李博(北京空间科技信息研究所)
全球通信卫星发展回顾
2016 Year in Review: World Communications Satellites
李博
(北京空间科技信息研究所)
2016年,全球通信卫星领域自2011年以来的高速稳定发射部署态势戛然而止,全年共计发射21次,将26颗通信卫星送入预定轨道,发射次数和成功部署卫星数量同比2015年出现大幅下滑。从国家维度来看,美国、欧洲和日本部署的卫星数量占比超过60%,俄罗斯2016年度未发射通信卫星,中国部署3颗,印度部署1颗,其他国家合计部署9颗。从用途维度来看,民商用通信卫星占比超过80%。从轨道分布来看,除了加拿大的“海洋监视与信息收发微卫星”(M3MSat)部署于低地球轨道(LEO),其他国家发射的卫星均定轨于地球静止轨道(GEO)。
随着全球信息化、智能化与自动化浪潮不断升级,卫星通信技术在国家安全、经济发展、社会民生等领域发挥着越来越重要的作用。各国政府均将通信卫星系统作为一类战略性、牵引性的信息基础设施,投入巨资推动本国相应系统与服务的发展,各商业公司也紧紧把握不断增长的信息传输与分发市场需求,开辟多样化途径打造星座系统,实现应用领域创新。由此可以说,属于通信卫星的“大时代”已经来临,虽然2016年度的发射与部署频次同比出现较大幅度的滑落,但此“低谷”并不影响整体市场被看好的形势。
总体来说,2016年世界通信卫星领域亮点十足∶传统大国军用系统稳步部署,并已启动谋划下一代体系转型;新兴国家取得了“零”的突破,国际合作成为重要的能力发展途径;运营商与制造商纷纷着眼新需求、新技术,投资建设性能更强的新卫星;各类资本大量涌入LEO通信领域,巨型星座计划层出不穷。
美国
2016年,美国共发射9颗通信卫星,其中军用3颗,民商用6颗,稳步推进各卫星系统的部署工作。在军用通信卫星方面,移动用户目标系统-5(MUOS-5)卫星发射时历经轨道转移故障,后通过拯救顺利抵达新轨位;12月发射了首颗性能升级后的宽带全球卫星通信-8(WGS-8),美军在轨通信容量达到历史峰值;此外,美国国家侦察局还部署了新一代中继系统首发星“卫星数据系统”(SDS-4-1)。民商用通信卫星方面,2016年度的发射活动全部集中于国际通信卫星公司(INTELSAT)和回声星公司(ECHOSTAR),前者顺利部署了2颗新一代“史诗”(Epic)卫星,积极拓展高吞吐量卫星(HTS)市场,并于6月和9月分别发射了国际通信卫星-31和36(Intelsat-31和36),增强了拉美与南非和印度洋区域的电视直播服务;后者则在6月部署了回声星-18(Echostar-18),为北美第二大卫星电视直播商提供直播服务,此外,还在2016年底发射了回声星-19,刷新了全球高吞吐量卫星系统的吞吐量记录。
近7年全球通信卫星成功发射数量统计
吊装中的美国回声星-18
(1)新一代军用卫星系统部署渐入尾声,多样化途径推动体系能力发展
2016年,美国先后发射1颗“移动用户目标系统”卫星和1颗“宽带全球卫星通信”卫星,其新一代军用通信卫星系统建设已步入尾声,窄带系统空间段部署完毕,宽带和防护系统也将在2019年全部部署完成。
6月,移动用户目标系统-5成功发射,原计划于7月3日抵达夏威夷上空的GEO轨道,但星箭分离后主推进系统发生故障,导致卫星未能持续进行转移轨道机动,不得不在6周时间内经历26次轨道提升点火,采用小推力器进行保持和移动抵达新轨道,通过地面和波形软件的调整以及测试验证,已经可保证该卫星正常履行工作职责。
