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銀河航天首發(fā)星完成3分鐘視頻通話測試——衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)來了
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【世界機(jī)械網(wǎng)】 時(shí)間：2020-06-13 來源：中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng) 【收藏本頁】
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圖① 銀河航天首發(fā)星技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在工作。 圖② 2020年1月16日，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，銀河航天首發(fā)星即將發(fā)射。（資料圖片）圖③ 銀河航天首發(fā)星的“太陽翼”呈展開狀態(tài)。（資料圖片）
不久前，銀河航天（北京）科技有限公司（以下簡稱“銀河航天”）首發(fā)星首次實(shí)現(xiàn)3分鐘以上通信應(yīng)用試驗(yàn)。工作人員使用手機(jī)連接銀河衛(wèi)星終端提供的WiFi熱點(diǎn)，通過這顆5G衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了3分鐘視頻通話。
這次通話注定將在中國商業(yè)航天史上留下濃墨重彩的一筆。這說明，中國商業(yè)公司自主研發(fā)的首顆低軌5G衛(wèi)星真的要來了。此前，2月16日，銀河航天首發(fā)星在軌30天后成功開展通信能力試驗(yàn)，在國際上第一次驗(yàn)證了低軌Q/V/Ka等頻段通信。
中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)邁大步
商業(yè)航天作為典型的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，具有顯著的技術(shù)牽引及產(chǎn)業(yè)帶動作用。近年來，美國積極推動商業(yè)航天發(fā)展，SpaceX（太空探索公司）、藍(lán)色起源等商業(yè)航天企業(yè)飛速發(fā)展，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、太空旅游箭在弦上。
在這次“太空賽跑”中，中國商業(yè)航天沒有缺席。1月16日，銀河航天首發(fā)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，它不僅是中國首顆通信能力達(dá)10Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星，也是全球首顆低軌高頻毫米波衛(wèi)星。
發(fā)射當(dāng)天，銀河航天（北京）科技有限公司創(chuàng)始人徐鳴激動地在朋友圈上發(fā)了一組圖片，圖片里的衛(wèi)星赫然寫著“做一家好公司”6個(gè)字。徐鳴說，“做一家好公司”是銀河航天創(chuàng)立的初心。一家好公司既要展現(xiàn)科技的力量，又要真正關(guān)懷人性，找到科技與人文的交叉點(diǎn)。“首發(fā)星成功發(fā)射意味著公司在這條路上開了一個(gè)好局。”
事實(shí)上，創(chuàng)辦銀河航天已經(jīng)是徐鳴第二次創(chuàng)業(yè)了。此前，他曾與伙伴聯(lián)合創(chuàng)辦獵豹移動，并推動公司成功上市。
首次創(chuàng)業(yè)成功后，徐鳴一直在期待新的挑戰(zhàn)。2016年，國務(wù)院發(fā)布《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《2016中國的航天》白皮書，鼓勵(lì)引導(dǎo)民間資本參與航天科研生產(chǎn)，大力發(fā)展商業(yè)航天和衛(wèi)星商業(yè)化應(yīng)用。
徐鳴等待多時(shí)的機(jī)會終于來了。2018年4月份，醞釀已久的銀河航天正式投入運(yùn)營，用了不到兩年時(shí)間，就完成了低軌寬帶通信衛(wèi)星從設(shè)計(jì)、研發(fā)、發(fā)射到通信能力試驗(yàn)的全過程，使銀河航天成為國內(nèi)目前估值最高的商業(yè)航天企業(yè)之一。
跨界人才結(jié)構(gòu)夯實(shí)創(chuàng)新基礎(chǔ)
一家初創(chuàng)公司要從零開始做中國首顆通信能力為10Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星，看起來是“天方夜譚”。不過，徐鳴信心十足。因?yàn)椋煌谌魏我患覀鹘y(tǒng)航天企業(yè)，在銀河航天隊(duì)伍中同時(shí)存在著互聯(lián)網(wǎng)人與航天人，這種跨界人才結(jié)構(gòu)是徐鳴的底氣所在。
