近年来 , 我国在遥感测绘、定位导航、科学实验等中高轨道卫星应用领域取得了一系列重大成果 , 如“风云”气象卫星、“北斗”导航卫星、“嫦娥”探月卫星等 , 然而低轨卫星互联网这一前沿领域的研究工作仍相对滞后 。 2020年 , 卫星互联网被纳入我国“新基建”范围 。 在卫星互联网空间段原材料双边市场建设、卫星互联网地面段通信网络间融合运营、卫星互联网用户段“通导遥”数据共享等方面 , 进一步激发各类信息网络“新基建”之间的协同集群作用 , 将有助于形成行业合力 , 共同推动卫星互联网高质量发展 。
推动卫星互联网空间段原材料双边市场建设
2020年4月 , 国家发改委首次将卫星互联网与5G、物联网、工业互联网等通信网络基础设施一并纳入“新基建”范围 。 然而 , 各类“新基建”行业市场之间普遍存在缺乏统筹协调的现象 , 亟须引起高度重视 。
一方面 , 应加强“新基建”原材料双边市场重合度 。 卫星互联网作为系统规模大、通讯容量高、传输延时小的新型通信产业 , 动辄涉及上百颗低轨卫星太空组网 , 空间装备的研制环节离不开钛合金、改性电木以及复合陶瓷等上游原材料的供给支撑 。 据统计 , 我国星座计划中组网数量在30颗以上的低轨卫星项目已达10余个 , 项目规划卫星发射总数量达1900余颗 。 同时 , 与“北斗”“天通一号”“实践十三号”等传统中高轨道卫星通信系统不同 , 低轨单星体积更小而协调复杂度更高 , 对于微型宇航级芯片、高转换效率电池、大视场星敏感器等高性能元器件的依赖性更强 。 因此 , 要增强卫星互联网“新基建”空间段电子元器件供应能力 , 同时着力提升金属、非金属和复合材料的上游双边市场重合度 。 据有关方面预测 , 在我国“新基建”工程中2020年度特高压项目可拉动170万吨铝消费 , 5G基站项目可拉动1.1万吨的铝消费 , 城际高铁项目可拉动1.08万吨铝消费 。 上述轻量化项目的陆续实施 , 势必促进卫星双边市场随之持续扩大 , 从而降低卫星互联网“新基建”整体建设成本 。
另一方面 , 应加大卫星周边市场的政策扶持力度 。 受卫星互联网被纳入“新基建”范围的影响 , 火箭发射运载等周边市场迎来爆发式增长 。 据统计 , 国内现已注册120余家民营航天公司 , 一箭多星、海上发射、火箭回收等空间技术研发的商业融资额已近30亿元 。 同时 , 地方政府也在项目审批、土地供给以及税收优惠等方面为卫星周边市场开辟绿色通道 。 例如 , 四川省在《加快推进新型基础设施建设行动方案(2020—2022年)》中提出 , 计划实施“星河”智能卫星互联网建设重大工程 , 对促进空间段测控运载研究和带动卫星互联网产业发展 , 都起到了积极的政策推动作用 。 加大卫星互联网运载研发领域的“新基建”政策扶持力度 , 将有利于提高相关周边基建工程的建设效率 。
推动卫星互联网地面段通信网络间融合运营
从产业链的细分市场规模来看 , 作为整个卫星互联网的中枢环节 , 地面运营服务业占比最多 , 约为45.6% 。 但是卫星互联网与现有地面移动数据网络之间缺乏顶层设计 , 难以共建共治 , “两张皮”的物理隔离桎梏亟待破除 。 一方面 , 在沙漠、海洋、高空等低密度用户接入地域 , 卫星互联网能够为科考队员、远洋渔民和航空乘客等特定群体提供泛在化的移动通信服务 , 打造边远地区的“卫星+互联网”运营模式 。 另一方面 , 5G网络在城市、乡镇、村屯等人群密集区域被广泛部署 , 凭借低资费、大带宽与小体积等商用优势 , 已经成为各地移动通信“新基建”的重中之重 。 例如 , 吉林省在《新基建“761”工程实施方案》中 , 计划到2025年投资839亿元建设5G智能信息网 , 实现全省县乡镇5G网络覆盖 。
因此 , 加强卫星互联网与5G“新基建”的融合运营 , 可谓大势所趋 。 具体而言 , 可以从以下几个方面发力:
一是坚持网络一体化架构原则 , 共同打造地面段的通信运营框架 , 加快中游地面段与5G网络的星地结合 , 增进卫星与地面、卫星与卫星、终端与终端之间的通讯拓扑结构耦合性 。
二是在卫星互联网的传输层、网络层和数据链路层之间共享5G接口协议 , 充分复用 5G底层代码、数据结构和编程语言 , 提高卫星地面段设计、运维和升级的鲁棒性 。
三是在中游地面段的跟踪遥测及指令分系统等方面参照5G基站、天线模组和基带芯片等信道标准 , 从而缩短“新基建”架设工期和降低地面段运控成本 , 提高卫星互联网融合运营的通用性 。
推动卫星互联网用户段“通导遥”数据共享
长期以来 , 卫星数据应用领域具有“专星专用”的行业特点 , 形成了卫星用户之间的信息孤岛和业务壁垒 , 无法满足大数据时代的海量存储、关联分析与数据挖掘等共享需求 。 未来伴随卫星互联网的日臻完善 , 通信卫星、导航卫星、遥感卫星三大主流系统之间的互联互通势在必行 , 从而形成巨量的“通导遥”用户大数据 。 例如 , 大量的中继站通信数据、导航定位数据和遥感光谱数据需要统筹进行相关性分析 , 以便攫取潜在的卫星信息价值 。
因此 , 应前瞻性地运用大数据“新基建”来驱动卫星互联网用户段的数据应用开发 , “新基建”的大数据中心工程不但可以为下游用户段实现涵盖采集、传输、存储等“通导遥”数据源的应用管理闭环 , 而且能够提供数据清洗、数据挖掘、数据灾备等拓展开发服务 , 从而带动卫星互联网“新基建”满足更加丰富多元的数据需求 。
【地面|各新基建协同作用 助卫星互联网加速发展】(臧超系长春市行政学院信息技术部高级工程师;刘畅系清华大学深圳国际研究生院博士后)
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