北斗精益求精 厘米級全球定位

(大公報記者 丁春麗 劉凝哲)10月7日21時10分,長征十一號固體運載火箭在山東點火升空,以「一箭雙星」方式,將「微厘空間低軌衛星導航增強系統」S5/S6試驗衛星送入預定軌道,發射任務圓滿成功。「微厘空間低軌衛星導航增強系統」S5/S6試驗衛星,是低軌衛星導航增強系統演示驗證任務的第五、第六顆試驗衛星,是由160顆低軌衛星及地面系統構成的天地一體化星座系統,對中國北斗等傳統衛星導航系統進行性能增強,可實現全球厘米級實時動態快速導航定位,提供小於1納秒(1秒的十億分之一)的高精度授時服務。

據山東產業技術研究院(以下簡稱「山東產研院」)消息,此次發射亦是最後一組試驗衛星發射,系統內6顆驗證衛星組網完成。

長征十一號運載火箭佇立在發射台。(受訪者供圖)

2025年160衛星入軌組網

預計年底前發射系統組網衛星,明年初開始小批量組網發射,明年中開始進入密集發射期,計劃將在2025年前完成所有160顆衛星的發射工作。

「微厘空間低軌衛星導航增強系統」2020年落地在濟南高新區,是在濟南市政府和山東產研院的合力支持下,由北京未來導航科技有限公司抓總研製的重大新基建項目,由北京未來導航科技有限公司全資子公司——山東未來導航科技有限公司抓總研製。該系統可為全球用戶提供厘米級高精度導航定位服務,小於1納秒的高精度授時服務,以及滿足航空一類精密進近要求的完好性服務。

系統在多領域廣泛應用

以自動駕駛為例,依靠目前的衛星導航,只能分辨出汽車在哪個車道上行駛。如果未來該系統可以廣泛提供服務,導航可以獲取車輪是否壓線等信息。據項目方相關負責人介紹,「微厘空間低軌衛星導航增強系統」的服務在精準農業、特殊物流管理、移動通信、電力網絡、航空航天等領域具有廣泛的需求。

長征十一號運載火箭由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製。據介紹,根據本次任務衛星軌道要求,長征十一號火箭首次採用近岸發射。近岸發射點海況較好,保障性好,更有利於發射任務執行。相比以往的海上發射任務,本次任務首次將後端測發設備布置在岸上,發射點則位於3公里外的海上。在發射流程上不僅減少了為期3天的海上航行時間,還將測試流程進行合併優化,使執行任務所需時間進一步縮短。長十一此次近岸發射的成功,意味着中國海上發射有了新突破,發射準備周期更短,發射方式更為機動靈活。

目前,有着「快響利箭」美譽的長征十一號火箭已連續取得10次陸地發射和4次海上發射的圓滿成功,達成十四連勝。早在2019年6月,長十一型號隊伍攻克了海上動基座瞄準、前後端無線遠控等關鍵技術,以「一箭七星」完成了首次海上發射技術試驗。此後,他們不斷優化海上發射技術流程,並將其完善固化下來,形成發射流程規範,使發射操作更為簡捷,任務適應性更強。

北斗高精度時空服務 全球熱捧

北斗導航系統示意圖。

千尋位置數據顯示,截至2022年3月,千尋位置北斗高精度時空服務的每月調用次數超過1000億次,累計服務全球超過11億人,總服務次數超過2萬億次,服務覆蓋全球超過230個國家和地區。從用戶規模而言,千尋位置已成為全球最大的時空智能服務提供商。

互聯網市場競爭 從地面走向太空

馬斯克的星鏈計劃是當前最受關注的衛星互聯網計劃,而低軌衛星互聯網星座系統也是各國航天發展的新賽道。分析認為,衛星互聯網應用前景廣泛,是高技術、高投入、高產出的戰略新興產業。此外,低軌道衛星空間軌位及資源日益緊張,衛星發射「通行證」的爭奪戰日趨激烈,互聯網市場的競爭已經從地面走向太空。

星鏈計劃是由美國SpaceX公司提出的低軌道衛星互聯網星座系統。該系統由不同高度的衛星星座和若干地面站組成,系統建成後,將由4.2萬顆低軌衛星組成的星座為全球衛星覆蓋區域提供高速的互聯網接入服務。在俄烏衝突中,星鏈為戰爭中出現網絡故障的烏克蘭提供互聯網服務,其威力引發各國關注。

低軌衛星互聯網星座系統,也是中國商業航天領域的熱點。據業內不完全統計,中國各星座計劃中組網數量30顆以上的低軌道星座項目約10個,規劃總衛星發射數量近2000顆。衛星互聯網空間軌道和頻段是滿足通信衛星正常運行的先決條件,已成為各發射單位爭相搶佔的資源。

衛星通信「下凡」 6G時代可期

近期,華為和蘋果兩大手機廠商發布的新機型,均配備了衛星通信功能,被認為是智能手機迎來衛星通信時代的信號。內地媒體引述專家認為,目前基於智能手機的衛星通信功能還處於探索和完善階段,遠遠算不上成熟。不過,未來手機直連衛星的衛星通信服務將是大勢所趨,也是6G時代的重要標誌。

衛星通信並非新技術,只是更多用在公共事業場景。據報道,此次華為、蘋果手機的動作,意味着該項技術首次進入大眾消費級市場。衛星通信目前在手機中的應用仍然面臨着成本偏高、模組相對複雜、使用頻率低等現實考慮。但業界認為,未來6G技術商用後將迎來一個空天信息傳輸打通的時代,由此衛星通信在6G時代將發揮重要作用。

專家認為,在6G時代,預期低地球軌道以內的廣大區域都能傳輸6G訊號,並讓訊號傳輸效率不再因聚落大小、地面基礎設施多寡或地形掩蔽而有顯著差異,繼而實現全局通訊。在此過程中,凡是基站無法覆蓋、難以覆蓋的地區,預期會由衛星訊號填補,因此衛星通信在6G時代扮演的角色將愈發關鍵。

(來源:大公報A3:要聞 2022/10/08)