2014年商用通信衛(wèi)星發(fā)射綜述
商用同步通信衛(wèi)星承擔(dān)衛(wèi)星通信和廣播電視等多項(xiàng)任務(wù),是各國促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施與戰(zhàn)略資源。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和高度信息化時(shí)代的到來,蓬勃發(fā)展的通信和廣播市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)衛(wèi)星容量的需求日益增長,發(fā)展新一代商用通信衛(wèi)星以更新和增加衛(wèi)星資源,為用戶提供更好的和擴(kuò)展的服務(wù),已經(jīng)成為衛(wèi)星運(yùn)營商及政府機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)常規(guī)任務(wù)。
一.2014年全球發(fā)射22顆商用通信衛(wèi)星
據(jù)統(tǒng)計(jì),2014年全球各衛(wèi)星公司和機(jī)構(gòu)共進(jìn)行了17次發(fā)射,將22顆商用地球同步軌道通信衛(wèi)星送上天空。2014年本該是商用通信衛(wèi)星發(fā)射繁忙的一年,但主要基于運(yùn)載火箭和衛(wèi)星的技術(shù)原因,致使當(dāng)年發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量雖然多于2013年的17顆,卻少于2012年的27顆。被推遲到2015年發(fā)射的衛(wèi)星包括俄羅斯Express AM7/AM8、墨西哥Mexsat 1、英國Inmaxsat5F2、土耳其Ttj rksat 4B、挪威Thor 7、美國DirecTV 15和印度GSAT 15/6等。
2014年發(fā)射的22顆商用同步通信衛(wèi)星來自14個(gè)國家及地區(qū)。其中,俄羅斯衛(wèi)星5顆:Expres ATl (56°E)、E-AT2(140°E)、E-A M4R(80°E,發(fā)射失?。?、E-AM6 (53°E)和Yamal 401(90°E);美國衛(wèi)星2顆:Intelsat 30(95°W)和DirecTV (99.2°W);印度衛(wèi)星2顆:GSAT 14 (74°E)和GSAT 16 (120°E);中國衛(wèi)星2顆:Asiasat 8(115.5°E)和Aisatsat(120°E),亦名Thaicom 7;盧森堡衛(wèi)星2顆:Astra 5B (31.5°E)和Astra2G (28.2/28.5°E);其余的衛(wèi)星方便是亞洲廣播衛(wèi)星公司ABS 2(75°E)、泰國Thaicom 6(78.5°E)、馬來西亞Measat 3B (91.5°E)、澳大利亞Optus 10 (164°E)、哈薩克斯坦Kazsat3 (58.5°E)、土耳其Tn rksat 4A(42°E)、法國Eutelsat 3B(3°E)、西班牙Amazonas 4A (61°w)和阿根廷Arsat l(71.9°W)。
這些衛(wèi)星中,除了發(fā)射失敗的ExpressAM4R,大部分衛(wèi)星已投入商業(yè)服務(wù);只有2014年第4季度發(fā)射的E-A M6、Arsat1、Intelsat 30、GSAT 16、DirecTV14、Yamal 401和Astra 2G衛(wèi)星仍在進(jìn)行在軌測(cè)試或軌道調(diào)整(E-AM6),這幾顆新衛(wèi)星預(yù)計(jì)在2015年初或中期開始服役。另外,22顆衛(wèi)星中,主要服務(wù)或部分容量服務(wù)于亞太及南亞、中亞、中東地區(qū)的通信衛(wèi)星多達(dá)16顆,這表明這些地區(qū)是世界上衛(wèi)星業(yè)務(wù)快速增長的新興市場(chǎng)。
二,商用同步通信衛(wèi)星發(fā)展的新趨勢(shì)
