卫星互联网织布“天网”,中国星链卫星若何“智造”

发布日期:2025-12-16 06:51    点击次数:81

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导语:12月6日,上海渺小卫星工程中心收效将一颗卫星互联网技能试验卫星辐射起飞,这是继11月23日收效辐射卫星互联网技能试验卫星后又一次新的探索,卫星互联网和6G什么联系?为什么再不搞就来不足了!“渺小”卫星是若何齐全活水线坐蓐的?

一、全球低轨卫星打响“圈地战”

2023年SpaceX公司加快编织天外卫星网。年头于今,SpaceX公司利用“猎鹰”-9号火箭完成58批“星链”辐射任务,统共部署1870颗“星链”卫星。现在,“星链”星座在轨卫星规模达5144颗,占全球在轨卫星总量超55%,是东谈主类有史以来规模最大的卫星星座。

除SpaceX激进地圈城掠地以外,、苹果、波音、英国的一网公司、加拿大的Telesat以及韩国三星都已发布了报复低轨卫星互联网的策动;海外电信定约(ITU)执行的“先占永得”基本原则,不管是轨谈照旧频谱弗成再生,低空界限的资源极具政策价值,我国在2020年就已把卫星互联网列入了“新基建”的限制中,现在我国一经占据了一部分Ka/Ku频段。也有我方的“虹云工程”、“行云工程”、“鸿雁星座”等“星链名堂”正在进行部署中。

“虹云工程”是由中国航天科工集团有限公司牵头研制的隐蔽全球的低轨宽带通讯卫星系统,策动用156颗小卫星组成卫星互联网系统,“鸿雁星座”是由中国航天科技集团自主成立的低轨卫星通讯系统,策动用60颗中枢主干卫星和数百颗宽带通讯卫星组成系统,齐全全球无死角的目田接入宽带互联网。

二、低轨通讯卫星如何界说“卫星互联网”

卫星互联网是基于卫星通讯的互联网,它是利用东谈主造地球卫星看成中继站向各样陆海空天用户提供宽带互联网接入等通讯事业的新式相聚。

凭证方位轨谈高度不同,卫星经常分为地球同步轨谈卫星、中地球轨谈卫星和低地球轨谈卫星(简称低轨卫星)。不同轨谈卫星的在轨通顺速率、绕地球周期和对地视场不同,用途也有所不同。

此次在甘肃积石平地震救急通讯保险中起到要道作用的天通一号卫星,即是辐射到距离地球36000公里的高轨卫星,这是我国沉寂联想、自主研发第一套卫星迁移通讯系统,只需三颗隐蔽范围就达到亚太快要20亿东谈主口。可是高轨卫星通讯时延相比大,何况辐射资本也相比高。

低轨卫星在1000公里以内距离大地近,基于物感性质,具有低时延、信号强的特征,是搭建卫星互联网的最好载体。通过上千颗卫星在低轨谈组成通讯星座,尽管卫星历久在通顺,但三年五载都有些许卫星飞过火顶,低轨谈高度可将时延数落至几十毫秒,一经相比接近大地相聚的传输成果。此外,低轨卫星的信号强度更强,相应的大地结尾不错愈加袖珍化、轻量化,大概得志自动驾驶、无东谈主机遥控等需求。

跟着“星链”在俄乌搏斗的应用,马斯克示意,自俄罗斯入侵搏斗以来已向乌克兰运载了约2万套星畅达收天线和路由器。

低轨星座的潜在军事用途也引起外界怜惜。尽管“星链”策动的定位是商用卫星互联网,但在搭载其他载荷的情况下,还可提供遥感、增强导航等事业。畴昔,这张全球天基互联相聚可撑抓而已导弹及时限度,其轨谈鞭策系统可对其他空间蓄意齐全动能攻击。总之,“星群”作战一朝开展,很难有其他卫星与之抗衡。

卫星互联网是极为弘大的工程,火箭重迭利用和“一箭多星”技能极大数落了卫星辐射资本;集成电路技能的进步促成了卫星的模块化、组件化和袖珍化,权臣数落了卫星的尺寸、质料、功耗和研制资本;批量化、模块化卫星制造技能权臣数落了卫星的制酿资本。

四、像造汽车同样“智造”卫星

现在,星链辐射的卫星版块以 V2.0 Mini 为主,这种分量约 800kg“小卫星”,部件的模块化接口联想形成了通用的制造规范,为规模化制造提供可能,使不同供应商提供的卫星部件之间大概互相操作。脉动装置坐蓐线 (Pulse Assembly Lines)齐全了规模化坐蓐,研制加工周期短、建酿资本低,马斯克曾公开显现单颗卫星的资本不错下跌到50万好意思元。而我国通讯卫星曩昔基本以吨量级的大卫星为主,卫星制造端资本偏高。

