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太空互聯網:太空中的搶椅子游戲

2024-02-08
來源:36Kr
關鍵詞: 太空互聯網 衛星

你爭我趕,這是最精準的詞匯,用來形容目前太空互聯網業內的狀態。

1月30日,SpaceX完成了2024年1月份的第十次發射任務,但在老板馬斯克看來,次數仍不大預期。過去的一年里,SpaceX總共完成98次火箭發射,占全球發射總次數近半壁江山;在近地軌道上已有近6000顆衛星,占太空已有衛星的一半以上。

2023年,SpaceX借助衛星網絡為全球用戶提供高速互聯網的的星鏈(starlink)業務,已經實現了現金流平衡。星鏈賺錢了,加上在俄烏沖突中體現出來的強大的應急能力,國內的企業正在加速摸著SpaceX過河。


2月3日,吉利未來出行星座第二個軌道面,在西昌衛星發射中心以一箭11星方式成功發射。這是全球首個商用通信導航遙感一體星座,通過衛星通信、星基高精定位服務為出行和消費電子領域,如自動駕駛、智能網聯等提供服務。

按照規劃,星座預計將于2年內完成星座一期72顆衛星部署,實現全球實時數據通信;二期將擴展至168顆衛星,實現全球厘米級高精定位服務。

衛星互聯網是什么?為什么這么火熱,讓美國的馬斯克,中國的李書福都跨界樂于布局其中?

想象如下這個場景:在戈壁遭遇險情,只要輕觸按鍵,車輛坐標和信息就一觸即發,就可靜待救援;即便沒有手機信號,還能夠遠程通話;遠洋貨輪的水手和游輪上的旅客,不用在出發前抓緊拷貝影像資源,路上可以即時追?。簧絽^的居民、護林員、科考隊員也能夠實時聯網。如上這一切,正在由商業航天技術加速實現。

2023年,當手機和汽車都能夠與穹頂的衛星相連時,越來越多的公眾產生了相似的感慨,

“原來航天離我這么近”。

速度必須加快。太空軌道是稀缺資源,好的點位有限,奉行先占先得。建立中國的衛星網絡需要大量的投入,迫在眉睫。高效率、規模化、低成本,這恰恰就是商業航天的特質和優勢,可堪大用。

為了織密中國的衛星互聯網,未來幾年的火箭訂單需要排隊預約,旺盛的市場需求讓業內信心滿滿;經過幾年的技術積累,業內已經涌現出了一批占據頭部地位的企業。更重要的是,航天技術和消費者越來越近,讓整個商業故事逐漸走向閉環。

01 原來衛星和我們這么近

太平洋上風高浪急,船員遇險采用僅有的一格信號的手機呼救成功。二十年前,這則通訊運營商的廣告曾深入人心,讓人們意識到永不失聯的重要。

當5G逐漸普及,在網約車上給自己家里叫上一份外賣,回家路上看著在線視頻,已經成為一些人心中的常態。但聯合國數據顯示,全球近30億人從未使用網絡;全球七成地區,難以覆蓋移動網絡和光纖寬帶。

人們將衛星作為移動基站發射到太空,利用衛星通信技術連接互聯網,這就是所謂的衛星互聯網。衛星互聯網不僅具有軍事、航空等傳統功能,還是推動產業互聯網發展6G網絡、實現全球網絡海陸空360°覆蓋的先鋒之一。

中國電信副總經理夏冰在2023中國無線電大會上表示,6G下一步將結合衛星通信和衛星互聯網,構建天地一體化的融合網絡。

接入互聯網的衛星中,既有高軌道衛星,也有低軌道衛星,夜晚眺望星空,有時隱約會看到天空中,掛著一條反光的項鏈,那就是低軌衛星連成的星鏈。低地球軌道衛星憑借繞行周期短、近地面等特點,能夠實現數據的快速獲取和傳輸。

在2023年,這一技術進入中國大眾的視野。2023年7月,中國成功將衛星互聯網技術試驗衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道;同年8月及9月,華為分別發布Mate60Pro/Pro+,其均可支持衛星通話,即在沒有地面網絡信號的情況下,也可以進行衛星電話工作;同年10月,SpaceX星鏈官方網站全新推出星鏈直連手機業務。

不僅僅是手機,2023年9月,時空道宇與極氪聯合發布了首款量產衛星互聯網乘用車,該車型將在極氪001FR上實現車載衛星通信功能,提供雙向衛星消息和衛星通話服務。接下來,時空道宇自主研發了車規級高精度融合定位終端。吉利銀河E8會搭載衛星通信功能,為用戶提供雙向衛星消息服務,還有緊急報警、自主報警、車輛狀態數據采集上報等功能。


