作者:倪思洁 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/4/16 19:07:26
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实践十三号升空:坐着飞机上着网 离现实还多远

 

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。这是我国首颗高通量通信卫星,通信总容量达20G,超过我国已研制发射的通信卫星容量总和。由此,我国进入了“高通量元年”。

“实践十三号卫星采用天地一体化设计理念,其中一项重要业务就是提供高速‘动中通’。”实践十三号卫星工程总师刘方说。

所谓“动中通”,是指车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中的卫星通信保障。如今,实践十三号发射升空后,我们离“坐着飞机上着网”还有多远?

“动中通”难在哪?

每天,我国平均飞机乘客超过120万人,平均铁路客运量达到760万人。

“但现在,乘客的上网体验非常不佳,飞机机舱内无法上网,高铁列车上手机信号时断时续,游轮驶离港口后变成信息孤岛,乘客随时随地上网的需求长期得不到满足。”刘方说。

为了解决这样的问题,一些航空公司为飞机等高速移动载体装配无线路由器、服务器、机顶信号接收天线,形成“天地互联”。“但他们大多还是依赖于地面基站。”飞象网CEO项立刚告诉记者。

这样的“互联”是地面的天线把无线电波“打”到飞机上,用户在飞机上连接到飞机WiFi后,飞机用机器把信号调到地面的频率上,再通过飞机天线把信息传递下来。在飞机运动过程中,地面的一个个基站以“接力”的方式保证乘客能持续接收到信号。

但是目前,由于地面移动网络无法实现全面覆盖,或即使能覆盖、但跨越不同区域导致切换过于频繁,难以为高速交通工具提供服务。正是由于这样的原因,导致用户上网体验不佳。

实践十三号能干啥?

从1970年第一颗人造地球卫星东方红一号发射升空起,我国通信卫星的研制与应用经过40多年的发展,取得了较大的成就。但与美欧等强国相比,在卫星技术水平、产业规模等方面还有较大差距。

例如,“国内民商通信卫星多为传统的C、Ku频段转发器,容量有限;通信卫星平台整星功率及有效载荷功率与国际先进水平差距明显;在宽带多媒体通信卫星、移动多媒体广播等新领域的应用尚属空白等等。”国防科工局系统工程司副司长赵坚说。

实践十三号卫星系统总指挥周志成表示,实践十三号卫星首次在我国高轨卫星上使用电推进,无需消耗化学推进剂,卫星承载能力显著提升;首次在我国卫星上应用Ka频段多波束宽带通信系统,通信总容量超过20G;首次在我国高轨卫星上搭载激光通信系统;首次在我国高轨长寿命通信卫星上百分之百工程化应用国产化产品;首次在我国卫星上将技术试验和示范应用相结合,加速科研成果的应用转化。

“实践十三号卫星,通过多波束无缝切换配合机载、车载或船载终端的自动跟踪捕获功能,可以为航空、航运、铁路等各类交通工具上的乘客联通世界,彻底改善上网体验。”周志成说。

记者了解到,实践十三号卫星在完成一系列在轨试验后,将作为中星16号卫星开展Ka频段宽带通信系统的应用推广。实践十三号卫星设计有26个用户点波束,总体覆盖我国除西北、东北的大部分陆地和近海近200km海域。用户终端可以方便快速地接入网络,下载和回传速率最高分别达到150M和12M。

3年部署国内2400架民航

目前,我国已形成固定通信广播、移动通信、数据中继等卫星通信技术服务体系。“在轨民(商)通信卫星16颗,转发器总数量达273个,构建了北京、香港、喀什三地互联互通、互为备份的卫星测控和业务监测网络,建成了连接南亚、非洲、欧洲和美洲的卫星电信港,基本形成了全球化的卫星通信服务能力。”赵坚说。

他介绍,全国直播卫星开通用户已超过7000万户,目前,“机载卫星直播广播电视接收与服务系统”已研发成功,预计在3年时间内该系统可部署在国内2400架民航客机上,并可以在船舶、高铁等进行推广使用。

在国际上,我国的卫星通信业务也已经拓展至30多个国家和地区,“中国卫星通信集团公司在全球卫星固定服务运营商中的综合排名跃升到了第六位,市场影响力大幅提升。”赵坚说。

不过,在项立刚看来,20G的容量虽然已经很大,但要满足更多飞机或其他高速移动载体的需求,还有很长的路要走。

据中国航天科技集团五院通信卫星事业部消息,下一步,我国还将研制百G乃至1T以上容量的通信系统。

赵坚介绍,到“十四五”时期,我国将新增建设22颗通信广播卫星,其中全新研制的通信卫星有5颗,分别是L移动多媒体广播卫星、大容量宽带通信卫星、超大容量宽带通信卫星、高承载比宽带通信卫星、全球移动通信星座科研星。

“例如,超大容量宽带通信卫星主要用于满足教育部提出的远程教育容量需求,同时兼顾远程医疗、应急救灾等公益应用,并牵引个人和企业宽带多媒体接入等商业应用,采用东方红五号平台,整星容量超过100G。”赵坚说。

赵坚表示,当今和今后一段时期内,是我国卫星通信产业实现跨越发展的机遇期。“我国通信卫星事业的发展离不开政府和企业的参与,如何充分发挥好企业的主体作用,搭建更好的平台,也是我们后续工作的重点。”赵坚说。

 
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