12月,宽带全球卫星通信-8发射成功,该卫星造价约为4.25亿美元,比前几颗卫星的容量提高了45%,这主要是由于数字信道化器的处理能力更强。根据主承包商波音公司(Boeing)的介绍,星载数字信道化器可将上行信号分解为约1900路子信道,子信道之间可进行路由交换,具有广播、组播、点对点连接的功能,支持任意地点、任意时间的互联,并且可同时支持X和Ka频段通信及相互的交链。
在稳步推进现役系统部署的同时,美军持续开展面向弹性体系转型的论证研究∶在防护卫星体系论证方面,2016年5月,空军航天与导弹系统中心正式售出价值1.1亿美元的防护战术服务现场演示验证合同,将利用成熟量产的战术终端,完成防护战术波形(PTW)在“宽带全球卫星通信”系统和商用通信卫星系统上的进一步演示验证,标志着此论证已转入了正式采购前的重要节点阶段,未来体系转型的方向已愈发清晰;在宽带卫星多样化发展途径方面,商业服务采购的重要性得到提升,2016年5月,空军对外发布第三份“商业卫星通信探路者”(COMSATCOM Pathfinder 3)计划,在过往强调购买卫星容量的基础上,创新性地首次提出,要在作战部队的卫星通信终端上采用“灵活调制解调接口”,以支持不同波形、通信制式以及卫星系统,实现军用通信卫星和商用通信卫星之间的“漫游”,真正在全球范围内利用商业卫星提供更灵活的通信服务和支持作战能力。
准备发射的美军宽带全球卫星通信-8
(2)卫星制造商改造传统制造流程,加快批量化高性能卫星的研制
在以美国硅谷为代表的互联网力量跨界进入卫星通信领域之后,卫星的批量化制造、流水线式生产与总装已经成为新潮流。2016年1月,一网公司(ONEWEB)宣布和空客防务与航天公司(ADS)在美国佛罗里达州合资成立一网卫星公司(OneWeb Satellies),该公司将自主设计并建造由900颗小卫星组成的“一网”(OneWeb)卫星星座,包括648颗运行卫星和其余备用卫星,以提供覆盖全球的高速互联网服务。据悉,一网卫星公司将基于空客防务与航天公司在飞机研制领域的“未来工厂”理念,构建OneWeb卫星生产线,通过采用机器人、自动化、3D打印等技术,打造大批量卫星研制和组装的新模式,以满足OneWeb星座的庞大研制和补给计划(约每天3~4颗卫星的建造速度)。
一网卫星公司揭牌仪式
以数字化技术为代表的优化措施,推动有效载荷的灵活性能不断增强,交付周期持续缩短,也成为研制工作改进的重要方向。在2016年发射的宽带全球卫星通信-8上,采用了波音公司研制的第六代数字化有效载荷,较此前的7颗卫星处理能力大幅增强,将提升45%的卫星容量。据悉,该数字化有效载荷具有很好的可扩展性,可根据用户需求调整载荷大小,而且由于数字信号处理器可完成传统卫星上大量滤波器、开关、变频器、分/合路器和信号放大器等器件的复杂功能,大幅减小了载荷的硬件规模,让制造流程更加简单,从而降低成本。劳拉空间系统公司(SS/L)预计,采用高度数字化、灵活化的有效载荷可以缩短50%~60%的研制时间。
(3)卫星运营商看好高通量通信卫星市场发展潜力,推进新一代系统快速部署
虽然在轨卫星系统的吞吐量记录不断被刷新,关于容量供需失衡的论调也不绝于耳,但至少北美运营商对高通量卫星市场的热度并未因各类质疑声音而消退,以国际通信卫星公司、卫讯公司(ViaSat)和回声星公司等三大运营商为代表,2016年度分别朝着下一代高吞吐量卫星系统迈出了重要一步,使得卫星在轨容量供给的竞争进入白热化阶段。
