网站公告: 环亚手机客户端下载-ag88环亚娱
新闻动态您当前的位置:官网首页 > 新闻动态 >

我国首个卫星物联网完成第一阶段建设,超越SpaceX“星链”还有多远?

更新时间:2020-10-28 08:12

肺腑之言,我国首个卫星物联网——“行云工程”完结第一阶段建造的音讯成为了一大焦点。

“行云工程”,由我国航天三江集团于5月12日发射成功,估计下一年研制和发射12颗卫星,并将于2023年前后建造完结由百余颗卫星组成的“物联网星座”。2025年次品“康庄大道—制作—运营—运用—服务”五位一体的天基物联网工业生态,为全球用户供给低本钱、高质量的天基物联网运用处理方案。

规划一出,一会儿又点着了“卫星物联网”、“天基物联网”的一把火。不少人纷繁高喊:我国批产卫星互联网“组网”年代何时到来?

3434

现在第一阶段建造使命的全面完结,“行云工程”两颗实验卫星现在已在轨验证了多项要害核心技能,其激动人心之处在于:

1)完结了我国低轨卫星物联网星座的星间激光通讯“零打破”,在此基础上,意味着不需求依靠地上基站的转传,然后进步通讯服务的实时性。

2)两颗卫星还在国内初次选用星载数字多波束通讯载荷,完结了卫星海量短数据接入。

卫星物联网是什么?

卫星互联网是开放卫星通讯的互联网,具有广掩盖、低延时、宽带化、低本钱等特征。卫星互联网工业链首要包含了卫星制作、卫星发射、地上设备、卫星运营及服务四大环节。

图表1:卫星互联网特征剖析

依照轨迹高度,卫星主首要分为低轨、中轨和高轨三类,其间低轨卫星因为传输延时小、链路损耗低、发射坏处、运用场景丰厚、全体制作本钱低,十分合适卫星互联网事务的开展。

图表2:卫星轨迹细分分类

卫星物联网为何能“大火”?

人们建造卫星互联网的测验,始于20世纪90年代。彼时,包含美国铱星(Iridium)、全球星(Globalstar)、轨迹通讯(Orbcomm)以及比尔·盖茨所出资的Teledesic在内的多家公司,都曾企图发射低轨卫星(或称“近地轨迹卫星”,轨迹高度160km-2000km),树立一个天基网络、出售独立的卫星电话或上网终端,与地上电信运营商比赛用户。

图表3:卫星互联网演进阶段

但在几十年前,有些硬伤无法处理,本钱更是难以承受之重。

在20世纪90年代提出的项目遭受波折后,通过近20年相对安静的时期,在2014年至2016年期间呈现了一股新的开展浪潮,即大型低地球轨迹(LowEarthOrbit,LEO)卫星星座供给全球宽带接入。

与上一代体系比较,这些体系的首要差异在于更为先进的数字通讯有效载荷、高档调制方案、多波束天线和更杂乱的频率复用方案,这些要素都使得体系功能获得了极大提高,一起也下降了各载荷制作与发射本钱。

而近些年,高通量卫星等技能的老练和本钱的下降,则现已让卫星互联网成为了方针和本钱重视的“风口”。

比方最近我国“行云二号”01星与02星组成的卫星物联网星座,就完结了星间激光通讯“零打破”,是星间激光通讯在我国卫星物联网星座上的初次成功运用。

“激光通讯”康庄大道可大幅下降衔接推迟,为打造更强壮空基互联网的方针迈出了重要一步。这种通讯方法带宽极高,而且可以长距离高速传输很多数据。据航天科工集团四院“行云工程”负责人杜利介绍,“行云工程”两颗卫星在空中都是每秒7.8、7.9公里第一宇宙速度,精准的双向通讯难度超高,但终究霸占了下来。

除了技能和本钱方面的考虑,巨大商场的引诱也成为了招引全球科技巨子们进军的一大推力。2020年4月20日,我国官方更是正式把卫星互联网纳入了新基建范畴。现在有了“造星”才能、频率资质和商业才能等多个方面的加持,多个卫星公司都在转向卫星物联网。

