+ 藍(lán)天翼

一、來自中繼衛(wèi)星商業(yè)化的壓力

隨著商業(yè)航天的不斷發(fā)展，在許多領(lǐng)域開始出現(xiàn)“幸福的煩惱”——在決策一種解決方案時(shí)會(huì)出現(xiàn)多于兩種選擇。對(duì)于絕大多數(shù)充分市場(chǎng)化和商業(yè)化的行業(yè)來說這是非常正常的，但對(duì)于剛剛打開商業(yè)化和市場(chǎng)化大門的航天行業(yè)來說，卻顯得有些“不適應(yīng)”。

比如我們?cè)谟懻摰蛙壔ヂ?lián)網(wǎng)浪潮時(shí)，可以考慮衛(wèi)星接入或是地面蜂窩網(wǎng)；討論遙感衛(wèi)星商業(yè)模式時(shí)，會(huì)考慮賣數(shù)據(jù)或是賣“答案”；討論高速通信最優(yōu)解時(shí)，Q/V波段或是光通信都是可研討的選擇；討論低軌星座的網(wǎng)關(guān)站構(gòu)架時(shí)，無論全球建站或是星間鏈路都有不少的支持者。

各路專家們總能找到一萬種理由支持一種、反對(duì)另一種，但因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)的可參照對(duì)象太少，所以討論的意義一定程度上僅限于研究，畢竟實(shí)踐一次的成本太高，而現(xiàn)階段能夠承擔(dān)或愿意承擔(dān)的人，少之又少。雖然爭(zhēng)論不休卻很難有定論，但“選哪個(gè)”總比“沒得選”要好。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)的傳輸方式也是這樣，衛(wèi)星中繼通信并不是唯一的解決方案。在中繼衛(wèi)星的商業(yè)化趨勢(shì)之下，受沖擊最大的正是它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——地面站網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商。

從事地面站網(wǎng)服務(wù)的公司們過去幾十年可能都沒有想到，有一天，天上會(huì)出現(xiàn)商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

在2010年后，包括NASA、歐空局等“國(guó)家隊(duì)”陸續(xù)通過PPP模式進(jìn)入商業(yè)衛(wèi)星中繼服務(wù)的領(lǐng)域；2013年后，包括Audacy、AddValue和Near Space Launch等商業(yè)中繼衛(wèi)星公司開始融資，進(jìn)行在軌實(shí)驗(yàn)，甚至已經(jīng)開始提供商業(yè)化的服務(wù)……這一切都讓地面站網(wǎng)領(lǐng)域的老玩家們猛然驚醒，并開始感受到越來越大的壓力。

二、傳統(tǒng)地面站網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的“反擊”

對(duì)于本就是商業(yè)化的地面站網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，面對(duì)危機(jī)時(shí)的反應(yīng)和應(yīng)對(duì)一定是迅速而有力的。

2012年，傳統(tǒng)地面站網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商發(fā)起了一次“反擊”——在當(dāng)年的Sp ac e Op s（International Conf erence on Space Operations）會(huì)議上，有一篇名為《地面站網(wǎng)與GEO中繼衛(wèi)星對(duì)極軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)的下載》的文章引起了筆者的注意。原因有三點(diǎn)：一是文章發(fā)表平臺(tái)是SpaceOps；二是合著文章的兩家公司是地面站網(wǎng)領(lǐng)域眾所周知的巨頭和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，挪威康斯伯格衛(wèi)星服務(wù)有限公司（Kongsberg Satellite Services，KSAT）和瑞典空間公司（Swedish Space Corporation,SSC）；三是文章的立場(chǎng)、論述和最終起到的效果。以下分別論述。

1、SpaceOps大會(huì)

SpaceOps大會(huì)是一個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，在國(guó)際測(cè)控領(lǐng)域擁有極高的知名度及權(quán)威性。會(huì)議由法國(guó)宇航局（CNES）主辦，由美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)（AIAA）提供支持，是國(guó)際空間任務(wù)與地面系統(tǒng)社區(qū)致力于解決最先進(jìn)的空間操作規(guī)則、方法和工具而舉辦的大型技術(shù)論壇。會(huì)議從1990年開始每?jī)赡昱e辦一次，廣泛吸引了全球的技術(shù)專家、科學(xué)家，航天機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)和研究所、運(yùn)營(yíng)商，以及工業(yè)屆的人士參與，能夠促進(jìn)空間飛行任務(wù)所有領(lǐng)域的管理和技術(shù)交流。