隨著衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星應(yīng)用出現(xiàn)更多的需求,近年來研制及發(fā)射的商用同步通信衛(wèi)星出現(xiàn)了大容量、高功率的重型衛(wèi)星多、多任務(wù)及軍民兩用衛(wèi)星多、Ka波段衛(wèi)星及攜帶Ka波段有效載荷的衛(wèi)星多等發(fā)展趨勢(shì),特別是配置全電力推進(jìn)系統(tǒng)的衛(wèi)星發(fā)射升空,開創(chuàng)了衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的新局面。在2014年發(fā)射的22顆衛(wèi)星中,值得關(guān)注的幾顆衛(wèi)星是:全球首顆Ka波段UHD電視直播衛(wèi)星DirecTV14、俄羅斯四波段大型通信衛(wèi)星Express AM6以及Intelsat 30、Astra2G、Eutelsat 3B、ABS 2。
1.大容量高功率的重型衛(wèi)星多
2014年發(fā)射的22顆衛(wèi)星中,攜帶48~89個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星多達(dá)10顆,占當(dāng)年發(fā)射的衛(wèi)星45%。其中,ABS 2衛(wèi)星有89個(gè)Ka/Ku/C波段轉(zhuǎn)發(fā)器。IS-30和Express AM6衛(wèi)星分別有82個(gè)Ku/C波段及72個(gè)Ka/Ku/C/L波段轉(zhuǎn)發(fā)器,而Astra 2G衛(wèi)星有67個(gè)K a/K u/X波段轉(zhuǎn)發(fā)器??偣β食^lOkW的衛(wèi)星也多達(dá)10顆,包括3顆20kW衛(wèi)星DirecTV14、IS-30和ABS2,以及ExpressAM6 (14.2kW)、Astra 2G/5B(各13kW)衛(wèi)星。發(fā)射重量在5.7~6.4噸之間的重型衛(wèi)星8顆,其中6噸級(jí)衛(wèi)星5顆:ABS 2(6630kg)、IS-30和DirecTV 14(各6300kg)、Astra 2G (6020kg)、Eutelsat 3B (5967kg)。
2.多任務(wù)與軍民兩用的衛(wèi)星多
在2014年發(fā)射的衛(wèi)星中,有8顆衛(wèi)星分別攜帶三個(gè)波段或四個(gè)波段有效載荷,包括傳統(tǒng)的C/Ku波段和新啟用的Ka波段,以及用于移動(dòng)通信服務(wù)的L/S波段和軍用通信服務(wù)的X波段。比如,Astwa 2G衛(wèi)星除了攜帶4個(gè)Ka波段和62個(gè)Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器用于寬帶通信及DTH廣播服務(wù)外,還攜帶一個(gè)X/Ka波段軍用有效載荷服務(wù)于盧森堡政府(包括軍事機(jī)構(gòu))。此外,該衛(wèi)星還將建立一個(gè)Satmed電子平臺(tái),為新興和發(fā)展中國家醫(yī)生在偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信提供方便。馬來西亞Measat 3B衛(wèi)星除攜帶48個(gè)Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器,也攜帶4個(gè)X波段和1個(gè)S波段轉(zhuǎn)發(fā)器用于軍事通信和移動(dòng)通信。而俄羅斯E-AM6衛(wèi)星攜帶的2個(gè)L波段轉(zhuǎn)發(fā)器將為總統(tǒng)政府機(jī)構(gòu)提供移勸通信。
3.Ka波段衛(wèi)星通信服務(wù)進(jìn)一步擴(kuò)展
作為一種新型的衛(wèi)星通信,Ka波段寬帶通信近年來在全各地蓬勃發(fā)展,其服務(wù)包括固定/移動(dòng)寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、區(qū)域間通信鏈路、直播電視和SNG。除了預(yù)計(jì)在2015年中期推出uhdtv廣播服務(wù)的Direc TV14衛(wèi)星,2014年還發(fā)射了9顆分別攜帶1N 12個(gè)Ka波段轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星,這些衛(wèi)星包括E-AM6 (12Ka)、Elltelsat3B (9Ka)、Astra 5B(6Ka)、ABS2(6Ka)、Turksat 4A (6Ka)、Astra2G(4Ka)、GSAT14 (2Ka)和Asiasa t8(lKa)等。數(shù)據(jù)顯示,2014年發(fā)射的攜帶Ka波段有效載荷的衛(wèi)星多于2013年發(fā)射的9顆;此外,2014年各國訂購的商用同步通信衛(wèi)星中有10顆以上攜帶Ka波段有效載荷,包括英國HyLas4和阿聯(lián)酋Yahsat3兩顆Ka波段寬帶衛(wèi)星。這反映了2015年以及未來幾年Ka波段寬帶通信在全球各地將繼續(xù)快速發(fā)展。
