中國版銥星計劃啟幕:2019年初步建成星座通信系統(tǒng)
中國“銥星”啟幕
一旦"靈巧"和"北斗"發(fā)展成熟,中國將有望在衛(wèi)星通信領(lǐng)域,擺脫對銥星和海事衛(wèi)星服務(wù)的高度依賴。
一個由中國人構(gòu)建的全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)計劃,已經(jīng)全面啟程。
10月24日,國務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開國務(wù)院常務(wù)會議,其中一項內(nèi)容即提出支持基礎(chǔ)電信企業(yè)引入民間戰(zhàn)略投資者,引導(dǎo)民間資本投資寬帶接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運營,參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面應(yīng)用系統(tǒng)等國家民用空間設(shè)施建設(shè),研制、發(fā)射和運營商業(yè)遙感衛(wèi)星。
一天之后,北京信威通信科技集團(tuán)股份有限公司發(fā)布公告說,已同意子公司北京信威通信技術(shù)股份有限公司提出的"衛(wèi)星移動通信星座發(fā)展規(guī)劃",并將與政府及業(yè)界溝通協(xié)調(diào),以將該規(guī)劃納入國家發(fā)展規(guī)劃之中。
在此之前,北京信威與清華大學(xué)共同開發(fā)的第一顆"靈巧"通信試驗衛(wèi)星,已于2014年9月4日成功發(fā)射并順利進(jìn)入預(yù)定軌道,并實現(xiàn)手持機(jī)通話和與地面網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通等測試。
10月26日,"靈巧"工程任務(wù)負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)-信威通信空天信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)合研究中心(以下簡稱研發(fā)中心)主任陸建華向《財經(jīng)國家周刊》記者表示,測試的多項關(guān)鍵指標(biāo)都遙遙領(lǐng)先于目前的國際最優(yōu)數(shù)據(jù)。
信威集團(tuán)董事長王靖向《財經(jīng)國家周刊》記者表示,未來將發(fā)射更大規(guī)模的靈巧通信衛(wèi)星,最終構(gòu)建一個無縫覆蓋全球所有人類居住區(qū)域的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。
在國泰君安的研究報告中,這個將帶來深遠(yuǎn)的政治、軍事與經(jīng)濟(jì)影響的方案,被定義為中國版的"銥星計劃"。
中國長期依賴銥星和海事衛(wèi)星的格局,將由此改變。
"銥星"復(fù)生
2014年8月,因為在一周內(nèi)股價上漲超過40%,一家市值僅有約8.9億美金的上市公司成為當(dāng)時的美股熱門。
這家公司,是銥星通訊(IridiumCommunications,IRDM)。
銥星通訊的前身,是摩托羅拉1987年最早提出的"銥星計劃",公司歷時12年,斥資超過50億美元,將66顆近地衛(wèi)星送入太空,組成了覆蓋全球的通信衛(wèi)星系統(tǒng),讓使用衛(wèi)星話機(jī)的用戶,可以在地球上的任何地方撥打和接收移動電話。
然而,由于終端匱乏、銷售不力、價格過高、管理失控等原因,這個雄偉的計劃在1998年11月投入使用后,僅僅運營了16個月便迅速夭折。直到2000年銥星公司宣布破產(chǎn)時,它只發(fā)展了5.5萬用戶,而如果要實現(xiàn)盈利平衡,它至少需要65萬用戶。
最終,私募基金出手接盤了銥星系統(tǒng),將它變身為銥星通訊。在以向政府和工業(yè)部門等專業(yè)機(jī)構(gòu)提供服務(wù)的方式蜃伏14年之后,重新回到公眾市場。
2014年7月28日,銥星通訊宣布,其世界首個全球覆蓋衛(wèi)星熱點服務(wù)IridiumGO!正式投入使用。該服務(wù)可以在沒有網(wǎng)絡(luò)信號的地方,把銥星的衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)變成WiFi熱點。
顯然,它被近年此起彼伏的各種"全球WiFi計劃"刺激到了。