我們收集了SpaceOps大會(huì)2002~2018年的全部論文，利用一個(gè)小時(shí)對(duì)論文題目做了一次簡(jiǎn)單且不完全的詞頻分析，試圖尋找一些“衛(wèi)星測(cè)控圈”的發(fā)展規(guī)律。

提取的關(guān)鍵詞涵蓋了目前測(cè)控領(lǐng)域的熱點(diǎn)及焦點(diǎn)，包括“小衛(wèi)星”、“光通信”、“低成本”、“自動(dòng)化”、“星座”、“云”和“大數(shù)據(jù)”。通過詞頻分析，我們得出了一個(gè)行業(yè)趨勢(shì)變化表（表1、圖1）。

如表1中所示，“自動(dòng)化”作為現(xiàn)在測(cè)控領(lǐng)域常常被提及的一個(gè)詞，在SpaceOps會(huì)議上也同樣是最熱門的話題，從2002到2018年，包含“自動(dòng)化”的論文題目的數(shù)量在幾個(gè)關(guān)鍵詞中，始終是最多的；而“星座”的詞頻，從2004年起逐漸增多至2010年達(dá)到頂峰后，2012和2014年連續(xù)兩屆被冷落，數(shù)量驟降，直到2016年后才再次被更多地提及；“光通信”一直不溫不火地發(fā)展到了2010年（2010年甚至數(shù)量為零），此后絕地反彈，涉及的論文逐漸增多；最明顯的變化來自“小衛(wèi)星”一詞，我們將“Small/Micro Satellite”與“Cubesat”都?xì)w入其中進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，Cubesat在2014年首次出現(xiàn)，顯著地增加了小衛(wèi)星話題的總數(shù)量，在2018年已經(jīng)幾乎與“自動(dòng)化”出現(xiàn)的頻次相當(dāng)。

雖然這樣的分析并不全面，但仍能從一個(gè)側(cè)面反映國(guó)際測(cè)控領(lǐng)域?qū)W術(shù)熱點(diǎn)的變化。從技術(shù)上，“自動(dòng)化”始終是熱點(diǎn)話題，在不同的發(fā)展階段，對(duì)自動(dòng)化需求的領(lǐng)域和方法是不同的；而“光通信”逐漸成為興起的新方向；從趨勢(shì)上，“小衛(wèi)星”隨著衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量的不斷增多成為了話題的熱點(diǎn)；而“星座”在2014年后再度被熱議，可以說與OneWeb的出現(xiàn)不無關(guān)系。

圖1 Space Ops大會(huì)2002~2018年不同關(guān)鍵詞話題變化趨勢(shì)

圖2 KSAT公司南北極地面站

2、傳統(tǒng)地面站網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商KSAT和SSC

2.1 KSAT公司

（1）雄踞地球最北和最南

KSAT公司成立于2002年，但其最早的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)始于1967年在總部所在地挪威特羅姆瑟（北緯69°）建立的第一個(gè)遙測(cè)站，因此常常可以看到KSAT自稱有超過50年的地面站運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。

1997年，KSAT公司的前身在北極圈內(nèi)的斯瓦爾巴群島（北緯78°）建立了衛(wèi)星地面站?，F(xiàn)在業(yè)內(nèi)人士常常在談到斯瓦爾巴的衛(wèi)星地面站時(shí)就自然會(huì)想到KSAT，與KSAT在此的長(zhǎng)期耕耘有直接關(guān)系。

2007年，KSAT建立了南極站Troll站（南緯72°），自此具備了全球獨(dú)一無二的“Pole-to-Pole”地面站網(wǎng)覆蓋能力（圖2）。

（2）KSAT的全球站網(wǎng)