现在阶段,卫星物联网商场首要趋向于与地上通讯交融开展,扩展掩盖规划,完结高效率、低延时、海量数据的高频段宽带物联网。

依据猜测,2020年至2030年,将是卫星互联网开展的“黄金窗口期”。一场“圈天比赛”,现已悄然开端。

国内:“鸿雁星座”“虹云工程”两大主力

低轨卫星星座体系具有高稳定性、低时延、不依靠地上基础设施、轻量化终端以及全球掩盖等长处。

上半年,卫星互联网被划为“新基建”信息基础设施之一,我国卫星互联网加速建造。现在,国内低轨卫星工业处于起步期;未来,技能晋级以及商业形式的立异都将影响更多的本钱投入低轨卫星这个范畴。

低轨卫星方面,我国也有两大要点工程,航天科技的“鸿雁”星座和航天科工的“虹云”工程。详细包含:

- “鸿雁”星座(300多颗,一期估计2022年建成并投入运营)

- “虹云”工程(156颗,十四五中期完结六合交融体系并抵达运营条件)

- “行云”工程(80颗,分为α、β、γ三个阶段,现在α阶段)

民营方面,以银河航天、九霄微星、星际荣耀、蓝箭航天、翎客航天等为代表的民营航天公司也正加速布局。银河航天曾提出“银河系”AI星座方案。本年6月初,它完结了全球初次通过低轨卫星互联网链路完结运营商公网中5G基站的注册和测验。不久前,其卫星智能超级工厂正式落地江苏南通,估计年产能300-500颗卫星。九霄微星正蓄势待发,其卫星研制基地工厂将于2021年开端建成投产,到时方案年产百颗以上百公斤级卫星。

卫星

到现在,我国星座方案中组网数量在30颗以上的低轨卫星项目已达10个,项目规划总卫星发射数量抵达1900颗。地球近地轨迹可今天约6万颗卫星,而低轨卫星所首要选用的Ku及Ka通讯频段资源也逐渐趋于饱和状态。

现在,我国卫星互联网职业与全球领先水平仍具有距离。无论是在轨卫星数量仍是方案发射数量,我国的卫星数量都低于美国。像美国那样,以工业化形式批量生产卫星的形式,将是国内卫星制作商的开展方向。

不过,我国正逐渐测验打破卫星互联网要害技能,航天企业也正加速低轨卫星互联网商场布局,多个低轨卫星星座方案相继发动。

据相关方案发表,估计我国2022年合计在轨低轨卫星规划达800余颗(包含央企方案和民营商业公司)。未来,这些“排头兵”们仍需推进低本钱、高通量卫星快速开展,加速低轨卫星组网进程。

国外:SpaceX具有最多卫星数量

当时,国内外卫星互联网已纷繁打开布置,一场环绕卫星发射“通行证”的太空资源争夺战正在悄然打开。

OneWeb、O3b、SpaceX、Telesat等多家国外企业已提出卫星互联网方案,而波音、空客、亚马逊、 Google、Facebook也现已纷繁出资低轨卫星通讯范畴。其间,O3b星座体系是现在全球仅有一个成功投入商业运营的中地球轨迹(MEO)卫星通讯体系;SpaceX公司是全球迄今为止具有卫星数量最多的商业卫星运营商。

卫星

揭露材料显现,Starlink与Oneweb本年别离方案入轨1440与360颗互联网卫星,2021年开端正式商用运营。

Starlink从美国本乡开端,分三阶段完结全球掩盖。依据SpaceX官网信息,Starlink方案于2020年为北美区域供给通讯服务,2021年将其服务规划敏捷扩展全球。Starlink方案发射数量抵达4.2万颗。

10月24日周六,SpaceX宣告成功地将第15组共60颗Starlink卫星布置到了低轨宽带星座上。至此,SpaceX已发射的“星链”卫星总数为895颗。

肺腑之言,“太空狂人”马斯克还在交际媒体上宣告,等最新一批卫星抵达特定方位后,开放“星链”的卫星互联网揭露测验即可施行。这意味着其开端具有对群众服务才能,为整个卫星互联网打出了第一个“样板”。

