記者 | 韓沁珂
國內首個可以滿足衛星數據通信需求的低軌衛星通信系統——鴻雁」星座在太空中有了自己的首顆衛星。
12月29日，中國航天科技集團有限公司（下稱航天科技集團）「鴻雁」星座首星在酒泉衛星發射場成功發射。
「鴻雁」星座由一個移動星座和一個寬帶星座組成，涉及300餘顆低軌道小衛星及全球數據業務處理中心，具有數據通信、導航增強等功能。它最重要的能力是，可以實現全天候、全時段以及在複雜地形條件下的實時雙向通信。
按照規劃，鴻雁星座工程共三期，最終形成全球低軌移動網際網路衛星系統。
鴻雁應用示意圖 圖片來源：航天科技集團航天科技集團的資料顯示，「鴻雁」星座建成後，智慧型手機將直接進入衛星應用領域，用戶可以在地面網絡和衛星網絡間進行切換。在海洋、山林等區域，地面網絡無法實現覆蓋，衛星網絡就成為唯一的通信保障。
航天科技集團稱，「鴻雁」星座可提供兩極地區空間組網覆蓋、全球通信服務保障、天基導航授時服務、航空航海監視，支持智能終端的網際網路及物聯服務，實現「用溝通連接萬物、讓全球永不失聯」。
低軌道衛星星座，一般是指由多個衛星構成的、可進行實時信息處理的大型衛星系統，可以實現通信、遙感、導航等功能。星座規模群體產生的效益，可能超過功能全面、性能突出的大衛星。
目前，全球知名的衛星通訊星座包括銥星、全球星等。
IRIDIUM NEXT圖片來源：IRIDIUM銥星系統於上世紀末發射升空，是美國銥星公司委託摩託羅拉公司設計的全球衛星移動通信系統，系統由66顆衛星組成，每顆衛星約重700千克，衛星圍繞六條極地圓形軌道運行，軌道高度約為780千米。
Globalstar衛星 圖片來源：Spacenews全球星系統最初是由美國蘿拉公司（Loral）和高通（Qual-comm）提出的全球數字衛星移動通信系統。後來，美國、英國、法國、韓國、德國等國共同成立了LP集團公司，以推進該系統的建設。全球星系由56顆衛星組成，其中48顆為工作星，每8顆一組，分布在六條衛星軌道上。
目前，航天初創企業正在成為建設低軌衛星通訊系統的主力軍。2012年成立的美國初創公司OneWeb就以「建立世界上最大的網際網路衛星星座，讓每個人都能方便上網「為目標。
OneWeb衛星示意圖 圖片來源：OneWebOneWeb計劃在近地軌道部署900顆小型衛星，組成一個網際網路衛星網絡，使全球範圍內的用戶都可以通過小巧、低成本的用戶終端與衛星連接並接入3G、LTE、5G和WiFi網絡。
中國目前已有三個對外公布的通信衛星星座，發射衛星數量預計共計744顆。除「鴻雁」星座計劃的300顆衛星外，還有民營衛星企業深圳航星光網空間技術有限公司（LaserFleet）規劃的288顆衛星，以及中國航天科工集團「虹雲工程」規劃的156顆衛星。
在衛星導航星座方面，美國、歐盟、俄羅斯和中國已分別建立了GPS系統、伽利略系統、格洛納斯系統和北鬥系統。
伽利略衛星導航系統 圖片來源：ESA伽利略衛星導航系統由歐洲委員會和歐洲太空局共同負責，於1999年發布。該系統由軌道高度約2.5萬千米的30顆衛星組成，其中27顆為工作星，3顆為備份星。
GLONASS示意圖 圖片來源：RussianSpaceWeb格洛納斯（GLONASS）系統於2007年開始運營，包括28顆衛星，可以提供海陸空定位及運動速度信息等服務。一開始，該系統只開放俄羅斯境內衛星定位及導航服務，此後服務範圍拓展到全球。
由於伽利略系統和格洛納斯系統在定位精度和覆蓋範圍上仍存在弱點，免費提供給全球使用的全球衛星定位系統（GPS）維持著一枝獨秀的狀態。
GPS系統是由美國國防部研製建立的具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統，可以提供車輛定位、防盜、反劫、行駛路線監控及呼叫指揮等功能。
作為全球最知名的衛星導航系統，GPS由24顆衛星組成，包括21顆工作衛星、3顆備用衛星，衛星軌道高度為2萬千米，運行周期為12小時。衛星均勻分布在六個軌道面上，這使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到四顆以上的衛星。
為維護國家安全、提升在衛星導航領域的競爭力，中國於20世紀後期開始自主建設、獨立運行的衛星導航系統——北鬥系統，先後建成分別為中國和亞太地區提供服務的北鬥一號和北鬥二號系統。
12月27日，中國北鬥三號基本系統完成建設，於當日開始提供全球服務，北鬥系統正式邁入全球時代。目前北鬥三號包括19顆衛星發射組網，預計到2020年底，將完成全部30顆衛星的發射組網，系統服務性能將得到進一步提升。
北鬥系統衛星運行軌跡 圖片來源：北鬥衛星導航系統按照規劃，到2035年，中國還將建成以北鬥系統為核心，更加泛在、融合、智能的綜合定位導航授時（PNT）體系。