在2005年，KSAT的業(yè)務(wù)量是每天150次的衛(wèi)星過頂數(shù)據(jù)接收，2015年該指標(biāo)達(dá)到了每天800次，2018年則達(dá)到了每年1200次。

這樣的增長(zhǎng)，與KSAT在全球地面站網(wǎng)的快速擴(kuò)張密切相關(guān)，上文提到KSAT在2007年建立了南極站，2009~2011年，KSAT又著力發(fā)展低緯度地區(qū)地面站覆蓋，在新加坡、毛里求斯、迪拜和南非建立了地面站系統(tǒng)，從而形成了覆蓋全球的地面站網(wǎng)系統(tǒng)（圖3）。

圖3 KSAT公司的全球地面站網(wǎng)分布

圖4 KSAT公司官網(wǎng)上羅列的服務(wù)項(xiàng)目

圖5 KSAT Lite服務(wù)的相關(guān)參數(shù)

（3）服務(wù)領(lǐng)域

從KSAT的股份構(gòu)成看，KSAT是一家由Kongsberg集團(tuán)和Space Norway各占50%成立的商業(yè)公司，其專注的領(lǐng)域經(jīng)過50多年的發(fā)展，都集中在了衛(wèi)星服務(wù)上。

KSAT官網(wǎng)的近20項(xiàng)服務(wù)項(xiàng)目（圖4）基本可以歸為兩種：利用衛(wèi)星地面站網(wǎng)系統(tǒng)為航天器服務(wù)，及利用衛(wèi)星地面站網(wǎng)系統(tǒng)為地面用戶服務(wù)。目前從地面站網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展來看，越來越多的地面站網(wǎng)公司在向產(chǎn)業(yè)鏈下游開拓更多的服務(wù)和市場(chǎng)空間。KSAT也是如此，隨著衛(wèi)星客戶越來越多，其逐漸發(fā)展出不少在衛(wèi)星客戶的數(shù)據(jù)上做更多文章的業(yè)務(wù)。

（4）針對(duì)小衛(wèi)星的服務(wù)

早在2013年，KSAT就注意到了小衛(wèi)星業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，但原有針對(duì)傳統(tǒng)衛(wèi)星的解決方案，并不適用于小衛(wèi)星。為此，2016年KSAT在其20個(gè)地面站址推出了KSAT Lite的服務(wù)（圖5）。

在此項(xiàng)服務(wù)中，KSAT主推的是“Baseline 3.7”，意為標(biāo)準(zhǔn)口徑為3.7m（也可以根據(jù)實(shí)際需求增大到4.2m）的天線。盡管KSAT在推出該服務(wù)之初，對(duì)于天線口徑的大小存疑，但實(shí)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，KSAT Lite能夠完美地接收到小衛(wèi)星下行的信號(hào)，原因是對(duì)于很多任務(wù)，都預(yù)留了過高的余量，而對(duì)于小衛(wèi)星任務(wù)來說，由于它們更追求效率和成本，因此不必要的余量是可以被忽略的。

盡管KSAT Lite中包括UHF和VHF頻段的服務(wù)，但這并非是KSAT Lite為用戶推薦的方案，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為使用UHF和VHF頻段，嚴(yán)重的干擾會(huì)影響用戶體驗(yàn)和服務(wù)品質(zhì)。相反，KSAT Lite對(duì)于Ka-Band的推崇有加，很可能將成為改變小衛(wèi)星測(cè)控和數(shù)傳市場(chǎng)的一個(gè)重要因素。

KSAT Lite服務(wù)吸引了不少私營(yíng)航天企業(yè)尤其是小衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注，美國(guó)維珍銀河、美國(guó)遙感衛(wèi)星公司Astro Digital、英國(guó)遙感衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商Earth-i、美國(guó)電磁數(shù)據(jù)分析公司HawkEye 360、荷蘭物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星公司Hiber、日本流星雨衛(wèi)星公司ALE等都與KSAT簽署了合作協(xié)議。2018年2月，基于美國(guó)硅谷越來越多的私營(yíng)航天公司脫穎而出，KSAT在硅谷設(shè)立了辦公室以更好地為小衛(wèi)星客戶提供服務(wù)。

