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幾個月的功夫，“硅谷鋼鐵俠”馬斯克的SpaceX公司，已經(jīng)圍繞太空刷了不少經(jīng)驗值。
獵鷹9號火箭從NASA肯尼迪航天中心首次發(fā)射，成為私營公司載人航天的首演；星際飛船原型 SN4 引擎靜態(tài)點火測試發(fā)生爆炸，一度成為科幻迷的年度憾事；而就在上個月，星鏈計劃第七批60顆衛(wèi)星發(fā)射成功，帶來的光污染也引發(fā)了天文學界抗議……
在諸多刷屏事件中，星鏈計劃目標建成的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，可能是距離普通人近、商業(yè)價值具象的項目了。
而就在今年4月，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡基礎設施的代表之一，也首次被納入新基建信息基礎設施的范疇，標志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略性工程。兩會中也有代表提出了推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的建議。
像馬斯克一樣“放煙花”式發(fā)衛(wèi)星，到底是不是值得借鑒的對象呢？
并不新鮮的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，為何此時卷土重來？
如果你還記得一個手機品牌叫摩托羅拉，那么恭喜你，暴露年齡了。摩托羅拉就曾經(jīng)提出過靠衛(wèi)星擴大信號覆蓋的“銥星計劃”，背后甚至還有一個十分“霸道總裁”的故事——
一位摩托羅拉的工程師在海邊度假，聽到妻子抱怨說海灘太偏，電話信號無法覆蓋，就想到了用環(huán)繞的衛(wèi)星組建一個星座，解決信號覆蓋的問題。這個想法得到高層認可，很快啟動了銥星計劃。不得不感嘆下，霸總只能承包魚塘，而技術男卻可以為愛人放出77顆衛(wèi)星。
當然，和摩托羅拉品牌自身的沒落同一命運，銥星系統(tǒng)雖然成功組網(wǎng)，但用戶卻寥寥無幾，后嚴重虧損，不得不低價出售了。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)真的有用嗎？如果是十年前，答案是有那么一點吧。
比如萬一你穿越到20年前的塔克拉瑪干沙漠，也不必擔心失聯(lián)。因為公路沿線的“農(nóng)村小基站”，采用的就是衛(wèi)星傳輸，讓你可以照常撥打電話。當然，服務的提供方很可能是租用的國外衛(wèi)星。
顯然，第一波通信衛(wèi)星主打的移動電話，主要是為了不受基站限制，為一些人跡罕至的區(qū)域提供電話服務。對于普通人來說，裝天線看電視變成過去時，那衛(wèi)星的作用就約等于不存在了。
那么，這一次衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)再次風靡，還搭上了“新基建”的順風車。究竟是何原因呢？
這就要提到低軌通訊衛(wèi)星的另一個應用方向，也就是本文的主角——衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。
即通過大量低軌通信衛(wèi)星組成的通訊網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)通信無縫覆蓋，彌補現(xiàn)有地面互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的覆蓋盲點，解決邊遠、分散地區(qū)以及空中、海上用戶的連網(wǎng)需求。比如少數(shù)航班才能用到的空中WiFi，就是由衛(wèi)星來提供服務的。
當然，隨著技術的不斷進步，衛(wèi)星星座也有可能逐步替代地面基站，實現(xiàn)全面的“天空基站”。這也是為什么，會出現(xiàn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)威脅5G網(wǎng)絡的傳聞。
不過，以移動電話為目標的通信衛(wèi)星星座計劃，也就是上世紀90年代開始的第一個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)高潮，結果也都有目共睹了。因為地面移動通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，導致衛(wèi)星通訊變得十分雞肋，并未得到廣泛應用。
而以網(wǎng)絡服務為目標的新一代太空互聯(lián)網(wǎng)，之所以會被另眼相看，主要來自三方面的條件成熟：
1.低軌通信星座的升級換代，讓衛(wèi)星部署成本大幅降低。
2010年前后，三大低軌通信星座都開始了升級換代。“星”Global star啟動了二代星計劃，增加了基于衛(wèi)星的WiFi服務；軌道通信公司Orbcomm也完成了6顆第二代星的發(fā)射，兩代衛(wèi)星同時在軌提供服務，還可以提供物聯(lián)網(wǎng)方面的服務；而系統(tǒng)復雜的“下一代銥”星 (Iridium—NEXT)星座，也由SpaceX的“獵鷹 9”火箭成功發(fā)射。
