+ 王曉海 空間電子信息技術(shù)研究院 / 空間微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

基于小衛(wèi)星星座的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及應(yīng)用發(fā)展

+ 王曉海 空間電子信息技術(shù)研究院 / 空間微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

本文論述了基于小衛(wèi)星星座的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用發(fā)展情況，介紹了國(guó)外典型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目與計(jì)劃，探討了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用。

小衛(wèi)星 星座 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用發(fā)展

1 前言

隨著智能移動(dòng)終端功能日漸豐富和成本降低，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)發(fā)展蓬勃，新形態(tài)的全球互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)紛紛涌現(xiàn)，蒸蒸日上。集語(yǔ)音、信息、多媒體、游戲和互聯(lián)網(wǎng)廣播及雙向通信于一體的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)豐富多彩，互聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)通信廣播渠道的滲透和市場(chǎng)搶占趨勢(shì)更加迅猛。

以多媒體通信為代表的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)及爆炸式增長(zhǎng)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)接入傳輸能力提出了更高的要求，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已成為人類文明進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的最有力平臺(tái)。建設(shè)覆蓋廣泛、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，成為世界各國(guó)為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而大力構(gòu)建的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，小衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)開(kāi)始受到各國(guó)廣泛關(guān)注，特別是以全球無(wú)縫衛(wèi)星覆蓋、可手持終端和大容量為主的移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展尤為迅速。多家企業(yè)提出打造由低軌小衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座，為全球提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，在短期內(nèi)迅速聚集人氣，引發(fā)全球強(qiáng)烈關(guān)注。

2 國(guó)外典型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目與計(jì)劃

2.1 Iridium Next系統(tǒng)

銥星（Iridium）系統(tǒng)是世界上第一個(gè)全球覆蓋的無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)，采用低軌（LEO）解決了地球靜止軌道（GEO）的大延時(shí)問(wèn)題，銥星全球網(wǎng)絡(luò)是唯一能真正提供全球化非對(duì)稱通信的系統(tǒng)，并且具有高可靠性，也是第一個(gè)采用大規(guī)模星際鏈路的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，具有復(fù)雜的星上處理能力，可為手持機(jī)用戶提供全球個(gè)人移動(dòng)通信服務(wù)。

銥星公司于2007年提出銥星下一代（Iridium Next）計(jì)劃，第二代銥星系統(tǒng)具有更寬的帶寬潛力，更加靈活的帶寬分配，更多的增強(qiáng)服務(wù)和更高的數(shù)據(jù)速率，單星質(zhì)量為800kg，計(jì)劃于2015年開(kāi)始發(fā)射，2017年完成部署。

圖1 Iridium Next衛(wèi)星

銥星下一代衛(wèi)星提供L頻段1.5Mbit/s和Ka頻段8Mbit/s的高速服務(wù)，采用48個(gè)L頻段相控陣天線，覆蓋地球表面直徑達(dá)4700km，可提供蜂窩模式衛(wèi)星通信。Iridium Next移動(dòng)用戶的最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)128kbps，數(shù)據(jù)用戶可達(dá)1.5Mbps，Ka頻段固定站不低于8Mbps，Iridium Next主要瞄準(zhǔn)IP寬帶網(wǎng)絡(luò)化和載荷能力的可擴(kuò)展、可升級(jí)，這些能力使得它能夠適應(yīng)未來(lái)空間信息應(yīng)用的復(fù)雜需求。

2.2 Globalstar-2系統(tǒng)

全球星系統(tǒng)是由美國(guó)勞拉高通衛(wèi)星服務(wù)公司LQSS(Loral Qualcomm Satellite Service)運(yùn)營(yíng)的低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

Globalstar-2于2010年開(kāi)始建設(shè)，并隨著2013年2月6日最后6顆星的成功發(fā)射，從而完成了由24顆衛(wèi)星組成的低軌移動(dòng)衛(wèi)星通信星座的部署。Globalstar-2衛(wèi)星質(zhì)量為700kg，采用2片3聯(lián)太陽(yáng)能帆板，初始功率為2.2kW，末級(jí)功率為1.7kW。衛(wèi)星軌道高度為1414km，軌道傾角52°。衛(wèi)星采用簡(jiǎn)單、高效、可靠性強(qiáng)的“彎管式”轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)計(jì)，裝載多臺(tái)C-S 頻段和L-C 頻段轉(zhuǎn)發(fā)器。