国际通信卫星公司于2016年1月和8月部署了前2颗新一代“史诗”卫星,卫星由波音公司研制,采用波音卫星系统-702MP(BSS-702MP)平台,设计寿命15年,载有14台C频段、56台Ku频段和1台Ka频段转发器,单星容量达60Gbit/s。卫星主要面向集团级用户,提供海事、航空、企业网络和军用卫星通信业务,能够为单个地区提供最高200Mbit/s数据下载速率。
回声星公司于2016年12月部署了其最新的回声星-19。该卫星又称丘比特-2(Jupiter-2),于2013年提出计划,最初设计容量为160Gbit/s,随后通过星地一体化调整,最新容量达到220Gbit/s,共配置138个用户波束、22个馈电波束,是迄今为止全球单颗容量最大的卫星。
卫讯公司则在2016年2月正式公布其卫讯-3(Viasat-3)星座计划,该星座由3颗GEO轨道通信卫星组成,单颗卫星的吞吐量达到1Tbit/s,其总吞吐量比当下世界上其他所有的卫星系统之和还要多。卫讯公司计划耗时5年,投资14亿美元来打造这个星座,前2颗卫星预计2019年发射。
欧洲
2016年,欧洲共发射4颗通信卫星,全部为民商用通信卫星。军用通信卫星方面,各国稳步开展系统性能增强等活动,同时积极规划下一代系统。在民商用通信卫星方面,载有新一代欧洲数据中继卫星系统-A(EDRS-A)有效载荷的欧洲通信卫星-9B(Eutelsat-9B)1月成功发射,成为世界上首颗投入业务应用的激光通信数据中继卫星;3月,欧洲卫星公司(SES)的SES-9卫星顺利部署,成为该公司服务亚太区域的卫星舰队中质量最大、性能最强的一颗卫星;同样在3月,欧洲通信卫星公司(EUTELSAT)发射了欧洲通信卫星-65西A(Eutelsat-65 West A),通过高吞吐量能力增强中美和南美直播到户(DTH)服务。此外,该公司还在6月部署了欧洲通信卫星-117西B,为拉美区域提供数据通信服务。
(1)欧洲下一代军用卫星系统规划已提上日程,各国独立发展格局短期内改观不大
欧洲于2016年未发射军用通信卫星,传统航天大国在不断巩固现有卫星体系能力的基础上,下一代军用通信卫星系统建设规划正趋于明朗,部分已经签署系统研制合同,包括卢森堡在内的其他新兴国家也积极参与,正在筹建本国专用军用系统。
英国方面,目前的在轨卫星均是通过公私合营的方式发展的,服务合同将于2020年到期,因此面临着发展新一代军用通信卫星的需求,当前正在论证第六代“天网”(Skynet-6)星座,尚处于方案设计阶段。法国方面,在2015年底授出了“下一代通信卫星”(Comsat NG)合同,开展下一代军用通信卫星的设计研制工作,其下一代系统空间段包括2颗锡拉库斯-4(Syracuse-4)卫星,整个系统计划2022年实现全面运行能力。意大利方面,2016年度确定了将发展下一代锡克拉-3(Sicral-3)系统,系统包括2颗小型的GEO卫星,采用全电推进平台,将采用“织女星”(Vega)火箭发射。
总体来看,欧洲下一代军用卫星通信系统发展计划仍然处于较为分散、独立的状态,除了意大利持欢迎共建、开放共享的态度外,其他国家至少在系统发展方面主要依托本国政府或商业公司来投资建设。而且,此前联合开展军用卫星通信服务的尝试在欧洲整体而言是不成功的,除了意大利和法国,一般国家在共同发展计划以及成本划分上基本无法达成一致。此外,还存在商业技术和法规协调上的问题,以及军民两用方面的担忧。2016年,受到英国脱欧、意大利宪法公投失败等影响,动荡中的欧洲政治格局毫无疑问也在继续拉低各国之间短期内通过良好协作开展军用卫星通信项目的期望。
