除此之外,英國通信公司一網(OneWeb)擺脫破產保護後,至今已累計發射110顆衛星;亞馬遜也為自己的太空網際網路項目「柯伊伯」(Project Kuiper)規劃了3236顆衛星;加拿大老牌通信衛星公司Telesat提出了近地軌道衛星網絡Telesat LEO項目,預計發射298顆衛星以覆蓋加拿大以及全球。
西方國家如火如荼建設,我國也相繼發布了一系列低軌衛星鼓勵政策,並相繼推出天地一體化等國家重大計劃。不僅有中國航天科技集團、中國航天科工集團等國家隊紛紛加碼布局,此外還有諸如時空道宇、銀河航天等民間力量加入。
低軌衛星在通信、導航、遙感和科研有更明確的應用場景,低軌遙感衛星比以往的中高軌衛星成像更清晰;在通信功能上,低軌衛星通信時延可以低至幾十毫秒,在遠距離通信方面超過地面現有光纖的能力;在導航領域,低軌衛星快速移動的特點,可以提供覆蓋全球的一分鐘以內的快速收斂和釐米級的高精位置服務。
時空道宇作為低軌衛星領域的商業航天企業,致力於構建全球首個天地一體化高精時空信息系統。2021年底,其首發雙星完成在軌商業驗證後,覆蓋中國本土及東南亞地區的天地一體化出行高精度服務將投入商業運營。
(天地一體化高精時空信息系統服務未來出行)
那麼,低軌衛星究竟有何特點?時空道宇具備哪些技術優勢?其天地一體化高精時空信息系統將有何應用前景?
專家團隊覆蓋全產業鏈
衛星的軌道高度低,對用戶而言,意味著通信時延縮短,數據傳輸率提高,終端重量、體積、發射功率與普通陸地移動通信終端相差無幾,還可以與陸地通信系統兼容;對運營商而言,衛星體積小、重量輕,利用現代發射技術可以一箭雙星或多星同時發射入軌,系統頻譜利用率高,容量增大。
要讓衛星能夠正常運行,軌道和頻譜是先決條件,單顆低軌衛星覆蓋範圍小,必須增加數量以實現全球覆蓋。因此,面對有限的軌道、頻譜資源,各大企業無不個個爭先、跑馬圈地。不僅有SpaceX、亞馬遜、Oneweb等行業巨頭;Google、Facebook等網際網路企業也紛紛加入競爭陣營。
在我國,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、低軌衛星等多種方式,完善邊遠地區及貧困地區的網絡覆蓋。」並且,2020年4月20日,衛星網際網路首次被明確列入「新基建」。
不過,對於民企來說,由於航天技術壁壘高,成熟技術人才一將難求,這一形勢在一定程度上制約了企業發展。時空道宇核心團隊目前人均擁有超過十年的項目經驗,不僅有來自體制內航天單位的專家,還匯聚了來自航天系統工程、雲計算、物聯網、人工智慧、量子通信、導航定位等領域的頂尖人才。2000年至今,我國發射的重要衛星不超過100個型號,而時空道宇現在團隊中的工程師參與設計過的就有40個,很多人曾直接負責過北鬥衛星、遙感三十號衛星、風雲系列氣象衛星等型號任務。
經過1年多有序的研製工作,時空道宇的首發雙星經歷了方案、初樣、正樣三個研製階段的設計迭代,共計完成12次大型試驗,超200項測試項目,超1800小時的測試,全面覆蓋星上8大系統。完成與運載火箭、發射場、測運控和應用系統的全部接口對接測試。目前首發雙星已通過出廠評審,全面具備發射狀態,將於2021年上半年擇機發射。
(時空道宇低軌導航增強首發雙星)
時空道宇構建的天地一體化高精時空信息系統將如何賦能場景?
賦能低空飛行與自動駕駛場景
時空道宇的天地一體化高精時空信息系統是基於低軌衛星星座及地面監測網基礎設施,能夠為用戶提供全球、無縫、瞬時、精準、安全的高精定位服務。2021年底,時空道宇首發雙星完成在軌商業驗證後,覆蓋中國本土及東南亞地區的天地一體化出行高精度服務將投入商業運營。
在具體應用場景上,低軌衛星技術將助力低空出行與自動駕駛。
(時空道宇將提供高精定位服務和智能駕駛體驗)
在低空出行領域,飛車與飛車之間的通信有賴於衛星,低軌衛星由於軌道低、延時小,能夠為低空領域提供比擬5G的增強移動寬帶和低時延通信服務,傳統依賴於地面行動網路的高精度衛星導航技術不再適用,低軌導航不僅能規劃低空的精準「無基礎設施道路」,也能為飛車提供車道級定位精度。
在自動駕駛領域,時空道宇將為駕駛者提供全新的高精定位和智能駕駛體驗,直接為國內2.7億輛車提供輔助高精定位功能。
在雙星研製過程中,按照星座測運控的要求,時空道宇已經研發了星座地面測運控網即多個遠程地球站、1個衛星任務控制主中心、1個衛星任務控制備中心的方案,支持多星任務自動規劃、狀態自動判讀、任務自動執行和地球站遠程無人值守的功能。因此,時空道宇可以提供星座的自動化測運控服務,大大降低星座的地面控制和維護的複雜度。
(時空道宇庫爾勒地球站)
在衛星應用領域,未來天地一體的通信導航融合發展是必然趨勢。車載衛星網際網路終端必將是兼容地面網絡和衛星網絡的多模終端,能夠在兩個網絡之間實現無縫切換。並且可以通過時空道宇天地一體化高精時空信息系統,為用戶提供高精度位置服務,以提高自動駕駛等服務的安全性。
時空道宇與京東方達成深度合作,將積極探索新型車載天線的產業化應用,解決衛星網際網路車載終端小型化、低成本化難題,以推動衛星網際網路在汽車領域的產業化應用。