將車載衛星互聯網服務導入量產車型中并不容易,需要將航天產品進行車規級研發投產;同時,車規領域和消費類電子領域的差異,決定了技術演進路線的不同。時空道宇CEO兼首席系統工程專家王洋告訴出行一客(ID:carcaijing),時空道宇從系統工程角度,正向定義衛星通信導航解決方案。除了目前的雙向衛星消息和衛星通話兩個功能,包括更前沿的衛星玻璃天線技術、高通量平板天線提供的衛星上網功能等均已進入實測階段。

辰韜資本投資總監楊季超向出行一客(ID:carcaijing)透露,華為和蘋果等行業頭部企業通過宣傳,提前為商業航天應用布局教育用戶,讓用戶對衛星應用產生感知和好奇,從而促進商業航天衛星應用在消費級產品中的規?;瘧寐涞?。

遙感和導航是商業航天此前最場景的用途,在北京微納星空科技有限公司董事長兼總經理高恩宇告訴出行一客(ID:carcaijing),遙感衛星的未來,必然會向提升高空間分辨率、高時間分辨率技術以及智能化和精細化觀測方向發展,一個全新的概念—“即時遙感星座”,將成為突破傳統觀測限制的關鍵,“星座”將搭載如星上智能處理和星際鏈路通信等先進技術,綜合運用可見光、合成孔徑雷達(SAR)、熱紅外、高光譜等多種載荷,實現分鐘級快速重訪全球任意目標,實現即時、高效的遙感監測。

衛星互聯網則是最容易被公眾理解、接受并愿意為之付費的技術場景。同時,其龐大的衛星組網需求,能夠顯著拉動商業航天產業規模。


2月3日,吉利未來出行星座第二個軌道面在西昌衛星發射中心以一箭11星方式成功發射 圖/企業

02 搶椅子大戰已經開始

特斯拉創始人馬斯克領導的太空探索技術公司(SpaceX)的星鏈計劃,是全球最大的衛星運營商。截至 2023年5月,該公司已有逾150萬用戶。同年11月,馬斯克公開表示,星鏈業務已經實現了現金流平衡。

“在沒有網絡覆蓋的地方,衛星會成為剛需,”北京千域空天咨詢有限公司創始人藍天翼對出行一客(ID:carcaijing)表示,衛星在東部地區高速、城市是提升服務體驗,而在更廣袤的地方,將成為提供相應服務的必需品。

基于衛星互聯網,可以廣泛應用于老百姓日常使用的手機、對講機、腕表、充電寶、汽車、應急包,甚至穿戴設備等日用品結合,通過增加衛星通信功能,為消費者提供通信服務,彌補數字鴻溝。

低軌衛星的低時延和高精度,還將直接助力于高級別自動駕駛的落地。此前,業內將自動駕駛的實現邏輯倚重于車輛自身的雷達、攝像頭的精度提升,以及道路與車之間的即時通信上,但其均面臨投入成本高、全面普及難、特定場景下低效等問題。當然,高級別自動駕駛下的高精度的定位服務,不但需要衛星,一般還需要地面基準站修正誤差。

不止是民用領域,原米切爾航空航天研究所部門主任、美國空軍退役少將勞倫斯·斯圖茲里姆直言道,當前美軍衛星通訊面臨帶寬不足以承載高清圖像,以及延遲過高、互操作性不強等三大弊端;他認為大量發射低軌道小型衛星,不但改變如上困局,還能借助發射效率高、成本低的優勢,以應對來自太空的攻擊。目前,SpaceX接受了美國國防部價值7000萬美元的合同,定制了一款“星盾”的服務產品,提供專屬的加密網絡通訊服務。


太空軌道是一種稀缺資源,自然成為各國發射衛星的必爭之地。

根據國際電信聯盟(ITU)的規定,衛星的頻率及軌道使用權采用“先登先占”的競爭方式來獲取。衛星制造和發射越快,在衛星互聯網這一塊就越有話語權,獲得的利益也就越可觀。

如果衛星公司想讓自己的網絡覆蓋全球,往往需要對每顆衛星的位置都進行精巧地設計,平衡成本和性能。最經濟的方案,需要24顆就能覆蓋全球。但如果是后來者,沒占上最理想的位置,可能就需要部署更多衛星,用更復雜的排布方式,這當然會增加成本。

人類從實現第一顆衛星在軌到1000顆衛星在軌,經歷了逾半個世紀的時間;自2010年開始,全球在軌衛星數量呈現出階梯加速式的增長態勢,從1000顆增至5000顆,只用了約10年的時間;最近3年,全球在軌衛星數量已從5000顆增長至8000顆。

SpaceX計劃到2027年前將4.2萬顆衛星送入軌道,星鏈已經布局了5144顆互聯網衛星,在全球低軌衛星總量中占比超過了55%,組成了目前人類有史以來規模最大的衛星星座。


建立中國的衛星網絡,需要大量的投入,包括制造衛星,發射衛星以及終端應用等各大環節。在接受出行一客(ID:carcaijing)訪談時,業內人士普遍認為,從2024年開始,大量的衛星將會被送入太空,此事迫在眉睫。

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