离海湾200海里,伴随海面8级风,船员们在没有地面移动信号覆盖的情况下,用自己的手机成功通过卫星接入联通业务网,并拨通了家里的电话,同时智能穿戴设备数据,船舶监控视频也实时回传到陆地。
前不久,中国航天科工二院空间工程公司联合中国联通,在浙江省舟山市开展海上试验,验证低轨卫星互联网+5G+物联网海上融合相关技术,试验圆满成功,低轨卫星互联网“沟通万物、永不失联”设想有了落地的应用案例。
出海,让应用落地
渔船出海往返需要两三天,风高浪急最怕失联、无人应援。在浙江舟山市岱山县,如今渔船上都配备了卫星导航系统并安装黑匣子,部分渔船还配置辅助自动驾驶设备,相比过去渔业数字化管理方面有了很大提升。
岱山县有400多个岛屿,海洋经济占GDP近70%,全县辖有2000多艘渔船。渔业是基础产业也是民生产业,与6万多名老百姓的生活息息相关。
“渔民都是拿命换钱,海上卫星通信价格贵,他们不舍得花钱。”当地人介绍。普通船员一年能赚10多万元,目前市售的卫星电话与高端智能手机价格相当,一年资费近2000元。除了基本的通话、短信功能,船员希望使用智能手机实现视频通话、短视频、直播带货等功能,让船上娱乐生活丰富起来。
响应地方需求,空间工程公司联合中国联通开展海上融合试验,成功利用我国首套低轨宽带通信技术验证系统,在海上构建5G天基回传通道,通过低轨卫星互联网、5G的融合,实现手机用户拨号通话、宽带上网等功能。
船员们使用普通智能手机,身处汪洋也能在线浏览视频。与此同时,试验队成功开展了基于物联网的智慧船舶应用,船员的智能穿戴、船舶视频监视等设备成功实现采集与数据回传,低轨卫星互联网切实满足了船员出海后的各类需求。
在远洋船舶、海上钻井平台、邮轮、边防等场景下,低轨卫星互联网技术带来更多变化。“卫星互联网+5G+物联网”将为行业构筑更广的想象空间,使“信息孤岛”的数字化、智能化管理成为可能。
“特别是中国船舶等企业级客户,对保证通话质量、数据实时回传、信息加密有特殊要求。”中国联通相关负责人介绍,有望以低轨互联网卫星和5G的融合组网试验为切入点,打开通信市场新局面。
搭乘时代“顺风车”
天上好用,地上用好。2018年12月,航天科工自主研制的我国首颗低轨宽带通信技术验证卫星成功发射入轨,随即团队开展了多项卫星互联网关键技术试验。
信关站作为卫星网络的地面核心节点,负责汇聚来自各用户站的业务接入,以此实现与地面互联网的高速交互,因此需要部署大型Ka频段天线,其波束角仅有0.2度。为了能够“对得准、跟得上”,信关站对于地面平整度、天线标定等有较高要求,通常需要部署在固定位置。
低轨动中通的主要技术难点是天地平台都处于运动状态。不仅如此,Ka频段用户站的波束仅有2度左右,用户站需要准确指向运动着的低轨卫星,已经属于“针尖对麦芒”,更何况用户站还在以16~18节的速度运动的船只上。
“就好像坐在一边开着的车上还要射中移动中的目标,其难度可想而知。”试验队副队长王崇介绍,“如果每到一个地方就要重新部署,成本太高,为此我们研制了可运输并机动部署的信关站,届时无论是远海,还是沙漠,都可以快速开展试验。”
低轨星座“居高临下”,不受地形地貌限制,具备低时延、全球全域互联网接入的特点。2020年4月,卫星互联网被国家发改委划定为“新基建”信息基础设施之一。全球其他国家、机构也纷纷加入开发低轨空间资源中来。据相关报告显示,目前全球已经发布的星座计划超过28个。
星座建设对小卫星降低成本和批量生产提出更高要求。为此,航天科工正在加速推动武汉卫星产业园建设,打造“年产百颗、产值百亿”卫星智能制造“双百梦工厂”,将实现批量化、柔性生产能力,可年产不低于240颗1吨以下小卫星及上千颗100公斤以下微纳卫星。
据介绍,预计武汉卫星产业园卫星智能制造工厂将于2021年初具备试运行条件。