全球通信衛(wèi)星發(fā)展回顧

李博（北京空間科技信息研究所）

全球通信衛(wèi)星發(fā)展回顧

2016 Year in Review: World Communications Satellites

李博
（北京空間科技信息研究所）

2016年，全球通信衛(wèi)星領(lǐng)域自2011年以來(lái)的高速穩(wěn)定發(fā)射部署態(tài)勢(shì)戛然而止，全年共計(jì)發(fā)射21次，將26顆通信衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射次數(shù)和成功部署衛(wèi)星數(shù)量同比2015年出現(xiàn)大幅下滑。從國(guó)家維度來(lái)看，美國(guó)、歐洲和日本部署的衛(wèi)星數(shù)量占比超過(guò)60%，俄羅斯2016年度未發(fā)射通信衛(wèi)星，中國(guó)部署3顆，印度部署1顆，其他國(guó)家合計(jì)部署9顆。從用途維度來(lái)看，民商用通信衛(wèi)星占比超過(guò)80%。從軌道分布來(lái)看，除了加拿大的“海洋監(jiān)視與信息收發(fā)微衛(wèi)星”（M3MSat）部署于低地球軌道（LEO），其他國(guó)家發(fā)射的衛(wèi)星均定軌于地球靜止軌道（GEO）。

1 概述

隨著全球信息化、智能化與自動(dòng)化浪潮不斷升級(jí)，衛(wèi)星通信技術(shù)在國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)民生等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。各國(guó)政府均將通信衛(wèi)星系統(tǒng)作為一類戰(zhàn)略性、牽引性的信息基礎(chǔ)設(shè)施，投入巨資推動(dòng)本國(guó)相應(yīng)系統(tǒng)與服務(wù)的發(fā)展，各商業(yè)公司也緊緊把握不斷增長(zhǎng)的信息傳輸與分發(fā)市場(chǎng)需求，開(kāi)辟多樣化途徑打造星座系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新。由此可以說(shuō)，屬于通信衛(wèi)星的“大時(shí)代”已經(jīng)來(lái)臨，雖然2016年度的發(fā)射與部署頻次同比出現(xiàn)較大幅度的滑落，但此“低谷”并不影響整體市場(chǎng)被看好的形勢(shì)。

總體來(lái)說(shuō)，2016年世界通信衛(wèi)星領(lǐng)域亮點(diǎn)十足∶傳統(tǒng)大國(guó)軍用系統(tǒng)穩(wěn)步部署，并已啟動(dòng)謀劃下一代體系轉(zhuǎn)型；新興國(guó)家取得了“零”的突破，國(guó)際合作成為重要的能力發(fā)展途徑；運(yùn)營(yíng)商與制造商紛紛著眼新需求、新技術(shù)，投資建設(shè)性能更強(qiáng)的新衛(wèi)星；各類資本大量涌入LEO通信領(lǐng)域，巨型星座計(jì)劃層出不窮。

2 各國(guó)發(fā)展態(tài)勢(shì)

美國(guó)

2016年，美國(guó)共發(fā)射9顆通信衛(wèi)星，其中軍用3顆，民商用6顆，穩(wěn)步推進(jìn)各衛(wèi)星系統(tǒng)的部署工作。在軍用通信衛(wèi)星方面，移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)－5（MUOS－5）衛(wèi)星發(fā)射時(shí)歷經(jīng)軌道轉(zhuǎn)移故障，后通過(guò)拯救順利抵達(dá)新軌位；12月發(fā)射了首顆性能升級(jí)后的寬帶全球衛(wèi)星通信－8（WGS－8），美軍在軌通信容量達(dá)到歷史峰值；此外，美國(guó)國(guó)家偵察局還部署了新一代中繼系統(tǒng)首發(fā)星“衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)”（SDS－4－1）。民商用通信衛(wèi)星方面，2016年度的發(fā)射活動(dòng)全部集中于國(guó)際通信衛(wèi)星公司（INTELSAT）和回聲星公司（ECHOSTAR），前者順利部署了2顆新一代“史詩(shī)”（Epic）衛(wèi)星，積極拓展高吞吐量衛(wèi)星（HTS）市場(chǎng)，并于6月和9月分別發(fā)射了國(guó)際通信衛(wèi)星－31和36（Intelsat－31和36），增強(qiáng)了拉美與南非和印度洋區(qū)域的電視直播服務(wù)；后者則在6月部署了回聲星－18（Echostar－18），為北美第二大衛(wèi)星電視直播商提供直播服務(wù)，此外，還在2016年底發(fā)射了回聲星－19，刷新了全球高吞吐量衛(wèi)星系統(tǒng)的吞吐量記錄。

近7年全球通信衛(wèi)星成功發(fā)射數(shù)量統(tǒng)計(jì)

吊裝中的美國(guó)回聲星－18

（1）新一代軍用衛(wèi)星系統(tǒng)部署漸入尾聲，多樣化途徑推動(dòng)體系能力發(fā)展

2016年，美國(guó)先后發(fā)射1顆“移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)”衛(wèi)星和1顆“寬帶全球衛(wèi)星通信”衛(wèi)星，其新一代軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)已步入尾聲，窄帶系統(tǒng)空間段部署完畢，寬帶和防護(hù)系統(tǒng)也將在2019年全部部署完成。

