劉悅(北京空間科技信息研究所)
2014年國(guó)外民商用通信衛(wèi)星現(xiàn)狀分析
劉悅(北京空間科技信息研究所)
2014年國(guó)外民商用通信衛(wèi)星成功發(fā)射數(shù)量(按國(guó)家統(tǒng)計(jì))
2014年國(guó)外民商用通信衛(wèi)星成功發(fā)射數(shù)量(按軌道統(tǒng)計(jì))
2014年國(guó)外民商用通信衛(wèi)星在軌數(shù)量(按國(guó)家統(tǒng)計(jì))
2014年國(guó)外民商用通信衛(wèi)星在軌數(shù)量(按軌道統(tǒng)計(jì))
2014年,全球共進(jìn)行了23次民商用通信衛(wèi)星的發(fā)射,共計(jì)將42顆衛(wèi)星送入軌道,其中有1顆發(fā)射失敗。在所有成功發(fā)射的衛(wèi)星中,地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星23顆、低地球軌道(LEO)衛(wèi)星9顆、中地球軌道(MEO)衛(wèi)星10顆。共有14個(gè)國(guó)家、地區(qū)和組織發(fā)射了衛(wèi)星,其中,美國(guó)11顆,歐洲12顆,俄羅斯8顆,其他國(guó)家共計(jì)發(fā)射11顆。
商業(yè)化程度高是通信衛(wèi)星的突出特點(diǎn)。截至2014年底,國(guó)外共有528顆通信衛(wèi)星在軌,其中商用衛(wèi)星483顆,約占91.5%;民用衛(wèi)星45顆,約占8.5%。在軌的民商用衛(wèi)星中,美國(guó)數(shù)量最多,共計(jì)253顆,歐洲116顆,俄羅斯29顆,日本13顆、印度12顆、其他國(guó)家共計(jì)105顆??傮w來(lái)看,GEO衛(wèi)星占大多數(shù),達(dá)到331顆;LEO衛(wèi)星180顆;傾斜地球同步衛(wèi)星軌道(IGSO)衛(wèi)星3顆,屬于美國(guó)所有;MEO衛(wèi)星12顆,屬于英國(guó)所有;太陽(yáng)同步軌道(SSO)衛(wèi)星2顆,屬于美國(guó)所有。
2014年,通信衛(wèi)星領(lǐng)域發(fā)展平穩(wěn),但同時(shí)也蘊(yùn)含著未來(lái)發(fā)展變化。在民商用通信衛(wèi)星方面,寬帶、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)更加明顯。由于小衛(wèi)星門檻的降低,使得衛(wèi)星通信領(lǐng)域涌現(xiàn)出多個(gè)創(chuàng)新的計(jì)劃,面向個(gè)人的寬帶衛(wèi)星星座興起。同時(shí),在衛(wèi)星制造領(lǐng)域,激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使主流制造商開(kāi)始各種積極嘗試,包括增材制造、“一箭雙星”、全電推進(jìn)平臺(tái)技術(shù)不斷涌現(xiàn),中小型平臺(tái)紛紛推出,著力提升制造業(yè)產(chǎn)品的費(fèi)效比(ROI),增加商業(yè)市場(chǎng)的份額。
等待發(fā)射的跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星-L
2014年,美國(guó)共進(jìn)行5次民商用通信衛(wèi)星發(fā)射,成功發(fā)射11顆衛(wèi)星。其中,民用衛(wèi)星1顆、商業(yè)衛(wèi)星10顆。美國(guó)共計(jì)在軌253顆民商用通信衛(wèi)星。如果按用途劃分,民用衛(wèi)星9顆、商業(yè)衛(wèi)星244顆。如果按照軌道劃分,GEO軌道97顆,LEO軌道151顆,SSO軌道2顆,另有3顆分布在高地球軌道(HEO)。
美國(guó)是世界上通信衛(wèi)星發(fā)展最為全面、技術(shù)水平最高、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)最強(qiáng)大、市場(chǎng)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的國(guó)家。通信衛(wèi)星是美國(guó)全球戰(zhàn)略的重要保障,在商業(yè)、民用等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。美國(guó)在政府的引導(dǎo)下,充分依靠商業(yè)市場(chǎng)來(lái)發(fā)展通信衛(wèi)星,目前已形成了全面的衛(wèi)星通信應(yīng)用體系:業(yè)務(wù)上涵蓋固定通信、電視廣播、音頻廣播、移動(dòng)通信、寬帶多媒體和數(shù)據(jù)中繼等類別;頻段上覆蓋甚高頻(VHF)、L、S、C、Ku、Ka等全譜段;覆蓋上已擴(kuò)展至全球,并且是全球唯一可以實(shí)現(xiàn)地理意義上全球覆蓋的衛(wèi)星系統(tǒng)。
在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面,美國(guó)主要有四大衛(wèi)星制造商,衛(wèi)星研制能力全球領(lǐng)先,且占據(jù)全球GEO通信衛(wèi)星制造的大部分市場(chǎng)份額,這四家公司包括波音公司(Boeing)、勞拉空間系統(tǒng)公司[SS/L,現(xiàn)已被加拿大麥德公司(MDA)收購(gòu)]、洛馬公司(LM)和軌道-阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司[Orbital ATK,原軌道科學(xué)公司(OSC)與阿連特公司(ATK)合并而成]。從體系建設(shè)和發(fā)展情況來(lái)看,在民商用通信衛(wèi)星領(lǐng)域,主要是以市場(chǎng)需求為驅(qū)動(dòng)。由于美國(guó)具有較長(zhǎng)的通信衛(wèi)星發(fā)展史,國(guó)內(nèi)政策較為寬松,在固定(寬帶多媒體)、廣播、移動(dòng)、數(shù)據(jù)中繼等各個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)形成了先進(jìn)的通信衛(wèi)星系列。
美國(guó)成功發(fā)射新一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,進(jìn)一步提高空間系統(tǒng)信息中繼能力
2014年1月24日,美國(guó)民用的跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星-L(TDRS-L)成功發(fā)射,波音公司已于當(dāng)日接收到首個(gè)來(lái)自該衛(wèi)星的在軌信號(hào),該衛(wèi)星將有效支撐美國(guó)航空航天局(NASA)以及其他用戶使用的通信中繼網(wǎng)絡(luò)。該衛(wèi)星是波音公司制造的第5顆NASA通信中繼網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星,通過(guò)該網(wǎng)絡(luò),NASA有效支持“國(guó)際空間站”、地球氣候變化研究以及利用“哈勃空間望遠(yuǎn)鏡”(HST)進(jìn)行深空探測(cè)等關(guān)鍵任務(wù)的開(kāi)展。該衛(wèi)星可在地球、“國(guó)際空間站”以及其他空間資產(chǎn)之間來(lái)回轉(zhuǎn)播信號(hào)。這顆先進(jìn)的衛(wèi)星是NASA關(guān)鍵通信中繼網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,它將以最低的成本提升網(wǎng)絡(luò)能力、增強(qiáng)帶寬。