（5）服務(wù)價(jià)格

針對(duì)不同客戶，KSAT提供的服務(wù)內(nèi)容以及選用的地面站口徑不同，所以并沒有公開標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)價(jià)格，但我們通過官方發(fā)布的年度財(cái)報(bào)和相關(guān)數(shù)據(jù)，以及簽署的服務(wù)協(xié)議這兩個(gè)渠道，可以對(duì)其服務(wù)價(jià)格進(jìn)行一定的推算。

首先，通過年度財(cái)報(bào)及官方數(shù)據(jù)推算。2014年KSAT公司總收入為6400萬美元，地面站服務(wù)收入占比為82%；2016年總收入為7200萬美元，地面站服務(wù)收入占比為82%。根據(jù)官方提供的數(shù)字，KSAT在2015年每日接收衛(wèi)星過頂數(shù)量為800次，2018年為1200次。假設(shè)其2014年數(shù)量為700次，2016年數(shù)量為900~1000次，則可以估算出2014年KSAT的平均每次單次過頂服務(wù)費(fèi)用為200美元，2016年KSAT的平均單次過頂服務(wù)費(fèi)用為160~180美元。對(duì)于小衛(wèi)星，這個(gè)服務(wù)價(jià)格會(huì)更低，而對(duì)于大衛(wèi)星或服務(wù)優(yōu)先級(jí)更高的衛(wèi)星，這個(gè)服務(wù)價(jià)格會(huì)更高。

其次，通過簽署的服務(wù)協(xié)議進(jìn)行推算。2012年，KSAT與NASA簽署了一項(xiàng)協(xié)議，將為日本的GCOM-W1衛(wèi)星和NASA的JPSS衛(wèi)星提供2012~2017年度的地面站服務(wù)，將使用KSAT的南極和北極站，總服務(wù)費(fèi)用約2350萬美元。如果按照每天每顆衛(wèi)星28次過頂計(jì)算，每單次過頂費(fèi)用約為460美元。

以我國(guó)的一次招標(biāo)數(shù)據(jù)作為參考——2016年，國(guó)家衛(wèi)星氣象中心風(fēng)云三號(hào)02批衛(wèi)星租用南極地面站提供數(shù)據(jù)接收服務(wù)，中標(biāo)方為KSAT公司，服務(wù)價(jià)格為282美元/單次過頂。可以看出，以上推算的結(jié)果基本合理。

2.2 SSC公司

（1）從兩極到全球

SSC與KSAT，同處北極的這兩家公司具有很多相似的特點(diǎn)：公司的前身都是在1970年前后成立，KSAT是在1967年，SSC是在1972年；而正式成立，KSAT在2002年，SSC則在2000年通過入股Universal Space Network公司，正式開始了地面站網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)；KSAT和SSC的早期用戶都是名副其實(shí)的“國(guó)家隊(duì)”衛(wèi)星；KSAT在2013年開始考慮為小衛(wèi)星提供服務(wù)，SSC在2014年也開始同樣的戰(zhàn)略部署。

而從兩家公司布站的位置來看，都是基于北極，拓展到南極，然后開始布局中低緯度地區(qū)。SSC的最北站位于總部瑞典基律納（北緯67°）和加拿大的伊努維克（68°）；最南站位于智利蓬塔阿雷納斯（南緯53°）。相比較于KSAT，SSC最南和最北的地面站緯度都略低。

圖6 SSC公司全球地面站分布

圖7 SSC公司地面站網(wǎng)全球覆蓋圖

圖8 SSC公司針對(duì)小衛(wèi)星推出“SSC INFINITY”

（2）全球地面站網(wǎng)系統(tǒng)PrioraNet

SSC的地面站網(wǎng)系統(tǒng)并非完全自主建設(shè)，其發(fā)展壯大與一個(gè)叫做通用空間網(wǎng)絡(luò)（Universal Space Network，USN）的項(xiàng)目息息相關(guān)，并且后續(xù)通過一系列合作和收購最終初步形成全球覆蓋。

