漫话卫星互联网（1）
胡经国
一、基本概念
卫星互联网是指通过卫星为全球提供互联网接入服务。也就是说，卫星互联网就是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式。
中国航天基金会特聘教授吕子平指出，卫星互联网就是用手持终端直接和卫星连接起来，提供所需要的信息服务。卫星互联网和卫星通信网永远是地面互联网和地面通信网的延伸和补充。
另据认为，卫星互联网是利用人造地球卫星作为中继站转发或发射无线电信号，从而实现两个或多个地球站之间的通信联结。
卫星互联网由卫星和互联网两大部分组成。卫星互联网产业链主要包含：卫星制造和发射、地面设备、卫星运营及服务等环节，即空间段、地面段和用户段3个部分。
在20世纪90年代，涌现出提供通信和网络服务的卫星星座。包括美国铱星、全球星、轨道通信以及比尔·盖茨所投资的Teledesic在内的多家公司都曾经试图建立一个天基网络、销售独立的卫星电话或上网终端，与地面电信运营商竞争用户。
1、中国
2020年2月16日，银河航天（北京）科技有限公司首发星在轨30天以后成功开展通信能力试验，在国际上第一次验证了低轨Q/V/Ka等频段通信。工作人员使用手机连接银河卫星终端提供的WiFi热点，通过这颗5G卫星实现了3分钟视频通话。
2020年4月20日，中国国家发改委提出了“新基建”的说法。卫星互联网被纳入新型基础设施建设。新型基础设施建设，简称新基建，是智慧经济时代贯彻新发展理念，吸收新科技革命成果，实现国家生态化、数字化、智能化、高速化、新旧动能转换与经济结构对称态，建立现代化经济体系的国家基本建设与基础设施建设。新型基础设施建设，主要包括5G基站建设，特高压，城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域。它涉及诸多产业链，是以新发展为理念，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。2020年3月，中共中央政治局常务委员会召开会议提出，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。2020年5月7日，从上海市政府新闻发布会上介绍的《上海市推进新型基础设施建设行动方案（2020-2022年）》获悉，上海初步梳理排摸了这一领域未来三年实施的第一批48个重大项目和工程包，预计总投资约为2700亿元。2020年5月22日，《2020年国务院政府工作报告》提出，重点支持“两新一重”（新型基础设施建设，新型城镇化建设，交通、水利等重大工程建设）建设。
2020年6月，北京联通与银河航天进行的5G与卫星互联网融合测试获得成功。这是中国国内首次通过低轨卫星互联网链路完成5G基站的开通测试验证。
2020年9月1日，北京九天微星科技发展有限公司的卫星智能智造工厂开工。这是作为卫星互联网纳入“新基建”的首个项目。
2020年11月，银河航天拟在江苏南通重点打造新一代卫星智能制造超级工厂，其目标为年产300～500颗卫星。该工厂建成以后有望成为中国商业航天领域首条对标“星链计划”——具备低成本、批量化制造新一代低轨宽带通信卫星的智能生产线。
截至2020年，银河航天估值近80亿元人民币，成为中国商业航天及卫星互联网领域第一只“独角兽”企业。银河航天首发星也是中国民营公司发射的在轨运行的低轨宽带通信卫星。
2021年2月8日至2月14日，银河航天联合新浪微博推出以“跨越宇宙的告白”为主题的节日活动。该次活动通过银河航天首发星为用户提供预约发送微博服务。这也是中国宽带卫星互联网首次向所有公众开放。
2、美国
美国SpaceX（美国太空探索技术公司）、亚马逊等公司纷纷布局。SpaceX率先布局巨型星座，并且已经成功发射420颗卫星。这标志着美国在该领域进入实质性建设阶段。
三、面临挑战
胡延平指出，“2020-2030年是中国的窗口期，我们不能只凑热闹，只有资本也远远不够，还要解决认知和技术问题。我们在卫星互联网上已经落后了，需要急起直追。”
卫星互联网产业链可以大致拆解为卫星设计制造、发射、运营与服务等环节。在卫星设计制造方面，中国民营企业技术能力、产能等方面仍旧不足。此前ofo计划发射的卫星就是一家名为九天微星的创业企业研制。九天微星CEO谢涛曾经在接受媒体采访时表示，2018年九天微星发射了8颗卫星，并且这些卫星入轨后都“活着”，这在中国还算不错，但是他坦言“和星链的一箭60星相比，差距还很大。”
在发射技术与成本方面，胡延平指出，中国企业的成本是国外最先进水平的4～10倍。中国企业每公斤发射成本为5000～10000美元，而SpaceX的每公斤发射成本仅为2000美元。
实际上，SpaceX成本领先背后是技术的领先。该公司掌握了一箭多星技术和火箭重复利用技术。这极大地降低了单颗卫星的发射成本，同时让卫星组网的进度大大加快。6月3日和13日，SpaceX通过猎鹰9号火箭连续成功发射了第八批60颗星链卫星和第九批58颗星链卫星。SpaceX累计发射的星链卫星已经达到540颗。