在過去兩年時(shí)間里，來自傳統(tǒng)航天領(lǐng)域的人才完全換了一種全新工作方式，開始嘗試互聯(lián)網(wǎng)式的“小步快跑”“快速迭代”；對于此前從事互聯(lián)網(wǎng)科技的人才來說，這相當(dāng)于進(jìn)入一個(gè)新領(lǐng)域，將晦澀難懂的航天科技轉(zhuǎn)化為“簡易輸出”，賦予其新的活力。讓不同人才從不同角度看待同樣的問題，這是銀河航天成功創(chuàng)新的內(nèi)在基因。
徐鳴表示，互聯(lián)網(wǎng)“小步快跑”“快速迭代”的工作模式，讓銀河航天在首發(fā)星研制過程中開展了大量低成本嘗試，如模塊化設(shè)計(jì)、定制化接口芯片、工業(yè)化生產(chǎn)加工等，大大降低了研發(fā)成本，縮短了研制周期。
作為創(chuàng)業(yè)公司，銀河航天從創(chuàng)立之初就通過創(chuàng)新努力尋求突破的機(jī)會。尤其是當(dāng)前，Ku/Ka頻段資源已趨于飽和，隨著頻率協(xié)調(diào)難度日益加大，國際商業(yè)通信衛(wèi)星正逐步向更高頻段發(fā)展。在這方面，銀河航天敢為人先，在首發(fā)星中使用技術(shù)難度很高的Q/V/Ka等頻段。由于沒有可借鑒的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，這無疑是一場充滿挑戰(zhàn)的征程。
Q/V/Ka等頻段作為毫米波頻段中最適合開展衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的頻段，擁有更寬的帶寬。
“如果把利用毫米波傳輸?shù)男畔⒗斫鉃槁飞系能嚵鳎敲蠢肣/V/Ka等頻段的帶寬意味著車更快、路更寬，車流量更大，這同時(shí)意味著我們需要更高超的筑路技術(shù)。”徐鳴說，要想讓路上跑更多車，修建高架橋，讓橋上、橋下同時(shí)通車是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。因此，為實(shí)現(xiàn)10Gbps通信速率目標(biāo)，銀河航天也修建了“高架橋”，即采用頻段雙極化技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信速率翻倍。
此外，為提高系統(tǒng)靈活性，銀河首發(fā)星還在用戶發(fā)射段采用多端口放大器（MPA）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)波束間容量的動態(tài)分配。這也是我國首個(gè)寬帶Ka頻段MPA在軌應(yīng)用，并且所有元器件均實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。
寬帶衛(wèi)星通信需求亟需滿足
如今，一個(gè)屬于商業(yè)航天的時(shí)代正在悄然到來。
目前，全球仍有約80%的區(qū)域（包括海洋和偏遠(yuǎn)、欠發(fā)達(dá)地區(qū)等）近50%的人口無法上網(wǎng)。一方面，這些地區(qū)往往基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，大規(guī)模建設(shè)地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)投入巨大，投入產(chǎn)出比嚴(yán)重失衡，衛(wèi)星通信將為這些區(qū)域和人口的網(wǎng)絡(luò)覆蓋提供一種低成本解決方案；另一方面，海域、空域與地面網(wǎng)絡(luò)連接的難度很大，天基互聯(lián)網(wǎng)是已知的唯一解決方案。一個(gè)很有代表性的數(shù)據(jù)是，截至2018年底，我國有近4000架民航客機(jī)，不過由于我國機(jī)載通信業(yè)務(wù)仍處于起步階段，其中約90%無法實(shí)現(xiàn)后艙網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
巨大的互聯(lián)網(wǎng)鴻溝對寬帶衛(wèi)星通信提出了更高要求。有預(yù)測顯示，中國5G產(chǎn)業(yè)規(guī)模將于2025年超過3萬億元，2030年將超過6萬億元，預(yù)計(jì)可帶動10萬億元規(guī)模的相關(guān)產(chǎn)業(yè)收入。這意味著，未來5G衛(wèi)星將作為一種有效解決方案，與地面5G網(wǎng)絡(luò)形成互補(bǔ)，打造天地融合的5G網(wǎng)絡(luò)。
值得注意的是，由于衛(wèi)星通信服務(wù)區(qū)域廣，且不受地球表面地理環(huán)境影響，以低軌寬帶衛(wèi)星星座為代表的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)不僅將成為5G乃至6G時(shí)代實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重要解決方案，還有望成為航天、通信、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的重要趨勢和戰(zhàn)略制高點(diǎn)，為國家及地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新動能。