6月，移動(dòng)用戶目標(biāo)系統(tǒng)－5成功發(fā)射，原計(jì)劃于7月3日抵達(dá)夏威夷上空的GEO軌道，但星箭分離后主推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)生故障，導(dǎo)致衛(wèi)星未能持續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移軌道機(jī)動(dòng)，不得不在6周時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷26次軌道提升點(diǎn)火，采用小推力器進(jìn)行保持和移動(dòng)抵達(dá)新軌道，通過(guò)地面和波形軟件的調(diào)整以及測(cè)試驗(yàn)證，已經(jīng)可保證該衛(wèi)星正常履行工作職責(zé)。

12月，寬帶全球衛(wèi)星通信－8發(fā)射成功，該衛(wèi)星造價(jià)約為4.25億美元，比前幾顆衛(wèi)星的容量提高了45%，這主要是由于數(shù)字信道化器的處理能力更強(qiáng)。根據(jù)主承包商波音公司（Boeing）的介紹，星載數(shù)字信道化器可將上行信號(hào)分解為約1900路子信道，子信道之間可進(jìn)行路由交換，具有廣播、組播、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的功能，支持任意地點(diǎn)、任意時(shí)間的互聯(lián)，并且可同時(shí)支持X和Ka頻段通信及相互的交鏈。

在穩(wěn)步推進(jìn)現(xiàn)役系統(tǒng)部署的同時(shí)，美軍持續(xù)開(kāi)展面向彈性體系轉(zhuǎn)型的論證研究∶在防護(hù)衛(wèi)星體系論證方面，2016年5月，空軍航天與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心正式售出價(jià)值1.1億美元的防護(hù)戰(zhàn)術(shù)服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)演示驗(yàn)證合同，將利用成熟量產(chǎn)的戰(zhàn)術(shù)終端，完成防護(hù)戰(zhàn)術(shù)波形（PTW）在“寬帶全球衛(wèi)星通信”系統(tǒng)和商用通信衛(wèi)星系統(tǒng)上的進(jìn)一步演示驗(yàn)證，標(biāo)志著此論證已轉(zhuǎn)入了正式采購(gòu)前的重要節(jié)點(diǎn)階段，未來(lái)體系轉(zhuǎn)型的方向已愈發(fā)清晰；在寬帶衛(wèi)星多樣化發(fā)展途徑方面，商業(yè)服務(wù)采購(gòu)的重要性得到提升，2016年5月，空軍對(duì)外發(fā)布第三份“商業(yè)衛(wèi)星通信探路者”（COMSATCOM Pathfinder 3）計(jì)劃，在過(guò)往強(qiáng)調(diào)購(gòu)買衛(wèi)星容量的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地首次提出，要在作戰(zhàn)部隊(duì)的衛(wèi)星通信終端上采用“靈活調(diào)制解調(diào)接口”，以支持不同波形、通信制式以及衛(wèi)星系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軍用通信衛(wèi)星和商用通信衛(wèi)星之間的“漫游”，真正在全球范圍內(nèi)利用商業(yè)衛(wèi)星提供更靈活的通信服務(wù)和支持作戰(zhàn)能力。

準(zhǔn)備發(fā)射的美軍寬帶全球衛(wèi)星通信－8

（2）衛(wèi)星制造商改造傳統(tǒng)制造流程，加快批量化高性能衛(wèi)星的研制

在以美國(guó)硅谷為代表的互聯(lián)網(wǎng)力量跨界進(jìn)入衛(wèi)星通信領(lǐng)域之后，衛(wèi)星的批量化制造、流水線式生產(chǎn)與總裝已經(jīng)成為新潮流。2016年1月，一網(wǎng)公司（ONEWEB）宣布和空客防務(wù)與航天公司（ADS）在美國(guó)佛羅里達(dá)州合資成立一網(wǎng)衛(wèi)星公司（OneWeb Satellies），該公司將自主設(shè)計(jì)并建造由900顆小衛(wèi)星組成的“一網(wǎng)”（OneWeb）衛(wèi)星星座，包括648顆運(yùn)行衛(wèi)星和其余備用衛(wèi)星，以提供覆蓋全球的高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。據(jù)悉，一網(wǎng)衛(wèi)星公司將基于空客防務(wù)與航天公司在飛機(jī)研制領(lǐng)域的“未來(lái)工廠”理念，構(gòu)建OneWeb衛(wèi)星生產(chǎn)線，通過(guò)采用機(jī)器人、自動(dòng)化、3D打印等技術(shù)，打造大批量衛(wèi)星研制和組裝的新模式，以滿足OneWeb星座的龐大研制和補(bǔ)給計(jì)劃（約每天3～4顆衛(wèi)星的建造速度）。