2 0 1 4年1 0月,波音公司空間與情報(bào)系統(tǒng)部已經(jīng)將第12顆“跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星”交付NASA。NASA與波音公司在2007年簽訂了“跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星”第三代衛(wèi)星的研制合同,其中的保障部分包括跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星-K和L兩顆衛(wèi)星,此外還包括采購(gòu)跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星-M和N的可選項(xiàng)。按當(dāng)時(shí)價(jià)格計(jì)算,4顆衛(wèi)星研制總價(jià)格約為12億美元。2011年,NASA執(zhí)行可選項(xiàng),訂購(gòu)跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星-M,價(jià)值2.89億美元。目前,波音公司已經(jīng)完成了跟蹤與數(shù)據(jù)中繼通信衛(wèi)星-M衛(wèi)星平臺(tái)與載荷的總裝,準(zhǔn)備進(jìn)行熱真空試驗(yàn)。按計(jì)劃,衛(wèi)星研制工作于2015年第三季度完成,2016年發(fā)射。
波音公司全電推進(jìn)平臺(tái)再添新訂單,“一箭雙星”成為標(biāo)準(zhǔn)配置
繼2012年3月獲得4顆商業(yè)衛(wèi)星訂單之后,2014 年3月,波音公司表示,一家美國(guó)政府客戶已經(jīng)訂購(gòu)了3顆基于BSS-702SP全電推進(jìn)平臺(tái)建造的地球同步軌道衛(wèi)星,但并沒(méi)有透露采購(gòu)的具體部門、衛(wèi)星任務(wù)性質(zhì)以及發(fā)射時(shí)間。在看到波音公司全電推進(jìn)平臺(tái)和“一箭雙星”發(fā)射帶來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)之后,美國(guó)各主流制造商紛紛將電推進(jìn)和“一箭雙星”發(fā)射納入新平臺(tái)設(shè)計(jì)。2014年,軌道-阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司推出了新的地球靜止星-3(GEOStar-3)衛(wèi)星平臺(tái)。該衛(wèi)星平臺(tái)是在地球靜止星-2衛(wèi)星平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了關(guān)鍵的技術(shù)升級(jí),整星功率從5kW增加到8kW,承載的有效載荷增至800kg,可支持“一箭雙星”發(fā)射,并同時(shí)開(kāi)展全電推進(jìn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。
無(wú)獨(dú)有偶,洛馬公司也在2014年推出了新型的A2100衛(wèi)星平臺(tái)。該平臺(tái)可使2顆衛(wèi)星采用“肩并肩”構(gòu)型發(fā)射,從而適應(yīng)“一箭雙星”發(fā)射,并且在軌期間也能夠進(jìn)行載荷的重新配置,允許用戶在衛(wèi)星壽命期間改變?nèi)蝿?wù)需求和運(yùn)行環(huán)境。洛馬公司表示,“肩并肩”雙星發(fā)射選項(xiàng)通過(guò)靈活的太陽(yáng)電池翼實(shí)現(xiàn),可以節(jié)省衛(wèi)星質(zhì)量,并減小衛(wèi)星寬度。
傳統(tǒng)“一箭雙星”構(gòu)型(左) BSS-702平臺(tái)(中) 新型A2100平臺(tái)“肩并肩”構(gòu)型(右)3種“一箭雙星”發(fā)射構(gòu)型
美國(guó)下一代低軌移動(dòng)星座更新?lián)Q代,“下一代銥星”有望2015年發(fā)射
2014年,美國(guó)低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星星座繼續(xù)推進(jìn)更新?lián)Q代的步伐。2014年7月,美國(guó)軌道通信公司(ORBCOMM)成功發(fā)射了6顆第二代低軌衛(wèi)星。第二代低軌衛(wèi)星在功率、質(zhì)量和壽命方面均有提升,并且數(shù)傳速率大幅提高。軌道通信公司宣布,2014年獲得了本國(guó)大型零售商16000臺(tái)終端訂單,市場(chǎng)前景一片大好。隨著“全球星”(Globalstar)二代的部署完成,2014年也獲得了來(lái)自西班牙國(guó)防部的大批訂單。
2014年,“下一代銥星”(Iridium NEXT)計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)。由于在軌備份星僅剩1顆,迫使銥衛(wèi)星公司加緊下一代星座的部署。2014年3月,泰雷茲-阿萊尼亞航天公司(TAS)成功交付2顆高保真“模擬星”和多顆低保真“模擬星”。2014年3月,軌道-阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司已開(kāi)始81顆下一代衛(wèi)星的總裝、測(cè)試與試驗(yàn),以及發(fā)射支持。81顆衛(wèi)星包括:66顆低軌業(yè)務(wù)衛(wèi)星、6顆在軌備份衛(wèi)星和9顆地面?zhèn)浞菪l(wèi)星。此外,軌道-阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司還負(fù)責(zé)地面支持設(shè)備的研制。8月,“下一代銥星”首批主任務(wù)天線完成研制。9月,地面發(fā)射初期衛(wèi)星運(yùn)行控制中心也已建設(shè)完成,為2015年星座發(fā)射奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛涌入航天領(lǐng)域,
衛(wèi)星WiFi服務(wù)迸發(fā)新的市場(chǎng)空間
隨著美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)在商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)大獲成功,以谷歌公司為代表的非傳統(tǒng)航天企業(yè)也把目光鎖定在商業(yè)衛(wèi)星服務(wù)領(lǐng)域。2014年,谷歌公司招募了衛(wèi)星光纖網(wǎng)絡(luò)提供商“另外三十億人網(wǎng)絡(luò)”公司(O3b Networks)前首席技術(shù)官布蘭恩·霍茲(Brian Holz),研究如何將衛(wèi)星作為未來(lái)交付互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的方式。除此之外,美國(guó)還萌發(fā)出多個(gè)低軌寬帶互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃。2014年,美國(guó)一個(gè)科技創(chuàng)業(yè)團(tuán)體在種子基金的支持下正在實(shí)施一項(xiàng)名為外聯(lián)網(wǎng)(Outernet)的計(jì)劃,擬在2015年發(fā)射數(shù)百顆微衛(wèi)星,向全球提供免費(fèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。
目前,衛(wèi)星移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商也在其傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,提出了衛(wèi)星鏈路間接提供Wi Fi服務(wù)的產(chǎn)品和服務(wù)。阿聯(lián)酋瑟拉亞公司(Thuraya)提出,通過(guò)Thuraya XT-Hotspot 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)地面有限數(shù)量終端的互聯(lián)網(wǎng)接入;銥衛(wèi)星公司在2014年推出了“Iridium Go!”產(chǎn)品,通過(guò)衛(wèi)星連接提供地面熱點(diǎn),支持5個(gè)終端接入;全球星公司也適時(shí)推出了Sat -Fi產(chǎn)品,可同時(shí)支持8個(gè)終端接入。據(jù)國(guó)外權(quán)威咨詢公司北方天空研究所(NSR)預(yù)測(cè),到2020年,全球在用的便攜式熱點(diǎn)終端數(shù)量將增至15萬(wàn)部。
2014年,歐洲共進(jìn)行了5次民商用通信衛(wèi)星發(fā)射,成功發(fā)射了12顆衛(wèi)星,全部為商業(yè)衛(wèi)星。目前,歐洲共計(jì)116顆民商用通信衛(wèi)星在軌。如果按用途劃分,民商用衛(wèi)星1顆、商業(yè)衛(wèi)星115顆。如果按照軌道用途劃分,GEO軌道102顆,LEO軌道2顆,另有12顆分布在MEO軌道。
歐洲建立了相對(duì)完備的通信衛(wèi)星系列,政府在通信衛(wèi)星體系形成過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。歐洲航天局(ESA)自1993年開(kāi)始實(shí)施“通信系統(tǒng)預(yù)先研究”(ARTES)計(jì)劃:一方面通過(guò)戰(zhàn)略、技術(shù)、產(chǎn)品及綜合應(yīng)用等一般范圍項(xiàng)目專題,整體促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;另一方面通過(guò)“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”(EDRS)、各類通信衛(wèi)星平臺(tái)、新興衛(wèi)星通信應(yīng)用系統(tǒng)等項(xiàng)目專題,重點(diǎn)突破關(guān)鍵技術(shù)。
歐洲一方面努力建設(shè)高速信息干線,另一方面注重信息平等性,發(fā)展東歐等不發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的通信設(shè)施。通信衛(wèi)星作為歐洲電視廣播市場(chǎng)的主導(dǎo)技術(shù)手段和航空航海移動(dòng)通信的重要技術(shù)手段,發(fā)揮著重要的作用。歐洲通信衛(wèi)星公司(EUTELSAT)、國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星公司(INMARSAT)發(fā)展了多顆民商用通信衛(wèi)星。歐洲空客防務(wù)與航天公司(Airbus)與泰雷茲-阿萊尼亞航天公司是歐洲兩大衛(wèi)星制造商。近年來(lái),在商用通信衛(wèi)星方面,英國(guó)重視發(fā)展衛(wèi)星寬帶通信業(yè)務(wù),阿萬(wàn)蒂通信公司(Avanti)發(fā)展了“高適應(yīng)性衛(wèi)星”(Hylas)系列,O3b公司正在發(fā)展O3b星座。
“高適應(yīng)性衛(wèi)星”在軌飛行示意圖
法國(guó)調(diào)整研發(fā)預(yù)算重點(diǎn)發(fā)展通信衛(wèi)星,歐洲重大專項(xiàng)保證中型平臺(tái)的更新?lián)Q代
2014年,法國(guó)國(guó)家空間研究中心(CNES)調(diào)整其預(yù)算方向,重點(diǎn)發(fā)展通信衛(wèi)星,以期在2020年前將法國(guó)和歐洲主要的衛(wèi)星制造商在全球商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)的份額從現(xiàn)在的30%提高到50%。歐洲將未來(lái)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的殺手锏定位為“新星”(NeoSat)衛(wèi)星平臺(tái),該衛(wèi)星平臺(tái)是由20國(guó)組成的歐洲航天局共同合作研發(fā),并且采用包括電推進(jìn)技術(shù)在內(nèi)的一系列新技術(shù),降低衛(wèi)星的質(zhì)量和發(fā)射成本。法國(guó)國(guó)家空間研究中心為了“新星”項(xiàng)目,在2012年將其對(duì)歐洲“通信系統(tǒng)預(yù)先研究”項(xiàng)目的投入增大了1倍,并且在2012年之后的4年計(jì)劃里(2012-2016),將跟通信衛(wèi)星有關(guān)的研究項(xiàng)目預(yù)算增加30%。
歐洲原先的設(shè)想是由歐洲航天局和法國(guó)國(guó)家空間研究中心牽頭開(kāi)發(fā)出一款超大型衛(wèi)星平臺(tái)“阿爾法平臺(tái)”(Alphabus),從而實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先的目標(biāo)。雖然“阿爾法平臺(tái)”的首發(fā)星已經(jīng)發(fā)射并運(yùn)行良好,但對(duì)于目前的通信衛(wèi)星市場(chǎng)來(lái)說(shuō),還是太大太重了。兩大衛(wèi)星制造商(歐洲空客防務(wù)與航天公司和泰雷茲-阿萊尼亞航天公司)計(jì)劃通過(guò)“新星”技術(shù),基于目前各自的產(chǎn)品線基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)出各自的衛(wèi)星平臺(tái),用于替換當(dāng)前的主力平臺(tái)空間客車-4000 (Spacebus-4000)和歐洲星-3000(EurStar- 3000)。“新星”目前被設(shè)計(jì)為能夠支持3~22kW功率的有效載荷。據(jù)消息透露,“新星”的首發(fā)星有可能是法國(guó)國(guó)家空間研究中心的一顆寬帶衛(wèi)星,能夠支持5m口徑的可展開(kāi)天線?!靶滦恰毙l(wèi)星平臺(tái)的首飛日期預(yù)計(jì)在2019年。
歐洲大力發(fā)展電推進(jìn)衛(wèi)星,全電推進(jìn)技術(shù)在歐洲進(jìn)入商業(yè)化階段
隨著全電推進(jìn)衛(wèi)星在美國(guó)不斷獲得新的商業(yè)訂單,歐洲也不甘落后,盡力反超。2014年7月,歐洲第一大型衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商歐洲衛(wèi)星公司(SES)選擇歐洲空客防務(wù)與航天公司研制的一顆覆蓋東亞的大型Ku/Ka頻段寬帶衛(wèi)星SES-12,該衛(wèi)星將使用電推進(jìn)進(jìn)行位置保持和軌道轉(zhuǎn)移。與美國(guó)波音公司的全電推進(jìn)平臺(tái)衛(wèi)星不同的是,該衛(wèi)星除電推進(jìn)系統(tǒng)外,還將攜帶傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)作為備份,但這顆衛(wèi)星的電推進(jìn)仍將發(fā)揮主要作用。
無(wú)獨(dú)有偶,歐洲另一大型運(yùn)營(yíng)商歐洲通信衛(wèi)星公司也在2014年7月宣布,與歐洲空客防務(wù)與航天公司和阿里安航天公司(Arianespace)簽訂了歐洲通信衛(wèi)星-172B(Eutelsat-172B)的采購(gòu)和發(fā)射協(xié)議。歐洲通信衛(wèi)星公司作為世界第三大固定衛(wèi)星服務(wù)運(yùn)營(yíng)商,未來(lái)將會(huì)繼續(xù)限制轉(zhuǎn)發(fā)器成本,全電推進(jìn)衛(wèi)星已經(jīng)成為該目標(biāo)的手段,同時(shí)利用太空探索技術(shù)公司來(lái)刺激與歐洲“阿里安”發(fā)射服務(wù)提供商降低發(fā)射成本。此前,該公司通過(guò)購(gòu)買墨西哥衛(wèi)星公司(MEXICO)已經(jīng)繼承了2顆由波音公司負(fù)責(zé)研制的全電推進(jìn)衛(wèi)星。此舉標(biāo)志著主流通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和態(tài)度。
GEO“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”工作示意圖
英國(guó)航天政策吸引眾多航天企業(yè)扎根英國(guó),寬帶、移動(dòng)衛(wèi)星蓬勃發(fā)展
近年來(lái),英國(guó)非常重視利用航天業(yè)來(lái)刺激本國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。英國(guó)政府承諾對(duì)商業(yè)航天企業(yè)更加友好,提議減免英國(guó)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商支付衛(wèi)星發(fā)射和在軌運(yùn)行保險(xiǎn)的6%稅收。英國(guó)政府在3月19日公布的2014年預(yù)算提案中提議,衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商可能與商業(yè)飛機(jī)、商業(yè)海運(yùn)以及其他保險(xiǎn)購(gòu)買企業(yè)一樣,享受保險(xiǎn)費(fèi)豁免的待遇。英國(guó)首相戴維·卡梅倫認(rèn)為,商業(yè)航天是英國(guó)眾多發(fā)展不足的產(chǎn)業(yè)之一,未來(lái)有增長(zhǎng)的潛力。英國(guó)增加了在歐洲航天局的航天支出,并積極尋找其他途徑來(lái)提升英國(guó)對(duì)航天企業(yè)的吸引力。在此背景下,泰雷茲-阿萊尼亞航天公司、洛馬公司等國(guó)際一流宇航制造企業(yè)紛紛在英國(guó)設(shè)立研發(fā)中心和工廠。
隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)電子設(shè)備和社交網(wǎng)絡(luò)等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及,利用衛(wèi)星向用戶提供寬帶網(wǎng)絡(luò)接入和海事寬帶業(yè)務(wù)正悄然興起。2014年8月,英國(guó)寬帶衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商阿萬(wàn)蒂公司宣布建造一顆Ka頻段衛(wèi)星高適應(yīng)性衛(wèi)星-4。該衛(wèi)星將會(huì)是軌道科學(xué)公司地球靜止星-3平臺(tái)的首發(fā)星,整星容量28Gbit/s,計(jì)劃于2017年初搭乘“阿里安”火箭發(fā)射。與此同時(shí),國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星公司第五代衛(wèi)星系統(tǒng)“全球快訊”(Global Xpress)4個(gè)新的衛(wèi)星地面接入站點(diǎn)(SAS)的建設(shè)已經(jīng)完成。目前,“全球快訊”已經(jīng)有2個(gè)地面站在運(yùn)行當(dāng)中,這6個(gè)地面站將會(huì)作為寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的接口。這是一個(gè)里程碑的事件,表示全球首個(gè)Ka頻段寬帶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)將于2015年下半年提供全球服務(wù)。
O3b衛(wèi)星分批發(fā)射,“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”穩(wěn)步推進(jìn)
歐洲的O3b是歐洲運(yùn)行在MEO軌道的寬帶通信衛(wèi)星星座,主要致力于為亞洲、非洲、南美、澳大利亞和中東等地區(qū)近180個(gè)國(guó)家的企業(yè)用戶提供低成本、高速、低延時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)接入和干線傳輸。2014 年7月,O3b衛(wèi)星的第二批4顆衛(wèi)星成功發(fā)射。O3b衛(wèi)星由泰雷茲-阿萊尼亞航天公司研制,衛(wèi)星主體為梯形,便于安裝在“聯(lián)盟”火箭的發(fā)射適配器上。衛(wèi)星配備Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器,發(fā)射后將部署在8062km的MEO軌道上。星座首批4顆衛(wèi)星于2013年6月發(fā)射,也是采用“聯(lián)盟”火箭發(fā)射,并于2014年3月開(kāi)始提供商業(yè)服務(wù)。
在數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星方面,雖然進(jìn)度十分緩慢,但仍在持續(xù)推進(jìn)之中。2014年初,加拿大麥德公司與德國(guó)OHB系統(tǒng)公司簽署合同,為后者提供歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-C通信電子設(shè)備?!皻W洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”是歐洲的GEO數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng),主要用戶包括歐洲的“哨兵”(Sentinel)衛(wèi)星,為低軌對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)中繼服務(wù),可有效支持災(zāi)害救援等活動(dòng)?!皻W洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”由歐洲航天局發(fā)展,整個(gè)項(xiàng)目的主承包商是歐洲空客防務(wù)與航天公司,并且負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)部署完畢后的運(yùn)管,衛(wèi)星研制合同由德國(guó)OHB系統(tǒng)公司承擔(dān)。此外,首顆搭載載荷的發(fā)射合同也已簽訂。歐洲通信衛(wèi)星-9 B由歐洲空客防務(wù)與航天公司研制,衛(wèi)星采用歐洲星-3000 (Eurostar-3000)衛(wèi)星平臺(tái),質(zhì)量約5300kg,攜帶66臺(tái)Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器以及“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”的激光數(shù)據(jù)中繼有效載荷。
激光通信試驗(yàn)取得重大進(jìn)展,向業(yè)務(wù)系統(tǒng)邁進(jìn)
歐洲以星間激光通信技術(shù)為主要方向,于2014年11月利用裝載在“阿爾法衛(wèi)星”(Alphasat)和哨兵-1 A衛(wèi)星上的第二代“激光通信終端”(L C T)成功進(jìn)行了首次寬帶星間激光中繼試驗(yàn),數(shù)據(jù)率達(dá)0.6Gbit/s,未來(lái)還將進(jìn)一步提升到1.8Gbit/s的標(biāo)稱數(shù)據(jù)率,大大高于目前采用的Ku 和Ka頻段的傳輸速度。這次演示驗(yàn)證是該項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)技術(shù)過(guò)渡到實(shí)用系統(tǒng)的里程碑,是將該項(xiàng)技術(shù)作為國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵,也是改變歐洲技術(shù)取得市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位的機(jī)會(huì)。
2014年12月,歐洲空客防務(wù)與航天公司提出在2016年末發(fā)射歐洲航天局的“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”計(jì)劃的第二顆地球靜止軌道衛(wèi)星,一旦衛(wèi)星成功部署,將可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的全球激光通信鏈路。歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-C將使用OHB系統(tǒng)公司的“小型地球同步軌道”(SmallGEO)平臺(tái)。商業(yè)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商阿萬(wàn)蒂通信公司享有在該衛(wèi)星上搭載商業(yè)通信衛(wèi)星有效載荷的權(quán)利。
積極發(fā)展“柔性”有效載荷技術(shù),提高通信保障的靈活性
美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求,大力發(fā)展提高通信保障靈活性的相關(guān)技術(shù)。歐洲對(duì)這些技術(shù)綜合后提出“靈活載荷”概念,包括軌道靈活性、覆蓋靈活性、頻率靈活性、功率靈活性、路由靈活性、波形靈活性、協(xié)議靈活性等。2014年,歐洲通信衛(wèi)星公司重點(diǎn)圍繞頻率、功率和覆蓋靈活靈活性開(kāi)展研發(fā)工作。
歐洲通信衛(wèi)星公司利用軟件無(wú)線電技術(shù)定義上行波束、天線覆蓋尺寸和形狀,具有高度靈活性,稱為“柔性”有效載荷。單個(gè)波束可以靈活拆分,即可區(qū)域覆蓋又可形成多個(gè)地理上不相連的上行點(diǎn)波束,并對(duì)每個(gè)波束的G/T值進(jìn)行獨(dú)立優(yōu)化,近實(shí)時(shí)地響應(yīng)業(yè)務(wù)需求變化或抗干擾調(diào)零。歐洲空客防務(wù)與航天公司開(kāi)發(fā)的全柔性載荷體系結(jié)構(gòu),可根據(jù)用戶需求靈活支持透明、再生、基帶處理等方案。康斯伯格挪威空間公司(Kongsberg Norspace)負(fù)責(zé)研制搭載在SES-10衛(wèi)星上的2個(gè)星載靈活指令接收機(jī),該衛(wèi)星計(jì)劃2016年發(fā)射。
測(cè)試中的歐洲哨兵-2A
2014年,俄羅斯共進(jìn)行了5次民商用通信衛(wèi)星發(fā)射,成功發(fā)射8顆衛(wèi)星,1顆衛(wèi)星發(fā)射失敗。其中包括3顆民用衛(wèi)星,5顆商業(yè)衛(wèi)星。目前,俄羅斯共計(jì)29顆民商用通信衛(wèi)星在軌。如果按用途劃分,民商用衛(wèi)星12顆、商業(yè)衛(wèi)星17顆。如果按照軌道用途劃分,GEO軌道17顆,LEO軌道12顆。
俄羅斯通信衛(wèi)星的發(fā)展相對(duì)滯后,主要以軍事應(yīng)用為主,近兩年民商用通信衛(wèi)星發(fā)展迅速。俄羅斯采取“以市場(chǎng)換技術(shù)”的發(fā)展策略,通過(guò)與歐洲開(kāi)展國(guó)際合作,包括向歐洲先進(jìn)衛(wèi)星制造商購(gòu)買衛(wèi)星載荷和成立合作公司等舉措,提高俄羅斯通信衛(wèi)星的研制水平。俄羅斯在2012年發(fā)布的《2030年前及未來(lái)俄羅斯航天活動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略》中提出,將在2020年前發(fā)展39顆新一代固定、移動(dòng)、廣播通信衛(wèi)星,覆蓋俄羅斯全境。
在商業(yè)通信衛(wèi)星領(lǐng)域,俄羅斯積極嘗試市場(chǎng)化途徑,將“快訊”(Express)衛(wèi)星的運(yùn)營(yíng)權(quán)交予俄羅斯衛(wèi)星通信公司(RSCC),天然氣工業(yè)股份公司(Gazprom)發(fā)展“亞馬爾”(Yamal)系列衛(wèi)星。在民用通信衛(wèi)星領(lǐng)域,俄羅斯發(fā)展了民商用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星“信使”(Gonets)和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“射線”(Luch)。
俄羅斯即將發(fā)布未來(lái)10年航天發(fā)展規(guī)劃,強(qiáng)調(diào)自主研制通信衛(wèi)星
2014年,俄羅斯制定《2016-2026年航天中心發(fā)展規(guī)劃》的建議已經(jīng)得到總理梅德韋杰夫的批準(zhǔn)。該計(jì)劃強(qiáng)調(diào)俄羅斯應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)入空間的能力,可能包含在東方港(Vostochny)建設(shè)第二個(gè)發(fā)射場(chǎng),并且發(fā)展普列謝斯克(Plesetsk)的基礎(chǔ)設(shè)施。在商業(yè)通信衛(wèi)星領(lǐng)域,俄羅斯與來(lái)自歐洲和加拿大的制造商開(kāi)展了緊密合作,共同競(jìng)標(biāo)俄羅斯國(guó)內(nèi)及其周邊國(guó)家的訂單,希望提升俄羅斯的衛(wèi)星研制水平和向國(guó)外市場(chǎng)進(jìn)軍。歐洲兩大衛(wèi)星制造商,歐洲空客防務(wù)與航天公司和泰雷茲-阿萊尼亞航天公司,都已經(jīng)在俄羅斯成立了聯(lián)合公司,并且計(jì)劃繼續(xù)為這些俄境內(nèi)的子公司增資。
然而,隨著俄羅斯與烏克蘭局勢(shì)的進(jìn)一步緊張,加拿大等西方國(guó)家在與俄羅斯的合作過(guò)程中出現(xiàn)了一些阻礙。同時(shí),俄羅斯本國(guó)也出現(xiàn)了另一種反對(duì)合作的聲音,開(kāi)始強(qiáng)調(diào)通信衛(wèi)星自主研制的重要性,并有可能對(duì)西方國(guó)家公司中標(biāo)的通信衛(wèi)星項(xiàng)目重新進(jìn)行審查,包括快訊-AMU2衛(wèi)星項(xiàng)目。俄方認(rèn)為,如果俄羅斯可以制造出有競(jìng)爭(zhēng)力的通信衛(wèi)星,那么就沒(méi)有必要從國(guó)外購(gòu)買。俄方懷疑競(jìng)標(biāo)組織者有意偏袒國(guó)外制造商。
俄羅斯快訊-AM6衛(wèi)星與火箭對(duì)接
測(cè)試中的國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星-5
俄羅斯火箭連遭重大發(fā)射事故,失利影響波及他國(guó)衛(wèi)星系統(tǒng)
2014年5月,搭乘“質(zhì)子”發(fā)射的快訊-AM4R衛(wèi)星發(fā)射失敗,星箭未能成功分離,導(dǎo)致上面級(jí)與衛(wèi)星再入大氣墜毀,部分碎片墜落我國(guó)境內(nèi)。2014 年10月,俄羅斯再次通過(guò)質(zhì)子-M火箭發(fā)射了快訊-AM6通信衛(wèi)星。這是自5月發(fā)射失敗后,俄羅斯第二次發(fā)射“質(zhì)子”系列火箭。盡管俄羅斯聯(lián)邦航天局和信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司(ISS Reshetnev)說(shuō)快訊-AM6衛(wèi)星被成功送入預(yù)定軌道,但有消息稱是被送入了錯(cuò)誤軌道。
連續(xù)的發(fā)射故障不僅對(duì)俄羅斯“質(zhì)子”火箭的國(guó)際聲譽(yù)產(chǎn)生了巨大影響,也會(huì)對(duì)已經(jīng)與“質(zhì)子”火箭簽訂合同的他國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)生影響,如英國(guó)的國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星-5(Inmarsat-5)。5月份的發(fā)射失利使得“國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星”3顆Ka頻段衛(wèi)星提供的“全球快訊”寬帶服務(wù)最早會(huì)在2015年中期才能啟動(dòng),這比原定計(jì)劃晚了半年之久。隨著近20年來(lái)俄羅斯航天產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入因人力財(cái)力不足、航天科研生產(chǎn)管理不善等原因造成的尷尬局面,再加上新技術(shù)研發(fā)投入不足,更多情況下是靠“吃老本”來(lái)維持現(xiàn)狀,這些綜合因素決定了俄羅斯在近年來(lái)頻繁遭遇發(fā)射失敗的困局。
2014年,日本沒(méi)有發(fā)射民商用通信衛(wèi)星。目前,日本共計(jì)13顆民商用通信衛(wèi)星在軌。如果按用途劃分,民用衛(wèi)星1顆、商業(yè)衛(wèi)星12顆,并且全部運(yùn)行在GEO軌道。
日本通信衛(wèi)星早期受美國(guó)“研制衛(wèi)星不如買衛(wèi)星劃算”輿論的影響,通信衛(wèi)星研制起步較晚,隨著日本航天政策的調(diào)整,修改“航天基本法”,制定“航天基本計(jì)劃”,打破日本通信衛(wèi)星的研制對(duì)美國(guó)的依賴,積極發(fā)展先進(jìn)技術(shù),提升日本通信衛(wèi)星在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。2012年,日本贏得了土耳其2顆衛(wèi)星的訂單,實(shí)現(xiàn)了整星出口,并不斷推動(dòng)以“研究開(kāi)發(fā)為主導(dǎo)”向“應(yīng)用需要為主導(dǎo)”的轉(zhuǎn)變。
在日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)的支持下,日本通信衛(wèi)星的研制主要依托三菱電機(jī)公司,該公司開(kāi)發(fā)了DS-2000大型通信衛(wèi)星平臺(tái),為結(jié)束日本大型通信廣播衛(wèi)星完全依賴美國(guó)的被動(dòng)局面奠定了基礎(chǔ)。日本東芝、NEC等公司在通信有效載荷方面具備雄厚實(shí)力。2013年1月,日本公布新的航天政策,計(jì)劃未來(lái)5年把衛(wèi)星研制作為首要的投資對(duì)象。
在系統(tǒng)建設(shè)方面,日本研制了“通信和廣播工程試驗(yàn)衛(wèi)星”(COMETS)、“數(shù)據(jù)中繼試驗(yàn)衛(wèi)星”(DRTS)、“軌道間光通信工程試驗(yàn)衛(wèi)星”(OICETS)、工程試驗(yàn)衛(wèi)星-8(ETS-8)、“超高速互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星”(WINDS)等民商用通信衛(wèi)星,并且持續(xù)開(kāi)展通信衛(wèi)星新技術(shù)的研發(fā),獲得了很多技術(shù)成果,在技術(shù)廣度方面甚至超過(guò)了歐洲。
土耳其商業(yè)衛(wèi)星成功發(fā)射,日本衛(wèi)星制造能力獲得國(guó)際市場(chǎng)肯定
日本三菱電機(jī)公司(Melco)盡管作為日本政府的衛(wèi)星制造商已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間,但參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)還比較少。到目前為止,它贏得最大的一次訂單是來(lái)自土耳其衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商土耳其衛(wèi)星公司(TURKSAT)的2顆衛(wèi)星制造合同。這2顆衛(wèi)星訂單是日本擊敗包括美歐先進(jìn)制造商在內(nèi)的多家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,標(biāo)志著日本DS-2000商業(yè)通信衛(wèi)星平臺(tái)出口取得了重大突破。2014年2月15日,這2顆衛(wèi)星的第一發(fā)土耳其衛(wèi)星-4A(Turksat-4A)搭乘“質(zhì)子”火箭成功發(fā)射,衛(wèi)星順利入軌。該衛(wèi)星是一顆Ku、C、Ka多頻段衛(wèi)星,壽命預(yù)計(jì)將超過(guò)30年。
日本通信衛(wèi)星出口再獲突破,擊敗美歐制造商獲得卡塔爾衛(wèi)星訂單
2014年,日本三菱電機(jī)公司贏得了卡塔爾一家新的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商Es’hailSat公司Es’hail-2衛(wèi)星的建造合同。在參與競(jìng)標(biāo)的過(guò)程中,日本三菱電機(jī)公司成功擊敗了包括勞拉空間系統(tǒng)公司、泰雷茲-阿萊尼亞航天公司在內(nèi)的美歐制造商,這也顯示出了日本在參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)所付出的積極努力??ㄋ栠\(yùn)營(yíng)商稱,日本制造商遞交了一份很好的技術(shù)標(biāo)書(shū),與其他標(biāo)書(shū)品級(jí)相當(dāng),但價(jià)格卻要比其他標(biāo)書(shū)低10%~15%??ㄋ枌⑹?022年世界杯的東道主,一旦卡塔爾政府敲定2022世界杯的通信需求,Es’hailSat公司將有望招標(biāo)Es’hail-3衛(wèi)星的訂單。
2014年,印度共進(jìn)行了2次民商用通信衛(wèi)星發(fā)射,成功發(fā)射了2顆民用通信衛(wèi)星。目前,印度共計(jì)12顆民商用通信衛(wèi)星在軌。按用途劃分,民用衛(wèi)星11顆、商業(yè)衛(wèi)星1顆,全部運(yùn)行在GEO軌道。
印度長(zhǎng)期重視航天工業(yè)和通信衛(wèi)星的研發(fā),在《航天十二五規(guī)劃(2012-2017)》中提出,將航天作為提升印度國(guó)際地位和競(jìng)爭(zhēng)力的重要戰(zhàn)略領(lǐng)域,通信衛(wèi)星作為發(fā)展重點(diǎn),要繼續(xù)保持世界先進(jìn)水平。印度積極開(kāi)展國(guó)際合作,采取“租衛(wèi)星、買衛(wèi)星、自行研制外國(guó)發(fā)射、自行研制自行發(fā)射”的發(fā)展道路,鼓勵(lì)私營(yíng)企業(yè)參與,形成獨(dú)立自主的航天工業(yè)體系。
印度先后發(fā)展了“印度衛(wèi)星”(INSAT)和“地球靜止衛(wèi)星”(GSAT)兩大靜止軌道通信衛(wèi)星系列,共發(fā)射衛(wèi)星25顆,其中“印度衛(wèi)星”系列的前4顆是向美國(guó)購(gòu)買的,后續(xù)衛(wèi)星均由印度空間研究組織(ISRO)研制。在自行研制的21顆通信衛(wèi)星中,有16顆發(fā)射成功,3顆發(fā)射失敗,2顆發(fā)射部分失敗。印度在“地球靜止衛(wèi)星”系列中專門發(fā)展了1顆教育衛(wèi)星,用于視聽(tīng)多媒體教學(xué),構(gòu)建數(shù)字交互式遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)。印度研制了I-1000、2000和3000系列通信衛(wèi)星平臺(tái),目前正在研制I-4000衛(wèi)星平臺(tái)。
印度航天部、電信部將修訂衛(wèi)星通信政策,吸引外商投資印度衛(wèi)星通信
2014年,在印度財(cái)政部的會(huì)議上,印度航天部正在與電信部門磋商,調(diào)整印度已執(zhí)行了17年的陳舊的衛(wèi)星通信政策。印度航天部將制定衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器分配與定價(jià)的新規(guī)則,探索利用外國(guó)軌位處理應(yīng)用的方式。修訂后的衛(wèi)星通信政策可能會(huì)調(diào)整外商直接投資(FDI)規(guī)則(目前印度衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)商的外商直接投資行業(yè)上限是74%,需經(jīng)印度航天部和印度空間研究組織的批準(zhǔn))。印度迫切需要制定一個(gè)政策,幫助吸引外商投資,以建立和運(yùn)行衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。此外,新衛(wèi)星通信政策還將加強(qiáng)安全規(guī)則,鼓勵(lì)建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)跟蹤衛(wèi)星通信流量。這主要是指印度尚未準(zhǔn)備就緒的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其可以跟蹤所有形式的通信,如無(wú)線、有線、衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)甚至語(yǔ)音IP電話。
印度計(jì)劃通過(guò)南亞區(qū)域合作聯(lián)盟,培育并占領(lǐng)區(qū)域內(nèi)通信衛(wèi)星市場(chǎng)
2014年,在本國(guó)市場(chǎng)有限、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)乏力的情況下,印度通過(guò)區(qū)域合作聯(lián)盟拉動(dòng)周邊國(guó)家衛(wèi)星市場(chǎng)的發(fā)展和航天能力的建設(shè)。計(jì)劃發(fā)展1顆南亞區(qū)域合作聯(lián)盟(SAARC)衛(wèi)星,推進(jìn)國(guó)際化戰(zhàn)略。印度空間研究組織作為一家新興衛(wèi)星制造商,正在積極開(kāi)拓國(guó)際化市場(chǎng)。由于很難進(jìn)入國(guó)際主流市場(chǎng),印度計(jì)劃將航天納入到聯(lián)盟的日常工作范疇,逐步發(fā)展包括通信衛(wèi)星在內(nèi)的各類衛(wèi)星,擴(kuò)大印度在區(qū)域內(nèi)的影響力。目前,印度作為聯(lián)盟內(nèi)唯一的航天大國(guó),正在逐步推進(jìn)一個(gè)包含所有成員國(guó)的聯(lián)合機(jī)制,來(lái)實(shí)現(xiàn)所提議的南亞區(qū)域合作聯(lián)盟衛(wèi)星。聯(lián)盟成員國(guó)包括:阿富汗、孟加拉國(guó)、不丹、印度、馬爾代夫、尼泊爾、巴基斯坦和斯里蘭卡。
縱觀2014年全球民商用通信衛(wèi)星的發(fā)展,基本呈現(xiàn)出以下主要特點(diǎn)和趨勢(shì)。
以修訂衛(wèi)星通信政策和加大投入力度為標(biāo)志,俄羅斯、印度、英國(guó)等新興國(guó)家發(fā)展勢(shì)頭迅猛
2014年,全球通信衛(wèi)星的整體需求較為平穩(wěn)。歐、美等傳統(tǒng)航天國(guó)家受到財(cái)政預(yù)算的收緊和經(jīng)濟(jì)不景氣的影響,通信衛(wèi)星的需求呈平穩(wěn)下降趨勢(shì)。然而,以英國(guó)、澳大利亞、印度、俄羅斯為代表的新興國(guó)家,將發(fā)展航天和衛(wèi)星通信作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的方式,修訂了衛(wèi)星通信政策,開(kāi)放本國(guó)市場(chǎng),鼓勵(lì)外資和先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)入,不斷深入國(guó)際合作,促進(jìn)衛(wèi)星研制能力不斷提升,在軌衛(wèi)星的數(shù)量也不斷增加。未來(lái),這些國(guó)家的衛(wèi)星體系建設(shè)也將日趨完整,在遠(yuǎn)程教育、醫(yī)療、海事、民航等國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。
互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星成為私營(yíng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入衛(wèi)星通信領(lǐng)域的主陣地,傳統(tǒng)航天技術(shù)迸發(fā)新的生機(jī)
作為新興的發(fā)射服務(wù)提供商,非傳統(tǒng)航天領(lǐng)域的私營(yíng)企業(yè)美國(guó)太空探索技術(shù)公司截止到2014年底已經(jīng)完成了4顆GEO商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射,并以低廉的價(jià)格優(yōu)勢(shì)獲得了市場(chǎng)的普遍認(rèn)可。在美國(guó)太空探索技術(shù)公司成功的影響下,以谷歌公司為代表的非傳統(tǒng)航天企業(yè)也把目光鎖定在商業(yè)衛(wèi)星通信領(lǐng)域。隨著航天技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,使得產(chǎn)業(yè)進(jìn)入門檻降低,衛(wèi)星通信服務(wù)已不再是航天產(chǎn)業(yè)公司的專有領(lǐng)地,包括谷歌公司在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)公司的進(jìn)入,逐漸給傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)帶來(lái)沖擊,人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和泛在通信的需求日益增長(zhǎng),也是衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要機(jī)遇。
全電推進(jìn)技術(shù)進(jìn)入主流通信衛(wèi)星市場(chǎng),先進(jìn)制造商紛紛發(fā)展全電推進(jìn)平臺(tái)
自2012年波音公司全電推進(jìn)平臺(tái)BSS-702SP面世以來(lái),國(guó)際市場(chǎng)普遍存有疑慮。經(jīng)過(guò)了2年的發(fā)展,首顆全電推進(jìn)衛(wèi)星研制順利,計(jì)劃按期發(fā)射。包括歐洲運(yùn)營(yíng)商歐洲衛(wèi)星公司和歐洲通信衛(wèi)星公司,以及美國(guó)政府在內(nèi)的主流市場(chǎng)用戶,對(duì)全電推進(jìn)衛(wèi)星的信心普遍增強(qiáng)。在認(rèn)識(shí)到全電推進(jìn)衛(wèi)星能夠大幅提高有效載荷比,適應(yīng)“一箭雙星”發(fā)射,以及由此帶來(lái)一系列商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的提升以后,歐洲在歐洲航天局的領(lǐng)導(dǎo)下,已經(jīng)設(shè)置專項(xiàng)通過(guò)公私合營(yíng)的方式開(kāi)展全電推進(jìn)通信衛(wèi)星“伊萊克特拉”(Electra)項(xiàng)目的研制,歐洲制造商歐洲空客防務(wù)與航天公司也在2014年獲得2顆全電推進(jìn)通信衛(wèi)星訂單。世界各主要宇航企業(yè)也紛紛表示開(kāi)始全電推進(jìn)技術(shù)的研究,全電推進(jìn)衛(wèi)星已經(jīng)成為未來(lái)通信衛(wèi)星能力提升的重要技術(shù)路線圖。
國(guó)外制造商更新通信衛(wèi)星平臺(tái)產(chǎn)品型譜,向“越做越大、越做越小”兩極化方向發(fā)展
在通信衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域,國(guó)外先進(jìn)制造商將未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)集中在超大型平臺(tái)和小型平臺(tái)兩方面。以2013年“阿爾法平臺(tái)”的首發(fā)星“阿爾法衛(wèi)星”成功發(fā)射為標(biāo)志,各家制造商均在加緊發(fā)展6t以上、平臺(tái)設(shè)計(jì)功率為20~25kW、能夠承載更多載荷的超大型平臺(tái),如:歐洲空客防務(wù)與航天公司和泰雷茲-阿萊尼亞航天公司共同研制“阿爾法平臺(tái)”擴(kuò)展型,勞拉公司也在LS-1300S平臺(tái)基礎(chǔ)上發(fā)展更大功率的平臺(tái)。另一方面,小型化的通信衛(wèi)星平臺(tái)能夠幫助中、小型運(yùn)營(yíng)商以較小的代價(jià)探索新興市場(chǎng),同時(shí)降低財(cái)政和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn),適應(yīng)特殊業(yè)務(wù)需求,滿足新興航天國(guó)家需求。以2013年美國(guó)波音公司推出“幻影鳳凰”(Phantom Phoenix)系列小型衛(wèi)星平臺(tái)為標(biāo)志,2015年歐洲整星功率在3kW以下的小型靜止軌道通信衛(wèi)星平臺(tái)“小型地球同步軌道”將會(huì)在2015年進(jìn)行首飛驗(yàn)證。
通信衛(wèi)星平臺(tái)研制以縮短研制周期、降低成本、提高商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力作為未來(lái)發(fā)展目標(biāo)
歐洲在發(fā)展下一代大型通信衛(wèi)星平臺(tái)“新星”時(shí),除了追求更高的技術(shù)能力,首次提出將縮短平臺(tái)研制周期、降低平臺(tái)成本30%作為其發(fā)展目標(biāo),這體現(xiàn)了一種新的發(fā)展思路。通信衛(wèi)星平臺(tái)作為商業(yè)化程度最高的宇航產(chǎn)品之一,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力成為各制造商追求的目標(biāo)。此外,美國(guó)的洛馬公司和軌道科學(xué)公司在其新的平臺(tái)計(jì)劃中也非常關(guān)注交付周期和成本。軌道科學(xué)公司新推出的中型GEO平臺(tái),交付給商業(yè)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的時(shí)間為24~27個(gè)月,支持800kg有效載荷和10kW功率。洛馬公司推出新的“一箭雙星”并行發(fā)射的平臺(tái)構(gòu)型,在不降低衛(wèi)星性能的前提下,大大降低了發(fā)射成本。
美歐發(fā)展柔性波束技術(shù),商業(yè)衛(wèi)星也將具備波束、功率可調(diào),并具備調(diào)零抗干擾能力
2014年,歐洲開(kāi)展了多項(xiàng)靈活有效載荷研究計(jì)劃,美國(guó)衛(wèi)星制造商也通過(guò)先進(jìn)的數(shù)字化處理技術(shù)開(kāi)展了靈活有效載荷的嘗試。通過(guò)靈活有效載荷技術(shù),未來(lái)通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)需求提供多種服務(wù),并且及時(shí)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化;制造商還將逐步提升有效載荷的“公用”程度,開(kāi)發(fā)出“通用”的有效載荷,改變以往一顆衛(wèi)星開(kāi)展專用載荷設(shè)計(jì)的情況,縮短有效載荷的研制周期和成本,提升衛(wèi)星制造商在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
Analysis Of Foreign Civilian And Commercial Communications Satellites In 2014