(2)SES公司斥巨资收购另外三十亿人网络公司,多轨道、多系统综合服务模式受到关注
O3b卫星系统在轨示意图
2016年,SES公司完成了2016年度欧洲卫星通信领域最大的一次资本动作。5月,该公司宣布将通过募集7.1亿美元资金,增持另外30亿人网络公司(O3b NET)股份至100%,从而完成对该中地球轨道(MEO)新兴星座运营商资产的全部收购。需要注意的是,截止2016年底,SES公司在轨的47颗卫星全部运行于GEO轨道,而O3b系统12颗卫星(8颗工作星)则均位于MEO轨道(8000km),这种由单独一家运营商持有GEO+MEO轨道通信卫星星座的情况在业界尚属首次,不同技术特性的系统联合提供服务,目前来看并非噱头,前景令人期待。
从2016年11月的最新进展来看,O3b公司已经向美国联邦通信委员会(FCC)申请了3个星座许可。第一个申请是对现有8颗新增O3b卫星的申请,希望将8颗改为12颗;第二个申请是希望能够运行一个由最多24颗卫星组成的星座,同样运行在MEO轨道,工作在更宽的Ka频段;第三个申请是运行一个由最多16颗卫星组成的星座,运行在高为8062km、倾角为70°的轨道。该星座将会位于2个轨道面,每个轨道面有8颗卫星,同样工作在Ka频段。显然,SES公司并不满足于现状和短期的合并利益,将在构建多轨道、立体化星座体系的方向继续发展。总的来说,SES公司与O3b公司可视为强强联合,充分弥补了既有不足,同时多样化的服务也将增强业务竞争能力,显然已经得到越来越多运营商的关注。
测试中的“阿尔法卫星”
(3)首颗激光中继卫星投入应用,推动空间数据高速公路计划前进一大步
2016年度,载有首个欧洲数据中继卫星系统-A有效载荷的欧洲通信卫星-9B顺利发射并投入应用,标志着“欧洲空间数据高速公路”计划取得重大进展。“欧洲空间数据高速公路”计划即“欧洲数据中继卫星系统”计划,自2008年提出以来,系统建设方案几经演变,从最初的3颗卫星组网,最终确定为先建成由2个地球同步轨道(GSO)节点及其地面系统组成的系统,包括此次搭载的欧洲数据中继卫星系统-A有效载荷,以及一颗专用卫星欧洲数据中继卫星-C。此外,主承包商空客防务与航天公司还计划在2020年部署完成一个由4颗卫星/载荷构成的星座。欧洲数据中继卫星系统-A有效载荷由空客防务与航天公司研制,载荷主要包括两部分,一是双向激光通信终端,数据传输率可达1.8Gbit/s,另一个是带宽为300MHz的Ka频段双向通信转发器。
受益于欧洲航天局(ESA)与欧洲各国的大力投资,欧洲近年来在激光通信技术领域发展较快。2015年,ESA成功在LEO轨道雷达对地观测卫星哨兵-1A(Sentinel-1A)和GEO轨道的“阿尔法卫星”(AlphaSat)之间完成了100次激光通信传输;法国与日本也在2015年使用搭载于一颗日本LEO轨道卫星上的日本国家信息通信技术研究所(NICT)的小型光学终端(SOTA)与位于法国蓝色海岸天文台(OCA)的试验光学地面站(OGS)之间完成了一次星地激光通信试验;2016年6月,欧洲数据中继卫星-A首次采用激光传输了哨兵-1A拍摄的一幅图像,并在1min内回传至空客防务与航天公司位于德国的任务运行中心。
中国
2016年,中国共发射3颗通信卫星,其中2颗为民商用通信卫星,稳步推进第一代数据中继卫星系统部署完善工作,同时在移动通信卫星领域取得了重大突破;还为白俄罗斯研制和发射了首颗通信卫星。