一網(wǎng)衛(wèi)星公司揭牌儀式

以數(shù)字化技術(shù)為代表的優(yōu)化措施，推動(dòng)有效載荷的靈活性能不斷增強(qiáng)，交付周期持續(xù)縮短，也成為研制工作改進(jìn)的重要方向。在2016年發(fā)射的寬帶全球衛(wèi)星通信－8上，采用了波音公司研制的第六代數(shù)字化有效載荷，較此前的7顆衛(wèi)星處理能力大幅增強(qiáng)，將提升45%的衛(wèi)星容量。據(jù)悉，該數(shù)字化有效載荷具有很好的可擴(kuò)展性，可根據(jù)用戶需求調(diào)整載荷大小，而且由于數(shù)字信號(hào)處理器可完成傳統(tǒng)衛(wèi)星上大量濾波器、開(kāi)關(guān)、變頻器、分/合路器和信號(hào)放大器等器件的復(fù)雜功能，大幅減小了載荷的硬件規(guī)模，讓制造流程更加簡(jiǎn)單，從而降低成本。勞拉空間系統(tǒng)公司（SS/L）預(yù)計(jì)，采用高度數(shù)字化、靈活化的有效載荷可以縮短50%～60%的研制時(shí)間。

（3）衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商看好高通量通信衛(wèi)星市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?，推進(jìn)新一代系統(tǒng)快速部署

雖然在軌衛(wèi)星系統(tǒng)的吞吐量記錄不斷被刷新，關(guān)于容量供需失衡的論調(diào)也不絕于耳，但至少北美運(yùn)營(yíng)商對(duì)高通量衛(wèi)星市場(chǎng)的熱度并未因各類質(zhì)疑聲音而消退，以國(guó)際通信衛(wèi)星公司、衛(wèi)訊公司（ViaSat）和回聲星公司等三大運(yùn)營(yíng)商為代表，2016年度分別朝著下一代高吞吐量衛(wèi)星系統(tǒng)邁出了重要一步，使得衛(wèi)星在軌容量供給的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化階段。

國(guó)際通信衛(wèi)星公司于2016年1月和8月部署了前2顆新一代“史詩(shī)”衛(wèi)星，衛(wèi)星由波音公司研制，采用波音衛(wèi)星系統(tǒng)－702MP（BSS－702MP）平臺(tái)，設(shè)計(jì)壽命15年，載有14臺(tái)C頻段、56臺(tái)Ku頻段和1臺(tái)Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，單星容量達(dá)60Gbit/s。衛(wèi)星主要面向集團(tuán)級(jí)用戶，提供海事、航空、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和軍用衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)，能夠?yàn)閱蝹€(gè)地區(qū)提供最高200Mbit/s數(shù)據(jù)下載速率。

回聲星公司于2016年12月部署了其最新的回聲星－19。該衛(wèi)星又稱丘比特－2（Jupiter－2），于2013年提出計(jì)劃，最初設(shè)計(jì)容量為160Gbit/s，隨后通過(guò)星地一體化調(diào)整，最新容量達(dá)到220Gbit/s，共配置138個(gè)用戶波束、22個(gè)饋電波束，是迄今為止全球單顆容量最大的衛(wèi)星。

衛(wèi)訊公司則在2016年2月正式公布其衛(wèi)訊－3（Viasat－3）星座計(jì)劃，該星座由3顆GEO軌道通信衛(wèi)星組成，單顆衛(wèi)星的吞吐量達(dá)到1Tbit/s，其總吞吐量比當(dāng)下世界上其他所有的衛(wèi)星系統(tǒng)之和還要多。衛(wèi)訊公司計(jì)劃耗時(shí)5年，投資14億美元來(lái)打造這個(gè)星座，前2顆衛(wèi)星預(yù)計(jì)2019年發(fā)射。

歐洲

2016年，歐洲共發(fā)射4顆通信衛(wèi)星，全部為民商用通信衛(wèi)星。軍用通信衛(wèi)星方面，各國(guó)穩(wěn)步開(kāi)展系統(tǒng)性能增強(qiáng)等活動(dòng)，同時(shí)積極規(guī)劃下一代系統(tǒng)。在民商用通信衛(wèi)星方面，載有新一代歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)－A（EDRS－A）有效載荷的歐洲通信衛(wèi)星－9B（Eutelsat－9B）1月成功發(fā)射，成為世界上首顆投入業(yè)務(wù)應(yīng)用的激光通信數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星；3月，歐洲衛(wèi)星公司（SES）的SES－9衛(wèi)星順利部署，成為該公司服務(wù)亞太區(qū)域的衛(wèi)星艦隊(duì)中質(zhì)量最大、性能最強(qiáng)的一顆衛(wèi)星；同樣在3月，歐洲通信衛(wèi)星公司（EUTELSAT）發(fā)射了歐洲通信衛(wèi)星－65西A（Eutelsat－65 West A），通過(guò)高吞吐量能力增強(qiáng)中美和南美直播到戶（DTH）服務(wù)。此外，該公司還在6月部署了歐洲通信衛(wèi)星－117西B，為拉美區(qū)域提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。