Globalstar-2衛(wèi)星系統(tǒng)除南北極以外在全球范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋，提供低價(jià)的衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，包括話音、傳真、數(shù)據(jù)、短信息、定位等；提供的服務(wù)包括一鍵通與廣播、先進(jìn)的短報(bào)文能力（MSS）、移動(dòng)視頻、GEO 定位、多頻段與多模手機(jī)、GPS集成數(shù)據(jù)設(shè)備等。

Globalstar-2衛(wèi)星系統(tǒng)推出了基于衛(wèi)星的WiFi服務(wù)，也叫Sat-Fi。Sat-Fi路由器與衛(wèi)星相連形成熱點(diǎn)，用戶直接通過(guò)智能手機(jī)安裝APP連接后就能上網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)話音、郵件、短消息等業(yè)務(wù)，一臺(tái)Sat-Fi設(shè)備最多允許8名用戶同時(shí)接入，可提供最大發(fā)射功率為100mW，有效覆蓋范圍為100英尺（約30.48m）。

2.3 Orbcomm Geneation-2系統(tǒng)

軌道通信（Orbcomm）是美國(guó)軌道通信公司開(kāi)發(fā)的全球非實(shí)時(shí)、低速率數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它是目前全球第一個(gè)，也是惟一一個(gè)廣域、分組交換、雙向數(shù)據(jù)通信的低軌小衛(wèi)星通信系統(tǒng)，用于短數(shù)據(jù)通信，同時(shí)兼?zhèn)涠ㄎ荒芰?使用其通信服務(wù)的企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)能夠有效跟蹤、監(jiān)測(cè)、控制擁有的固定或流動(dòng)資產(chǎn)。該系統(tǒng)主要特點(diǎn)是業(yè)務(wù)類型單一、費(fèi)用較低，是全球唯一專門從事窄帶數(shù)據(jù)通信的商業(yè)通信系統(tǒng)。

2008年，Orbcomm公司與內(nèi)華達(dá)山脈公司（SNC）簽署了一份下一代衛(wèi)星星座合同，建造18顆Orbcomm Generation-2（OG2）衛(wèi)星。2014年7月，第一批9顆衛(wèi)星已成功發(fā)射，2015年12月，第二批11顆衛(wèi)星也已成功發(fā)射，完成組網(wǎng)。第二代衛(wèi)星系統(tǒng)提供了更高的吞吐量、更快的數(shù)據(jù)傳輸速率和先進(jìn)的技術(shù)，確保用戶的通信性能比以往任何時(shí)候都高效、可靠和全球性。第二代Orbcomm衛(wèi)星系統(tǒng)可支持用戶數(shù)量是第一代衛(wèi)星的12倍，數(shù)據(jù)傳輸速率更快，傳輸量更大。相對(duì)于目前的OG1星座，OG2衛(wèi)星星座擁有先進(jìn)的通信技術(shù)，每顆OG2衛(wèi)星相當(dāng)于6顆OG1衛(wèi)星，在高緯度地區(qū)擁有更快的數(shù)據(jù)連接和傳輸能力，可用郵件容量更大，同時(shí)減小了終端天線的尺寸和功耗，電池具有更強(qiáng)的續(xù)航能力。第二代Orbcomm衛(wèi)星星座具有向下兼容性，第一代用戶通信終端設(shè)備可與第二代衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接。

圖2 Globalstar-2衛(wèi)星

圖3 OG2衛(wèi)星

表1 OneWeb系統(tǒng)工作頻率

此外，第二代Orbcomm衛(wèi)星配備自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Automatic Identification System，AIS）有效載荷，接受與報(bào)告來(lái)自配備AIS的海上船只的信號(hào)，它將在海上船只避碰、助航、搜尋、救助等各方面有著廣泛應(yīng)用。OG2安裝的AIS載荷，可為船只提供循跡追蹤。大多數(shù)陸基AIS系統(tǒng)僅提供有限的岸基覆蓋，因此在追蹤和監(jiān)視船只時(shí)不能實(shí)現(xiàn)全球性、開(kāi)放性的覆蓋，軌道通信系統(tǒng)克服了這個(gè)問(wèn)題，利用其獨(dú)特的衛(wèi)星AIS數(shù)據(jù)服務(wù)，可以監(jiān)控船舶的位置和狀態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了沿海地區(qū)，可協(xié)助導(dǎo)航并提高海上安全，其應(yīng)用領(lǐng)域包括搜救、事故調(diào)查、反海盜和環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

