圖為靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星在軌運(yùn)行示意圖。
清華大學(xué)—信威通信空天信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)合研究中心供圖
沙漠海洋全面覆蓋 服務(wù)全球移動(dòng)互聯(lián)
“靈巧”將開(kāi)啟中國(guó)“銥星”時(shí)代(熱點(diǎn)解讀)
26日，清華大學(xué)與信威集團(tuán)聯(lián)合宣布：我國(guó)首顆低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星——靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星(以下簡(jiǎn)稱“靈巧”)已完成全部在軌測(cè)試試驗(yàn)，工程任務(wù)取得圓滿成功。
業(yè)內(nèi)人士稱，這顆“民營(yíng)”衛(wèi)星的試驗(yàn)成功，不僅標(biāo)志著我國(guó)低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星技術(shù)取得重要突破、為建設(shè)星座通信系統(tǒng)邁出關(guān)鍵一步，也開(kāi)創(chuàng)了民營(yíng)企業(yè)與高校協(xié)同創(chuàng)新、參與航天通信事業(yè)的新模式。
面向國(guó)家戰(zhàn)略需求，民企與高校共同試水航天通信
據(jù)介紹，靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星重約130公斤、在高度約為800公里的太陽(yáng)同步軌道上運(yùn)行。
據(jù)悉，地面移動(dòng)通信系統(tǒng)只適于在人口較為密集的區(qū)域使用，對(duì)于地球上大部分人煙稀少的地區(qū)則使用困難。為實(shí)現(xiàn)在地球上任何地方的即時(shí)通信，自上世紀(jì)90年代后期，美國(guó)先后發(fā)射了上百顆低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星，組建了包括銥星、全球星在內(nèi)的星座通信系統(tǒng)，并在商業(yè)和軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
然而，由于沒(méi)有自己的低軌道通信衛(wèi)星，目前我國(guó)80%以上陸地面積、95%以上海洋面積的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋仍然面臨難題，漁民出海、遠(yuǎn)洋航行、山區(qū)林區(qū)作業(yè)尚無(wú)廉價(jià)而有效的通信手段。因此，通過(guò)自主創(chuàng)新，建立自主可控、安全和可持續(xù)發(fā)展的星座通信系統(tǒng)，已成為我國(guó)迫在眉睫的戰(zhàn)略需求。同時(shí)，星座通信系統(tǒng)需要有數(shù)十顆衛(wèi)星聯(lián)合“作戰(zhàn)”，才能實(shí)現(xiàn)通信的全覆蓋。因此，建立星座通信系統(tǒng)不僅投資巨大，而且技術(shù)難度大、風(fēng)險(xiǎn)性高。
面對(duì)巨大的國(guó)家需求和諸多現(xiàn)實(shí)困難，2010年10月，清華大學(xué)和信威集團(tuán)聯(lián)合成立了“清華大學(xué)—信威通信空天信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)合研究中心”(以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)合中心”)，啟動(dòng)了“靈巧”研制工程。該工程以開(kāi)展通信小衛(wèi)星創(chuàng)新設(shè)計(jì)和低軌移動(dòng)通信創(chuàng)新技術(shù)試驗(yàn)為主要任務(wù)，實(shí)現(xiàn)星載智能天線、星上處理與交換、天地一體化組網(wǎng)、小衛(wèi)星一體化集成設(shè)計(jì)等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，為支撐發(fā)展星座通信系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
主要指標(biāo)優(yōu)于在軌的國(guó)際同類衛(wèi)星
“這顆試驗(yàn)衛(wèi)星的研制難度極大。”據(jù)“靈巧”工程任務(wù)負(fù)責(zé)人、聯(lián)合中心主任陸建華介紹，通信小衛(wèi)星一體化設(shè)計(jì)面臨復(fù)雜的電磁干擾、能源、結(jié)構(gòu)、控制等一系列難題；智能天線技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例；從衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)確立到衛(wèi)星出廠只有不到一年的時(shí)間，研制周期非常短。此外，從衛(wèi)星設(shè)計(jì)、技術(shù)試驗(yàn)、生產(chǎn)制造等各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)及計(jì)劃流程管理，都面臨很多挑戰(zhàn)。
為此，清華大學(xué)和信威集團(tuán)組建了研發(fā)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。歷經(jīng)4年，今年9月4日，“靈巧”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功搭載發(fā)射。之后，清華大學(xué)與信威通信聯(lián)合團(tuán)隊(duì)又完成了靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星工程任務(wù)。
10月21日，由第三方權(quán)威部門組織的專家完成了對(duì)“靈巧”的測(cè)試和鑒定。
鑒定結(jié)果顯示，“靈巧”的移動(dòng)通信載荷可同時(shí)形成15個(gè)動(dòng)態(tài)多波束，通信覆蓋區(qū)直徑約2400公里；實(shí)現(xiàn)了覆蓋區(qū)內(nèi)衛(wèi)星手持終端語(yǔ)音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，主要指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際上現(xiàn)有的低軌移動(dòng)通信在軌衛(wèi)星的最好水平。
據(jù)介紹，這次工程任務(wù)通過(guò)探索復(fù)雜機(jī)電磁環(huán)境下的通信小衛(wèi)星設(shè)計(jì)方法、基于在軌大規(guī)模計(jì)算處理的空間智能通信方法、高集成度軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法，有效提升了通信小衛(wèi)星的應(yīng)用能力和性價(jià)比。靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星大量采用工業(yè)級(jí)商用器件(占85.78%)和國(guó)產(chǎn)器件(75.95%)，探索了自主可控的小衛(wèi)星可持續(xù)發(fā)展之路。
2019年前后建成星座通信系統(tǒng)、為全球用戶服務(wù)
“‘靈巧’工程不僅出了一大批‘硬’成果，也取得了寶貴的‘軟’成果?！标懡ㄈA說(shuō)，這個(gè)“軟”成果，就是高校與民營(yíng)企業(yè)合作、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)衛(wèi)星通信發(fā)展的新模式。
據(jù)介紹，清華大學(xué)聯(lián)合了多個(gè)相關(guān)院系，多學(xué)科交叉、與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。該衛(wèi)星、地面站及終端系統(tǒng)，將為清華大學(xué)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供良好的教學(xué)科研平臺(tái)，為空天信息交叉學(xué)科的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。
同時(shí)，“‘靈巧’工程的成功實(shí)施，為民營(yíng)企業(yè)參與航天事業(yè)發(fā)展探索了新的創(chuàng)新模式?！毙磐瘓F(tuán)董事長(zhǎng)王靖告訴記者，“這表明，在國(guó)家有關(guān)部門的大力支持下，中國(guó)的民營(yíng)企業(yè)完全有能力在包括空天信息技術(shù)在內(nèi)的航天事業(yè)中做出自己的貢獻(xiàn)。”
據(jù)透露，清華大學(xué)和信威集團(tuán)力爭(zhēng)在三年左右完成“一箭四星”的發(fā)射任務(wù)，在2019年發(fā)射多顆低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星，初步建成我國(guó)自主可控、可持續(xù)發(fā)展的星座通信系統(tǒng)。屆時(shí)，我國(guó)的星座通信系統(tǒng)將覆蓋除南北極之外的全球各個(gè)角落，全世界消費(fèi)者將能享受到不受地點(diǎn)和時(shí)間限制、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的全球通信和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。（記者 趙永新 趙婀娜）
相關(guān)新聞
更多>>
網(wǎng)傳四川音樂(lè)學(xué)院封校？川音：假的！
