友快網

導航選單

低軌星座成為全球空間戰略新戰場,中國為何能成為一個新戰場?

隨著北斗三號全球衛星導航系統的正式開通,北斗導航系統與GPS系統在全球衛星導航系統市場層面上的爭奪開始進入“白熱化”。與此同時,

以“星鏈”計劃為代表的低軌星座發展迅速,成為全球爭奪空間戰略資源的又一“新戰場”。

低軌星座究竟具有哪些優勢,為何可成為衛星導航系統之外,各國在空間戰略資源層面上的又一“新戰場”?

01 什麼是低軌星座?

根據所在軌道高度不同,衛星通常分為地球同步軌道衛星、中地球軌道衛星和低地球軌道衛星(簡稱低軌衛星)。不同軌道衛星的在軌運動速度、繞地球週期和對地視場不同,用途也有所不同。

低軌衛星由於距離地面近、訊號質量優,且具備更小時延,常用作通訊衛星。

低軌星座即多顆低軌衛星以一定排列方式共同協作,可實現對全球(或一定區域)的連續無縫覆蓋。

其中,以“星鏈”計劃比較有代表性。

“星鏈”是由美國太空探索技術公司於2014年提出的低軌星座計劃,其目標是建設一個全球覆蓋、高速度、大容量和低時延的天基全球通訊系統,提供面向全球的高速寬頻接入服務。“星鏈”計劃共規劃3期星座系統,總計4。2萬顆衛星,將提供可比擬地面光纖的網際網路接入服務,時延低至50毫秒。

02 低軌星座優勢明顯 可軍用

與地面網際網路透過光纖入戶、移動網際網路透過佈設基站為使用者服務不同,低軌星座透過衛星及星間/星地無線鏈路為使用者服務。

受限於地形地貌、成本等問題,地面光纖以及地面基站在某些地方無法實現部署。此時低軌星座就有著地面光纖、地面基站無可比擬的優勢。

低軌星座可面向全球全域提供資訊通訊服務,因此具備全球全域網際網路接入能力。

同時對部分終端而言,其傳輸速率和網路時延可與地面光纖比擬。

除了通訊上的優勢,低軌星座與北斗等全球衛星導航系統一樣,在軍事上也有可發揮的優勢。有人可能會質疑,“星鏈”計劃的定位是商用衛星網際網路,而且衛星網際網路也有著很大的資訊隱患,如何在軍事領域發揮優勢?

實際上,低軌星座在搭載其他載荷的情況下,還可提供遙感、增強導航等服務。也就是說,

一旦低軌星座部署完成,組成一張全球天基網際網路併成熟執行,便是一個擁有巨大能量的作戰“星群”。

其提供的網路支援可實現遠端導彈實時控制,同時其軌道推進系統可對其他空間目標實現動能攻擊。

一旦“星群”作戰開展,很難有其他衛星與之抗衡。

03 低軌星座面臨的挑戰

儘管低軌星座在全球網路覆蓋、通訊低時延等方面具有明顯優勢,但其發展和部署也面臨諸多挑戰,主要表現在頻軌牌照、硬體設施和軟體協議3個方面。

一是頻率與軌道的申請與協調,即牌照問題

頻率是提供星間/星地鏈路的無線資源,軌位是衛星在空間執行時所處的位置。由於頻率和軌位資源稀缺,國際電信聯盟和區域組織(如美國聯邦通訊委員會)負責對全球/區域衛星頻率和軌位進行分配,採取先到先得原則。當前,“星鏈”計劃的3期星座系統均已提交上述兩家組織審查,並獲得批准。

潛在的一個重要問題是,一旦“星鏈”計劃的4.2萬顆衛星部署完畢,留給其他低軌星座的可部署空間將極有限,申請與協調難度也將更大。

二是龐大數量衛星的製造、發射和配套地面設施建設問題

2019年世界無線電通訊大會批准並透過一項分階段規則,要求低軌星座在投入使用後2年內至少發射10%,5年內至少50%,7年內完成星座部署。對“星鏈”計劃而言,這意味著在未來不到7年時間內,需要製造和發射近4萬顆衛星。按照當前一箭60星的速度算,每月至少需發射9次。然而,自2019年5月第一次發射至2020年7月,“星鏈”計劃平均每月發射0。64次。

後續衛星的製造和發射速度能否跟上?

所需資金能否維持?

尚需時間檢驗。

根據以往經驗,在發展中申請破產的低軌星座計劃不在少數。

三是網路執行和服務風險,即軟體協議棧問題

協議棧是支撐網路執行和提供按需服務的軟體載體,主要解決終端入網、資訊的高效、安全傳輸和網路管控問題。目前,地面網際網路主要採用成熟的IP體制,地面行動通訊網路和衛星網路也較成熟。這些現有協議標準可為低軌星座網路提供一定借鑑,但由於協議體系的出發點和落腳點不同,難以直接套用。據馬斯克宣稱,“星鏈”星座不再基於傳統的IP體制,而是採用一種更加輕量化且原生支援P2P的全新協議。然而,這種全新協議體系能否有效應對動態路由、自主管控等難題,面臨巨大風險。這也是低軌星座網路面臨的普遍問題。

從長期來看,解決好協議、基建配套等風險的低軌星座,將會成為未來太空空間爭奪的主戰場!

上一篇:人猴雜交種問世,人類將滅絕!科學家發現人類最恐怖的滅絕實驗
下一篇:【萌寵】你知道嗎?貓咪根本嘗不到甜味!貓咪的味覺器官你知道嗎?