這一波更新的共同點是，經(jīng)過商業(yè)航天的十年迭代，小型通訊衛(wèi)星的研制與發(fā)射費用都大幅度降低。
比如SpaceX就通過可重復利用的火箭技術，將發(fā)射費用降低了50%。同時，大批非航天技術開始被引入到衛(wèi)星項目之中，聲稱自己是第一個利用商業(yè)化和批量生產(chǎn)技術生產(chǎn)衛(wèi)星的OneWeb公司，就將衛(wèi)星制造速度從每顆12-18個月，提升到了每天2顆。
在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一些可批量制造的標準模塊化的接口設計被廣泛使用，3D打印技術也被用于直接形成衛(wèi)星部件。此外，OneWeb還與空客合作建立了衛(wèi)星工廠，采用高度自動化的機器人生產(chǎn)線，將航空飛機的批量制造經(jīng)驗應用到衛(wèi)星領域，將單顆衛(wèi)星成本降到了50萬美元。
這些都賦予了衛(wèi)星系統(tǒng)大規(guī)模部署的可能，并增強了其在商業(yè)價值上的競爭優(yōu)勢，開始引發(fā)更多商業(yè)公司關注。
2.互聯(lián)網(wǎng)應用蓬勃發(fā)展，讓衛(wèi)星服務出現(xiàn)了商業(yè)新機。
正如前文所說，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的第一波建設高潮，主要目標是作為地面網(wǎng)絡的“備胎”，在海上鉆井平臺、礦業(yè)開采、救災搶險等領域發(fā)揮其特殊優(yōu)勢。用戶群體的小眾直接形成了一塊無形的商業(yè)天花板。
而從2010年以來，智能手機與移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，催生了一大批基于網(wǎng)絡的創(chuàng)新應用，并且不再局限于電話通訊，語音、視頻等開始融入日常生活的每一寸，也讓網(wǎng)絡成為一國的重要基礎設施。
在這樣的市場環(huán)境下，寬帶用戶的習慣已經(jīng)培養(yǎng)成熟，并開始不滿足于既定的網(wǎng)絡環(huán)境。當互聯(lián)網(wǎng)場景向飛機、游輪、汽車、野外等特殊環(huán)境泛化時，提高數(shù)據(jù)服務的寬度與廣度，擴展新的商業(yè)模式，自然就成了衛(wèi)星通訊的拿手好戲。
除此之外，根據(jù)聯(lián)合國披露的數(shù)據(jù)，有49%的人口依然未進入互聯(lián)網(wǎng)世界。如果將這一批人口納入網(wǎng)絡消費市場中來，所取得的收益也將十分可觀。
所以一批以提供網(wǎng)絡服務的新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)就開始嶄露頭角。比如以為“另外30億人”服務為宗旨的O3B Networks。SpaceX的星鏈也將率先服務于高緯度地區(qū)(美國北部和加拿大)。
3.科技巨頭的傾情加盟，推動衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈加速成熟。
如果說第一次衛(wèi)星通信的崛起，與地面通訊產(chǎn)業(yè)是“有你沒我”的競爭關系，以至于只能劍走偏鋒、另辟蹊徑，在礦井、搶險、野外之類的犄角旮旯艱難求生，那么眾多科技公司的傾情參與，不僅為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)找到了新的商業(yè)目標，也以金錢的力量直接推動了衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。
除了鼎鼎大名的馬斯克，這波參與到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設中的還有Facebook，在2015年就與法國衛(wèi)星公司 Eutelsat Communicaition 合作，租用后者的衛(wèi)星向非洲大陸提供互聯(lián)網(wǎng)服務。
三星也曾發(fā)表論文，稱計劃發(fā)射 4600 顆衛(wèi)星來打造自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，可以每月為50億人提供每人200G的流量服務。
更別提OneWeb、SpaceX、O3b為代表的美國商業(yè)衛(wèi)星公司非常善用資本，OneWeb曾經(jīng)獲得軟銀12億美元融資， SpaceX 過去三個月更是融資逾 5 億美元可用于星鏈和星際飛船項目。由此帶來的不僅有充裕的資金，還包括多方合作的產(chǎn)業(yè)資源。比如OneWeb就先后與維珍銀河、高通、衛(wèi)訊和可口可樂等展開合作，在衛(wèi)星制造、地面服務、商業(yè)營銷等方面助攻不少。
而根據(jù)彭博社的報道，蘋果公司也正在研發(fā)衛(wèi)星網(wǎng)絡技術，吸納了約12名相關行業(yè)的工程師，預計五年內將相關成果部署到蘋果設備上。
