以后在沙漠越野探险的驴友、在游轮上度假的游客、奔赴抢险救灾前线的应急车等,都可以通过“动中通”随时快捷地接入高速网络。
徐鸣
近日有媒体报道,美国太空探索技术公司(SpaceX)将陆续为皇家加勒比集团的24艘游轮提供“星链”卫星互联网服务。有业内人士评论,“星链”的低轨“动中通”有望让游轮的上网速度比现在快10倍以上。
“动中通”,顾名思义,就是可在运动中进行通信的卫星终端,它可以安装在汽车、船舶、航空器等可移动平台上,在移动中与卫星进行无线通信,需要由通信系统和自动跟踪系统合作完成。其实现难度就好比在运行的汽车上拿着一个手电筒,要让光束始终对准划过天际的一颗流星。
如今,低轨宽带通信卫星因其频率高、带宽大、低时延等特点,正在成为移动平台的通信解决新趋势之一。毫米波相控阵技术是低轨通信卫星最为关键的单机产品之一,卫星使用相控阵天线后,可以使窄波束始终跟踪对准快速移动的车辆、飞机等载体,提升用户的通信质量。在此之前,地面卫星接收天线大多采用抛物面天线,形状类似一口巨大的“锅”,难以安装在民用汽车上。而相控阵天线因其重量轻、体积小、波束跟踪速度快等优势,正在成为低轨“动中通”终端的最优选择。
低轨“动中通”终端的研发需要突破一系列技术难点,包括保障毫米波相控阵天线中核心的射频收发芯片和天线整体的射频性能,提升集成度,使其能快速准确感知车辆行驶过程中的姿态变化。此外,通过波束控制跟踪算法,保证天线形成的极窄波束在行驶颠簸中实时对准卫星,这对软件和算法也提出了非常高的要求。
值得关注的是,中国在低轨宽带卫星的“动中通”研发中同样取得了不错的进展。近日,国内商业航天公司成功开展了国内首次Ka/Q/V频段低轨宽带试验星座的车载“动中通”测试,试验突破了车载“动中通”天线在实际跑车条件下,波束实时精确跟踪低轨高频卫星的问题。
在上述测试中,汽车搭载了平板式相控阵终端,实现了在超过百公里时速的最高行驶速度、拐弯、上下坡等条件下稳定的低轨宽带网络,车上人员通过网线和Wi-Fi用手机和笔记本电脑连接了低轨卫星网络,体验了流畅浏览网页、视频通话等互联网业务,时延几乎可以忽略不计。
随着相控阵天线技术的不断发展,低轨“动中通”的使用将更加便捷,以后在沙漠越野探险的驴友、在游轮上度假的游客、奔赴抢险救灾前线的应急车等,都可以通过“动中通”随时快捷地接入高速网络。
随着“动中通”应用的不断成熟,其需求将会大幅增加,将带动毫米波相控阵技术的产业化,并进一步促进相关技术的迭代,形成正循环。有资料显示,预计到2034年,在中国,毫米波相控阵技术的千亿商用市场将被开启。
未来,“动中通”将能够使用户在高速泛在、天地一体、万物互联的网络中畅游,带来广阔的想象空间。这就好比,以4G为核心的移动互联网极大地拓展了固定宽带的服务范围和场景,爆发出变革性的潜力。而低轨宽带“动中通”赋予了网络从静态到动态的变化,把二维网络延展到三维立体网络,为用户提供了更多的应用场景。可以预见,未来“动中通”将为航空、航海、智慧出行等各领域带来无限可能。
来源:2022年6月29日出版的《环球》杂志 第13期
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