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揭秘实践十三号:让你的手机总在服务区!

2017-05-13 10:06:09

　　如果仅仅由于1颗卫星朴实的名字而疏忽它，那可能要留下误将璞玉认作普通石头的遗憾了。实践103号就是这样1颗卫星。

　　4月12日晚，实践103号从中国西昌飞向太空。虽然它的大名读起来不是那末上口，也不像“嫦娥”“天宫”“悟空”等航天器那般形象，但这其实不妨碍它成为21世纪互联网高度发达社会里1颗接地气的卫星——

　　实践103号是通讯卫星，1颗迄今为止中国最早进的通讯卫星。在这个“低头族”满街横行、马斯洛层次需求理论被新兴人类用Wi－Fi“篡改”的现代社会，这颗有望改变中国人“国内航班机舱内通讯上网不便、高铁列车上摇手机找信号”通讯窘境的卫星，比起其他航天器仿佛更能捉住普通民众的眼球。

　　这天晚上，人们看到这样的开场：实践103号乘坐长征3号乙火箭直刺天穹，安抵距离地球3.6万千米的轨道高度，打开太阳帆板，“甩开膀子”，开机干活儿。接下来的情节要交给地上的科学家来续写，待实践103号1系列的状态调剂、技术实验成熟以后，国人的上网体验也有望进入新的“实践”阶段。

　　“兜底”专业户

　　说起人造卫星，人们最为熟习的莫过于“通、导、遥”，即通讯、导航、遥感3类，这也是人造卫星利用最主要的3个方向。这其中，通讯卫星仿佛是最不需要过量解释的。

　　事实上，1970年4月24日，我国发射的第1颗人造地球卫星、首创了我国航天史新纪元的东方红1号，就属于通讯广播卫星的范畴。依照国防科工局系统工程1司副司长赵坚的说法，我国通讯卫星的研制也是从那时起拉开帷幕，迄今已发展4代通讯卫星，在轨民用通讯卫星16颗，基本构成了全球化的卫星通讯服务能力。

　　赵坚说，通讯卫星可谓当前信息社会的神经网络。1些传统通讯手段抵达不了的地方，常常使用依赖通讯广播卫星的卫星电话。

　　但是，高科技仿佛还有些高冷，还没有飞到每一个寻常百姓家。实践103号卫星工程总师刘方说，我国幅员辽阔、地形复杂，在山区、沙漠、草原、海洋等地方，信息传递依然存在盲区，同时，受我国东西部经济发展不均衡和地理条件的限制，部份地区的宽带接入设施远远落后于其他地区——如何消除“网络鸿沟”已是我国在信息化时期亟待解决的重要问题之1。

　　换句话说，目前在天上的通讯卫星虽然很多，但也不能覆盖全部中国。实践103号则当起了这个“兜底”专业户。

　　实践103号卫星系统总指挥周志成表达得更加明确：我国地面无线网络信号覆盖不到或光缆宽带接入不了的地方，都可以通过实践103号卫星方便地接入网络。

　　真正意义的宽带利用

　　之所以能有这么大的本事，在于实践103号是我国第1颗高通量的通讯卫星。

　　用赵坚的话说，高通量就是提供比常规通讯卫星高出数倍乃至数10倍的容量，传统通讯卫星容量不到10Gbps(吉比特每秒，1种交换带宽单位——记者注)，而高容量可达几10Gbps，乃至是上百Gbps。

　　赵坚说，实践103号搭载了1种名为“Ka频段”的通讯载荷，这在我国通讯卫星史上也是首次。这颗卫星的通讯总容量也因此到达20G，超过了之前我国研制的所有通讯卫星容量的总和，成为我国迄今容量最大的宽带卫星。