2013年6月,谷歌的"熱氣球網(wǎng)絡(luò)計劃"在新西蘭南島基督教堂城的航空節(jié)上開始小規(guī)模測試。這個項目計劃在地球的大氣平流層放飛無數(shù)熱氣球,最終組成一個無線網(wǎng)絡(luò),為尚未聯(lián)網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)條件不穩(wěn)定的地區(qū)提供廉價的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
2014年2月,美國MediaDevelopmentInvestmentFund公司發(fā)布"外聯(lián)網(wǎng)(Outnet)計劃",宣稱將在2015年6月前,向近地軌道發(fā)射150顆微型衛(wèi)星,向全球提供免費的WiFi廣播服務(wù),引發(fā)全球轟動。
2個月后,香港特區(qū)的中國趨勢控股有限公司也宣布,與美國休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有限公司合作,打造免費的衛(wèi)星移動互聯(lián)網(wǎng)"天網(wǎng)計劃",用戶只需要購買中國趨勢指定的終端,就可以免費使用衛(wèi)星上網(wǎng)、收看電視和撥打電話。
無論技術(shù)或商業(yè)是否可行,但毫無疑問,這些計劃都讓全球通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)再一次成為外界的關(guān)注焦點。
"靈巧"升空
在2013年以前,銥星計劃的挫敗,讓幾乎所有有意發(fā)展衛(wèi)星通信的國家和公司,都退縮不前。
事實上,銥星公司的破產(chǎn)背后有太多原因,此類服務(wù)本身其實仍然有充足的市場空間。
近年來,雖然無線移動技術(shù)在通信產(chǎn)業(yè)中一直穩(wěn)占絕對地位,但由于各種限制,地面的無線通信其實遠(yuǎn)未能實現(xiàn)無縫覆蓋。
即使是在被視為全世界移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋最好的中國,直到現(xiàn)在,80%以上的陸地和95%以上的海洋面積仍然未實現(xiàn)通信覆蓋,漁民出海、遠(yuǎn)洋航行、山區(qū)林區(qū)作業(yè)都無法獲得廉價而有效的通信保障。
所以,銥星通訊進(jìn)行市場轉(zhuǎn)型,不再是爭奪普通用戶,而是為政府、機(jī)構(gòu)提供專業(yè)服務(wù)后,它早已實現(xiàn)穩(wěn)定的運營與盈利。
根據(jù)銥星通訊2013年年報,過去5年公司的注冊用戶數(shù)量年復(fù)合增長率達(dá)到了18%,收入年復(fù)合增長率達(dá)到了8%,僅2013年的注冊用戶就達(dá)到了66.4萬人,營業(yè)收入3.83億美元,凈收入達(dá)6250萬美元。
盡管如此,人們依然對衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)視若雷池,不敢輕越。
"其實,中國對于星座衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)有10年之久。"信威通信副總裁蔣伯峰向《財經(jīng)國家周刊》記者說,"但一直缺少一個成熟的方案,能夠以持續(xù)、穩(wěn)定地建立起這樣一個龐大的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),并維持其健康運營。"
2010年,剛剛完成改制重組的信威通信,開始與清華大學(xué)聯(lián)合啟動"靈巧"工程。經(jīng)過4年準(zhǔn)備,2014年9月4日,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,其首顆低軌移動通信衛(wèi)星終于成功搭載火箭發(fā)射。
據(jù)陸建華透露,在該衛(wèi)星成功升空2周內(nèi),項目團(tuán)隊已成功實現(xiàn)手持衛(wèi)星通話、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)測試。其后,在完成各項指標(biāo)測試后,由第三方權(quán)威部門組織的專家,于10月21日完成了對首顆"靈巧"衛(wèi)星的測試和鑒定。
未來,清華大學(xué)和信威通信計劃用約3年時間,完成"一箭四星"的發(fā)射任務(wù),并在2019年發(fā)射多顆低軌移動通信衛(wèi)星,初步建成中國自主可控、可持續(xù)發(fā)展的星座通信系統(tǒng)。
