中国版“铱星”测试完成 可实现全球手机网络覆盖

 

 

尽管我国移动通信技术取得很大发展，大部分实现网络覆盖，但很多偏远地区依然无信号连接，渔民出海、远洋航行、山区林区作业等依然存在通信难题。基于这一问题，清华大学与信威集团联合研制了低轨灵巧通信试验卫星。

 

该卫星重量约130公斤，运行在高度约为800公里的太阳同步轨道，通信覆盖区直径约2400公里;电磁频谱监测区域直径1000公里，实现了覆盖区内卫星手持终端语音业务、数据业务和移动互联网业务，主要指标优于国际上现有的低轨移动通信在轨卫星的最好水平。

 

该卫星于2010年10月由清华大学与信威通信联合立项研制，采用星载智能天线、星上处理与交换、天地一体化组网、小卫星一体化集成设计等多项创新技术，验证了北斗定位授时等业务，为支撑发展星座通信网络积淀了基础。

 

今年9月4日，该卫星在中国酒泉卫星发射中心成功搭载发射。之后，研究团队开展了大量的卫星在轨测试试验，成功实现手持卫星终端通话、手持卫星终端与手机通话、互联网数据传输、电磁频谱监测定位等业务，圆满完成了灵巧通信试验卫星工程任务。

 

灵巧通信试验卫星工程任务负责人陆建华表示，该工程的实施为后续开展小卫星通信新技术和新方法试验提供了创新平台，通过探索复杂机电磁环境下的通信小卫星设计方法、基于在轨大规模计算处理的空间智能通信方法、高集成度软硬件协同设计方法，有效提升了通信小卫星的应用能力和性价比。

 

低轨道卫星移动通信系统是由轨道高度在700～1500km的卫星群(星座)构成的移动通信系统。低轨道带来的好处是：传输衰耗小，通信延时短，重量轻、功耗小。自上世纪90年代后期，美国先后发射了上百颗低轨移动通信卫星，组建了包括铱星、全球星在内的星座通信系统，并在商业和军事等领域广泛应用。

 

下图示出了低轨道卫星移动系统的基本组成。在若干个轨道平面上布置多颗卫星，由通信链路将多个轨道平面上的卫星联结起来。整个星座如同结构上连成一体的大型平台，在地球表面形成蜂窝状服务小区，服务区内用户至少被一颗卫星覆盖，用户可以随时接入系统。

 

 

由于卫星轨道距地面较近，相对运动速度较快一颗卫星能够保持通信的时间约为10min，所以需要的不断地切换卫星链路。在低轨道上运行的卫星，距地面的高度是变化的，使每颗卫星的覆盖面积也在改变，从而造成有些区域出现盲区，有些区域发生重叠，这些问题带来的控制复杂性，是研究人员面临的主要难题。

 

信威通信董事长王靖表示，低轨卫星通信技术是国家未来需要，作为民企，信威通信与清华的合作为民营企业参与航天事业发展探索了新的研发及创新模式。该项目工程任务负责人陆建华教授称，灵巧通信试验卫星大量采用商业器件(占85.78%)和国产器件(75.95%)，有效降低成本，为自主可控的小卫星可持续发展探索了道路。

 

随着灵动通信试验卫星的成功发射，后续的发展提出更多设想：2015年到2017年完成工程试验，实现空间组网;2017年到2020年则完成星座建设，最终实现军民应用，提供不受地点和时间限制的、低成本、民众用得起的全球通信和移动互联网服务。

 

 

不过中国在发展这一技术的同时，也要吸取美国铱星的教训。

 

铱星系统可以说带来了人类通讯技术上的划时代变革，但由于巨大的研发费用和系统建设费用，铱星背上了沉重的债务负担，整个铱星系统耗资达50多亿美元，每年光系统的维护费就要几亿美元。除了摩托罗拉等公司提供的投资和发行股票筹集的资金外，铱星公司还举借了约30亿美元的债务，每月光是债务利息就达4000多万美元。从一开始，铱星公司就没有喘过气来，一直在与银行和债券持有人等组成的债权方集团进行债务重组的谈判，但双方最终未能达成一致。

 

铱星在市场发展上也被认为是失败的。这个用66颗高技术卫星编织起来的世纪末科技童话，在商用之初将自己定位在了“贵族科技”。铱星手机价格每部高达3000美元，加上高昂的通话费用。它开业的前两个季度，在全球只发展了1万用户，用户最多时才5.5万。而据估算，它必须发展到50万用户才能赢利。

 

因为上述原因，1998年11月份投入商业服务的铱星系统，2000年3月即宣布破产。