4.發(fā)射電力推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星正成為熱點(diǎn)
等離子體電力推進(jìn)系統(tǒng)是一種先進(jìn)的衛(wèi)星技術(shù)。與傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)相比,配置電力推進(jìn)系統(tǒng)的衛(wèi)星不使用或只使用部分化學(xué)燃料,從而可大大減輕發(fā)射重量,增加轉(zhuǎn)發(fā)器等星上載荷,有助于建造高功率大容量的衛(wèi)星。不過,全電力推系統(tǒng)通信衛(wèi)星從地球同步轉(zhuǎn)移軌道提升和部署到最終的同步軌道一般需6~8個(gè)月,而化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星通常僅需一周左右時(shí)間。例如,俄羅斯大型通信衛(wèi)星ExpressAM6攜帶72個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,總功率14.2KW,而發(fā)射重量僅3200公斤,但該衛(wèi)星發(fā)射于2014年10月21日,預(yù)計(jì)2015年7月1日才能抵達(dá)53°E軌位定點(diǎn)。
除了俄羅斯ISS Reshetnev公司,美國波音衛(wèi)星系統(tǒng)公司和軌道科學(xué)公司,以及歐洲空客集團(tuán)旗下的ADS公司(原名Astrillm)都具有研制全電力推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星的能力。目前,波音公司正在建造ABS3A/2A和Eutelsat115WestB/117WestA四顆全電力推進(jìn)系統(tǒng)通信衛(wèi)星,預(yù)計(jì)于2015年2月和年底分別發(fā)射。而四ADS公司建造的兩顆全電力推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星Eutelsat172B(172°E)和SES12 (95°E)將在2017年發(fā)射升空。據(jù)稱,中國航天巳研制成功等離子體電推進(jìn)技術(shù)系統(tǒng),將于2015年在航天器上全面應(yīng)用該電推進(jìn)系統(tǒng)。
為縮短全電力推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星抵達(dá)地球同步軌道的時(shí)間,波間、ADS和軌科等公司均推出了化學(xué)/電力混合推進(jìn)系統(tǒng),化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)用于衛(wèi)星初始軌道提升和一些在軌調(diào)動(dòng),而離子電推進(jìn)系統(tǒng)用于衛(wèi)星在軌操縱控制。由波音和ADS公司建造的兩顆化學(xué)/電力推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星SES9(108.2°E)和SES10 (67°w)將分別在2015年及2016年發(fā)射。
三.通信衛(wèi)星商為發(fā)射市場(chǎng)現(xiàn)新格局