USN產(chǎn)生于上世紀(jì)90年代后期，該項(xiàng)目致力于在全球具有戰(zhàn)略位置的地區(qū)建設(shè)大型且昂貴的地面站基礎(chǔ)設(shè)施，再利用地面光纖網(wǎng)絡(luò)連接控制中心。USN在設(shè)計(jì)初期并非服務(wù)于商業(yè)市場(chǎng)，這個(gè)項(xiàng)目的主要推動(dòng)力來自NASA高層，NASA希望通過將近地軌道衛(wèi)星的跟蹤服務(wù)外包給商業(yè)公司，來降低運(yùn)行成本。因此，USN最早的用戶就是NASA，為其Small Explorer (SMEX)系列任務(wù)的衛(wèi)星提供地面站網(wǎng)服務(wù)。 從NASA在2007年公布的地面站網(wǎng)圖可以看到，NASA采用了USN的3個(gè)地面站為其提供支撐。

與此同時(shí)，歐洲的SSC公司看到了相似的機(jī)會(huì)，開始開拓亞洲市場(chǎng)。1999年，SSC和USN建立了戰(zhàn)略聯(lián)盟Apriora，使得歐美的兩個(gè)地面站網(wǎng)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)走到了一起，他們一起運(yùn)營(yíng)的地面站網(wǎng)起名為PrioraNet。

2000年，SSC入股USN ，占10%的股份；2008年，SSC從智利圣地亞哥的智利大學(xué)收購了其衛(wèi)星地面站；2009年，SSC收購了USN全部股份，并與德國(guó)Blackbridge公司在加拿大北部城市伊努維克建立合資公司PrioraNet Canada；2014年，SSC收購了PrioraNet Canada的全部股份，將全球地面站網(wǎng)PrioraNet完全納入麾下（圖6、圖7）。

（3）服務(wù)于小衛(wèi)星的SSC INFINITY

2014年，SSC公司提出“重要的時(shí)間和資源管理”概念來滿足新興航天市場(chǎng)的新需求，其中就包括針對(duì)小衛(wèi)星的、不同于傳統(tǒng)的地面站網(wǎng)服務(wù)。

SSC指出，為微小衛(wèi)星市場(chǎng)服務(wù)，最大的挑戰(zhàn)是需要“顛覆現(xiàn)有的思維模式和多年來建立的心理預(yù)期”，這要求SSC必須不斷地“評(píng)估和重新評(píng)估公司的組織”，是否“對(duì)這個(gè)新興市場(chǎng)有正確的心態(tài)”。

2016年，在美國(guó)Space Symposium會(huì)議上，SSC發(fā)布了專門針對(duì)小衛(wèi)星和星座的解決方案“SSC INFINITY”。SSC INFINITY利用包括一系列高度自動(dòng)化的新技術(shù)，使用經(jīng)過優(yōu)化的5m或更小口徑的全動(dòng)態(tài)天線與小衛(wèi)星和星座進(jìn)行通信。同時(shí)SSC INFINITY推出了簡(jiǎn)化的服務(wù)協(xié)議，基于優(yōu)先級(jí)、天線尺寸、可用性和帶寬需求的不同的價(jià)格計(jì)劃，并可以根據(jù)服務(wù)和優(yōu)先級(jí)最小化服務(wù)成本。

從圖8可以看出，SSC INFINITY未來計(jì)劃在中緯度地區(qū)部署更多的地面站，以滿足小衛(wèi)星和星座的服務(wù)需求。

對(duì)于先前運(yùn)營(yíng)全球大型地面站網(wǎng)、服務(wù)于傳統(tǒng)大衛(wèi)星市場(chǎng)的SSC和KSAT公司來說，及時(shí)的調(diào)整策略，努力為微小衛(wèi)星和星座服務(wù)，是他們對(duì)市場(chǎng)的敏銳嗅覺和強(qiáng)大的全球?qū)嵙Φ捏w現(xiàn)。