（1）歐洲下一代軍用衛(wèi)星系統(tǒng)規(guī)劃已提上日程，各國(guó)獨(dú)立發(fā)展格局短期內(nèi)改觀不大

歐洲于2016年未發(fā)射軍用通信衛(wèi)星，傳統(tǒng)航天大國(guó)在不斷鞏固現(xiàn)有衛(wèi)星體系能力的基礎(chǔ)上，下一代軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃正趨于明朗，部分已經(jīng)簽署系統(tǒng)研制合同，包括盧森堡在內(nèi)的其他新興國(guó)家也積極參與，正在籌建本國(guó)專用軍用系統(tǒng)。

英國(guó)方面，目前的在軌衛(wèi)星均是通過(guò)公私合營(yíng)的方式發(fā)展的，服務(wù)合同將于2020年到期，因此面臨著發(fā)展新一代軍用通信衛(wèi)星的需求，當(dāng)前正在論證第六代“天網(wǎng)”（Skynet－6）星座，尚處于方案設(shè)計(jì)階段。法國(guó)方面，在2015年底授出了“下一代通信衛(wèi)星”（Comsat NG）合同，開(kāi)展下一代軍用通信衛(wèi)星的設(shè)計(jì)研制工作，其下一代系統(tǒng)空間段包括2顆錫拉庫(kù)斯－4（Syracuse－4）衛(wèi)星，整個(gè)系統(tǒng)計(jì)劃2022年實(shí)現(xiàn)全面運(yùn)行能力。意大利方面，2016年度確定了將發(fā)展下一代錫克拉－3（Sicral－3）系統(tǒng)，系統(tǒng)包括2顆小型的GEO衛(wèi)星，采用全電推進(jìn)平臺(tái)，將采用“織女星”（Vega）火箭發(fā)射。

總體來(lái)看，歐洲下一代軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃仍然處于較為分散、獨(dú)立的狀態(tài)，除了意大利持歡迎共建、開(kāi)放共享的態(tài)度外，其他國(guó)家至少在系統(tǒng)發(fā)展方面主要依托本國(guó)政府或商業(yè)公司來(lái)投資建設(shè)。而且，此前聯(lián)合開(kāi)展軍用衛(wèi)星通信服務(wù)的嘗試在歐洲整體而言是不成功的，除了意大利和法國(guó)，一般國(guó)家在共同發(fā)展計(jì)劃以及成本劃分上基本無(wú)法達(dá)成一致。此外，還存在商業(yè)技術(shù)和法規(guī)協(xié)調(diào)上的問(wèn)題，以及軍民兩用方面的擔(dān)憂。2016年，受到英國(guó)脫歐、意大利憲法公投失敗等影響，動(dòng)蕩中的歐洲政治格局毫無(wú)疑問(wèn)也在繼續(xù)拉低各國(guó)之間短期內(nèi)通過(guò)良好協(xié)作開(kāi)展軍用衛(wèi)星通信項(xiàng)目的期望。

（2）SES公司斥巨資收購(gòu)另外三十億人網(wǎng)絡(luò)公司，多軌道、多系統(tǒng)綜合服務(wù)模式受到關(guān)注

O3b衛(wèi)星系統(tǒng)在軌示意圖

2016年，SES公司完成了2016年度歐洲衛(wèi)星通信領(lǐng)域最大的一次資本動(dòng)作。5月，該公司宣布將通過(guò)募集7.1億美元資金，增持另外30億人網(wǎng)絡(luò)公司（O3b NET）股份至100%，從而完成對(duì)該中地球軌道（MEO）新興星座運(yùn)營(yíng)商資產(chǎn)的全部收購(gòu)。需要注意的是，截止2016年底，SES公司在軌的47顆衛(wèi)星全部運(yùn)行于GEO軌道，而O3b系統(tǒng)12顆衛(wèi)星（8顆工作星）則均位于MEO軌道（8000km），這種由單獨(dú)一家運(yùn)營(yíng)商持有GEO+MEO軌道通信衛(wèi)星星座的情況在業(yè)界尚屬首次，不同技術(shù)特性的系統(tǒng)聯(lián)合提供服務(wù)，目前來(lái)看并非噱頭，前景令人期待。

從2016年11月的最新進(jìn)展來(lái)看，O3b公司已經(jīng)向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）申請(qǐng)了3個(gè)星座許可。第一個(gè)申請(qǐng)是對(duì)現(xiàn)有8顆新增O3b衛(wèi)星的申請(qǐng)，希望將8顆改為12顆；第二個(gè)申請(qǐng)是希望能夠運(yùn)行一個(gè)由最多24顆衛(wèi)星組成的星座，同樣運(yùn)行在MEO軌道，工作在更寬的Ka頻段；第三個(gè)申請(qǐng)是運(yùn)行一個(gè)由最多16顆衛(wèi)星組成的星座，運(yùn)行在高為8062km、傾角為70°的軌道。該星座將會(huì)位于2個(gè)軌道面，每個(gè)軌道面有8顆衛(wèi)星，同樣工作在Ka頻段。顯然，SES公司并不滿足于現(xiàn)狀和短期的合并利益，將在構(gòu)建多軌道、立體化星座體系的方向繼續(xù)發(fā)展。總的來(lái)說(shuō)，SES公司與O3b公司可視為強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，充分彌補(bǔ)了既有不足，同時(shí)多樣化的服務(wù)也將增強(qiáng)業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)能力，顯然已經(jīng)得到越來(lái)越多運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注。

測(cè)試中的“阿爾法衛(wèi)星”

（3）首顆激光中繼衛(wèi)星投入應(yīng)用，推動(dòng)空間數(shù)據(jù)高速公路計(jì)劃前進(jìn)一大步

2016年度，載有首個(gè)歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)－A有效載荷的歐洲通信衛(wèi)星－9B順利發(fā)射并投入應(yīng)用，標(biāo)志著“歐洲空間數(shù)據(jù)高速公路”計(jì)劃取得重大進(jìn)展?！皻W洲空間數(shù)據(jù)高速公路”計(jì)劃即“歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)”計(jì)劃，自2008年提出以來(lái)，系統(tǒng)建設(shè)方案幾經(jīng)演變，從最初的3顆衛(wèi)星組網(wǎng)，最終確定為先建成由2個(gè)地球同步軌道（GSO）節(jié)點(diǎn)及其地面系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，包括此次搭載的歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)－A有效載荷，以及一顆專用衛(wèi)星歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－C。此外，主承包商空客防務(wù)與航天公司還計(jì)劃在2020年部署完成一個(gè)由4顆衛(wèi)星/載荷構(gòu)成的星座。歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)－A有效載荷由空客防務(wù)與航天公司研制，載荷主要包括兩部分，一是雙向激光通信終端，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)1.8Gbit/s，另一個(gè)是帶寬為300MHz的Ka頻段雙向通信轉(zhuǎn)發(fā)器。

受益于歐洲航天局（ESA）與歐洲各國(guó)的大力投資，歐洲近年來(lái)在激光通信技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較快。2015年，ESA成功在LEO軌道雷達(dá)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星哨兵－1A（Sentinel－1A）和GEO軌道的“阿爾法衛(wèi)星”（AlphaSat）之間完成了100次激光通信傳輸；法國(guó)與日本也在2015年使用搭載于一顆日本LEO軌道衛(wèi)星上的日本國(guó)家信息通信技術(shù)研究所（NICT）的小型光學(xué)終端（SOTA）與位于法國(guó)藍(lán)色海岸天文臺(tái)（OCA）的試驗(yàn)光學(xué)地面站（OGS）之間完成了一次星地激光通信試驗(yàn)；2016年6月，歐洲數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－A首次采用激光傳輸了哨兵－1A拍攝的一幅圖像，并在1min內(nèi)回傳至空客防務(wù)與航天公司位于德國(guó)的任務(wù)運(yùn)行中心。

中國(guó)

2016年，中國(guó)共發(fā)射3顆通信衛(wèi)星，其中2顆為民商用通信衛(wèi)星，穩(wěn)步推進(jìn)第一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)部署完善工作，同時(shí)在移動(dòng)通信衛(wèi)星領(lǐng)域取得了重大突破；還為白俄羅斯研制和發(fā)射了首顆通信衛(wèi)星。

（1）成功發(fā)射部署天通－1的01星，彌補(bǔ)移動(dòng)通信衛(wèi)星領(lǐng)域空白

2016年8月6日，由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院抓總研制的天通－1的01星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，該衛(wèi)星是中國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的首發(fā)星。天通－1是中國(guó)自主研制的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，也是中國(guó)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，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。

天通－1的01星是一顆大容量GSO軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星，工作于S頻段和特高頻（UHF），將與地面移動(dòng)通信系統(tǒng)共同構(gòu)成一體化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，為中國(guó)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、短信息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。此外，作為中國(guó)首顆移動(dòng)通信衛(wèi)星，天通－1攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)移動(dòng)通信衛(wèi)星技術(shù)的重要突破。例如，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成了國(guó)際首次整星級(jí)無(wú)線無(wú)源互調(diào)（PIM）試驗(yàn)，滿足任務(wù)要求，標(biāo)志著中國(guó)這一技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

天鏈－1的04星太陽(yáng)電池翼測(cè)試

（2）繼續(xù)推進(jìn)天鏈－1衛(wèi)星星座更新

2016年11月22日，中國(guó)自主研制的天鏈－1的04星由長(zhǎng)征－3C火箭送入太空。該衛(wèi)星是中國(guó)第一代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的備份星，由中國(guó)空間技術(shù)研究院研制，采用東方紅－3平臺(tái)。

中國(guó)在2008年、2011年和2012年相繼成功發(fā)射天鏈－1的01、02、03星，建立起中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)全球200km以上、2000km以下空間中低軌道航天器的全覆蓋，除了為中國(guó)的中低軌道資源衛(wèi)星提供服務(wù)以外，還可為“神舟”飛船、“天宮”目標(biāo)飛行器以及載人航天提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù)。由于天鏈－1的01星是2008年發(fā)射，設(shè)計(jì)壽命為6年，已在軌超期服役2年，因此本次發(fā)射的天鏈－1的04星主要目的是替代01星，確保中繼衛(wèi)星系統(tǒng)由第一代向第二代平穩(wěn)過(guò)渡。

（3）白俄羅斯發(fā)射首顆通信衛(wèi)星，中國(guó)實(shí)現(xiàn)首次對(duì)歐整星在軌交付

2 0 1 6年1月，白俄羅斯通信衛(wèi)星－1（Belintersat－1）在中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，并準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。該衛(wèi)星是白俄羅斯首顆通信衛(wèi)星，由中國(guó)空間技術(shù)研究院研制。衛(wèi)星采用東方紅－4衛(wèi)星平臺(tái)，星上載有38臺(tái)C/Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，發(fā)射質(zhì)量5200kg，設(shè)計(jì)壽命15年，衛(wèi)星最終定軌于51.5°（E），將為白俄羅斯全境提供廣播電視、電信、遠(yuǎn)程教育以及寬帶多媒體服務(wù)等。

該衛(wèi)星于2016年5月完成在軌測(cè)試工作，交付白俄羅斯方面正式投入運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著中國(guó)航天首次向歐洲客戶提供在軌交付業(yè)務(wù)。此外，白俄羅斯官方對(duì)外宣稱，白俄羅斯通信衛(wèi)星－1并非僅為擴(kuò)大本國(guó)影響力而購(gòu)置，希望通過(guò)該衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)盈利目的，推動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，遠(yuǎn)期希望通過(guò)再建設(shè)一顆通信衛(wèi)星，從而成為非洲和亞洲市場(chǎng)的重要衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)服務(wù)實(shí)體。

俄羅斯

俄羅斯2016年度并未新發(fā)射軍用或民商用通信衛(wèi)星，目前具體原因仍不得而知。從年度的新動(dòng)向來(lái)看，軍用通信衛(wèi)星方面，俄羅斯軍方已經(jīng)在謀劃發(fā)展第三代通信衛(wèi)星系統(tǒng)，而且計(jì)劃通過(guò)地面、空中等層次的系統(tǒng)有效配合，有效提升陸軍先進(jìn)信息化水平。該一體化通信系統(tǒng)升級(jí)改造后，可以為俄羅斯高級(jí)官員提供防護(hù)通信能力，能夠成功阻截和抵御網(wǎng)絡(luò)非法入侵劫持，為軍隊(duì)提供自動(dòng)指控服務(wù)。近年來(lái)，俄羅斯大力推進(jìn)其作戰(zhàn)部隊(duì)通信能力的現(xiàn)代化升級(jí)，到2020年，部隊(duì)裝備的先進(jìn)通信技術(shù)使用率將達(dá)到70%。

民商用通信方面，新一代“快訊”（Express）系列衛(wèi)星陸續(xù)投入運(yùn)行，增強(qiáng)了俄羅斯寬帶與直播服務(wù)范圍與能力。2016年初，快訊－AMU1抵達(dá)預(yù)定軌道，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，于2月開(kāi)始提供服務(wù)，改善了俄羅斯歐洲部分疆域的衛(wèi)星廣播基礎(chǔ)設(shè)施水平，支持更多的電視頻道以及基于IP的通信應(yīng)用服務(wù)，以滿足蓬勃發(fā)展的數(shù)字娛樂(lè)市場(chǎng)需求。在投入服務(wù)后，俄羅斯衛(wèi)星通信公司（RSSC）已成功將其運(yùn)營(yíng)的衛(wèi)星電視直播網(wǎng)絡(luò)從此前租用的歐洲通信衛(wèi)星－36A中轉(zhuǎn)入新衛(wèi)星，一定程度上推動(dòng)了俄羅斯衛(wèi)星直播服務(wù)的“國(guó)產(chǎn)化”。5月，俄羅斯衛(wèi)星通信公司宣布利用快訊－AM6開(kāi)始提供寬帶接入服務(wù)。事實(shí)上，該公司自2015年初就開(kāi)始采用本國(guó)的通信衛(wèi)星為遠(yuǎn)東和西伯利亞地區(qū)提供寬帶服務(wù)。2016年，利用新一代“快訊”衛(wèi)星系統(tǒng)正式將其衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)的范圍拓展至俄羅斯中部以及南部烏拉爾地區(qū)。

俄羅斯新一代“快訊”系列衛(wèi)星陸續(xù)投入運(yùn)行

此外，俄羅斯監(jiān)管機(jī)構(gòu)還在新國(guó)家政策指導(dǎo)下積極籌劃下一代衛(wèi)星系統(tǒng)，推動(dòng)發(fā)展新應(yīng)用、新服務(wù)。俄羅斯民商用通信衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展離不開(kāi)國(guó)家政策的支持，對(duì)于2016年以后的發(fā)展，目前最新的政策指導(dǎo)性文件為2016年3月發(fā)布的《2016－2025年聯(lián)邦航天規(guī)劃》，該規(guī)劃詳細(xì)制定和部署了未來(lái)10年俄羅斯航天活動(dòng)發(fā)展的階段性任務(wù)，并為民商用通信衛(wèi)星領(lǐng)域制定了明確的發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)規(guī)劃內(nèi)容，在2025年前，俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)（Roskosmos）計(jì)劃將2015年的32顆在軌衛(wèi)星擴(kuò)增至41顆。俄羅斯聯(lián)邦通訊社社長(zhǎng)在2016年4月的俄羅斯與獨(dú)聯(lián)體衛(wèi)星會(huì)議上發(fā)表聲明，表示將發(fā)射11顆民商用通信衛(wèi)星，包括7顆GEO軌道衛(wèi)星和4顆大橢圓軌道（HEO）衛(wèi)星，根據(jù)披露，總的建設(shè)計(jì)劃耗資約2760億盧布。

日本

2016年，日本共發(fā)射3顆通信衛(wèi)星，均為民商用通信衛(wèi)星。軍用通信衛(wèi)星方面，2016年度遭遇挫折，原計(jì)劃于6月發(fā)射的首顆專用軍用通信衛(wèi)星火皇－1（Kirameki－1，又名DSN－1），在運(yùn)輸至法屬圭亞那庫(kù)魯航天中心的過(guò)程中，放置于套著帆布的專用集裝箱里，但在飛機(jī)降落時(shí)，帆布掛住集裝箱用于控制內(nèi)部氣壓的閥門，導(dǎo)致氣壓失衡，最終致使星載天線受損。按照日本軍方的說(shuō)法，該衛(wèi)星的維修需要1年多的時(shí)間，部署時(shí)間不得不推后2年。在此情況下，為了維持其在東海區(qū)域的活動(dòng)，日本軍方不得不多花費(fèi)上千萬(wàn)美元。

民商用通信衛(wèi)星方面，日本通信衛(wèi)星－14（JCSat－14）于2016年5月發(fā)射，該衛(wèi)星由美國(guó)勞拉空間系統(tǒng)公司設(shè)計(jì)制造，質(zhì)量4.7t，搭載有26臺(tái)C頻段和18臺(tái)Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，設(shè)計(jì)壽命15年，定點(diǎn)于154°（E）的赤道上空，將覆蓋亞太地區(qū)，為該地區(qū)用戶提供廣播、數(shù)據(jù)通信、航空航?；ヂ?lián)網(wǎng)連接等服務(wù)。日本通信衛(wèi)星－16于8月發(fā)射，該衛(wèi)星采用Ku和Ka頻段，作為太空完美日星公司（SkyPerfect JSAT）現(xiàn)有衛(wèi)星編隊(duì)的備份星，保證服務(wù)的連續(xù)性，衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為15年，功率為8.5kW，主要用于滿足亞太地區(qū)日益增長(zhǎng)的通信需求。日本通信衛(wèi)星－15于12月發(fā)射，基于高靈活性的LS－1300平臺(tái)研制，工作于Ku頻段，定位于110°（E），可提供包括4K電視頻道在內(nèi)的付費(fèi)電視廣播服務(wù)，同時(shí)也可為航空與海事用戶提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。

日本通信衛(wèi)星－16在軌示意圖

其他國(guó)家

2016年，其他共計(jì)8個(gè)國(guó)家和地區(qū)合計(jì)發(fā)射了8顆衛(wèi)星。在這些國(guó)家中，僅有印度和加拿大的衛(wèi)星是由本國(guó)航天工業(yè)研制，其他均為向國(guó)外制造商采購(gòu)，包括澳大利亞、巴西、泰國(guó)、印度尼西亞和白俄羅斯，均發(fā)射1顆。

（1）澳大利亞部署高吞吐量通信衛(wèi)星，為用戶提供高速寬帶服務(wù)

2016年10月，澳大利亞利用歐洲的阿里安－5（Ariane－5）火箭成功發(fā)射了Ka頻段高吞吐量通信衛(wèi)星天空穆斯特－2（Sky Muster－2）。該衛(wèi)星由澳大利亞國(guó)家寬帶網(wǎng)絡(luò)有限公司（NBN）運(yùn)營(yíng)，屬于澳大利亞國(guó)家寬帶計(jì)劃的一部分。該計(jì)劃包括地面有線、無(wú)線和衛(wèi)星通信。

澳大利亞的天空慕斯特-2衛(wèi)星在軌示意圖

天空穆斯特－2發(fā)射質(zhì)量6404kg，由勞拉空間系統(tǒng)公司基于LS－1300平臺(tái)研制，采用根據(jù)澳大利亞人口分布特征設(shè)計(jì)的Ka頻段多點(diǎn)波束技術(shù)，搭載202臺(tái)Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，有效載荷功率為16.4kW，在軌設(shè)計(jì)壽命15年，定位于135°（E），除了覆蓋澳大利亞全部國(guó)土，還可為鄰國(guó)以及離澳大利亞海岸約22km的海上用戶服務(wù)，衛(wèi)星主要提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，還可承擔(dān)衛(wèi)星電話與電視廣播服務(wù)。

（2）印度尼西亞發(fā)射首顆專為單個(gè)銀行實(shí)體服務(wù)的通信衛(wèi)星

“印尼人民銀行衛(wèi)星”（BRIsat）是2016年通信衛(wèi)星市場(chǎng)上一次新的嘗試，其星上資源將全部用于提供印尼人民銀行的上萬(wàn)個(gè)支行之間的通信目的，這是衛(wèi)星通信行業(yè)首次利用單顆衛(wèi)星為單個(gè)企業(yè)實(shí)體提供通信服務(wù)。

