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國內首個物聯網星座初步實現組網運行 百毫瓦時代開啟衛星通信消費級市場

2019-08-17 16:22:09  來源:中央廣電總臺國際在線  編輯:鄭思雯   責編:陳晨

  2019年8月17日12時11分,酒泉衛星發射中心,北京國電高科科技有限公司(以下簡稱“國電高科”)研製的天啟·滄州號(又名“忻中一號”)衛星,由首次發射的捷龍一號商業火箭成功送入太空。該衛星是天啟星座的第三顆業務星,它的成功入軌,標誌著天啟物聯網星座實現初步組網運行。13時47分,衛星按預定軌道和時間過精河測控站,地面順利收到衛星遙測信號,遙測顯示衛星按程控正常運行,成功完成所有既定動作。後續,將繼續展開衛星在軌任務計劃。

  撬動萬億物聯網市場,開啟商業航天應用新階段

  據悉,作為我國第一個實現組網運行的物聯網星座,“天啟星座”是國電高科秉承“萬物互聯,星座護航”理念,採用更高效的通信體制和頻譜效率,力求為用戶提供可靠、經濟的衛星物聯網服務和行業解決方案的重要成果。天啟星座由38顆低軌道、低傾角小衛星組成,其中36顆採用軌道高度900km、軌道傾角45度,每一軌道面6顆衛星,共6個軌道面;另外還有2顆太陽同步軌道衛星。

  值得一書的是,國電高科在衛星發射前,就取得了相關主管機構頒發的衛星通信頻率許可證和增值電信業務經營許可證,成為目前國內民營企業當中唯一同時擁有此類資質的企業。

  天啟星座初步組網運行後,時間分辨率將達到4小時(即能夠支持全球任意地點一天6次信號傳輸)。據悉,今年年底前,天啟星座還將陸續發射5顆衛星,屆時時間分辨率可達到一小時內,滿足星座規劃40%業務量的需求,並計劃于2020年完成全部38顆衛星的發射組網,達到全球業務實時覆蓋能力。

  物聯網作為繼計算機、互聯網之後世界信息產業發展的第三次浪潮,將是下一個推動世界高速發展的“重要生產力”,產生通信網之後的另一個近百萬億級市場。而麥肯錫報告指出,天基物聯網也將達到數萬億級市場規模。

  國電高科董事長呂強指出,到2021年前,全球將有超過200億台物聯網終端,僅硬體市場的產值就會達到3.4萬億美元。如果天基物聯網在其中佔有10個百分點的份額,絕對值也將達到3400億美元,幾乎可以和今天整個全球航天產業的年產值比肩(按照美國衛星產業協會發佈的報告,2018年全球航天產業總產值為3600億美元)。如果把通信服務、增值服務收入考慮在內,天基物聯網的產值將有更大的想象空間。

  衛星物聯網產業發展迅速,以中、美為代表的各宇航企業規劃了幾十個低軌衛星星座,依託低軌星座具有覆蓋廣、低延時、高可靠性等特點,提供低成本、高效能的衛星物聯網服務。“天啟星座”作為中國天基物聯網建設的先行者,率先撬動這一萬億級市場,對我國航天事業特別是商業航天事業具有重要意義。

  國電高科表示,隨著天啟星座的組網運營,在陸續完成海洋牧場、水文監測等行業的示範性應用之後,將繼續在集裝箱運輸監測、國家電網監測、環境監測、森林防火監測、農業物聯網監測等數十個不同應用領域開展衛星物聯網星座的示範性應用和初步規模化商業運營,為後續天啟物聯網星座的全面商業化運營打下堅實的基礎。

  這顆衛星的入軌和天啟星座服務的啟動,意味著商業航天在這個細分市場上的產業生態有一個好的開始。不過這也僅僅是開始。商業航天的繁榮壯大,還取決於後續的星座運營。良好的運營將持續帶動衛星製造和發射服務的長期發展。

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天啟星座運行模擬圖

  解決“痛點中的痛點”,開創衛星通信百毫瓦時代

  “萬物互聯”,“聯”是基礎和前提。目前,地面運營商網絡僅覆蓋陸地的20%,即有人活動的區域。作為物聯網主戰場的許多應用場景卻發生在地面運營商不能覆蓋的這80%陸地及海上和空中,且終端常呈分散狀分佈。而全球覆蓋的低軌通信星座恰好能解決這個痛點。

  同時,物聯網服務要求小型化、低功耗、低成本,其中,終端的收發功率對物聯網應用來說極為重要,決定了物聯網應用的成本和效率。而衛星運行在距離地球幾百至三萬多公里之外,由於信號微弱,衛星應用行業一直以來的痛點是重量大、功率高、價格高。在這一輪商業航天熱潮中,亟待創新者解決這一矛盾。

  天啟星座的一大亮點正是在技術上實現了百毫瓦級終端的突破。傳統的衛星通信終端,都難以做到1瓦以下的功率級別,天啟星座的目標是通過獨特的通信體制將終端發射功率控制在100~500毫瓦,通過對今年6月發射的天啟三號衛星進行在軌測試,在低傾角的條件下,終端發射功率僅需500毫瓦仍然能保持90%以上的接入成功率,並行用戶接入數量也滿足設計要求。這個功耗水平基本與地面移動網解決方案的物聯網終端相當,從而為天基物聯網的應用開闢了廣闊前景。

  國電高科表示,其研製中的50kg級衛星,對應的終端功率有望降低到100毫瓦甚至更低,大大低於目前所有衛星通信的功耗水平,逼近地面網絡通信水平。

  百元終端,推動衛星通信服務進入消費級時代

  衛星通信服務,長期以來受制于終端價格昂貴和資費高而難以進入普通消費者市場。以衛星電話為例,海事衛星電話在電商平臺上的均價為5000元左右,而國產天通衛星電話價格則普遍高於10000元。

  物聯網終端需要大量部署,數量未來將達到百億級別,如果運營商及設備提供商不能實現終端的低成本化,在物聯網領域就難以獲得大規模的應用。

  國電高科表示,芯片化量產後其通信終端價格最終可以控制在人民幣300元以內,資費標準與短信相當,這就為衛星通信服務進入消費級市場奠定了堅實的基礎。

  未來,國電高科將繼續加大在衛星物聯網通信終端和行業解決方案等各方面的研發力度,快速實現終端的規模化生產,大幅降低相關成本,“目標是將終端價格做到100元級別,那個時候,衛星通信服務就能夠真正成為大眾消費行為”,呂強對此充滿信心。(圖/國電高科  文/樂瑜)

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