(1)成功发射部署天通-1的01星,弥补移动通信卫星领域空白
2016年8月6日,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院抓总研制的天通-1的01星在西昌卫星发射中心发射成功,该卫星是中国卫星移动通信系统的首发星。天通-1是中国自主研制的卫星移动通信系统,也是中国空间信息基础设施的重要组成部分,系统由空间段、地面段和用户终端组成,空间段计划由多颗地球同步轨道移动通信卫星组成。
天通-1的01星是一颗大容量GSO轨道移动通信卫星,工作于S频段和特高频(UHF),将与地面移动通信系统共同构成一体化移动通信网络,为中国及周边、中东、非洲等相关地区,以及太平洋、印度洋大部分海域的用户提供全天候、全天时、稳定可靠的移动通信服务,支持话音、短信息和数据业务。此外,作为中国首颗移动通信卫星,天通-1攻克了多项关键技术,实现了中国移动通信卫星技术的重要突破。例如,项目团队完成了国际首次整星级无线无源互调(PIM)试验,满足任务要求,标志着中国这一技术达到国际领先水平。
天链-1的04星太阳电池翼测试
(2)继续推进天链-1卫星星座更新
2016年11月22日,中国自主研制的天链-1的04星由长征-3C火箭送入太空。该卫星是中国第一代中继卫星系统的备份星,由中国空间技术研究院研制,采用东方红-3平台。
中国在2008年、2011年和2012年相继成功发射天链-1的01、02、03星,建立起中继卫星通信系统,可实现对全球200km以上、2000km以下空间中低轨道航天器的全覆盖,除了为中国的中低轨道资源卫星提供服务以外,还可为“神舟”飞船、“天宫”目标飞行器以及载人航天提供数据中继和测控服务。由于天链-1的01星是2008年发射,设计寿命为6年,已在轨超期服役2年,因此本次发射的天链-1的04星主要目的是替代01星,确保中继卫星系统由第一代向第二代平稳过渡。
(3)白俄罗斯发射首颗通信卫星,中国实现首次对欧整星在轨交付
2 0 1 6年1月,白俄罗斯通信卫星-1(Belintersat-1)在中国西昌卫星发射中心成功发射,并准确进入预定轨道。该卫星是白俄罗斯首颗通信卫星,由中国空间技术研究院研制。卫星采用东方红-4卫星平台,星上载有38台C/Ku频段转发器,发射质量5200kg,设计寿命15年,卫星最终定轨于51.5°(E),将为白俄罗斯全境提供广播电视、电信、远程教育以及宽带多媒体服务等。
该卫星于2016年5月完成在轨测试工作,交付白俄罗斯方面正式投入运营,标志着中国航天首次向欧洲客户提供在轨交付业务。此外,白俄罗斯官方对外宣称,白俄罗斯通信卫星-1并非仅为扩大本国影响力而购置,希望通过该卫星实现盈利目的,推动国内经济发展,远期希望通过再建设一颗通信卫星,从而成为非洲和亚洲市场的重要卫星运营服务实体。
俄罗斯
俄罗斯2016年度并未新发射军用或民商用通信卫星,目前具体原因仍不得而知。从年度的新动向来看,军用通信卫星方面,俄罗斯军方已经在谋划发展第三代通信卫星系统,而且计划通过地面、空中等层次的系统有效配合,有效提升陆军先进信息化水平。该一体化通信系统升级改造后,可以为俄罗斯高级官员提供防护通信能力,能够成功阻截和抵御网络非法入侵劫持,为军队提供自动指控服务。近年来,俄罗斯大力推进其作战部队通信能力的现代化升级,到2020年,部队装备的先进通信技术使用率将达到70%。
