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        中國低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)首星上天,要讓全球永不失聯(lián)

        2019-05-08 03:42:46韓沁珂
        衛(wèi)星電視與寬帶多媒體 2019年1期
        關鍵詞:鴻雁顆衛(wèi)星導航系統(tǒng)

        韓沁珂

        國內(nèi)首個可以滿足衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信需求的低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)——鴻雁”星座在太空中有了自己的首顆衛(wèi)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(wèi)星發(fā)射場成功發(fā)射。

        “鴻雁”星座由一個移動星座和一個寬帶星座組成,涉及300余顆低軌道小衛(wèi)星及全球數(shù)據(jù)業(yè)務處理中心,具有數(shù)據(jù)通信、導航增強等功能。它最重要的能力是,可以實現(xiàn)全天候、全時段以及在復雜地形條件下的實時雙向通信。

        按照規(guī)劃,鴻雁星座工程共三期,最終形成全球低軌移動互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星系統(tǒng)。

        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”星座建成后,智能手機將直接進入衛(wèi)星應用領域,用戶可以在地面網(wǎng)絡和衛(wèi)星網(wǎng)絡間進行切換。在海洋、山林等區(qū)域,地面網(wǎng)絡無法實現(xiàn)覆蓋,衛(wèi)星網(wǎng)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(qū)空間組網(wǎng)覆蓋、全球通信服務保障、天基導航授時服務、航空航海監(jiān)視,支持智能終端的互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)服務,實現(xiàn)“用溝通連接萬物、讓全球永不失聯(lián)”。

        低軌道衛(wèi)星星座,一般是指由多個衛(wèi)星構成的、可進行實時信息處理的大型衛(wèi)星系統(tǒng),可以實現(xiàn)通信、遙感、導航等功能。星座規(guī)模群體產(chǎn)生的效益,可能超過功能全面、性能突出的大衛(wèi)星。

        目前,全球知名的衛(wèi)星通訊星座包括銥星、全球星等。

        IRIDIUM NEXT圖片來源:IRIDIUM銥星系統(tǒng)于上世紀末發(fā)射升空,是美國銥星公司委托摩托羅拉公司設計的全球衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),系統(tǒng)由66顆衛(wèi)星組成,每顆衛(wèi)星約重700千克,衛(wèi)星圍繞六條極地圓形軌道運行,軌道高度約為780千米。

        Globalstar衛(wèi)星 圖片來源:Spacenews全球星系統(tǒng)最初是由美國勞拉公司(Loral)和高通(Qual-comm)提出的全球數(shù)字衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。后來,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(tǒng)的建設。全球星系由56顆衛(wèi)星組成,其中48顆為工作星,每8顆一組,分布在六條衛(wèi)星軌道上。

        目前,航天初創(chuàng)企業(yè)正在成為建設低軌衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的主力軍。2012年成立的美國初創(chuàng)公司OneWeb就以“建立世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座,讓每個人都能方便上網(wǎng)“為目標。

        OneWeb衛(wèi)星示意圖 圖片來源:OneWebOneWeb計劃在近地軌道部署900顆小型衛(wèi)星,組成一個互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星網(wǎng)絡,使全球范圍內(nèi)的用戶都可以通過小巧、低成本的用戶終端與衛(wèi)星連接并接入3G、LTE、5G和WiFi網(wǎng)絡。

        中國目前已有三個對外公布的通信衛(wèi)星星座,發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量預計共計744顆。除“鴻雁”星座計劃的300顆衛(wèi)星外,還有民營衛(wèi)星企業(yè)深圳航星光網(wǎng)空間技術有限公司(LaserFleet)規(guī)劃的288顆衛(wèi)星,以及中國航天科工集團“虹云工程”規(guī)劃的156顆衛(wèi)星。

        在衛(wèi)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(tǒng)、伽利略系統(tǒng)、格洛納斯系統(tǒng)和北斗系統(tǒng)。

        伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng) 圖片來源:ESA伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)由歐洲委員會和歐洲太空局共同負責,于1999年發(fā)布。該系統(tǒng)由軌道高度約2.5萬千米的30顆衛(wèi)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(tǒng)于2007年開始運營,包括28顆衛(wèi)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(tǒng)只開放俄羅斯境內(nèi)衛(wèi)星定位及導航服務,此后服務范圍拓展到全球。

        由于伽利略系統(tǒng)和格洛納斯系統(tǒng)在定位精度和覆蓋范圍上仍存在弱點,免費提供給全球使用的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)維持著一枝獨秀的狀態(tài)。

        GPS系統(tǒng)是由美國國防部研制建立的具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛(wèi)星導航系統(tǒng),可以提供車輛定位、防盜、反劫、行駛路線監(jiān)控及呼叫指揮等功能。

        作為全球最知名的衛(wèi)星導航系統(tǒng),GPS由24顆衛(wèi)星組成,包括21顆工作衛(wèi)星、3顆備用衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道高度為2萬千米,運行周期為12小時。衛(wèi)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(wèi)星。

        為維護國家安全、提升在衛(wèi)星導航領域的競爭力,中國于20世紀后期開始自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)——北斗系統(tǒng),先后建成分別為中國和亞太地區(qū)提供服務的北斗一號和北斗二號系統(tǒng)。

        12月27日,中國北斗三號基本系統(tǒng)完成建設,于當日開始提供全球服務,北斗系統(tǒng)正式邁入全球時代。目前北斗三號包括19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),預計到2020年底,將完成全部30顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng),系統(tǒng)服務性能將得到進一步提升。

        北斗系統(tǒng)衛(wèi)星運行軌跡 圖片來源:北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)按照規(guī)劃,到2035年,中國還將建成以北斗系統(tǒng)為核心,更加泛在、融合、智能的綜合定位導航授時(PNT)體系。

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