專家表示，隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，近年來各國紛紛將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提升為國家戰(zhàn)略，并吸引了一批航天及互聯(lián)網(wǎng)巨頭涌入。以美國為例，SpaceX、亞馬遜等公司紛紛布局。SpaceX率先布局巨型星座，并已成功發(fā)射420顆衛(wèi)星，標(biāo)志著美國在該領(lǐng)域進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段。在當(dāng)前的國際環(huán)境下，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)必須提速。
商業(yè)航天迎來巨大產(chǎn)業(yè)機(jī)遇
如今，銀河航天的創(chuàng)新步伐正在不斷加快。
“中國的航天創(chuàng)業(yè)公司其實(shí)都很弱小。”徐鳴說，只有突破硬核科技，在技術(shù)上做到“靠譜”，才能解決阻礙公司發(fā)展的根本性問題。“正因?yàn)榇耍覀冊谝咔槠陂g依舊堅(jiān)持研發(fā)，在很多關(guān)鍵技術(shù)上取得了進(jìn)展。”
徐鳴表示，下一步公司將通過載荷數(shù)字化，將摩爾定律引入通信衛(wèi)星領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新加速，提升“星上算力”，全面加快衛(wèi)星技術(shù)迭代，并通過通信衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用層面創(chuàng)新，盡快推動衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面5G網(wǎng)絡(luò)“無縫融合”。
徐鳴認(rèn)為，隨著我國科技水平整體進(jìn)步和政策、市場逐步開放，很多領(lǐng)域均出現(xiàn)了巨大的商業(yè)機(jī)會。“從某種程度上來說，航天可能是未來大規(guī)模工業(yè)體系的代表。”
首發(fā)星是這家公司邁出的第一步，徐鳴對未來充滿信心。
“這是一個(gè)屬于商業(yè)航天的時(shí)代。在市場方面，中國航天工業(yè)產(chǎn)值高達(dá)3000億元；在制造方面，中國擁有全球領(lǐng)先的制造能力。以衛(wèi)星生產(chǎn)為例，未來在衛(wèi)星批量生產(chǎn)中，中國高素質(zhì)的技術(shù)工人以及全球領(lǐng)先的制造能力將顯現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。”徐鳴說。
此外，中國航天產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展也為商業(yè)航天提供了有力支撐。“在首發(fā)星研發(fā)、生產(chǎn)過程中，不少元器件均創(chuàng)新使用了工業(yè)級或汽車級產(chǎn)品，可在實(shí)現(xiàn)相同功能的前提下大幅降低成本。”徐鳴表示，“未來銀河航天將與國內(nèi)相關(guān)企業(yè)共同探索低成本衛(wèi)星部組件設(shè)計(jì)及量產(chǎn)新模式，推動整個(gè)生態(tài)鏈逐步完善。”
“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被納入‘新基建’無疑將進(jìn)一步加速整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的發(fā)展，對于助力5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、培育數(shù)字太空經(jīng)濟(jì)具有重要意義。民營商業(yè)航天企業(yè)要發(fā)揮自身優(yōu)勢，助力我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。可以預(yù)見的是，隨著我國航天產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)一步開放，商業(yè)航天有望迎來新一輪加速發(fā)展。”徐鳴說。（經(jīng)濟(jì)日報(bào)·中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 王軼辰）
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