中國兩個全球衞星互聯網絡年內發射首星 總數將超456顆

美國航天業冒險家馬斯克近日號稱要發射約1.2萬顆低軌道衞星組成“星鏈”（StarLink）星座通信網，讓Wifi信號閥蓋全球每一個角落。

可是，馬斯克的雄心壯志並不是只有馬斯克一人才有。

雖然不及馬斯克“海口”下1.2萬顆的數目，但我國航天科技集團和航天科工集團也都分別提出了建設300餘顆和156顆低軌通信衞星星座的計劃。兩個計劃的首顆技術驗證星都預定在今年發射。

航天科工集團“虹雲工程”動畫演示（視頻截圖）

中國的低軌星座計劃

全國兩會開幕在即。全國政協委員、中國航天科技集團科技委主任包為民3月2日接受中新網採訪時表示，航天科技集團正在部署一個低軌道通信衞星星座。一期工程將有54顆星，至二期工程時實現系統能力平滑過渡，衞星總數最終將超過300顆。

全國政協委員、中國航天科技集團科技委主任包為民（中新聞 圖）

包為民稱，計劃在年內啓動全球移動寬帶衞星互聯網系統建設。建成後，它將成為全球無縫覆蓋的空間信息網絡基礎建設，為地面固定、手持移動、車載、船載、機載等各類終端提供互聯網傳輸服務。

包為民補充道，這個衞星互聯網系統可以在深海大洋、南北兩極、“一帶一路”等區域實現寬帶窄帶相結合的通信保障能力。通過該系統，處於地球上任何地點的任何人或物在任何時間實現信息互聯。

包為民在採訪中提到的這個“低軌道通信衞星星座”，應該就是在2016年珠海航展上公開的“鴻雁星座”。“全球低軌移動互聯網衞星系統鴻雁星座”由航天級科技集團領導，長城公司與一院、五院等單位共同推出。

鴻雁星座宣傳圖（航天科技集團 圖）

在2016年珠海航展上，航天科技集團所屬的中國長城工業集團有限公司副總裁張曉東介紹，鴻雁星座計劃將由60顆低軌道小衞星及全球數據業務處理中心組成，具有全天候、全時段及在複雜條件下的實時雙向通信能力。60顆衞星將在2020年組網完畢，屆時將促進國際通信互聯互通。

在航天科技集團的2018年商業航天佈局中，鴻雁星座的規模提升到了“300餘顆低軌道小衞星”。工程具體將分3期建設，最終形成全球低軌移動互聯網衞星系統。

鴻雁星座首發星由西安分院負責研製，預計將於2018年第一季度發射。這顆首發星搭載的相關載荷具有在軌可重構技術，能夠開展通信體制驗證，實現小型終端聯試聯調、星地業務試運行，並對衞星測控運管系統進行驗證。

長城公司介紹，對於個人用户來説，鴻雁星座的雙向數據交互功能，可以保證這些用户在無國內地面網絡覆蓋的區域，如科考、登山、探險等活動的通信需求，同時可以為應急救援提供有力保障。鴻雁星座可為北斗導航衞星增強系統提供信息播發通道，提高北斗導航衞星定位精度，為航空運輸、地信應用、海洋工程、交通物流、精準農業、自動駕駛等需要高精度定位的行業提供定製化服務。

鴻雁星座搭載的AIS載荷，可在全球範圍內接收船舶發送的AIS報文信息，全面掌握船舶航行狀態、位置、航向等動態和靜態信息，實現對遠海海域航行船舶的監控及漁政管理。鴻雁星座搭載的ADS-B載荷，具有全天候、大範圍、遠距離、衞星探測合法性等優點,可從外層空間對全球航空目標進行位置跟蹤、監視及物流調控，增強飛行安全性及突發航空事故搜救能力。

此外，通過植入手機芯片，人們在國外旅遊、航海、郊外郊遊期間，即便沒有手機信號，也能夠發送信息、語音和圖片。如果遇到緊急情況，例如落水，手機還能自動播報位置信息和求救信號，為個人野外通信、安全和救援提供有力幫助，未來就不會再有人員失聯現象，“鴻雁”讓世界永不失聯。

航天科技集團展望，鴻雁星座推向市場後，“將成為（國內）首個能夠滿足基本衞星數據通信需求的系統。”