（4）SSC與我國(guó)的合作

我國(guó)與KSAT公司的合作更多是直接購買服務(wù)，而與SSC公司則在海外建站方面開展了較多合作。目前為止，多個(gè)中國(guó)國(guó)家項(xiàng)目在SSC總部建設(shè)有自己的地面站，例如中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站北極接收站（圖9），該站將顯著支撐我國(guó)高分對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸工作。

3、友商聯(lián)手對(duì)抗新勢(shì)力

回到文章開頭提到的2012年SpaceOps會(huì)議上，KSAT與SSC公司合著《地面站網(wǎng)與GEO中繼衛(wèi)星對(duì)極軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)的下載》一文的事件。經(jīng)過上述分析，KSAT和SSC聯(lián)手撰寫此文的目的已非常清晰，正是因?yàn)樯弦黄恼轮刑岬降臍W洲“哥白尼”計(jì)劃，極有可能采用全激光的歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)（EDRS）解決方案，放棄X頻段的地面站直接接收方案一事。因此KSAT和SSC公司希望通過發(fā)表文章，比較地面站網(wǎng)和EDRS中繼衛(wèi)星的優(yōu)劣，來證明地面站網(wǎng)的方案更優(yōu)。下面，我們只選取部分文章的分析內(nèi)容，不做評(píng)述。

3.1合著文章的主要觀點(diǎn)

（1）覆蓋比較

地面站：考慮到歐洲地面站的位置，可以在LEO衛(wèi)星的整個(gè)歐洲境內(nèi)提供實(shí)時(shí)覆蓋。例如使用兩個(gè)現(xiàn)有的地面站就能夠提供全歐洲覆蓋，出于所有意圖和目的，這種覆蓋范圍可以提供給無限數(shù)量的衛(wèi)星，因?yàn)橹灰側(cè)萘啃枨笕绱吮ＷC，就可以靈活地添加（低成本）天線。

中繼衛(wèi)星：初始的 EDRS系統(tǒng)（2個(gè)在軌衛(wèi)星載荷）能夠提供歐洲的覆蓋，一旦LEO衛(wèi)星在EDRS LCT的視野中就可以進(jìn)行星間激光通信。該系統(tǒng)可以提供完整、不間斷的覆蓋，每軌最多約45分鐘，但隨著同時(shí)用戶越來越多將受到限制。

圖9 中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站北極接收站，正是與SSC合作建設(shè)

（2）數(shù)據(jù)傳輸

地面站：現(xiàn)有的地面站可以確保所有衛(wèi)星在整個(gè)歐洲地區(qū)的實(shí)時(shí)覆蓋，歐洲大陸上最長(zhǎng)的地面軌道距離不到4500公里，相當(dāng)于LEO衛(wèi)星大約10分鐘的飛行時(shí)間。 直接接收過程中相應(yīng)的數(shù)據(jù)量在X波段為90GByte（在未來的Ka波段系統(tǒng)中可能高出幾倍）。

中繼衛(wèi)星：假設(shè)衛(wèi)星可以在歐洲領(lǐng)土上持續(xù)傳輸10分鐘，通過中繼衛(wèi)星實(shí)時(shí)可下載的數(shù)據(jù)量將是135GByte。 但是一旦每個(gè)激光通信終端服務(wù)的衛(wèi)星數(shù)量大于2個(gè)，在歐洲通過期間發(fā)生沖突的可能性就會(huì)增大，從而不能保證實(shí)時(shí)覆蓋的程度，進(jìn)而減少了下載量。

盡管計(jì)劃在2017年和2019年推出的另外兩顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星將增加EDRS系統(tǒng)的總覆蓋面積和每日存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的總下載量以及改善延遲，但不會(huì)改變?nèi)缟纤龅倪B接限制。

（3）數(shù)據(jù)容量

地面站：鑒于地面站的全球分布，最大延遲大約為50分鐘，并且X波段的總數(shù)據(jù)量下載容量大約為3.7TByte /天。 由于額外的天線容量安裝成本低，所服務(wù)的衛(wèi)星數(shù)量對(duì)容量沒有特別的影響。地面網(wǎng)絡(luò)的最大延遲將由站點(diǎn)的數(shù)量和位置與所選軌道相結(jié)合來確定。