民商用通信方面,新一代“快讯”(Express)系列卫星陆续投入运行,增强了俄罗斯宽带与直播服务范围与能力。2016年初,快讯-AMU1抵达预定轨道,经过测试后,于2月开始提供服务,改善了俄罗斯欧洲部分疆域的卫星广播基础设施水平,支持更多的电视频道以及基于IP的通信应用服务,以满足蓬勃发展的数字娱乐市场需求。在投入服务后,俄罗斯卫星通信公司(RSSC)已成功将其运营的卫星电视直播网络从此前租用的欧洲通信卫星-36A中转入新卫星,一定程度上推动了俄罗斯卫星直播服务的“国产化”。5月,俄罗斯卫星通信公司宣布利用快讯-AM6开始提供宽带接入服务。事实上,该公司自2015年初就开始采用本国的通信卫星为远东和西伯利亚地区提供宽带服务。2016年,利用新一代“快讯”卫星系统正式将其卫星宽带网络的范围拓展至俄罗斯中部以及南部乌拉尔地区。
俄罗斯新一代“快讯”系列卫星陆续投入运行
此外,俄罗斯监管机构还在新国家政策指导下积极筹划下一代卫星系统,推动发展新应用、新服务。俄罗斯民商用通信卫星系统的发展离不开国家政策的支持,对于2016年以后的发展,目前最新的政策指导性文件为2016年3月发布的《2016-2025年联邦航天规划》,该规划详细制定和部署了未来10年俄罗斯航天活动发展的阶段性任务,并为民商用通信卫星领域制定了明确的发展目标。根据规划内容,在2025年前,俄罗斯航天国家集团(Roskosmos)计划将2015年的32颗在轨卫星扩增至41颗。俄罗斯联邦通讯社社长在2016年4月的俄罗斯与独联体卫星会议上发表声明,表示将发射11颗民商用通信卫星,包括7颗GEO轨道卫星和4颗大椭圆轨道(HEO)卫星,根据披露,总的建设计划耗资约2760亿卢布。
日本
2016年,日本共发射3颗通信卫星,均为民商用通信卫星。军用通信卫星方面,2016年度遭遇挫折,原计划于6月发射的首颗专用军用通信卫星火皇-1(Kirameki-1,又名DSN-1),在运输至法属圭亚那库鲁航天中心的过程中,放置于套着帆布的专用集装箱里,但在飞机降落时,帆布挂住集装箱用于控制内部气压的阀门,导致气压失衡,最终致使星载天线受损。按照日本军方的说法,该卫星的维修需要1年多的时间,部署时间不得不推后2年。在此情况下,为了维持其在东海区域的活动,日本军方不得不多花费上千万美元。
民商用通信卫星方面,日本通信卫星-14(JCSat-14)于2016年5月发射,该卫星由美国劳拉空间系统公司设计制造,质量4.7t,搭载有26台C频段和18台Ku频段转发器,设计寿命15年,定点于154°(E)的赤道上空,将覆盖亚太地区,为该地区用户提供广播、数据通信、航空航海互联网连接等服务。日本通信卫星-16于8月发射,该卫星采用Ku和Ka频段,作为太空完美日星公司(SkyPerfect JSAT)现有卫星编队的备份星,保证服务的连续性,卫星设计寿命为15年,功率为8.5kW,主要用于满足亚太地区日益增长的通信需求。日本通信卫星-15于12月发射,基于高灵活性的LS-1300平台研制,工作于Ku频段,定位于110°(E),可提供包括4K电视频道在内的付费电视广播服务,同时也可为航空与海事用户提供数据通信服务。
日本通信卫星-16在轨示意图
其他国家
2016年,其他共计8个国家和地区合计发射了8颗卫星。在这些国家中,仅有印度和加拿大的卫星是由本国航天工业研制,其他均为向国外制造商采购,包括澳大利亚、巴西、泰国、印度尼西亚和白俄罗斯,均发射1颗。
(1)澳大利亚部署高吞吐量通信卫星,为用户提供高速宽带服务
