本刊記者 東方星

我國首顆移動(dòng)通信衛(wèi)星—天通-1的01星順利升空

本刊記者 東方星

2016年8月6日，我國用長征-3B火箭成功發(fā)射了天通-1的01星。該衛(wèi)星是中國航天科技集團(tuán)公司所屬中國空間技術(shù)研究院負(fù)責(zé)研制的我國首顆大容量地球同步軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星，技術(shù)指標(biāo)與能力水平達(dá)到國際第三代移動(dòng)通信衛(wèi)星水平。它可為中國國土及周邊海域的各類手持和小型移動(dòng)終端提供話音和數(shù)據(jù)通信覆蓋，填補(bǔ)了我國在衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域的空白，將在個(gè)人應(yīng)用方面發(fā)揮重大作用，使我國進(jìn)入衛(wèi)星移動(dòng)通信的手機(jī)時(shí)代，具有重要的里程碑意義。

天通-1衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是我國自主研制建設(shè)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，也是我國空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。該系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶終端組成，空間段計(jì)劃由多顆地球同步軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星組成。它主要為中國及周邊、中東、非洲等相關(guān)地區(qū)，以及太平洋、印度洋大部分海域的用戶提供全天候、全天時(shí)、穩(wěn)定可靠的移動(dòng)通信服務(wù)，支持話音、短消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

這次發(fā)射的天通-1的01星采用了我國成熟的東方紅-4衛(wèi)星平臺(tái)（此前已有12顆衛(wèi)星采用該衛(wèi)星平臺(tái)），但同時(shí)也使得東方紅-4衛(wèi)星平臺(tái)的能力得到進(jìn)一步提升與擴(kuò)展，在載荷及散熱能力等方面均實(shí)現(xiàn)了突破。其載重比達(dá)到了東方紅-4衛(wèi)星平臺(tái)的領(lǐng)先水平。據(jù)天通-1的01星總設(shè)計(jì)師陳明章介紹，該衛(wèi)星引入了三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，采用了單機(jī)集成設(shè)計(jì)、混合集成電路等技術(shù)，集成多種信息處理功能，用一臺(tái)單機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)過去多臺(tái)單機(jī)完成的任務(wù)，有效提高了衛(wèi)星的效能。另外，天通-1衛(wèi)星采用S頻段，該頻段信號(hào)傳輸損耗小，雨衰小，可以實(shí)現(xiàn)地面終端設(shè)備的小型化，便于攜帶，同時(shí)保證通信質(zhì)量。

據(jù)衛(wèi)星專家介紹，無源互調(diào)（PIM）是天線在大功率發(fā)射信號(hào)的同時(shí)，由于天線接收靈敏度高，所以發(fā)射信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的雜波會(huì)落入接收通道，形成自身干擾，嚴(yán)重影響通信能力。如果該問題不解決，原本衛(wèi)星可以同時(shí)支持5000條話音，由于無源互調(diào)問題存在，可能只能同時(shí)支持500條話音通話甚至更低。因此，低無源互調(diào)技術(shù)是當(dāng)今國際宇航界共同關(guān)注的技術(shù)難題。在天通-1的01星研制過程中，研制團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)艱苦攻關(guān)，終于完成了國際首次整星級(jí)無線無源互調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證了載荷系統(tǒng)無源互調(diào)指標(biāo)，滿足衛(wèi)星任務(wù)要求，標(biāo)志著我國這一技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。

移動(dòng)通信衛(wèi)星是可以為移動(dòng)和便攜式終端提供通信的衛(wèi)星，能為車輛、飛機(jī)、船舶和個(gè)人等移動(dòng)用戶提供話音、數(shù)據(jù)等通信服務(wù)，并可以實(shí)現(xiàn)用戶終端的小型化、手機(jī)化。它能在發(fā)生類似汶川地震、2016年南方洪災(zāi)等嚴(yán)重自然災(zāi)害、地面通信設(shè)施嚴(yán)重受損時(shí)確保應(yīng)急通信；也可實(shí)現(xiàn)對海洋、山區(qū)和高原等地區(qū)的無縫覆蓋，有效解決目前我國移動(dòng)通信覆蓋不足的難題，對海上石油勘探開采、森林防護(hù)等通信能力提升有重要幫助；還能使乘坐飛機(jī)旅行時(shí)的上網(wǎng)交流成為可能。

由于受到地面基站覆蓋區(qū)域的限制，地面移動(dòng)通信系統(tǒng)一般在邊遠(yuǎn)山區(qū)、沙漠戈壁、森林、邊境等地區(qū)不能實(shí)現(xiàn)通信的全覆蓋。目前，我國地面移動(dòng)通信覆蓋率不足國土陸地面積的10%，即使是像北京這樣的大型城市，地面移動(dòng)通信覆蓋率也不足20%，像中國南海這樣廣闊的區(qū)域，地面移動(dòng)通信就更難以實(shí)現(xiàn)全覆蓋。而有了移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)后就不存在這樣的限制，可以自上而下實(shí)現(xiàn)區(qū)域的全覆蓋，不受地形等因素的影響。

中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部部長周志成透露，在“十三五”期間，我國還將進(jìn)一步提升衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)容量和覆蓋區(qū)域，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)通信的規(guī)?；瘧?yīng)用與運(yùn)營，為國家“一帶一路”空間信息走廊建設(shè)與應(yīng)用搭建重要的支撐平臺(tái)。預(yù)計(jì)，2025年前，我國移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)的終端用戶將超過300萬戶，用戶可以依賴我們實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信、海洋運(yùn)輸、遠(yuǎn)洋漁業(yè)、航空客運(yùn)、兩極科考及國際維和等方方面面的工作。其強(qiáng)大功能很快就會(huì)展現(xiàn)出來，能夠支持保密的話音通信、數(shù)據(jù)傳輸和視頻會(huì)議，能夠?qū)崿F(xiàn)災(zāi)難救援、海上救助和偏遠(yuǎn)地帶救援，可以開展遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、廣播和直播等業(yè)務(wù)，也能夠?yàn)榭瓶肌⒖碧降雀叨松虡I(yè)用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入、個(gè)人移動(dòng)通信等業(yè)務(wù)。

朱敏悅/本文編輯

China's First Mobile Communications Satellite Tiantong-1-01 Launched