四、一则最新报道
据报道（20230403），卫星互联网应用提速，如何改变你我生活？该报道说，大家一定在航展上看到过帅气的飞机编队，在鸟儿迁徙的季节看到过一会儿排成人字形，一会儿排成一字形的大雁编队。但是，您有没有想过，在我们的头顶，太空之中，卫星们也正在不断编队，加速编织一张卫星互联网。随着越来越多的卫星发射入轨，中国卫星互联网建设正在加速进行。这是一张什么样的网？这张网里的卫星都能做些什么？这张网又将给我们的生活带来哪些改变？
1、什么是卫星互联网？
互联网大家都不陌生。但是，您知道什么是卫星互联网吗？简单来说，卫星互联网就是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式。2020年，中国国家发改委将卫星互联网正式纳入“新基建”当中。短短三年时间，中国卫星互联网已经实现重要突破。单颗卫星变成了组网星座，利用卫星视频通话的时长也从3分钟提高至半个小时以上。
近日，中国又首次在偏远地区实现了低轨卫星互联网在电力通信领域的测试应用。具体来说，就是在没有地面通信基站的情况下，照样传输各种数据和图像。这是怎么做到的呢？
在云南丽江玉龙县的大山深处，正在巡检的电网设备信息、现场视频和电力控制指令等等，在没有通信基站的情况下，实时、稳定地传回了远在500公里外的监控中心。依托的就是一套仅有笔记本大小的装置，接收到来自中国首个低轨试验星座的卫星信号。
银河航天网络技术有限公司技术专家张世杰表示，这次是我们在偏远的山区，利用低轨卫星互联网试验星座首次完成的电力领域通信应用试验，开展了针对电网监测图像视频、海量电力物联网数据的快速回传，验证了低轨卫星互联网在广域电力物联网、应急救灾、杆塔通信补盲等电力泛在通信场景下的保障能力。
南方电网云南电网公司系统运行部通信运管科经理李辉表示，现场完成了杆塔视频信息回传，并且与监控室进行了语音视频，通过验证，低轨卫星可为电网通信盲区，大流量信息回传提供有效的解决方案。
据了解，在这次测试中，业务端到端时延保持50米/每秒以内，传输速率为20兆/每秒，将现有电力卫星通信能力大幅提升。此次作业是中国首个低轨试验星座通信技术在电网的示范运用，也是卫星互联网与能源、工业领域结合的一次新尝试。未来，低轨卫星互联网跨域、宽带、低时延的特性以及快速网络部署的能力，将进一步赋能中国电力的数字化、智能化。
南方电网云南电网公司丽江供电局输电管理所李浩军表示，在丽江这种高海拔的地区，我们的输电线路还有一些处于无信号区段。在这种地方，当线路附近发生山火、外力破坏等隐患时，无法掌握现场的实时情况。使用低轨卫星通信终端以后，就能及时了解线路附近的隐患信息，有利于线路的维护工作，提高供电的可靠性。
2、精播细种 北斗如何成为高科技“农夫”？
除了能够实时传输海量数据和音视频，在电力通信领域大显神通，卫星互联网在农业领域的作用同样不可小觑。比如说北斗导航系统，现在很多农户耕种都离不开它。原本最受驾驶员喜爱的导航卫星，怎么就变身成了现代高科技“农夫”呢？
当下新疆南部气温逐渐回升，图木舒克市的95万亩棉花全面开播。我们一块儿到那儿去找找答案。
新疆棉花种植每年都由气温相对较高的天山以南向天山以北陆续开始。在图木舒克市的嘉和镇，几台大型精量铺膜播种机正在地里忙碌。这种播种机采用北斗导航无人驾驶技术，不但可以按照预先设定的播种线路精量播种，还可以实现滴灌带、地膜铺设全程机械化一次性完成，直线误差不超过2厘米，而且更方便棉花后期机械化田间管理和采摘。
棉花种植户帕尔哈提·多力洪说，我今年种了40亩棉花，播种的时候一天3个人就够了，棉花打药的时候使用无人机，棉花采摘的时候有采棉机，对我们来说很方便。
3、卫星互联网越“织”越大 网中共有多少星？
我们找到了去年11月下旬，由国家航天局联合多家单位共同主办的“联合国/中国空间探索与创新全球伙伴关系研讨会”上发布的数字。大会发布，截至当时，中国在轨稳定运行的空间基础设施卫星有300余颗，位居世界第二位。已经实现了从地球静止轨道到低轨卫星群、从可见光到红外、从多光谱到高光谱、从光学遥感到雷达遥感的对地观测能力，构建了中国高分辨率对地观测系统骨干网。带动了陆地资源环境、海洋监视监测、天气和气候观测等一批星座的立项建设，推动构建起以卫星通信、卫星遥感、卫星导航为主体的天地一体化国家空间基础设施体系。
宇宙新“蓝海”卫星互联网市场规模有多大？
卫星互联网越“织”越大，应用需求更是不断拓宽。这自然吸引了越来越多的企业参与到产业链上下游的建设中来。卫星互联网的市场规模究竟有多大呢？
这是记者统计出的近10年中国卫星相关企业新注册量的变化趋势。2013年，中国一共新增3600家卫星相关企业。此后，每年均稳步上升，2017年的新注册量相比2013年同期实现翻倍，全年新增7400家相关企业，同比增加7.8%。
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