2014年全球商用同步通信衛(wèi)星的17次發(fā)射分別由俄羅斯“質(zhì)子M”火箭(Proton-M)、歐洲阿麗亞娜五型火箭(Ariane5ECA)、美國“獵鷹九號(hào)”火箭(Falcon9)、海上發(fā)射公司2enit3SL火箭和印度GSLVMKⅡ火箭承擔(dān)。其中,Proton-M火箭發(fā)射7次(8顆通信衛(wèi)星),Ariane 5ECA火箭發(fā)射5次(9顆商用衛(wèi)星和1顆政府衛(wèi)星),F(xiàn)alcon9火箭發(fā)射3次(3顆衛(wèi)星),Zenit 3SL火箭和GSLVMKⅡ火箭各發(fā)射1次(各1顆衛(wèi)星)。分析家稱,基于發(fā)射價(jià)格最具競爭力的Falcon9火箭在2013年底正式進(jìn)入國際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)以及歐美以烏克蘭危機(jī)為借口對(duì)俄羅斯實(shí)施經(jīng)濟(jì)制裁,2014年以來國際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)已開始呈現(xiàn)不同尋常的格局,但未來發(fā)展趨勢(shì)尚待觀察。
俄Proton-M火箭的標(biāo)準(zhǔn)地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)運(yùn)力為6150kg,是國際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的主流運(yùn)載火箭之一,多年來一直是世界上發(fā)射商用同步衛(wèi)星次數(shù)最多的火箭。由于E-A M4R衛(wèi)星發(fā)射失敗,2014年P(guān)roton-M火箭發(fā)射8次,未能完成10-12次或以上的發(fā)射計(jì)劃。2015年該型火箭計(jì)劃發(fā)射10-12次,發(fā)射商用通信衛(wèi)星或?qū)⒊^8顆,包括已于2月1日成功發(fā)射的英國Inmarsat5F2以及法國Eutelsat9B、俄Express AM7等?;跉W美的經(jīng)濟(jì)制裁,2014年P(guān)roton-M火箭未能獲得國際衛(wèi)星發(fā)射訂單,預(yù)計(jì)2016年其商用通信衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)將明顯減少,或僅為4 5次。
歐洲Ariane 5ECA火箭是國際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)另外一種主流運(yùn)載火箭,其GTO運(yùn)力達(dá)10噸,常用于同時(shí)發(fā)射兩顆大中型商用同步通信衛(wèi)星。2015年該型火箭計(jì)劃發(fā)射6次,將美國Direc TV15和Intelsat34、挪威Thor7、印度GSAT15等12顆商用通信衛(wèi)星送入預(yù)訂軌道。得益于俄受到制裁,Ariane5型火箭2014年獲得Intelsat36、JCSAT15等9顆衛(wèi)星的發(fā)射訂單。
Falcon9火箭是美國空間探索技術(shù)公司(Space X)研制的一種新型火箭,其GTO動(dòng)力為4850kg;而Falcon重型火箭計(jì)劃在2015年首次發(fā)射,其GTO運(yùn)力高達(dá)53噸,將是世界上最強(qiáng)大的火箭。盡管在2013年底才進(jìn)入國際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng),迄今才發(fā)射了SES8、Asia sat等4顆商業(yè)通信衛(wèi)星,但Falcon9火箭2014年以來以其具有競爭力的發(fā)射價(jià)格仍然贏得Thaicom8、JCSAT14、BulgariaSatl等多顆衛(wèi)星發(fā)射訂單,當(dāng)然這也得益于俄受到制裁。2015年,F(xiàn)alcon9火箭預(yù)計(jì)發(fā)射ABS3A/2A、SES9、Amos6等7顆或超過7顆的商用通信衛(wèi)星。
2enit3SL火箭由俄和烏克蘭聯(lián)合研制,其標(biāo)準(zhǔn)GTO運(yùn)力為6160kg。2014年2enit3SL火箭只發(fā)射1次,將EuteLsat3B衛(wèi)星送入預(yù)訂軌道。由于烏克蘭危機(jī)影響了該型火箭的生產(chǎn),海上發(fā)射公司正在研究更換其運(yùn)載火箭。