有這么多科技智腦參與，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)想不火都難吶~
中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，星星之火，何以燎原？
既然衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在海外，已經(jīng)成了一個熱門生意，在中國又是怎樣一番景況呢？
從政策層面來看，無論是2016年《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中首次以“國家”級別提出，推進天基信息網(wǎng)、未來互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)的全面融合，形成覆蓋的天地一體化信息網(wǎng)絡；亦或是2020年將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正式納入“新基建”體系，對于這一技術本身的重視是一以貫之的。
而在產(chǎn)業(yè)層面，目前比較的星座計劃是“鴻雁”和“虹云”，分別發(fā)射300顆和156顆低軌通信衛(wèi)星，并將在2023年完成太空通信網(wǎng)的建設。
商業(yè)力量自然也沒有缺席，比如今年1月，民營公司銀河航天成功發(fā)射了首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星；汽車企業(yè)吉利科技旗下的時空道宇，也著手招聘火箭工程師，預備涉足火箭領域。九天微星72顆衛(wèi)星組成的低軌物聯(lián)網(wǎng)星座，也將在2022年前完成部署。
總體來看，中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，還處于項目爆發(fā)的前期。這種情況的出現(xiàn)，也與中國太空產(chǎn)業(yè)的特征直接相關：
1.技術，起步較晚
客觀來說，我國的衛(wèi)星技術與衛(wèi)星總數(shù)都位居世界前列。而航天企業(yè)在星座計劃中展現(xiàn)出來的多點位、快速躍升到基礎能力，也說明長期的產(chǎn)業(yè)積累，能夠在一定程度上彌補在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領域起步晚的短板。
不過整體來看，目前我國送上太空的低軌道衛(wèi)星還比較少，僅為美國通信衛(wèi)星數(shù)量的零頭。而單顆或數(shù)顆衛(wèi)星，對于組建太空互聯(lián)網(wǎng)來說是杯水車薪，因為衛(wèi)星會高速從地球上空飛過，數(shù)量不足就難以提供連續(xù)的通信服務。無法全面覆蓋的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，自然也就失去了意義。
2.政策主導，商用不明
我們知道，SpaceX公司已經(jīng)進行6次發(fā)射，加上4月22日發(fā)射的60顆衛(wèi)星，迄今為止，已經(jīng)把422顆星鏈衛(wèi)星送上了太空。根據(jù)馬斯克的計劃，未來還準備再增加3萬顆。
SpaceX公司在幾年內，就搞定了人類歷史發(fā)射量的3倍。背后固然離不開NASA和美國政府支持，但商業(yè)公司對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的推動作用，也不容置喙。
尤其是衛(wèi)星系統(tǒng)建設成本高、周期長，決定了其發(fā)展必須有市場力量參與來調動產(chǎn)業(yè)活力。
比如2019年10月，美國陸軍和SpaceX簽署了一項稱為CRADA的合作研發(fā)協(xié)議，由國防服務部門在三年的時間內，測試SpaceX即將推出的星鏈寬帶網(wǎng)絡。
而目前我國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)還比較獨立，主要是由國企主導，在市場推廣、運營模式上偏向于保守。
加上市場需求不明，也直接減緩了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展周期。
3.頂層設計，大眾區(qū)隔
上世紀90年代，銥星計劃通過電信運營商銷售衛(wèi)星電話的做法，也導致銷量慘淡。而OneWeb、SpaceX的動作也證明，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的銷售與服務對于項目商業(yè)化，著實起到了至關重要的作用。
比如OneWeb就與可口可樂公司合作，利用其遍布的銷售網(wǎng)點，來拉近衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與大眾消費市場的距離。SpaceX就更不必提了，馬斯克本身就是首席網(wǎng)紅官，隨便一條推特都能登上熱門，為其帶來了價值不菲的曝光度。
