商業航天測控企業有足夠多的客戶嗎？

2020-10-04 衛星與網絡

商業航天測控的廣闊藍海市場


文 | 魏興


雖然早在美國阿波羅登月計劃的時代，商業公司就已經開始參與航天事業，但那個時代的商業公司主要是扮演政府項目的承包商的角色，鮮有純商業的航天行為。阿波羅計劃結束後，世界市場對商業通信衛星，電視轉播衛星，甚至商業天氣預報衛星和商業影像拍攝衛星等的需求越來越大，真正由商業航天公司來製造並發射的衛星越來越多，商業航天逐漸發展起來。


2002年6月美國SpaceX公司成立。18年來，SpaceX公司以其創新的設計，大膽的營銷和宣傳手段，將商業航天企業的活力展現在世人面前。同時，美國政府和國會出臺了一系列法律法規，鼓勵商業航天事業的發展，大批商業航天公司成立，商業航天市場被徹底激活。這些商業航天公司規劃著，執行著過去靠承包政府項目生活的航天企業不去想也不會去做的事情。同樣，隨著我國鼓勵商業航天政策和法規不斷出臺，我國也湧現出了一大批商業航天企業，涉及到商業航天的方方面面，不但有各種商業太空飛行器設計公司，商業航天發射公司，也誕生了商業航天測控企業。


眾所周知，幾乎所有太空飛行器的發射和在軌運行，都需要航天測控網的跟蹤，測量和控制，才能保證其正常工作。商業航天測控網獨立於各國政府主導的國家航天測控體系之外，能夠更好地以純商業的姿態服務於商業航天企業。同時，由於航天測控行業天然地需要遍布全球的測控站，因此商業航天測控行業的國際合作是非常普遍的。我國商業航天測控的佼佼者是北京天鏈測控技術有限公司。


很多人有疑問，商業航天測控網會有足夠多的客戶嗎？能夠從商業航天活動中賺取利潤嗎？事實上，商業航天測控行業面對的是一片廣闊的「藍海」市場。而這一市場即將迎來爆發式的增長。


有多少網際網路衛星準備上天？


根據美國憂思科學家聯盟（Union of Concerned Scientists）的統計，截至到2020年3月31日，全球在軌仍在正常工作的衛星共有2666顆，其中美國擁有1327顆，中國擁有363顆，俄羅斯擁有169顆，其他國家總共擁有807顆。而在美國擁有的1327顆衛星中，商業衛星佔到了935顆。最關鍵的是，在美國這935顆商業衛星中，有362顆衛星是由SpaceX公司在過去一年中發射的Starlink星鏈衛星。而從3月31日到這篇文章寫作時為止，又有235顆Starlink衛星被發射入軌。


在可預見的未來，雖然電視廣播衛星，通信衛星，商業天氣預報衛星，商業照相衛星等等商業衛星也將迎來發展，預計未來幾年將有數百顆這些類型的衛星被發射入軌，但是網際網路衛星才是在未來商業衛星佔絕大多數的類型。僅僅SpaceX的星鏈計劃就打算發射4.2萬顆低軌通信衛星。而對於建設覆蓋全球的網際網路衛星星座，除了SpaceX公司以外，還有包括約10家中國企業在內的二十餘家航天企業提出了自己的計劃。而建設網際網路衛星星座，已經得到了全球通信標準化組織的支持和我國政府的支持。


我國政府的新基建政策將衛星網際網路納入了建設目標。2020年4月20日，國家發改委召開例行在線新聞發布會，國家發改委創新和高技術發展司司長伍浩回應了外界對新基建的熱議。伍浩具體指出， 「新基建」中的信息基礎設施包括：5G、物聯網、工業網際網路、衛星網際網路。


據不完全統計，全球目前提出的低軌通信衛星項目有28個，除了星鏈之外，還有以下星座的前景較為明確：


  • 美國OneWeb公司: 計劃發射650顆LEO軌道衛星。到2020年3月，已經有74顆衛星被發射入軌。該公司在2020年3月27日申請破產後，已經完成了收購和重組，發射工作正在恢復。