2016年10月,澳大利亚利用欧洲的阿里安-5(Ariane-5)火箭成功发射了Ka频段高吞吐量通信卫星天空穆斯特-2(Sky Muster-2)。该卫星由澳大利亚国家宽带网络有限公司(NBN)运营,属于澳大利亚国家宽带计划的一部分。该计划包括地面有线、无线和卫星通信。
澳大利亚的天空慕斯特-2卫星在轨示意图
天空穆斯特-2发射质量6404kg,由劳拉空间系统公司基于LS-1300平台研制,采用根据澳大利亚人口分布特征设计的Ka频段多点波束技术,搭载202台Ka频段转发器,有效载荷功率为16.4kW,在轨设计寿命15年,定位于135°(E),除了覆盖澳大利亚全部国土,还可为邻国以及离澳大利亚海岸约22km的海上用户服务,卫星主要提供宽带互联网接入服务,还可承担卫星电话与电视广播服务。
(2)印度尼西亚发射首颗专为单个银行实体服务的通信卫星
“印尼人民银行卫星”(BRIsat)是2016年通信卫星市场上一次新的尝试,其星上资源将全部用于提供印尼人民银行的上万个支行之间的通信目的,这是卫星通信行业首次利用单颗卫星为单个企业实体提供通信服务。
事实上对印尼人民银行来说,这是无奈之举。由于印尼国土大部分为群岛,地面通信手段实现成本相对较高,全国没有一家移动运营商可以实现所有岛屿的覆盖,而印尼人民银行的发展战略则是将网点扩展到印尼所有乡村,特别是偏远的岛屿,未来进一步为更多客户提供方便快捷的服务,为此已经开发了手机银行系统。为了有效连接分布在印尼全国的银行网点和代理点,利用卫星通信成为其可选的技术手段,在经过租用卫星还是购买专用卫星两种途径的核算之后,印尼人民银行决定购买一颗卫星,即“印尼人民银行卫星”。目前其移动汽车银行与移动快艇银行上均已装备了卫星接收天线,未来将支持在印尼国土全境业务的进一步拓展。“印尼人民银行卫星”于2016年6月发射,发射质量3450kg,卫星由劳拉空间系统公司基于LS-1300平台研制,星上共载有36台C频段和9台Ku频段转发器,卫星最终定位于150.5°(E),将覆盖印度尼西亚、东南亚、东北亚和澳大利亚的西部地区。
配备了卫星接收天线的印度尼西亚移动快艇银行
总体而言,2016年,全球卫星通信领域的一系列新动作、新变化,都预示着一场深刻的产业、系统与技术变革即将来临。
在民商用通信卫星系统方面,换代升级速度不断加快,卫星趋于两极化发展∶一方面小卫星拉低通信卫星进入门槛,巨型中低轨道星座计划层出不穷,引发卫星制造技术发生颠覆式革命,卫星应用领域与模式拓展创新,全球已经迈入人人可以“玩”卫星的时代;另一方面,传统GEO通信卫星进入门槛却在升高,不仅卫星越做越大,技术复杂度不断升高,吞吐量指标持续激增,用户对卫星的服务能力要求也变得更加挑剔,具备灵活、综合的服务性能将成为新潮流;此外,“天地一体化”的发展渐成趋势,国外已提出5G融合天基系统服务、卫星机器对机器通信(M2M)与地面物联网融合等理念与实践,多领域联合创新卫星通信应用服务模式。
在军用通信卫星系统方面,以美国为核心引领全球变革的态势也将在未来几年延续∶一方面,随着美军体系转型论证开展,对抗性越来越受重视,在此影响下,欧洲已明确提出在下一代系统中增加抗核加固、干扰调零、网络攻击对抗等多种先进军事级技术;另一方面,各国军方积极开发性能不断增强的商业系统,利用其低成本、快速响应能力,逐步构建由军用专用、军民两用、商用卫星等不同安全级别构成的军民融合式分层体系;最后,天地紧密耦合提升作战效能的思路愈发明确,法国已在发展下一代军用卫星通信系统的同时,计划将其卫星地面段全部过渡到支持IP,美国军方则在未来建设思路中更加重视地面电信港的规划。