而這樣貼近大眾的市場創(chuàng)新策略，顯然在國內還十分少見。人民群眾與衛(wèi)星距離近的一次，可能是在某主播的直播間感受到了“直降500萬，4000萬火箭服務抱回家”的刺激。
市場教育與創(chuàng)新營銷的缺失，也會直接增加投資衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的風險，從而勸退不少金主。
5G不香嗎？為什么一門心思要上天
看到這里，大家肯定覺得這瓜不香了，技術牛逼就行了，以后分分鐘碾壓他們，現(xiàn)在先用著5G它不香嗎？
畢竟，美國本來寬帶覆蓋率就不高，看上衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)情有可原，我們4G如此順滑，5G更是如火如荼，基站遍地的種花家不需要上天就能快樂網(wǎng)上沖浪。
更何況衛(wèi)星信號還無法覆蓋室內，人口密集點的地方根本扛不住，目前的智能手機也沒有配備專門的接受裝置，簡直不要太雞肋。
就算能覆蓋大海、沙漠這種人跡罕至的地方，但連人影都不常見，光靠通訊費啥時候才能把發(fā)火箭的錢掙回來啊。畢竟根據(jù)美國航天咨詢公司的測算，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司可是要有1000萬用戶量級，才能開始盈利呢。
實在要用，可以租別人的衛(wèi)星啊。像是O3b多年苦哈哈地努力，終于有了12顆衛(wèi)星，一開張不就被接入到我國運營商在馬來西亞的3G基站上提供服務嗎？
所以，究竟有沒有必要大力發(fā)展自家的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)呢？答案是，不僅應該建，而且得趕快，像5G網(wǎng)速一樣快的那種。
小朋友，你是否有很多問號？？？
其實，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)就如同一個“大富翁”游戲，想要贏就需要開局步步為營才行。
首先，為了以后升級掙錢，開始就應該多買地對不對？衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也是一樣，頻率和軌位資源就是衛(wèi)星需要的地皮，如果被別人占了，那自己家的房子也就沒地兒開工了。
因為衛(wèi)星頻率和軌道資源是共享的，必須按照電信聯(lián)盟的規(guī)定，兩顆低軌衛(wèi)星之間要相差 50 公里的高度，一個軌道高度上如果部署了衛(wèi)星，那其他公司就不能再用了。而且只要一個星座群中有一顆在軌衛(wèi)星，就相當于激活了整個頻率和軌道的優(yōu)先權。
一次占坑一片，所以率先建成的巨型衛(wèi)星星座系統(tǒng)，會直接導致后面的星座無頻可用，或是帶來很大的協(xié)調難度。
舉個例子，OneWeb 已經(jīng)取得了Ku頻段的使用權，其他企業(yè)想要使用就必須跟它協(xié)調，而彼此的競爭關系決定了這樣的溝通勢必會是低效的。如果天上都是美國的衛(wèi)星星座，大家想象一下那個畫面，是不是脖子有點疼？
目前，我國獲得一定保護地位的衛(wèi)星頻率和軌道資源，整體數(shù)量還是落后于美國。伴隨著用頻需求的增長，遲早要向太空通信擴展，所以早建早占坑，這個邏輯是肯定的。
而且，衛(wèi)星會造還不夠，還得會管吧。不建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，怎么發(fā)現(xiàn)并一一解決衛(wèi)星管理中那些大大小小的坑，指望美國寫本指南手把手教嗎？
隨著衛(wèi)星數(shù)量的極速增加，頻率和軌道日益擁擠，如何有效地管理衛(wèi)星頻率，實現(xiàn)頻率使用效率的大化，關系到衛(wèi)星通信的產(chǎn)業(yè)競爭力，也是衛(wèi)星管理面臨的關鍵性挑戰(zhàn)。
在衛(wèi)星星座的運行過程中，也會遇到諸如射頻干擾等問題，此前OneWeb 公司就曾提出提出 Progressive Pitch技術，在NGSO衛(wèi)星進入低緯度區(qū)域時逐步傾斜調整衛(wèi)星天線的指向角度，以消除對 GSO 衛(wèi)星的干擾。但也有很多衛(wèi)星公司表示，其干擾避讓效果并不理想。
除此之外，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的跨境覆蓋和通信特性，可以讓軌道衛(wèi)星直接將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄惩饩W(wǎng)關站進行落地，由此形成的復雜網(wǎng)絡通信環(huán)境，也會給國家信息安全帶來隱患。此前就有報道稱一個俄羅斯的黑客組織通過劫持衛(wèi)星通訊鏈路來盜取信息。
在信息技術和航天技術交匯的地帶，如何合理地經(jīng)營與監(jiān)管，就需要持續(xù)的探索來形成技術、經(jīng)驗的堆積效應。
顯然，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展步驟緩慢，也會直接延緩相關產(chǎn)業(yè)沉淀。