　　这在赵坚看来具有“里程碑式”的意义：实践103号的发射，是我国卫星通讯进入高通量时期的标志，也将对我国卫星通讯产业的发展起到极大的增进作用——

　　以普通用户为例，通过终真个下载和回传速率，最高分别可以到达150Mbps和12Mbps，真正意义上实现了卫星通讯的宽带利用，弥补了我国在该领域的技术空白。

　　由于“Ka频段”通讯载荷所扮演角色的重要性，科学家还把实践103号称作我国第1颗Ka宽带通讯卫星。

　　实践103号卫星运控和实验利用系统总师兼总指挥唐左向就告知记者，虽然我国通讯卫星的研制与利用获得了较大的成绩，但与强国相比，在卫星技术水平、产业范围等方面还有较大差距。这其中频段通讯载荷的落后就是重要1环，比如，国内民商通讯卫星多为传统的C、Ku频段转发器，容量有限。

　　相应地，Ka宽带卫星具有更多的频段资源，是传统通讯卫星的数10倍。唐左向说，随着互联网利用的日趋普及、卫星通讯带宽需求不断扩大，和传统C、Ku频段轨位和频率资源的日益稀缺，卫星通讯向Ka频段宽带方向发展就成为1个必定的趋势。

　　唐左向告知记者，在完成1系列在轨实验后，实践103号卫星将更名为中星16号卫星，继续展开Ka频段宽带通讯系统的利用推行。届时，实践103号将大有可为。

　　刘方举了个例子，我国有超过6000万人参与徒步、登山、越野、骑行、自驾游等户外项目，但由于户外地区通讯信号差乃至完全没有信号，每个月有近千起迷路或失联事件产生。更重要的是，当产生地震、水灾、海啸等紧急突发事件时，如果失联，后果不堪假想。

　　他告知记者，实践103号卫星的终端小，容易设备、携带和使用，1旦配备便可与卫星建立语音、数据和视频的传输。刘方表示，虽然不能斩钉截铁地说，有了这个卫星终端就1定能把灾区的损失降最多小，但再遇到失联问题，人们不会再问：有无1种技术可以把我的求救信号发出去？

　　空中上网的福音

　　在1些好莱坞大片里，神器加身的主人公在飞机上打电话、上网仿佛是家常便饭，但这些剧情在现实中却有些遥远。据统计，我国平均每天的飞机乘客超过120万人，平均每天的铁路客运量到达760万人，但乘客的上网体验却不使人满意。

　　在刘方看来，这些归根结柢是“动中通”技术瓶颈而至。“动中通”是指车辆、轮船、飞机等移动载体在运动进程中的卫星通讯保障。但由于地面移动网络没法实现全面覆盖，或即便能覆盖、但逾越不同区域致使切换过于频繁，难以为高速交通工具提供服务。

　　值得期待的是，实践103号卫星可以实现无缝“动中通”。刘方说，实践103号卫星采取天地1体化设计理念，其中1项重要业务就是提供高速“动中通”，通过量波束无缝切换配合机载、车载或船载终真个自动跟踪捕获功能，“这些可以为航空、航运、铁路等各类交通工具上的乘客联通世界，完全改良上网体验。”

　　事实上，实践103号卫星发射升空并经过1段时间的实验以后，有关“动中通”的技术问题就能够宣布突破，用赵坚的话说，“已具有基本的技术能力”。不过，要真正实现在飞机、高铁上的利用，还需要技术以外的工作跟上，比如利用服务、使用处景和安全管控等工作。

　　赵坚向记者表露了1份“时间表”：预计在未来3年内，有关技术利用将部署在国内2400架民航客机上，普通民众就有望在飞机上享遭到这颗通讯卫星提供的服务，这其中就有可能包括在飞机上上网。

　　未来5到10年仿佛更值得期待。赵坚流露，根据我国民用空间基础设施中长时间发展计划安排，截至“1045”，我国将新增建设22颗通讯广播卫星，其中全新研制的通讯卫星有5颗，包括L移动多媒体广播卫星、大容量宽带通讯卫星、超大容量宽带通讯卫星、高承载比宽带通讯卫星、全球移动通讯星座科研星等。

　　届时，我国最早进通讯卫星的容量将超过100G。而如今的实践103号，其容量只有20G。

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