脉动坐蓐线全称是脉动装置坐蓐线 (Pulse Assembly Lines) ,顾名想义即是像脉搏同样一定期间跨越一次。该坐蓐风光是从福特公司(Ford)迁移式汽车坐蓐线繁衍而来的,是一语气迁移装置坐蓐线的过渡阶段。脉动装置坐蓐线不错设定缓冲期间,当某个神气出现问题时,系数坐蓐线住手迁移,当装置责任完成时,坐蓐线就脉动一次,转入下一个神气或出厂。

脉动坐蓐线在飞机制造界限最早齐全应用,能提高坐蓐成果和产物性量、数落坐蓐资本。现在,国内新式飞机的坐蓐责任多数已采选脉动坐蓐线。

为了齐全中国低轨互联网卫星的大型星座组网式事业,得志卫星单颗小批量定制的研制坐蓐需求,我国多个低资本交易卫星脉动式智能坐蓐线正在成立中。

航天科工空间工程发展有限公司(以下简称“空间工程总体部”)在武汉建成国内首条卫星智能坐蓐线,2021年5月,由空间工程总体部打造的卫星智能坐蓐线完成首颗卫星下线。

使用机械臂完成自动总装

投用两年多来,齐全了从原材料出库到考试及格之间,舱板级部装、卫星总装、整星电性能测试、通讯载荷测试、机械精度测试、太阳翼安装与性能测试、质料特质测试、振动试验、真空热试验、检漏试验等十余谈工序的梳理和自动化,坐蓐成果提高40%。法令现在,该产线已完成数十颗卫星下线。

我国的这条卫星坐蓐线通过诈骗智能化器具,比如机器东谈主、智能装置器具、大数据系统、自动化测试系统等提高坐蓐成果。

零部件出库-扫码皆套-AGV自主配送

在装置上,濒临多品种、不同批量卫星的坐蓐任务,基于这些先进器具齐全的脉动式活水线成果极高,通过东谈主机协同制造,处罚了卫星装置分量大、难度高、质料不一致的痛点,提高总装质料一致性。这一世产线可年产240颗卫星,平均一天半就有一颗卫星下线,单星场大地积需求减少70%以上,单星坐蓐周期裁减80%以上,东谈主员坐蓐成果普及10倍以上。

三、卫星互联网和6G什么联系?

“星地一体交融相聚”“空寰宇一体化无缝隐蔽”,这是2021年中国信通院《6G总体愿景与潜在要道技能白皮书》中描摹的场景,畴昔6G技能的全域隐蔽使地球上再无任何迁移互联网盲点。因此卫星互联网将成为6G的要道基础行为。

卫星互联网一般由空间段、大地段和用户段三部分组成,空间段是指提供信息中继事业的卫星星座,少则一颗卫星,多则屡见不鲜颗卫星。

我国储备了宇宙最多的6G技能,太赫兹技能是齐全6G通讯的主要技能。太赫兹波指频率在0.1-10THz范围内的电磁波,被以为会与畴昔的卫星通讯良好集聚,成为6G技能的主要波段。太赫兹波的瞬时带宽很宽,故意于高速通讯。在外天外的真空要求下,太赫兹通讯大概赢得10GB/s的传输速率,比刻下的超宽带技能快几百至一千多倍。

客岁,我国的6G试验卫星已收效辐射至轨谈。该卫星将建立星间收发链路,开展太赫兹通讯在空间应用场景下的全球初次技能考据,试验天外要求下太赫兹技能的应用和星间链路组成。这展现了我国卫星互联网在铺设动手,就可能基于太赫兹通讯建立超高带宽,为后续的6G“寰宇互联”建立基础,系数产业链一经徐徐面向公共滥用场景。

结语:畴昔卫星相聚不会替代大地相聚,而是在大地行为经济性差或基建举鼎绝膑及的界限,提供政策性补充,最终建成“天网地网交融”,实际生存中无需感知、无处不在的高速相聚。

参考文件:

[1]新华网. 2030年,300颗星组网运行——解码超低轨通遥一体卫星星座.2023-7

[2]科技日报. 卫星互联网:高技术界限的低资本挑战.2021-7

[3]中国电科发展政策商榷中心. 新兴低轨卫星通讯星座发展.2021-02

[4]第一财经. “造星”降本空间大,3000万到百万元级如何齐全?2023-3

[5]华为. 6G太赫兹通讯感知一体化,开启无线新可能.2022-3

[6]通讯学报,卫星互联网些许要道技能商榷,issn.1000-436x.2021156,2021





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