從另外一個角度來看，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)并不只是用來網(wǎng)上沖浪，還可以作為星基增強系統(tǒng)，提高定位精度。
比如輔助北斗等GNSS系統(tǒng)衛(wèi)星，提升其定位能力，這對于發(fā)展自動駕駛、智慧交通建設等也意義非凡。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)既是“新基建”的關鍵項目之一，也是助力其他“新基建”的重要戰(zhàn)略支撐。短期來看，我國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設不會“大躍進”，但隨著SpaceX“星鏈計劃”等提速，早日卡位太空，也將成為成為中國通信產(chǎn)業(yè)不得不為之的選擇。
他山之石，也可攻玉：厚積薄發(fā)的中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)會是什么模樣？
在這一趨勢的引導上，大家可能會好奇，商業(yè)味道濃厚的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，與理工科氣質的中國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)碰撞在一起，到底會生出怎樣的娃？
找遍可能都沒有先例可以參考，所以我們不妨從邏輯上來推演一下：
一方面，海外的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)熱潮主要是由商業(yè)部門驅動的，這決定了其項目一開始就會錨定巨大的經(jīng)濟利益，由此產(chǎn)生的產(chǎn)業(yè)動蕩和資源浪費也將由社會買單。
比如資本成就的 OneWeb，就傳出破產(chǎn)的消息，因為無法在資本市場募集到足夠多的錢來支撐接下來的發(fā)展。
而星鏈“放煙花”一樣的衛(wèi)星上天計劃，也因為妨礙太空觀測而引發(fā)了天文學家的集體抗議。盡管馬斯克和星鏈團隊計劃推出VisorSat的設計，以幫助降低衛(wèi)星亮度，減少對天文圖像的損害。但SpaceX也強調，不可能制造出光學設備看不見的衛(wèi)星。
也就是說，SpaceX的四萬顆衛(wèi)星計劃聽起來炫酷、做起來剽悍，實際卻選擇了商業(yè)優(yōu)先、透支社會福祉作為代價。
而中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設，可能會和傳統(tǒng)基建一樣，在商業(yè)用途之外更多地考慮公益和惠民屬性，即使在無法實現(xiàn)盈利的偏遠地區(qū)和功能，比如西部農(nóng)村、戈壁沙漠等等，也會借助衛(wèi)星通信系統(tǒng)來彌平數(shù)字鴻溝。
這從一定程度上決定了，更符合國民利益的超大型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)會在本土誕生，實現(xiàn)商業(yè)利益與公共利益的平衡。
當然，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的民用價值，也會在中國科技企業(yè)與運營企業(yè)的助推下被充分激活。
根據(jù)美國衛(wèi)星協(xié)會(SIA)的預測，衛(wèi)星制造及火箭發(fā)射、地面基站及終端設備和衛(wèi)星通信運營，三部分的市場規(guī)模占比約為7.5%、44.6%和47.9%。
而占據(jù)一半左右市場份額的地面系統(tǒng)和終端設備，則可以與面向數(shù)據(jù)和用戶的互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)產(chǎn)生“跨界效應”。
借助商業(yè)創(chuàng)新的力量，開展面向終用戶的服務，造就出新的商業(yè)模式。
舉個例子，Teledesic系統(tǒng)是由比爾 ·蓋茨投資的，OneWeb初是由谷歌提出，SpaceX的馬斯克更是營銷大師……這些企業(yè)與個人的影響力，都為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來了極高的社會關注度。
而久經(jīng)沙場、世界前列的中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)軍團，未嘗不是通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化大潮的生力軍。
蓬勃、失敗、復活、重生，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的三十年激蕩或許說明，今日的崛起不是簡單的歷史重復，而是在醞釀全新的風云。
這一次，天上星河斗轉，人間當擊長空。
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