家的法律强制清理由此产生的垃圾。

“Tai 空使用频率较高,保护好这一基础设施意义重大。”国际空间组织的一些官员呼吁,未来发射卫星,要么证明卫星可以自动返回并在大气层中燃烧,要么与回收公司签订合同,要么支付一笔可用于支付清洁费用的保证金。

早在2019年,欧洲航天局就启动了世界上首次Tai 空清理行动,从而开创了“Tai 空清理”的先河。然而,这一预算仅用了5年就超过了100亿欧元。这个行动的想法是用空探测器机械臂抓取废弃的火箭碎片,然后拖进地球大气层焚烧。此外,操作概念还包括使用能够捕获大块碎片的轨道器。

专家认为,无论如何,推动[/k0/]碎片国际立法,规范过期卫星的离轨处置标准和程序,卫星组网衍生出的一系列新的国际[/k0/]治理问题,已成为国际社会的重要任务。

中科院院士、中科院空-day信息创新研究院院长吴一戎表示,许多国家和商业机构都在空-day领域发力,空-day领域的竞争更加激烈。无论从什么角度看,双方都不会轻易放弃这条关系到国家战略利益的新Tai 空轨道。■

0