這幾年,低軌巨型星座成為一個熱點話題,究竟什么樣的星座是真正的發展大方向?實際有市場發展前景的星座到底需要多少顆衛星才是適當的?眾說紛紜,而且其高燒熱度一直未退,截至2023年12月底,全球規劃星座372個商業星座,在軌超過100顆星的星座有7個。但是,個中的難處只有哪些人在江湖身不由己、播種多年顆粒無收的人們才真正體會到。而“一網(OneWeb)”的命運和坎坷經歷值得加以研究琢磨。
在國外流行的低軌巨型星座,主要還是在通信領域,最為典型的是馬斯克的SpaceX公司,今年10月24日該公司成功發射今年第100發獵鷹火箭,執行Starlink Group 6-61星鏈任務。此次發射是SpaceX今年第101次獵鷹火箭發射,也是全球今年第197次發射。其占美國發射量86%,占全球發射量53%。此次發射還標志著總計第395次成功發射獵鷹火箭、第329次復用一級火箭等。目前,SpaceX累計發射201批,共7148顆星鏈衛星,占全球低軌衛星總量83%。Space X揚言總共要發四萬兩千顆衛星。實際上,需要那么多衛星嗎?能夠實現良性的投入產出比健康運作嗎?應該看到,這里還是有市場宣傳和足夠的水分。
在國內,低軌星座也是熱氣騰騰,有許多個公司在運作天基互聯網的計劃,其中也有上萬顆衛星的星座,如“千帆星座”,還有星網星座項目由中國衛星網絡集團有限公司統籌,衛星總數計劃超過12000顆。
“千帆星座”是我國首個進入正式組網階段的巨型低軌商業衛星星座,將由超過1.5萬顆低軌道衛星組成。其首批組網衛星今年8月6日成功發射。10月15日19時06分,“千帆星座”第二批組網衛星以一箭 18 星方式,在太原衛星發射基地成功發射。衛星順利進入預定軌道,所有衛星狀態正常。目前,這個星座的36 顆在軌衛星均為平板式高通量寬帶通信衛星,結合地面測控站、信關站網絡和終端產品,構成衛星互聯網能力閉環,將開展業務性能測試試驗與服務功能應用示范。根據計劃,上海垣信衛星科技有限公司將從明年起,為全球用戶提供衛星互聯網商業服務。
此外,國內還有近30個低軌星座的規劃,每個星座的衛星數量均為幾百數千,主要是天基互聯網,也有遙感星座,還有所謂通導遙一體的星座設想,實質上對于導航服務,只提到增強,還沒有真正的旨在專門提供導航服務的低軌星座。究其原因,因為北斗/GNSS太強的緣故,而且GNSS本身已經是全球服務了,又是免費向最終用戶提供服務。沒有什么可以炒作的余地。反而,人們對于低軌星座會不會影響北斗/GNSS的討論更多一些。實際上,GNSS由于已經形成龐大市場和穩定的用戶群體,同時成為穩定的時空信息源,是一種難于完全替代的時空信息應用和服務基礎。不過,由于其到達地面的信號微弱的固有的脆弱性,易于受到遮擋、干擾和欺騙的威脅,所以為了確保PNT服務,實現室內外無縫服務,其解決途徑之一,就是低軌星座的采用。低軌導航衛星星座,不需要成千上萬顆衛星,幾百顆足矣。尤其是與通信衛星的融合,既能夠進一步降低投入成本,又能夠充分發揮通導融合之優勢。
在低軌導航星座方面美國的修娜空間系統(Xona Space System)公司是個范例。“一個世紀前,當其他方法不可用時,人們會向北極星尋求可靠的指導,”Xona 首席執行官兼聯合創始人布賴恩·曼寧 (Brian Manning) 說。“AI 和自動化是未來 - 我們的 PULSAR? 服務旨在為這些行業提供就像前幾個世紀人類的北極星一樣。”賽拉弗宇航公司的普通合伙人 Rob Desborough 解釋說:“經過半個世紀的使用,我們對 GPS 的依賴是絕對的。中斷可能會對全球經濟造成不可估量的損害,而增強可能會開辟全新的行業。等待 GPS 出現故障或等待敵對勢力欺騙它,對于我們的安全或商業行業來說,這不是一個選擇。Xona 和開拓團隊正在執行構建現代需要的 GPS,我們很高興繼續支持他們的變革愿景。與 GPS 相比,PULSAR? 在精度、可用性和安全性方面帶來了數量級的改進,這對于充滿自主系統的未來和保護重要的國家基礎設施至關重要。農業、汽車和國防等主要行業渴望過渡到自動化,但不斷受到非結構化環境和 GPS 性能不足挑戰的困擾。Xona 的 PULSAR? 使這些設備能夠自信地確定其位置,使其能夠擴展到幾厘米以內,從而超越其當前限制,即使它們以前從未在該位置運行過。“十多年來,我們一直在尋找下一家將對世界產生變革性影響的偉大太空公司,”Future Ventures 的聯合創始人兼管理合伙人 Steve Jurvetson 說。“Xona 正在為全球地理定位服務構建一個強大、精確且受保護的平臺。從自動駕駛汽車到地圖和資產跟蹤,大部分經濟都依賴于來自太空的 GNSS。使用當前產品,信號較弱,因此很容易在建筑物、城市地區和信號干擾區域丟失。就像 Starlink 用于通信鏈路一樣,Xona 的 LEO 衛星星座可以提供比當前在更高軌道上運行的系統更牢靠、更強大的解決方案,同時保持與最終用戶設備的兼容性。我很高興能加入 Xona 富有遠見和才華橫溢的團隊”。Xona 團隊由來自 SpaceX、福特、NASA 和 Blue Origin 的頂級導航和太空專家組成,最近在衛星開發、用戶設備集成和商業化等關鍵領域取得了顯著進展,開發套件現已上市銷售。Xona 的合作伙伴和客戶包括美國政府機構以及行業巨頭,包括美國太空軍和 Spirent 等公司。“Xona 不僅是精確 LEO 導航的先驅,而且是衛星導航本身商業化的先驅,”Brian 補充道。“這給公司的各個方面帶來了許多新的挑戰。這一輪驗證證明了我們團隊克服這些挑戰的能力,并為我們提供了實現愿景所需的資源。
修娜這么個小公司,有望拖動一個未來大產業,因為它已經帶動了若干大型專業公司,在共同發力推進PNT產業的來到與發展。希望在國內也很快有這樣輕裝前進的公司,舉起這樣的低軌導航衛星星座大旗,精快好省地推進未來新時空產業健康持續發展。
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