屆時,一個除南北極之外,覆蓋全球絕大部分區(qū)域的衛(wèi)星通信系統(tǒng)將基本成型。
"中國系統(tǒng)"性能領(lǐng)先
王靖向《財經(jīng)國家周刊》記者表示,"靈巧"工程從研發(fā)開始,就一直致力于做一個自主可控的"中國系統(tǒng)"。
"靈巧"通信試驗衛(wèi)星大量采用工業(yè)級商用器件(占85.78%)和國產(chǎn)器件(75.95%),衛(wèi)星采用的通信標(biāo)準(zhǔn)和智能天線等關(guān)鍵技術(shù),都是由信威通信自行研發(fā)。
因此,這顆試驗衛(wèi)星的研制難度極大。據(jù)陸建華透露,從衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)確立到衛(wèi)星出廠只有不到一年的時間,研制周期非常短,而研發(fā)制造過程中,一體化設(shè)計面臨復(fù)雜的電磁干擾、能源、結(jié)構(gòu)、控制等一系列難題,更讓這顆衛(wèi)星的設(shè)計研發(fā)、技術(shù)試驗、流程管理、生產(chǎn)制造等各個環(huán)節(jié)都遭遇巨大挑戰(zhàn)。
但最終,試驗衛(wèi)星還是按期完成升空,測試指標(biāo)也都讓人滿意。
據(jù)《財經(jīng)國家周刊》記者了解,這顆試驗衛(wèi)星重量約130公斤,運行在高度約為800公里的太陽同步軌道,移動通信載荷可同時形成15個動態(tài)多波束,覆蓋區(qū)直徑約為2400公里,電磁頻譜監(jiān)測區(qū)直徑1000公里。
陸建華透露,該衛(wèi)星的主要指標(biāo),優(yōu)于國際上現(xiàn)有低軌移動通信在軌衛(wèi)星的最好水平。
比如,銥星系統(tǒng)需要的發(fā)射功率高達(dá)400W,但手持終端的用戶傳輸速率只能做到上行2.4Kbps,下行4.8Kbps,也不支持高速業(yè)務(wù);而靈巧衛(wèi)星的發(fā)射功率只須要17W,卻可以實現(xiàn)上行13.5Kbps(實測),下行38.4Kbps(實測)的速度,車載的高速業(yè)務(wù)速度更高達(dá)上下行600Kbps。
此外,由于采用了衛(wèi)星通信和蜂窩通信的雙模系統(tǒng),"靈巧"工程可避免銥星無法在室內(nèi)使用、數(shù)據(jù)承載量有限的劣勢。
小衛(wèi)星時代
"靈巧"工程在其被宣布之時,外界便普遍將其定義為中國"民營第一星",并與SpaceX等踏足空天領(lǐng)域的海外企業(yè)進(jìn)行對比,并據(jù)此猜測,其他民營企業(yè)將如何參與航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而中國的衛(wèi)星乃至航天產(chǎn)業(yè)將孕育多大的商機(jī)。
不過,在王靖眼中,他更在意的是這一技術(shù)為中國帶來的戰(zhàn)略格局變化。
2014年10月,連續(xù)兩起重大事故讓全球航天業(yè)遭遇重挫,但這并不足以讓各國放緩在外太空的探索與布局,因為在這個領(lǐng)域的話語權(quán),將直接影響各國政治、軍事、科技乃至經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的博弈格局。
事實上,人類正在進(jìn)入新的航天器發(fā)射高峰期。僅2013年,全球就一共成功發(fā)射208個航天器,為歷史最高。
這一趨勢主要得益于大量小型衛(wèi)星的發(fā)展。以2013年為例,發(fā)射質(zhì)量低于500公斤的小衛(wèi)星占全部航天器數(shù)量的63%,質(zhì)量小于10公斤的航天器數(shù)量達(dá)到92個,占全部航天器數(shù)量的44%,同比增長了2.5倍。
無疑,一個"小衛(wèi)星時代"已經(jīng)到來。
據(jù)航天專家介紹,與大衛(wèi)星相比,單顆小衛(wèi)星的功能相對較低,但多顆小衛(wèi)星按一定要求分布在一種或多種軌道上,共同合作完成某項空間飛行任務(wù)。
因此,可獲得高空間分辨率、高時間分辨率,增加覆蓋面,減少信號衰減,同時大幅提高空間系統(tǒng)的生存能力和空間體系的彈性,實現(xiàn)單顆大衛(wèi)星難以實現(xiàn)的功能和性能,也降低了成本壓力。
目前,中國的交通運輸、遠(yuǎn)洋等領(lǐng)域,還普遍依賴銥星和海事衛(wèi)星服務(wù)。
而王靖向《財經(jīng)國家周刊》記者透露,作為"靈巧"工程的運營方,信威通信已經(jīng)準(zhǔn)備了完善的商業(yè)運營方案,未來將向公眾提供方便、便宜的服務(wù)。