事實(shí)上對(duì)印尼人民銀行來(lái)說(shuō)，這是無(wú)奈之舉。由于印尼國(guó)土大部分為群島，地面通信手段實(shí)現(xiàn)成本相對(duì)較高，全國(guó)沒(méi)有一家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可以實(shí)現(xiàn)所有島嶼的覆蓋，而印尼人民銀行的發(fā)展戰(zhàn)略則是將網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)展到印尼所有鄉(xiāng)村，特別是偏遠(yuǎn)的島嶼，未來(lái)進(jìn)一步為更多客戶提供方便快捷的服務(wù)，為此已經(jīng)開(kāi)發(fā)了手機(jī)銀行系統(tǒng)。為了有效連接分布在印尼全國(guó)的銀行網(wǎng)點(diǎn)和代理點(diǎn)，利用衛(wèi)星通信成為其可選的技術(shù)手段，在經(jīng)過(guò)租用衛(wèi)星還是購(gòu)買專用衛(wèi)星兩種途徑的核算之后，印尼人民銀行決定購(gòu)買一顆衛(wèi)星，即“印尼人民銀行衛(wèi)星”。目前其移動(dòng)汽車銀行與移動(dòng)快艇銀行上均已裝備了衛(wèi)星接收天線，未來(lái)將支持在印尼國(guó)土全境業(yè)務(wù)的進(jìn)一步拓展。“印尼人民銀行衛(wèi)星”于2016年6月發(fā)射，發(fā)射質(zhì)量3450kg，衛(wèi)星由勞拉空間系統(tǒng)公司基于LS－1300平臺(tái)研制，星上共載有36臺(tái)C頻段和9臺(tái)Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，衛(wèi)星最終定位于150.5°（E），將覆蓋印度尼西亞、東南亞、東北亞和澳大利亞的西部地區(qū)。

配備了衛(wèi)星接收天線的印度尼西亞移動(dòng)快艇銀行

3 總結(jié)

總體而言，2016年，全球衛(wèi)星通信領(lǐng)域的一系列新動(dòng)作、新變化，都預(yù)示著一場(chǎng)深刻的產(chǎn)業(yè)、系統(tǒng)與技術(shù)變革即將來(lái)臨。

在民商用通信衛(wèi)星系統(tǒng)方面，換代升級(jí)速度不斷加快，衛(wèi)星趨于兩極化發(fā)展∶一方面小衛(wèi)星拉低通信衛(wèi)星進(jìn)入門檻，巨型中低軌道星座計(jì)劃層出不窮，引發(fā)衛(wèi)星制造技術(shù)發(fā)生顛覆式革命，衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域與模式拓展創(chuàng)新，全球已經(jīng)邁入人人可以“玩”衛(wèi)星的時(shí)代；另一方面，傳統(tǒng)GEO通信衛(wèi)星進(jìn)入門檻卻在升高，不僅衛(wèi)星越做越大，技術(shù)復(fù)雜度不斷升高，吞吐量指標(biāo)持續(xù)激增，用戶對(duì)衛(wèi)星的服務(wù)能力要求也變得更加挑剔，具備靈活、綜合的服務(wù)性能將成為新潮流；此外，“天地一體化”的發(fā)展?jié)u成趨勢(shì)，國(guó)外已提出5G融合天基系統(tǒng)服務(wù)、衛(wèi)星機(jī)器對(duì)機(jī)器通信（M2M）與地面物聯(lián)網(wǎng)融合等理念與實(shí)踐，多領(lǐng)域聯(lián)合創(chuàng)新衛(wèi)星通信應(yīng)用服務(wù)模式。

在軍用通信衛(wèi)星系統(tǒng)方面，以美國(guó)為核心引領(lǐng)全球變革的態(tài)勢(shì)也將在未來(lái)幾年延續(xù)∶一方面，隨著美軍體系轉(zhuǎn)型論證開(kāi)展，對(duì)抗性越來(lái)越受重視，在此影響下，歐洲已明確提出在下一代系統(tǒng)中增加抗核加固、干擾調(diào)零、網(wǎng)絡(luò)攻擊對(duì)抗等多種先進(jìn)軍事級(jí)技術(shù)；另一方面，各國(guó)軍方積極開(kāi)發(fā)性能不斷增強(qiáng)的商業(yè)系統(tǒng)，利用其低成本、快速響應(yīng)能力，逐步構(gòu)建由軍用專用、軍民兩用、商用衛(wèi)星等不同安全級(jí)別構(gòu)成的軍民融合式分層體系；最后，天地緊密耦合提升作戰(zhàn)效能的思路愈發(fā)明確，法國(guó)已在發(fā)展下一代軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)的同時(shí)，計(jì)劃將其衛(wèi)星地面段全部過(guò)渡到支持IP，美國(guó)軍方則在未來(lái)建設(shè)思路中更加重視地面電信港的規(guī)劃。