Oneweb星座建造也分3个阶段打开,方案发射2648颗卫星,2021年供给全球服务。

亚马逊的Kuiper星座方案发射数量为3236颗。9月末,铱星通讯(Iridium Communications)宣告与亚马逊AWS树立合作关系,开发名为CloudConnect的卫星物联网。

加拿大卫星通讯公司Telesat方案到2022年树立一个由300颗卫星组成的星座。上一年,公司与加拿大政府签署了一项为期十年的9亿加元合同。

详细来看,各个卫星星座体系在轨迹方位、可视卫星数量、频率分配、波束特性、布置和预期可扩展战略等方面也各有不同。

比方OneWeb运用传统的极轨迹星座装备来供给全球掩盖,而SpaceX和Telesat都运用多轨迹组合装备。与SpaceX和OneWeb体系(别离支撑终端仰角为40度和55度)比较,卫星数量最少的Telesat体系以较低的仰角(20度)充分。

图:OneWeb、Telesat、SpaceX可视卫星数量随纬度的改变

(图:OneWeb、Telesat、SpaceX可视卫星数量随纬度的改变)

频率分配方面,SpaceX和OneWeb都运用Ku频段作为其卫星到用户链路(上行链路和下行链路),而卫星到地上站则在Ka波段下行和上行链路中进行频谱分配。OneWeb对用户下行链路运用RHCP极化,对用户上行链路运用LHCP;SpaceX对上行链路和下行链路运用RHCP,而LHCP用于遥测数据。

比照

(图:SpaceX、OneWeb、Telesat三个低轨星座的波束特性比较)

展望:像造车晕厥“造星”不再遥不行及

明显,卫星将越来越成为助力“万物互联”的要害一环。展望未来,低轨卫星通讯具有广泛运用场景,典型运用场景包含低轨卫星互联网、航天互联网、车联网、基站回传以及天基物联网等。2022年全球低轨卫星互联服务商场规划约1100-2000亿美元。

在宣告我国首个卫星物联网完结第一阶段建造的同一天,10月19日,我国航天科工发布“十四五”开展规划。其间,在卫星及运用工业方面,杰出天基互联网/物联网要害技能验证先发优势,服务我国六合交融信息网络建造需求;推进卫星低本钱批量化制作工业链布局,持续开展系列化特征载荷产品,推进空间信息运用服务国家经济社会开展、服务群众日常日子;2023年前开端完结行云工程建造,2025年次品“康庄大道—制作—运营—运用—服务”五位一体的天基物联网工业生态,为全球用户供给低本钱、高质量的天基物联网运用处理方案。

现在,全球正处于人造卫星密布发射前夕。估计到2029年,地球近地轨迹将布置总计约57000颗低轨卫星,而低轨迹轨位可用空间将所剩无几。空间轨迹和频段作为可以满意通讯卫星正常充分的先决条件,现已成为各国卫星企业争相抢占的要点资源。

 图表5:2029年全球近地轨迹卫星布局及占比(单位:颗,%)

麦肯锡曾猜测,估计在2025年前,天基物联网产量可达5600亿美元至8500亿美元;美国最威望卫星职业咨询公司NSR更是猜测,2022年将有1亿至2亿台物联网设备有接入卫星的需求;在未来10年,亚洲将成为天基物联网收入复合增长率仅有超越10%的区域。

在全球高度重视卫星互联网布局的前提下,卫星互联网工业向高频段化、网络安全化、新式运用落地开展的趋势安全。在技能方面,毫米波芯片技能、GaN工艺、立方星和软件界说卫星技能架构等多个方面的提高都将对卫星的制作、迭代和推行发生重要影响。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考材料:https://www.qianzhan.com/analyst/detail/220/200605-8b8e411b.html

https://www.qianzhan.com/analyst/detail/220/200608-585f941f.html

https://t.qianzhan.com/caijing/detail/200913-f4d106de.html

https://finance.sina.com.cn/stock/stockzmt/2020-07-07/doc-iircuyvk2542951.shtml

https://t.cj.sina.com.cn/articles/view/6192937794/17120bb4202001eabh?cre=tianyi&mod=pcpager_tech&loc=2&r=9&rfunc=28&tj=none&tr=9

http://m.elecfans.com/article/1230205.html

【返回列表页】
地址:广东省广州市天河区88号    电话:    传真: