2020 年國(guó)外通信衛(wèi)星發(fā)展綜述

紀(jì)凡策（北京空間科技信息研究所）

2020 年，在新冠肺炎疫情與全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)下行的背景下，世界主要航天國(guó)家項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)度緩慢，既定發(fā)射計(jì)劃受阻，但通信衛(wèi)星由于其信息基礎(chǔ)設(shè)施的定位、長(zhǎng)期的技術(shù)積淀與較為成熟的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，仍然表現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)新舊迭代趨勢(shì)進(jìn)一步深化，新一代系統(tǒng)凸顯大規(guī)模、多功能化、智能化、高彈性等特點(diǎn)，低軌寬帶系統(tǒng)邁入“單點(diǎn)引領(lǐng)，多點(diǎn)跟進(jìn)”的新時(shí)期，多項(xiàng)年度發(fā)射記錄被打破，衛(wèi)星“軌道革命”持續(xù)深化，勢(shì)必將推動(dòng)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)在天、地、用、控等多個(gè)維度發(fā)生重大變化，對(duì)傳統(tǒng)航天領(lǐng)域發(fā)展模式產(chǎn)生極大沖擊，并將在未來(lái)現(xiàn)代化軍事作戰(zhàn)、信息化工業(yè)制造、智能化生產(chǎn)生活中承擔(dān)重要角色。

1 總體態(tài)勢(shì)

2020 年，國(guó)外共計(jì)進(jìn)行41 次通信衛(wèi)星發(fā)射（其中1 次發(fā)射失?。?，成功將999 顆通信衛(wèi)星送入太空，其中，美國(guó)874 顆，歐洲106 顆，俄羅斯9 顆，日本3 顆，印度2 顆，其他國(guó)家5 顆。自1958 年12 月18日第一顆通信衛(wèi)星成功發(fā)射以來(lái)，全球已經(jīng)成功發(fā)射3367 顆通信衛(wèi)星。截至2020 年底，國(guó)外共有1785顆通信衛(wèi)星在軌運(yùn)行，通信衛(wèi)星仍是全球在軌數(shù)量最多的一類航天器。

近年來(lái)，隨著衛(wèi)星“軌道革命”的全面深化以及小衛(wèi)星系統(tǒng)、技術(shù)的快速演進(jìn)，低地球軌道（LEO）衛(wèi)星部署數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，通信衛(wèi)星領(lǐng)域呈現(xiàn)出越來(lái)越明顯的“低軌化”分布特征，“星鏈”（Starlink）星座已經(jīng)成為迄今為止人類發(fā)展的規(guī)模最大的衛(wèi)星系統(tǒng)，傳統(tǒng)高軌衛(wèi)星部署和在軌占比則不斷下滑，新態(tài)勢(shì)、新格局已對(duì)衛(wèi)星的研制和利用方式形成巨大沖擊，并將持續(xù)對(duì)人類進(jìn)入和認(rèn)知太空的能力產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

2 低軌寬帶星座建設(shè)進(jìn)入新時(shí)期，競(jìng)爭(zhēng)淘汰態(tài)勢(shì)進(jìn)一步深化

2020 年，在新冠肺炎疫情和投資環(huán)境惡化等因素影響下，全球低軌寬帶星座領(lǐng)域的挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)逐漸清晰，“輸血”和“造血”能力成為該領(lǐng)域取得成功的關(guān)鍵。

“星鏈”年度完成14 次大規(guī)模部署，星座部署與系統(tǒng)軍民應(yīng)用持續(xù)推進(jìn)

2020 年，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）主導(dǎo)的“星鏈”星座完成14 次、833 星部署，已邁入常態(tài)化、高密度發(fā)射新階段。在此牽引下，SpaceX 公司于2020 年發(fā)起兩次股權(quán)融資，共計(jì)獲得超過(guò)24 億美元資金，12 月新獲8.855 億美元美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）農(nóng)村寬帶補(bǔ)貼，并已啟動(dòng)新一輪融資計(jì)劃，目標(biāo)估值達(dá)960 億美元，持續(xù)吸引外界“輸血”；同時(shí)，積極推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用，在2020 年開(kāi)展的“星鏈”早期驗(yàn)收測(cè)試（Beta 測(cè)試）中，其網(wǎng)速可達(dá)到50 ～150Mbit/s，用戶規(guī)模不斷增加。在此基礎(chǔ)上，以北美市場(chǎng)為根基向全球范圍持續(xù)輻射業(yè)務(wù)布局，在美國(guó)境外國(guó)家與地區(qū)開(kāi)設(shè)14 家分公司，積極打造自身“造血”能力，進(jìn)一步吸引美國(guó)政府、軍方的政策與資金支持，從試驗(yàn)應(yīng)用向商業(yè)化運(yùn)營(yíng)積極轉(zhuǎn)變，全方位領(lǐng)跑低軌寬帶星座發(fā)展。

一網(wǎng)公司經(jīng)歷破產(chǎn)重組、恢復(fù)發(fā)射，全新組織形態(tài)或可重塑競(jìng)爭(zhēng)力

3 月， 低軌寬帶星座標(biāo)桿企業(yè)一網(wǎng)公司（ONEWEB）因資金鏈斷裂申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)，引發(fā)業(yè)內(nèi)外廣泛關(guān)注。在歷經(jīng)資產(chǎn)拍賣、多方博弈后，一網(wǎng)公司于11 月完成資產(chǎn)重組，由英國(guó)政府與印度巴蒂電信公司（Bharti Airtel）合力收購(gòu)，并于12 月恢復(fù)發(fā)射，年度完成3 次、104 星部署。通過(guò)此次重組，一網(wǎng)公司擺脫債務(wù)危機(jī)，獲得國(guó)家層面支持，利用印度電信巨頭打開(kāi)印度及非洲市場(chǎng)，將在業(yè)務(wù)落地方面取得進(jìn)展。在全面落后于SpaceX 公司的背景下，一網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)趕超難度極大，但其全新的組織形態(tài)或可在低軌寬帶星座市場(chǎng)中重獲一定競(jìng)爭(zhēng)力。

美國(guó)“星鏈”星座（來(lái)源：SpaceX）

俄羅斯“球體”星座（來(lái)源：Roskosmos）

新老系統(tǒng)加速入場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)進(jìn)一步深化

2020 年，其他低軌寬帶星座也取得重要進(jìn)展，深化了該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。FCC 公布多家公司提出的非地球同步軌道（NGSO）星座計(jì)劃，涉及衛(wèi)星規(guī)模達(dá)到8 萬(wàn)顆；歐洲航天局（ESA）開(kāi)始為其擬打造的運(yùn)行軌道為200 ～300km 的超低軌、低延遲的通信星座招標(biāo)；“電信衛(wèi)星”（Telesat）星座計(jì)劃擴(kuò)至1671 顆，擬2021 年開(kāi)始部署；“柯伊伯”（Kuiper）星座獲批，亞馬遜云服務(wù)（AWS）地面站業(yè)務(wù)發(fā)展迅速；俄羅斯綜合星座“球體”（Sfera）項(xiàng)目將建立單獨(dú)的聯(lián)邦目標(biāo)計(jì)劃（FTP），并納入俄羅斯未來(lái)5 年航天發(fā)展規(guī)劃；歐盟委員會(huì)（EC）欲牽頭打造自主衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，擬投資60 億歐元。

總體來(lái)看，全球低軌寬帶星座正呈現(xiàn)出“單點(diǎn)引領(lǐng)、多點(diǎn)跟進(jìn)”的新特點(diǎn)。雖然“星鏈”當(dāng)前在系統(tǒng)部署、應(yīng)用推廣等方面均保持領(lǐng)先身位，但由于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有足夠大的市場(chǎng)、各國(guó)衛(wèi)星落地政策的差異、地緣政治等多方面影響因素，該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展走向及格局尚不明朗。

3 高通量系統(tǒng)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，傳統(tǒng)固定廣播衛(wèi)星市場(chǎng)回暖

高通量系統(tǒng)呈現(xiàn)軌道多樣化、高頻拓展的發(fā)展特點(diǎn)

以高容量、低單位帶寬成本、靈活覆蓋為主要特點(diǎn)的高通量衛(wèi)星系統(tǒng)持續(xù)其強(qiáng)勁的市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭，并在2020 年呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)。一是軌道多樣化趨勢(shì)更加突出，傳統(tǒng)高通量衛(wèi)星以高軌衛(wèi)星為主，仍然突出單系統(tǒng)的強(qiáng)大能力。近年來(lái)，傳統(tǒng)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商與新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)企紛紛著力發(fā)展中低軌高通量衛(wèi)星系統(tǒng)，其中，“一網(wǎng)”（OneWeb）單星容量超過(guò)8Gbit/s，“星鏈”單星容量約17Gbit/s?？紤]到低軌星座動(dòng)輒上百顆的部署數(shù)量，其容量供應(yīng)量將在很大程度上分割傳統(tǒng)高軌高通量衛(wèi)星市場(chǎng)份額，并進(jìn)一步革新高通量衛(wèi)星發(fā)展模式。此外，歐洲衛(wèi)星公司（SES）于2020 年8 月宣布將擴(kuò)大“O3b 增強(qiáng)”（O3b mPOWER）中軌道星座規(guī)模，衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到11 顆，將進(jìn)一步鞏固其在高通量衛(wèi)星領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位。二是向更高頻段拓展，傳統(tǒng)通信衛(wèi)星使用的C、Ku 頻段逐漸飽和，高通量衛(wèi)星逐漸向更高頻段發(fā)展，如Ka/Ku 頻段，乃至Q/V 頻段。SpaceX 公司于2020年向FCC 提出30000 顆衛(wèi)星申請(qǐng)，甚至已將頻率規(guī)劃至E 頻段。而O3b mPOWER 星座也將有6 顆衛(wèi)星采用V 頻段。

“一網(wǎng)”星座（來(lái)源：Airbus）

頻譜清理方案敲定，GEO 軌道衛(wèi)星市場(chǎng)回暖

在高通量衛(wèi)星技術(shù)飛速發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)沖擊等因素影響下，傳統(tǒng)C 頻段固定廣播衛(wèi)星市場(chǎng)此前持續(xù)低迷，衛(wèi)星簽約量不斷下滑，2019 年稍有回暖，2020 年市場(chǎng)向好趨勢(shì)更為突出。2020 年3 月，F(xiàn)CC 發(fā)布C 頻段頻譜清理最終方案，包括國(guó)際通信衛(wèi)星公司（INTELSAT）、歐洲通信衛(wèi)星公司（EUTELSAT）和SES 公司在內(nèi)的多家衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商將能獲得總計(jì)150 億美元的頻譜騰讓費(fèi)用。因此，SES 公司、INTELSAT 公司等老牌通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的C 頻段固定廣播衛(wèi)星將無(wú)法使用，從而亟需采購(gòu)新衛(wèi)星組網(wǎng)以維持服務(wù)能力，地球靜止軌道（GEO）通信衛(wèi)星市場(chǎng)隨之回暖。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020 年GEO 通信衛(wèi)星簽約數(shù)量達(dá)到21 顆，其中C 頻段補(bǔ)網(wǎng)衛(wèi)星11 顆。

4 新型軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)的大規(guī)模、高彈性、多功能化特點(diǎn)凸顯

近年來(lái)，全球商業(yè)低軌寬帶通信衛(wèi)星星座建設(shè)熱潮興起，其批量研制、快速部署、大容量、低延時(shí)、全球覆蓋等特點(diǎn)，為軍事作戰(zhàn)通信保障應(yīng)用提供了新思路、新方案。在此背景下，以美國(guó)為代表的主要軍事航天國(guó)家均探索利用商業(yè)衛(wèi)星星座發(fā)展成果服務(wù)軍事能力建設(shè)，新概念、新設(shè)想集中涌現(xiàn)，大規(guī)模、高彈性、多功能化特點(diǎn)凸顯，并在2020 年取得進(jìn)展。

美國(guó)下一代“國(guó)防空間架構(gòu)”取得進(jìn)展

美國(guó)于2019 年提出下一代“國(guó)防空間架構(gòu)”（NDSA）構(gòu)想，旨在利用大規(guī)模、分布式、去中心化星座提升應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)威脅的系統(tǒng)彈性和新興威脅的快速演進(jìn)更新能力?！皞鬏攲印保═ransport Layer）是“國(guó)防空間架構(gòu)”基礎(chǔ)層，是美國(guó)航天發(fā)展局（SDA）未來(lái)3 年發(fā)展的重點(diǎn)，將由數(shù)百顆通信衛(wèi)星組成。2020年，SDA 全面推進(jìn)“傳輸層”試驗(yàn)工作，5 月發(fā)布“傳輸層0 期”（Tranche 0）招標(biāo)文件，在不到4 個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目招標(biāo)工作，選擇洛馬公司（LM）和約克空間系統(tǒng)公司（York Space System）作為衛(wèi)星研制主承包商。6 月5 日，SDA 授予通用原子電磁系統(tǒng)公司（GA-EMS）電磁系統(tǒng)分部一份合同，后者將在2021 年使用其1550nm 激光通信終端開(kāi)展一系列星間光學(xué)鏈路（OISL）在軌驗(yàn)證試驗(yàn)。10 月23 日，SDA 發(fā)布“傳輸層1 期”技術(shù)征詢書(shū)。根據(jù)文件，“傳輸層1 期”將在“傳輸層0 期”星座基礎(chǔ)上拓展衛(wèi)星數(shù)量，技術(shù)上作漸進(jìn)性增強(qiáng)。

“傳輸層”在七層體系建設(shè)層面起到“探路者”作用，其前期發(fā)展經(jīng)驗(yàn)將直接影響七層體系發(fā)展路線乃至最終的功能體系。一方面是發(fā)展路線上的調(diào)整，SDA 原計(jì)劃分3 個(gè)階段發(fā)展“傳輸層”，目前來(lái)看，“傳輸層0 期”已提前開(kāi)展，與“風(fēng)險(xiǎn)降低演示”（RRD）同步進(jìn)行；另一方面是體系上的迭代優(yōu)化，“傳輸層”原計(jì)劃發(fā)展超過(guò)600 顆衛(wèi)星，目前的方案則將衛(wèi)星數(shù)量降低至120 ～170 顆。此外，SDA 發(fā)布的“傳輸層1 期”技術(shù)征詢書(shū)中透露出搭載遙感和射頻載荷的想法，這將淡化傳統(tǒng)衛(wèi)星體系架構(gòu)理念，“傳輸層”未來(lái)可能通過(guò)搭載遙感、“過(guò)頂持續(xù)紅外”（OPIR）等多種載荷實(shí)現(xiàn)跨功能層的多項(xiàng)功能。

俄羅斯通導(dǎo)遙一體化綜合星座浮出水面

俄羅斯針對(duì)“星鏈”、“一網(wǎng)”等低軌寬帶星座，最早于2018 年提出打造通導(dǎo)遙一體化星座—“球體”，并于2019 年完成與俄羅斯軍事工業(yè)委員會(huì)（MIC）的磋商。

10 月，俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)（約合197.5 億美元）（Roscosmos）向俄羅斯聯(lián)邦政府申請(qǐng)15000 億盧布經(jīng)費(fèi)，用于建設(shè)“球體”多功能星座。該星座由通信、導(dǎo)航、遙感多種衛(wèi)星組成，可提供寬帶通信、機(jī)器對(duì)機(jī)器通信、偵察、導(dǎo)航等多種功能，有望納入《俄羅斯聯(lián)邦國(guó)家統(tǒng)一航天活動(dòng)計(jì)劃（2021－2030）》。

瞄準(zhǔn)“星鏈”，歐洲欲打造泛歐層面低軌寬帶星座

12 月17 日，歐盟委員會(huì)計(jì)劃牽頭斥資60 億歐元（約合73 億美元）打造歐洲版“星鏈”星座，以避免歐洲在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)中落后。歐盟委員會(huì)已批準(zhǔn)了一項(xiàng)類似于“星鏈”的近地軌道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目，并授予幾家歐洲電信公司、衛(wèi)星制造商和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商一份合同，以研究該項(xiàng)目的可行性。該衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將為政府機(jī)構(gòu)提供安全通信，并為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

該星座將由歐盟委員會(huì)、地方復(fù)興基金和其他相關(guān)公司共同出資，資金總額為60 億歐元，并將充分借鑒歐洲“政府衛(wèi)星通信”（GovSatCom）和量子技術(shù)項(xiàng)目（QCI）的現(xiàn)有成果，“讓歐洲能夠接觸到基于天基量子密碼學(xué)所提供的安全級(jí)通信”。該星座將由空客防務(wù)與航天公司（ADS）牽頭的團(tuán)隊(duì)共同建設(shè)，包括泰雷茲-阿萊尼亞航天公司（TAS）、德國(guó)不萊梅軌道高技術(shù)系統(tǒng)股份公司（OHB system）、EUTELSAT 公司、SES 公司、意大利空間通信公司（Telespazio）和阿里安空間公司（Arianespace）。

綜上來(lái)看，隨著多功能載荷搭載技術(shù)的日趨進(jìn)步，考慮到衛(wèi)星頻率軌道資源的排他性，今后由多功能承載、組網(wǎng)協(xié)同的綜合性星座或?qū)⒊蔀橹髁鳌哪壳皝?lái)看，綜合性星座的建設(shè)方式有兩類，一類是采用載荷搭載的方式實(shí)現(xiàn)物理耦合，這一思路已在“銥星下一代”（Iridium NEXT）星座建設(shè)中有所體現(xiàn)，該星座在設(shè)計(jì)之初即為衛(wèi)星平臺(tái)預(yù)留部分承載能力，可搭載第三方有效載荷，其搭載的天基殺傷評(píng)估載荷可提升反導(dǎo)能力；另一類是采用標(biāo)準(zhǔn)化接口和太空云的方式實(shí)現(xiàn)體系耦合，這一思路是采用光學(xué)星間鏈路等技術(shù)，以未來(lái)全球持續(xù)天基低時(shí)延數(shù)據(jù)通信為支撐，構(gòu)成由多個(gè)不同業(yè)務(wù)屬性的衛(wèi)星組成的互聯(lián)互通的一體化體系，可由多個(gè)太空系統(tǒng)或載荷實(shí)現(xiàn)同一功能，反之一類太空系統(tǒng)也可以通過(guò)搭載多載荷實(shí)現(xiàn)跨功能層的多項(xiàng)功能，美國(guó)下一代“國(guó)防空間架構(gòu)”和“黑杰克”（BlackJack）項(xiàng)目預(yù)計(jì)都將采用這一方式。

“銥星下一代”飛行示意圖（來(lái)源：Iridium）

5 衛(wèi)星系統(tǒng)自主任務(wù)控制和切換將成重要趨勢(shì)

隨著低軌通信星座的大規(guī)模部署，星座運(yùn)控成為運(yùn)營(yíng)商面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。通過(guò)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的自主任務(wù)控制和切換，打造太空云平臺(tái)，可極大降低未來(lái)大規(guī)模星座地面運(yùn)控的復(fù)雜度。同時(shí)，隨著未來(lái)太空中衛(wèi)星數(shù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，衛(wèi)星軌道逐漸擁擠，碰撞風(fēng)險(xiǎn)不斷增加，自主運(yùn)行衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)在軌自動(dòng)避讓等操作。目前來(lái)看，無(wú)論是洛馬公司基于軟件定義無(wú)線電技術(shù)的“智能衛(wèi)星”（Smartsat）、“黑杰克”項(xiàng)目的“賭臺(tái)官”（PitBoss），還是美國(guó)空軍擬打造的“變色龍”（Chameleon）星座計(jì)劃，都屬于這一范疇。特別是“黑杰克”項(xiàng)目所體現(xiàn)出的“一星多用、多星協(xié)同、天基組網(wǎng)、智能自主”等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已逐步被美軍所認(rèn)可。在全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量井噴式爆發(fā)、低軌通信星座計(jì)劃層出不窮的背景下，這一技術(shù)顯得尤為重要。2020 年，以特超巨星公司（Hypergiant）為代表的航天創(chuàng)企著力于基于人工智能的衛(wèi)星系統(tǒng)自主任務(wù)控制和切換，可大幅提升大規(guī)模衛(wèi)星群管理能力。

基于人工智能的衛(wèi)星管理系統(tǒng)

5 月21 日，美國(guó)人工智能創(chuàng)企—特超巨星公司正式推出名為“超智能航天器增強(qiáng)”（HIVE）的衛(wèi)星任務(wù)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)面向商業(yè)用戶和政府用戶，旨在利用人工智能（AI）技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)降低衛(wèi)星任務(wù)管理成本，可同時(shí)支持人為遠(yuǎn)程和自主航天器任務(wù)操控模式，減少操控人員的培訓(xùn)時(shí)間，提高衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)管效率。目前，美國(guó)空軍太空與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心（SMC）已經(jīng)與特超巨星公司簽署協(xié)議，將在未來(lái)的任務(wù)中使用該平臺(tái)。HIVE 系統(tǒng)具備兩大技術(shù)特點(diǎn)：一是基于人工智能技術(shù)，系統(tǒng)可自動(dòng)提取航天器任務(wù)操控所需的各類信息，并能通過(guò)與外部數(shù)據(jù)源進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，對(duì)未來(lái)任務(wù)需求、任務(wù)類型進(jìn)行預(yù)測(cè)，還能對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行的健康狀況進(jìn)行監(jiān)控和診斷，從而自動(dòng)控制衛(wèi)星開(kāi)展相應(yīng)在軌任務(wù)操作。相比傳統(tǒng)人工模式，有效節(jié)省了數(shù)據(jù)提取和分析的時(shí)間，降低了衛(wèi)星任務(wù)管理成本。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)營(yíng)商可大幅改進(jìn)其管理能力，實(shí)現(xiàn)從原來(lái)同時(shí)運(yùn)管3 ～5 顆衛(wèi)星提升至75 ～100 顆衛(wèi)星，解決衛(wèi)星數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)所帶來(lái)的數(shù)據(jù)量爆炸的問(wèn)題。二是基于云計(jì)算技術(shù)和下一代人機(jī)交互界面技術(shù)，具備各類移動(dòng)平臺(tái)的可移植性，支持在筆記本電腦、平板電腦等各類移動(dòng)終端遠(yuǎn)程上，對(duì)所運(yùn)管的衛(wèi)星進(jìn)行操控，這為緊急情況下，衛(wèi)星操控人員無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)提供了極大的靈活性。

美國(guó)空軍基于人工智能技術(shù)的在軌任務(wù)可重構(gòu)星座

“變色龍”是特超巨星公司擬打造的基于人工智能技術(shù)的可實(shí)現(xiàn)在軌任務(wù)重構(gòu)的星座。該公司于1 月向美國(guó)空軍提出“變色龍”星座計(jì)劃構(gòu)想，并獲得了美國(guó)空軍“小型企業(yè)創(chuàng)新研究補(bǔ)助金”的支持，6 月30 日，特超巨星公司宣布與美國(guó)空軍達(dá)成協(xié)議，擬研制“變色龍”星座首顆原型星，并計(jì)劃2021 年搭載諾格公司（Northrop Grumman）“天鵝座”（NG－14）貨運(yùn)飛船發(fā)射入軌，驗(yàn)證其基于人工智能技術(shù)的在軌任務(wù)重構(gòu)性能。該星座擬由24 ～36 顆衛(wèi)星組成，運(yùn)行于LEO 軌道，衛(wèi)星均為6U 立方體衛(wèi)星，旨在通過(guò)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星在軌軟件升級(jí)，并根據(jù)地面需求與指令，在幾分鐘內(nèi)完成任務(wù)重置。該星座可支持地面操作人員與用戶對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，并按需加載新的進(jìn)攻性或防御性軟件切換衛(wèi)星任務(wù)屬性（如由防御性轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)攻性），同時(shí)可將新興技術(shù)插入到固有任務(wù)構(gòu)架中，實(shí)現(xiàn)在軌功能升級(jí)。

“變色龍”星座具備以下特點(diǎn)：一是可基于星座運(yùn)行與任務(wù)數(shù)據(jù)，優(yōu)化、改進(jìn)星載機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能協(xié)議、指令等，進(jìn)一步提升其任務(wù)執(zhí)行能力；二是支持星上軟件更新升級(jí)，進(jìn)而提高衛(wèi)星性能，延長(zhǎng)衛(wèi)星使用壽命；三是可根據(jù)地面需求，快速完成軟件功能重新配置，變更傳感器陣列的功能與通信協(xié)議，從而完成衛(wèi)星任務(wù)屬性切換，如偵察、通信等；四是通過(guò)更新網(wǎng)絡(luò)安全軟件和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)快速威脅防護(hù)。

6 結(jié)語(yǔ)

2020 年，新冠肺炎疫情在影響各國(guó)航天領(lǐng)域發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)“無(wú)縫連接”的泛在通信提出了更高的要求，在地面5G/6G 通信基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模鋪設(shè)的同時(shí)，通信衛(wèi)星領(lǐng)域呈現(xiàn)出前所未有的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，并將伴隨大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)重塑領(lǐng)域發(fā)展格局，牽引火箭發(fā)射、衛(wèi)星制造、運(yùn)營(yíng)、地面系統(tǒng)全鏈條的變革。