全球在軌衛星4000多顆,天上的衛星算不算多?為何要建低軌衛星互聯網?未來的通信是否一定會用上衛星?建設衛星互聯網,機遇和挑戰在哪里?
澎湃新聞(www.thepaperc.cn)記者日前在上海專訪了NI亞太區商業航天行業負責人劉金龍。劉金龍在航空航天與國防行業相關測試業務上有16年的經驗。他曾深度參與國內第一家商業衛星公司創新測試體系的建立,見證了這些創新測試技術支撐國內第一顆商業衛星的成功發射并實現20顆衛星以上的星座組網過程。
劉金龍
劉金龍在回答前述問題時表示,衛星并非最終需求,發射衛星也不是最終目的。天上的衛星多不多,評判依據是衛星服務是否滿足了人們的需求。
目前來看,無論是遙感衛星還是通信衛星,數量“供給不足”。“發射數百顆低軌衛星就可能覆蓋全球,但在任意一個點上,一旦打電話的人多了就服務不了了。為什么要發幾萬顆衛星也是這個道理。”
劉金龍表示,如果從通信的角度看,甚至和中國的地面基站數量相比,“幾萬顆衛星其實一點也不多”。
而目前,全世界的在軌服務的衛星只有4000多顆。4000多顆衛星繞著地球運轉是否“擁擠”?劉金龍打了個形象的比方, “如果在地球上放4000多輛車,好像都不需要紅綠燈了。”當然,衛星有軌道、有頻率,從這個角度看是稀缺資源。
在大批量衛星上天前,是衛星網絡的規劃。劉金龍表示,首先要突破理論問題,包括發射多少顆衛星、采用什么頻段通信、用什么編碼方式。在天上還沒有衛星時,地面實驗室就需要模擬出星座原型的情況。
“很多人說為什么不見中國的衛星大批量上天?這些理論問題不解決,發了衛星以后也要迭代。衛星最大的問題是發上去就回不來了。”
衛星互聯網建設的中下游環節是衛星制造和地面終端制造,而將商業器件用于商業航天的技術創新難度一點也不小。“把一個衛星終端做得非常小、成本非常低,也是非常難的。”就連SpaceX這樣的企業,也在謀求降低終端成本,將幾千美元的設備降低到幾百美元。
衛星通信與5G通信融合的下一代天空地海一體化通信網絡是NI較早提出的一個研究方向。未來的通信是否一定會用上衛星?劉金龍表示,目前來看,衛星的可能性更大。“對普通用戶來說,我們希望的是沒有感覺到有衛星的參加,但衛星真正在里面成為復雜的異構網絡中的一個重要節點。”
做衛星的人往下看,做地面蜂窩網絡的人往上看,但“相遇并不總是很甜蜜的一件事”。把5G原封不動搬上衛星是無法通信的,把衛星通信搬到地面的通信效率太低,衛星通信網絡和地面通信網絡在通信體制上的差距巨大,如何融合又是一個挑戰。
如何看待中國衛星互聯網建設存在的機遇和挑戰,劉金龍說,要堅持第一性的物理原則,困難要一分為二地看,一部分是技術攻關性的困難,另一部分是隨著發展就能慢慢解決的困難。
而人們總對機遇的認識不夠完善,“航天人有個詞叫星辰大海,現在被很多行業的人都借用了。你看不到星辰大海,也就看不到解決這些問題的路徑。”
衛星互聯網產業需要充分的基建時間,商業航天公司所做的每一步技術創新、商業創新都能產生價值,這是激勵行業不斷前進的很大動力。
中國商業航天從2014年興起,在走過的這六七年時間里,已經有兩枚民營火箭將衛星送入軌道,民營衛星工廠正拔地而起,多家商業航天公司獲得10億元以上融資,年發射規模100發的國際商業航天發射中心也要來了。
2020年4月,衛星互聯網納入新基建,這給了中國商業航天一劑強心針,也有越來越多的人開始關注這一行業。而SpaceX也幫助全球了解這一市場,一家明星企業讓全世界更多人認識到商業航天。
劉金龍認為,中國的商業航天正處于發展早期,但這幾年的變化是翻天覆地的。資本的介入代表未來或有較大商業價值,這是一個好表征。
“我們看到的是既整體處于初期又處于一個加速的翻天覆地變化的行業,也孕育很多新的機會。大家現在還抱成一團,在相對混沌、在各種技術創新中,很快就會有一些清晰的賽道出來。”
至于誰會在這個清晰的賽道里占據領先位置,成為頭部企業,劉金龍認為,四個因素很重要:技術迭代形成的壁壘、給中青年技術設計師更多實踐機會、不同產業的融合以及體制外的靈活優勢。
作為跨國公司,NI創立至今已有40多年,開發了眾多自動化測試和自動化測量系統,應用于各行各業。
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