另一支“國家隊”的籌劃

除了航天科技集團外，我國還有另一支“國家隊”——航天科工集團。航天科工集團對於建設低軌道通信衞星星座也有自己的計劃。

航天科工的“虹雲工程”是“基於小衞星的低軌寬帶互聯網接入系統”。虹雲工程脱胎於航天科工之前提出的“福星計劃”，計劃發射156顆在1000千米運行的低軌小衞星，組網構建一個星載寬帶全球互聯網絡。

虹雲工程動畫演示：衞星正展開太陽能電池板（視頻截圖）

2016年9月舉行的第二屆中國商業航天高峯論壇上，航天科工集團提出重點實施五大商業航天工程。五個“雲”中就包括了“虹雲工程”。

虹雲工程總設計師向開恆表示，虹雲工程最重要的意義就是改變了現有的互聯網接入方式，實現可覆蓋全球的天基互聯網接入。目前互聯網的使用還不能離開陸基和海底光纜，但在很多情況下，受制於成本和地理環境的制約，並不具備光纜鋪設的條件。

但在虹雲二期工程完成後，衞星之間可以實現信息互聯和信息處理。屆時，裝有客户端的飛機和船舶，即使處在遠離陸地信關站2500千米以上的大洋深處，也可以實現網絡互聯，從而實現真正意義上的全球網絡覆蓋。

虹雲工程動畫演示（視頻截圖）

虹雲工程的另一大特點就是使用Ka波段。無線波段歷來是先到先得，Ka波段雖然速度和質量不比傳統的C波段，但卻遠沒有C波段那麼擁擠。國外One Web公司的低軌星座也計劃使用Ka波段。虹雲工程越早建設，就越有利於中國搶佔波段資源，爭取主動。

此外，向開恆介紹稱，虹雲工程將是世界上第一種實現每顆衞星達到4G/s信息傳輸速率的天地一體化寬帶信息系統。“藉助於前所未有的帶寬，以及1000千米的低軌高度（相比於傳統的同步軌道，距地面約35000千米以上），衞星信息傳輸的速度將有大幅提升，這對於改善新聞直播中的延時現象、提高遠程遙控操作的質量有着重要意義。”

整個工程也分為3步。在早期規劃中，第一步計劃在2018年前發射第一顆技術驗證星，實現單星關鍵技術驗證；第二步到“十三五”末，發射4顆業務實驗星，組建一個小星座，讓用户進行初步業務體驗；第三步到“十四五”末，實現全部156顆衞星組網運行，完成業務星座構建。

但在2017年8月的第三屆中國商業航天高峯論壇上，向開恆雖然提及技術驗證衞星已進入初樣試驗階段，但把技術驗證衞星發射時間修正到了“明年中”，也就是2018年。他同時坦言，“虹雲工程”在發射、測控等方面尚存問題，商業化也還在摸索中。

第二次向低軌道的大進軍

太空低軌道在通信上的巨大潛力，人類早在20多年前就已經發現。1999年，摩托摩拉推出了人類首個大規模低軌星座通信計劃——由77顆星組網的“銥星”計劃。但受制於當時條件所限，運營成本過高且實際速度很慢。最後使用者寥寥。相較於衞星通信，地面通訊的發展更為迅速，立刻佔據了大部分市場。

銥星星座

但在20年後的今天情況已經有了很大改觀。航天科技的進步降低了衞星研製、量產和發射的成本，而衞星通信資費的降低又催生出無時無刻的互聯網接入和大數據需求。低軌通信衞星的復興也自然水到渠成。

尤其是我國疆域遼闊，自然地形複雜。在面對偏遠山區的自然村落時，與地面光纜相比，“從天上”解決很可能成本更低。2016年12月的《十三五國家信息化規劃》中也明確提及“通過移動蜂窩、光纖、低軌衞星等多種方式，完善邊遠地區及貧困地區的網絡覆蓋。”

2018年對於全球多個低軌衞星計劃都將是關鍵一年。馬斯克的“星鏈”在上個月剛發射了兩顆驗證星。One Web公司也打算在今年開展發射計劃。而我國“鴻雁”和“虹雲”這兩個低軌衞星工程，同樣將在今年發射首顆衞星。

發令槍已經響起，最後誰能跑贏比賽？

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