中繼衛(wèi)星：隨著衛(wèi)星數(shù)量的增加，中繼系統(tǒng)和地面網(wǎng)絡(luò)的容量計(jì)算方法不同，因?yàn)榈孛婢W(wǎng)絡(luò)可以更容易地適應(yīng)可預(yù)測(cè)的負(fù)載。EDRS系統(tǒng)只能為少數(shù)衛(wèi)星提供非常高的初始容量，但是如果沒有發(fā)射新的中繼衛(wèi)星，則隨著入軌LEO衛(wèi)星的不斷增多，其單星傳輸容量會(huì)大幅下降。

（4）成本考慮

歐空局投入2.75億歐元，空中客車投入超過1億歐元以完成EDRS系統(tǒng)的初期計(jì)劃，后續(xù)的兩顆衛(wèi)星每顆需要2.5億歐元，但這么大的投入?yún)s只能服務(wù)幾顆LEO衛(wèi)星而已。除非預(yù)計(jì)的服務(wù)價(jià)格水平比地面站當(dāng)前的商業(yè)模式高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，否則綁架類似哥白尼計(jì)劃中的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星“哨兵（Sentinel）”等衛(wèi)星客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中繼的收入，將不足以使整個(gè)PPP計(jì)劃能夠?yàn)檫@些投資回收成本，更不用說賺錢了。

文章分兩種情況對(duì)EDRS系統(tǒng)和地面站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行比較：EDRS作為一個(gè)完全由政府資助的項(xiàng)目，為政府項(xiàng)目提供中繼服務(wù)；EDRS作為一個(gè)服務(wù)于大量商業(yè)項(xiàng)目的系統(tǒng)，用商業(yè)收入維持系統(tǒng)開支。最終文章的結(jié)論是，KSAT和SSC公司希望有一個(gè)可讓用戶選擇的、而非由歐空局決定僅由EDRS來完成所有數(shù)據(jù)中繼接收的公平環(huán)境。文章發(fā)表于2012年，那么，最終這篇文章對(duì)ESA產(chǎn)生了什么影響？

3.2 “反擊”的戰(zhàn)果

從規(guī)劃看，哥白尼計(jì)劃中Sentinel系列衛(wèi)星有5個(gè)系列是LEO衛(wèi)星，其中：

· Sentinel-1系列衛(wèi)星都配備了LCT激光中繼終端、X頻段600Mbps的數(shù)傳終端和S頻段的TT&C終端；

· Sentinel-2系列衛(wèi)星都配備了LCT激光中繼終端、X頻段560Mbps的數(shù)傳終端和S頻段的TT&C終端；

· Sentinel-3系列衛(wèi)星都配備了X頻段520Mbps的數(shù)傳終端和S頻段的TT&C終端；

· Sentinel-5系列衛(wèi)星都配備了X頻段80Mbps的數(shù)傳終端和Ka頻段781Mbps的數(shù)傳終端；

· Sentinel-5p系列衛(wèi)星配備了X頻段310Mbps的數(shù)傳終端和S頻段的TT&C終端；

· Sentinel-6/Jason CS系列衛(wèi)星配備了X頻段150Mbps的數(shù)傳終端。

從數(shù)傳和測(cè)控配置來看，所有的衛(wèi)星都配備有X頻段和S頻段的對(duì)地通信終端，而攜帶了EDRS中繼終端的衛(wèi)星僅有Sentinel-1和Sentinel-2。

從目前實(shí)際的衛(wèi)星運(yùn)行狀況來看，Sentinel-1和Sentinel-2所使用的X頻段地面站分別是KSAT公司和歐洲一些國(guó)家宇航局位于意大利的馬泰拉站、西班牙的馬斯帕洛馬斯站和挪威的斯瓦爾巴站。

也就是說，KSAT和SSC公司2012年的那次聯(lián)手“游說”效果不錯(cuò)，KSAT最終還是拿到了Sentinel項(xiàng)目地面站服務(wù)的生意，而SSC也并沒有丟掉其傳統(tǒng)的S頻段地面站測(cè)控的合同。