由印度空間研究組織(ISRO)研制的GSLV MarkⅡ火箭于2014年1月首次成功發(fā)射一顆印度試驗(yàn)通信衛(wèi)星GSAT14,標(biāo)志著印度已掌握火箭低溫發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。不過,該型火箭GTO運(yùn)力僅2.5噸,因此印度于當(dāng)年12月進(jìn)行了GSLV Marklll火箭的首次試飛,新型GSLV火箭的GTO運(yùn)力提升為4噸,但需要兩年的試飛期才能投入商用。GSLV火箭自2001年4月首次發(fā)射以來僅發(fā)射9次,其中3次發(fā)射失敗,2次部分失敗??磥?,印度GSLV火箭要進(jìn)入國際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)還有很長的一段路要走,201 5年,GSLV火箭將發(fā)射GSAT6等2.3顆印度通信衛(wèi)星。按照GTO運(yùn)力,GSLV Marklll火箭在全球排名第8,前7名的運(yùn)載火箭來自歐美俄和中國。
中國“長征三號(hào)乙”火箭(LM3B/E)2014年未發(fā)射商用通信衛(wèi)星,但2015年預(yù)計(jì)發(fā)射Apstar9、Belintersatl,GongSatl、LaoSatl、Venesat2等多顆通信衛(wèi)星。此外,2015年美Atlas5火箭將發(fā)射加拿大通信衛(wèi)星Telstar12V。歐韓衛(wèi)星公司推進(jìn)4K衛(wèi)星廣播
為培育4K電視生態(tài)系統(tǒng),促進(jìn)UHD衛(wèi)星廣播,法國盧森堡和韓國的三家衛(wèi)星公司近期又推出了多個(gè)4K電視測(cè)試/演示衛(wèi)星頻道。截止2015年2月底,全球4K電視測(cè)試/演示衛(wèi)星頻道已經(jīng)超過15個(gè)。
一.法國Fransat衛(wèi)星平臺(tái)推出4K電視演示衛(wèi)星頻道
2014年12月8日,歐洲知名的衛(wèi)星運(yùn)營商Eutelsat通信公司全資擁有的子公司FRANSAT,通過Eutelsat5WestA衛(wèi)星(5°W)Ku波寬級(jí)波束,推出一個(gè)4K電視演示頻道Fransat promo。該頻道采用DVB-S2/HEVC標(biāo)準(zhǔn)和8PSK調(diào)制方式,可以覆蓋法國全境。這是Eutelsat公司繼續(xù)通過Eutelsatl0 (10°E)和E-HotBird13C (13°E)兩顆衛(wèi)星推出“Eutelsat測(cè)試”頻道后推出的另外一個(gè)專用的4K電視演示頻道。
由FRANSAT公司推出的Fransat服務(wù)是法國一個(gè)免費(fèi)的衛(wèi)星廣播電視服務(wù),現(xiàn)通過E-5WestA衛(wèi)星為法國家庭用戶侍輸10個(gè)DTT HD頻道,33個(gè)DTT SD頻道,25個(gè)由France3提供的區(qū)域頻道以及61個(gè)廣播頻道等服務(wù)。用戶要接收Fransat 4K演示頻道,需要購置一臺(tái)與該頻道兼容的三星4K電視機(jī)(包括12種型號(hào),如UE40H U6900、UE55HU8200、UE78HU8500)。
二.SES公司通過三顆衛(wèi)星同播其4K電視演示頻道
2015年2月12日,歐洲另一家知名的衛(wèi)星運(yùn)營商SES公司宣布,已通過Astra2E衛(wèi)星(28.2°E) Ku波段歐洲波束啟動(dòng)一個(gè)4K電視演示頻道Astra promo。該頻道采用DVB-S2/HEVC標(biāo)準(zhǔn)和QPSK調(diào)制方式,與現(xiàn)在AstralL衛(wèi)星(19.2°E)上的Astra promo頻道同步播放,但主要覆蓋英國和愛爾蘭市場(chǎng)。此前,去年12月底,SES公司通過Astra5B衛(wèi)星(31.5°E) Ku波段寬波束推出另一個(gè)4K電視演示頻道SES promo,主要覆蓋北歐等地區(qū)。
三.韓國KT SkyLife公司提出4K電視衛(wèi)星頻道SKY UHD
2015年1月上旬,韓國直播衛(wèi)星電視運(yùn)營商KT SkyLife公司通過Koreasat6衛(wèi)星(116°E) Ku波段韓國波束推出一個(gè)4K電視頻道SKY UHD。該頻道采用DVB-S2/HEVC標(biāo)準(zhǔn)和8PSK調(diào)制方式,并使用兩個(gè)下行頻率播放。SkyLife公司是韓國電信(KT)的子公司,現(xiàn)通過衛(wèi)星為超過300萬戶的韓國電視家庭提供179個(gè)HDTV頻道、45個(gè)SDTV頻道、1個(gè)3D頻道和2個(gè)UHD頻道等服務(wù)。