圖4 O3b星座

2.4 O3b計(jì)劃

谷歌近年一直在推動(dòng)一項(xiàng)宏偉的計(jì)劃—O3b計(jì)劃，即無(wú)法享受常規(guī)互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入服務(wù)的“其他30億人”（Other three Billion）。O3b衛(wèi)星由泰雷茲—阿萊尼亞公司設(shè)計(jì)研發(fā)，計(jì)劃由16顆衛(wèi)星構(gòu)建全球星座通信系統(tǒng)，目前已發(fā)射12顆。單星質(zhì)量低于700kg，設(shè)計(jì)壽命10年，運(yùn)行于8062km的中圓軌道，覆蓋南北緯45°內(nèi)的區(qū)域，極限覆蓋范圍為62°。衛(wèi)星運(yùn)行軌道接近赤道平面，軌道傾角0.1°，軌道周期為360分鐘。每顆衛(wèi)星擁有12副Ka頻段天線，可形成2個(gè)關(guān)口站波束和10個(gè)用戶波束，每幅天線可±26°旋轉(zhuǎn)，跟蹤地面固定位置，波束覆蓋直徑為700km。星上擁有12個(gè)65W行波管放大器，點(diǎn)波束采用左旋和右旋圓極化技術(shù)，單波束可用帶寬為2×216MHz，信息速率高達(dá)2×800Mbit/s。

O3b星座采用彎管式透明轉(zhuǎn)發(fā)體制，沒(méi)有復(fù)雜的星上處理，因此在全球建立了多個(gè)關(guān)口站，用于構(gòu)建O3b地面骨干網(wǎng)，衛(wèi)星與關(guān)口站互聯(lián)形成全球網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供靈活、可靠、安全的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。此外，O3b提供形式多樣的終端以滿足不同用戶的需求，通過(guò)采用先進(jìn)技術(shù)，使得終端帶寬利用率高、布置簡(jiǎn)單、供應(yīng)可靠、并且易于維護(hù)。

2.5 OneWeb計(jì)劃

OneWeb公司啟動(dòng)世界上最大的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，將發(fā)射648顆衛(wèi)星建立一個(gè)覆蓋全球的低軌道衛(wèi)星高速通信網(wǎng)絡(luò)，后續(xù)還將發(fā)射2400顆衛(wèi)星，以提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

OneWeb的衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)36倍的通信速度提升。這些衛(wèi)星使用Ku波段，微波通信范圍在12-18GHz之間，每顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)輸出量約為6KMB/s。由于應(yīng)用了“漸變間距”技術(shù)，OneWeb衛(wèi)星可以避免與同處于Ku波段的地球靜止軌道衛(wèi)星的互相干擾。

OneWeb的720顆低軌道衛(wèi)星距地球表面1200km，在衛(wèi)星飛越赤道的過(guò)程中，其專利“漸進(jìn)俯仰（progressive pitch）”技術(shù)能逐步改變LEO衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射的方向和電平值，從而消除對(duì)GEO衛(wèi)星的干擾。全系統(tǒng)工作頻率如下表所列：

● 720 顆衛(wèi)星（18個(gè)軌道面，每軌道面40顆衛(wèi)星）。

● 每顆LEO衛(wèi)星有16個(gè)橢圓形用戶波束（工作在Ku頻段）和2個(gè)饋電波束（工作在Ka頻段）。

● Ka頻段的饋電波束采用雙圓極化。

● 全球共分布50多個(gè)地面Ka關(guān)口站（美國(guó)至少有4個(gè)）。每個(gè)關(guān)口站配置數(shù)量10副以上的天線，每副天線口徑為2.4m或更大。

● 設(shè)計(jì)用戶終端天線尺寸為30～75cm，或?yàn)闄C(jī)械式雙拋物面天線、或?yàn)榈统杀鞠嗫仃囂炀€。

2.6 Outernet計(jì)劃

2014年，美國(guó)媒體發(fā)展投資基金（MDIF）發(fā)起了外聯(lián)網(wǎng)（Outernet）項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃借助數(shù)以百計(jì)的人造衛(wèi)星為全球提供全天候的免費(fèi)WiFi接入。MDIF計(jì)劃向近地軌道發(fā)射150余顆立方體衛(wèi)星，這些衛(wèi)星在進(jìn)入預(yù)定軌道后能夠接收來(lái)自地面基站釋放的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并轉(zhuǎn)換成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)釋放到地球上的接收方處。此外，計(jì)劃要在地面建立基站向衛(wèi)星發(fā)射數(shù)據(jù)流，在衛(wèi)星上使用基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)（UDP）的WiFi多播技術(shù)，將解析后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳播到世界各地。

圖5 OneWeb星座

2.7 STEAM計(jì)劃

SpaceX計(jì)劃打造由4000多顆小衛(wèi)星組成的互聯(lián)網(wǎng)星座STEAM，在全球范圍內(nèi)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。目前，SpaceX已經(jīng)通過(guò)挪威政府向ITU申報(bào)了頻率和軌位，從申報(bào)的情況來(lái)看，衛(wèi)星數(shù)量4257顆，使用Ku和Ka頻段，運(yùn)行在43個(gè)軌道面。此外，SpaceX還通過(guò)美國(guó)無(wú)線電通信委員會(huì)（FCC）向ITU申報(bào)了6～8顆Ku頻段試驗(yàn)星，首發(fā)星MicroSat-1a和MicroSat-1b預(yù)計(jì)壽命1年，運(yùn)行在軌道傾角為86.6°、軌道高度為625 km的圓軌道。

圖6 STEAM星座

2.8 LEOSat計(jì)劃

LeoSat致力于打造120～140顆高功率Ka頻段衛(wèi)星星座，提供全球數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。LeoSat星座的衛(wèi)星研制與泰雷茲-阿萊尼亞公司（TAS）合作完成。根據(jù)目前簽署的合同，TAS目前只負(fù)責(zé)衛(wèi)星的設(shè)計(jì)評(píng)估。全部80顆衛(wèi)星訂單的歸屬還將通過(guò)招標(biāo)來(lái)完成，最終根據(jù)星座設(shè)計(jì)的不同，衛(wèi)星數(shù)量也有可能增至120顆。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)看，LeoSat星座將會(huì)使用星間鏈路，甚至有可能采用光通信，因?yàn)楣馔ㄐ旁诳臻g會(huì)比地面光纖傳輸?shù)乃俣冗€快。在單星設(shè)計(jì)方面，LeoSat將會(huì)使用高功率衛(wèi)星平臺(tái)，通過(guò)提高單星能力的方式減少衛(wèi)星數(shù)量。

3 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用分析與探討

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)大型復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，具有獨(dú)特的三維覆蓋能力：廣域復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)成能力、廣域互聯(lián)網(wǎng)交互連接能力和特有的廣域廣播與多播能力，能夠支持全球聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)洋航行、應(yīng)急救援、航天測(cè)控等重大應(yīng)用的同時(shí)，向下可支持對(duì)地觀測(cè)的高動(dòng)態(tài)、寬帶實(shí)時(shí)傳輸，向上可支持深空探測(cè)的超遠(yuǎn)程、大時(shí)延可靠傳輸，從而將人類科學(xué)、文化、生產(chǎn)活動(dòng)拓展至空間、遠(yuǎn)洋，乃至深空。因此，盡管太空互聯(lián)網(wǎng)的建成困難重重，但是，一旦其中一個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃獲得成功，將具有非常重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。

3.1 交通運(yùn)輸工具領(lǐng)域應(yīng)用

除了偏遠(yuǎn)地區(qū)，客機(jī)是互聯(lián)網(wǎng)的空白之一。盡管飛機(jī)上網(wǎng)在技術(shù)層面上早已不是難題，但如何優(yōu)化和普及，各國(guó)都在積極提出解決方案。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是一種可以覆蓋全世界絕大部分區(qū)域、不受航路及地形影響，數(shù)據(jù)帶寬較大，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行較為穩(wěn)定的方式，也是全球航空公司空中上網(wǎng)業(yè)務(wù)的主流技術(shù)模式。在飛機(jī)上實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)，是未來(lái)必然的發(fā)展趨勢(shì)，并且將有可能為航空公司帶來(lái)巨大的收益。

傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)也沒(méi)有很好解決用戶在高速運(yùn)行的列車上網(wǎng)問(wèn)題，因此，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在鐵路領(lǐng)域也有潛在應(yīng)用市場(chǎng)。中國(guó)的列車班次數(shù)量多，高鐵及動(dòng)車發(fā)展迅速，乘客數(shù)量巨大。由于乘車時(shí)間較長(zhǎng)，為了提高舒適性，如果為乘客提供上網(wǎng)業(yè)務(wù)，很多乘客也愿意支付相應(yīng)費(fèi)用。

我國(guó)沿海地區(qū)有很多漁民，他們要長(zhǎng)期外出到遠(yuǎn)洋地區(qū)捕魚。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有漁船數(shù)十萬(wàn)艘，漁民上百萬(wàn)，同時(shí)還有大型的郵輪出海航行，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是滿足海上用戶上網(wǎng)的一種有效方式。

3.2 應(yīng)急突發(fā)事件救援應(yīng)用

在救災(zāi)、處理突發(fā)事件的應(yīng)急救災(zāi)中，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)顯示出特有的優(yōu)勢(shì)。自然災(zāi)害難以防御，一旦發(fā)生，便會(huì)造成不同程度的損失，特別是發(fā)生重大自然災(zāi)害，例如地震發(fā)生后，大部分地面通信設(shè)施遭到破壞，外界與災(zāi)區(qū)通信中斷，無(wú)法獲得重災(zāi)區(qū)的災(zāi)情，進(jìn)而直接影響搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的指揮部署。作為搶險(xiǎn)救災(zāi)的總指揮部，必須要全面掌握災(zāi)區(qū)各方面的情況，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)具有不受地面條件限制、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，可以快速建立通信鏈路，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救災(zāi)，是人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保障。

我國(guó)自然環(huán)境監(jiān)測(cè)正邁向立體監(jiān)測(cè)時(shí)代，通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)獲取遍布于國(guó)土和領(lǐng)海的多種功能傳感器感知的數(shù)據(jù)信息，并及時(shí)、準(zhǔn)確地送達(dá)指定的地面控制臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，可在森林火災(zāi)、洪災(zāi)、泥石流、干旱、大氣質(zhì)量、海洋環(huán)境、土地荒漠化及輻射環(huán)境等災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)中發(fā)揮極其重要的作用。

3.3 偵察、采集數(shù)據(jù)回傳應(yīng)用

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，廣域復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)成能力與廣域互聯(lián)網(wǎng)交互連接能力，特有的廣域廣播與多播能力，適合作為偵察、采集數(shù)據(jù)的平臺(tái)。通過(guò)全球運(yùn)行的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以很容易地構(gòu)建起全球性數(shù)據(jù)采集、處理、分發(fā)和應(yīng)用的系統(tǒng)，比其他任何手段都更快捷、更安全和更可靠?；谝苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和通信中繼服務(wù)，將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、礦業(yè)、海洋監(jiān)測(cè)以及邊境巡邏等國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，如河流、交通等突發(fā)情況監(jiān)測(cè)；石油、石化、電力等大型企業(yè)巡視油/氣管線；公安、邊防、林業(yè)等部門對(duì)大范圍地域?qū)崟r(shí)監(jiān)控；海事、漁政等部門進(jìn)行大范圍海域巡查。

3.4 能源通道安全領(lǐng)域應(yīng)用

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源戰(zhàn)略的實(shí)施，保障能源通道的安全問(wèn)題日益突出。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高壓電力傳輸線、石油天然氣管道等能源通道在廣域范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)無(wú)縫監(jiān)測(cè)，有效解決現(xiàn)有通信網(wǎng)覆蓋范圍受限的問(wèn)題，為我國(guó)能源生命線保駕護(hù)航。

3.5 物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后全球范圍又一規(guī)模龐大的新興領(lǐng)域，低軌衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)與多種具備感知、信息采集功能的物聯(lián)終端結(jié)合，可形成天、空、地一體化的信息獲取與傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全球態(tài)勢(shì)感知信息的實(shí)時(shí)回傳，解決目前各類感知信息回傳效能低下的問(wèn)題，從而對(duì)物聯(lián)網(wǎng)起到良好的支撐和融合作用，為我國(guó)乃至世界“感知中國(guó)、感知全球”戰(zhàn)略的實(shí)施提供有力支撐。

3.6 太空探索、星際通信應(yīng)用

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一旦實(shí)現(xiàn)，星際間通信將成為可能。過(guò)去，人們只能通過(guò)把航天員送到太空的方式去探索未知宇宙，通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)直播太空，今后普通公民也可以坐在家里，自由地欣賞外太空的圖像和視頻。同時(shí)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)可作為支持太空探索的重要手段，伴隨太空技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，將發(fā)揮重要的運(yùn)營(yíng)保障作用。隨著社會(huì)需求和通信技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信將成為必不可少的通信手段，具有廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語(yǔ)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)本身具備的特點(diǎn)，使其成為地面互聯(lián)網(wǎng)向空中、太空的延伸和拓展，是實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)互通的基礎(chǔ)支撐，是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，特別是人類對(duì)空間應(yīng)用的旺盛需求，將推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速穩(wěn)步前進(jìn)。

LEO移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)5G時(shí)代的重要組成部分，彌補(bǔ)地面網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性不足和傳統(tǒng)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的容量不足，三者共同構(gòu)成完整的天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)，共同服務(wù)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和未來(lái)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。由于LEO移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，其構(gòu)建需要精心整合全產(chǎn)業(yè)鏈，共同攻克政策、技術(shù)、市場(chǎng)、資本等多方面的壁壘，營(yíng)造共同構(gòu)建LEO移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的和諧局面并分享利益。

[1]吳建軍、程宇新、梁慶林、項(xiàng)海格“第二代銥星系統(tǒng)（Iridium Next）及其搭載應(yīng)用概況” 《2010年第六屆衛(wèi)星通信新業(yè)務(wù)新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集》pp304-313

[2] 李靜 “太空互聯(lián)網(wǎng)路由—衛(wèi)星通信技術(shù)的顛覆性變革”《科技創(chuàng)業(yè)》2011年第2期pp68-71

[3] “‘聯(lián)盟’號(hào)發(fā)射6顆第二代‘全球星’” 《太空探索》2012年第2期pp22

[4] 劉會(huì)杰、梁廣、姜泉江、余金培 “低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)分析” 《2013年第九屆衛(wèi)星通信學(xué)術(shù)年會(huì)論文集》pp69-76

[5] 朱貴偉 “O3b衛(wèi)星” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2014年第8期pp76

[6] “‘聯(lián)盟’號(hào)在庫(kù)魯發(fā)射4顆O3b衛(wèi)星” 《太空探索》2014年第9期pp10

[7] 朱貴偉 “冷靜看待谷歌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星計(jì)劃” 《國(guó)際太空》2014年第7期pp10

[8] 駱超、武秀廣 “淺析Outernet計(jì)劃” 《數(shù)字通信世界》2014年第6期pp36-37

[9] 朱貴偉 “衛(wèi)星WiFi時(shí)代即將到來(lái)？” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2014年第2期pp63

[10]“美公司擬建‘外聯(lián)網(wǎng)’” 《中國(guó)航天》2014年第3期pp50

[11]陳騫 “美國(guó)太空網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃發(fā)展分析” 《上海信息化》2014年第9期pp85-86

[12]“美國(guó)MDIF組織發(fā)起全球免費(fèi)WiFi項(xiàng)目” 《中國(guó)無(wú)線電》2014年第3期pp46

[13]陶孝鋒、李雄飛 “銥Iridium系統(tǒng)介紹” 《空間電子技術(shù)》2014年第3期pp43-48

[14]王化民 “全球星通信系統(tǒng)與技術(shù)” 《航海技術(shù)》2014年第2期pp44-46

戴維·塔爾博特 “谷歌如何通過(guò)衛(wèi)星打破全球互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀”《科技創(chuàng)業(yè)》2014年第7期pp13

席東東、馬旭光 “‘外聯(lián)網(wǎng)’技術(shù)及其軍事應(yīng)用” 《無(wú)線互聯(lián)科技》2015年第16期pp30-31

[15]黃志澄 “馬斯克等為何熱衷打造衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)” 《國(guó)際太空》2015年第5期pp22-23

[16]遲惑 “格里格·維勒與他的全球互聯(lián)夢(mèng)想” 《太空探索》2015年第7期pp30-33

[17]風(fēng)云“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全球接入之夢(mèng)想能否成真？一網(wǎng)公司重要投資人發(fā)聲支持星座建設(shè)” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2015年第7期pp56-59

[18]軍芳 “太空互聯(lián)網(wǎng)正成網(wǎng)絡(luò)新戰(zhàn)場(chǎng)” 《信息安全與通信保密》2015年第9期pp62-63

[19]“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司OneWeb獲5億美元融資” 《信息技術(shù)與信息化》2015年第5期pp13

[20]“Intelsat想從OneWeb那里得到什么？” 《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》2015年第6期pp13

[21]劉潔、潘堅(jiān)、曹世博 “低軌互聯(lián)網(wǎng)星座業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)分析” 《中國(guó)航天》2015年第7期pp17-21

[22]杜鋒、李廣俠、朱宏鵬、云飛龍 “下一代小衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)發(fā)展綜述” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2015年第5期pp14-19

[23]陶孝鋒、李雄飛、翟繼強(qiáng)、董超 “Orbcomm星座衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展歷程及其最新動(dòng)態(tài)研究” 《空間電子技術(shù)》2015年第2期pp29-36

[24]謝博 “第五代國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星星座建成開(kāi)辟衛(wèi)星全球高速寬帶通信新局面” 《太空探索》2015年第12期pp30-33

[25]汪宏武、張更新、余金培 “低軌衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)的分析與發(fā)展建議” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2015年第7期pp38-42

[26]林來(lái)興 “中軌道地帶移動(dòng)通信衛(wèi)星星座應(yīng)用研究” 《航天器工程》2015年第24卷第4期pp1-6

[27]賀鵬梓 “國(guó)外新一代小衛(wèi)星星座的典范” 《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》2015年第4期pp30-32

[28]俞盈帆 “小衛(wèi)星星座正在回潮嗎？” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2015年第5期pp69-70

[29]曉春 “OneWeb太空互聯(lián)網(wǎng)低軌星座的新進(jìn)展” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2016年第6期pp75-77

[30]36氪、石亞瓊 “逐鹿太空網(wǎng)絡(luò)掘金衛(wèi)星應(yīng)用” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2016年第3期pp8-15

[31]梁宗闖、陶瀅、高梓賀 “天基寬帶互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與展望” 《中興通訊技術(shù)》2016 年第22 卷第4 期pp14-18

[32]王亞、朱立東 “太空互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及應(yīng)用” 《國(guó)際太空》2016年第3期pp43-49

[34]楊旭然 “鋼鐵俠新版‘銥星計(jì)劃’” 《英才》2016年第12期pp26

[35]呂強(qiáng)、周志成、李峰、王敏、李強(qiáng) “O3b寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)及在亞洲市場(chǎng)的應(yīng)用” 《2016年第十二屆衛(wèi)星通信學(xué)術(shù)年會(huì)論文集》pp39-45

[36]姜文華、王學(xué)磊、曾志毅 “國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀、風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策分析” 《信息通信》2016年第11期pp11-12

[37]劉悅、廖春發(fā) “國(guó)外新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展” 《科技導(dǎo)報(bào)》2016年第34卷第7期pp139-148

[38]劉悅 “新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座對(duì)傳統(tǒng)衛(wèi)星制造發(fā)展的啟示”《國(guó)際太空》2016年第11期pp51-58

[39]高利春、饒建兵、高銘陽(yáng)、李心蕊、貝超、高文權(quán)、李海昊 “天地一體化網(wǎng)絡(luò)中LEO天基互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建探討” 《衛(wèi)星應(yīng)用》2016年第5期pp31-37

[40]張健 “移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星通信” 《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》2016年第3期pp20-25

[41]“Telesat公司擬增資，提出117顆星的星座概念” 《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》2016年第11期pp

[42]劉歡 “孫正義10億美元投資OneWeb” 《英才》2017年第1期pp23