  • 美國亞馬遜公司的Kuiper項目：計劃發射3236顆LEO軌道衛星。已經獲得FCC批准。


  • 歐洲O3b衛星網絡，到2019年為止已經發射了20顆中地球軌道MEO衛星。該公司宣布將在2021年開始部署大批MEO軌道衛星，雖然沒有提到具體的衛星數量，但說到通過30000個波束向用戶提供最高達10Gbps的服務。


  • 韓國三星公司在2015年宣布正在規劃一個包含4600顆LEO軌道衛星的星座，為全球用戶提供網際網路服務。目前項目正在研發之中。


  • 中國航天科技公司「鴻雁」星座：中國航天科技公司在2016年宣布打算發射300顆LEO軌道小衛星為用戶提供全球實時數據通訊和綜合信息服務。2018年底首顆「鴻雁」試驗衛星在酒泉衛星發射中心發射入軌。


  • 中國航天科工的「虹雲工程」，計劃發射156顆LEO軌道的小衛星構建一個覆蓋全球的寬帶網際網路，國及國際網際網路欠發達地區、規模化用戶單元同時共享寬帶接入網際網路的需求。「虹雲工程」的首星在2018年底發射升空，預計全部星座將在2022年建成。


  • 中國吉利公司的車聯網衛星計劃：吉利公司在浙江台州投資建設了衛星產業群，打算部署一個全球低軌衛星星座，為汽車提供車聯網服務（V2X）。目前吉利公司並沒有披露這個星座包含的衛星數量，但是有了自己的衛星生產體系，數量應該不少。吉利計劃在2020年之內發射首批兩顆低軌衛星。


  • 中國華為公司，中國聯通與銀河航天合作推出的網際網路衛星計劃：分為兩個階段，先發射144顆5G衛星，再發射800顆，最終達到2800顆衛星覆蓋全球。銀河航天的首顆衛星已經於2020年1月發射升空。在2020年4月23日，銀河航天的首發星完成了通信應用試驗。


綜上所述，世界各國的商業網際網路衛星計劃已經計劃發射約6萬顆近地軌道衛星。按照LEO軌道衛星平均5年的壽命來估計，全球網際網路衛星每年需要發射更新的衛星就會有數千顆。所有這些發射和在軌運行工作，依靠國家測控網來保證是不現實的，最終都將走向商業航天測控行業。


基於雲技術的「一體化測控」網絡


隨著計算機技術的發展，基於雲技術的一體化測控技術出現了。相比傳統的國家衛星測控網，一體化測控能夠做到能讓客戶使用多種設備從任意地點通過網際網路對自己的衛星進行測控，並且這樣的測控系統擴展方便，新的應用部署迅速，代表了商用航天測控技術的未來。


美國NASA和眾多商業航天企業正在醞釀新一代的商業航天技術，將太空飛行器的一切都轉移到雲技術上，如同現有的SaaS（軟體即服務）雲技術一樣，未來將實現SCaaS太空飛行器即服務的概念（SpaceCraft as a Service, SCaaS）。這個概念的基礎就是將航天測控網也基於雲技術來實現，即TT&CaaS測控即服務（Tracking Telemetry & Commanding as a Service, TT&CaaS）。


我們欣喜地發現，中國就有一家商業航天測控企業，抓住了時代的脈搏，率先實現了TT&CaaS測控即服務。這就是北京天鏈測控技術有限公司（簡稱「天鏈測控」）。


天鏈測控成立於2017年6月，到今天僅僅三年，就已經在全球建成了擁有32個測控站的測控網，保障火箭衛星等任務70餘次，這個發展速度不可謂不驚人。創造這個奇蹟的是天鏈測控的技術團隊。據介紹，天鏈測控的技術團隊來自我國航天測控總體單位，測控系統的實施單位和測控軟體設計及衛星運維單位等業內權威單位，平均從業經驗在20年以上。公司從2018年3月開始服務在軌衛星，到今天僅僅兩年多的時間，提供了20多顆衛星在軌測控任務。他們高效工作的背後，就是一套以SAAS雲服務為基礎的一體化測控系統。


在全球商業商業航天事業發展得如火如荼的今天，可以預料，天鏈測控將在這片廣大的市場中如魚得水，迎來快速的發展。

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