卫星互联网织布“天网”，中国星链卫星怎样“智造”

2023年SpaceX公司加速编织太空卫星网。年初至今，SpaceX公司利用“猎鹰”-9号火箭完成58批“星链”发射任务，共计部署1870颗“星链”卫星。目前，“星链”星座在轨卫星规模达5144颗，占全球在轨卫星总量超55%，是人类有史以来规模最大的卫星星座。www.wfgg886.cn      www.lctfjc.com      www.zrtfq.cn

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23年“星链”由22年平均每10.7天发射一批，缩短至5.8天发射一批
除SpaceX激进地圈城掠地之外，亚马逊、苹果、波音、英国的一网公司、加拿大的Telesat以及韩国三星都已发布了进军低轨卫星互联网的计划；国际电信联盟(ITU)奉行的“先占永得”基本原则，无论是轨道还是频谱不可再生，低空领域的资源极具战略价值，我国在2020年就已把卫星互联网列入了“新基建”的范畴中，目前我国已经占据了一部分Ka/Ku频段。也有自己的“虹云工程”、“行云工程”、“鸿雁星座”等“星链项目”正在进行部署中。
“虹云工程”是由中国航天科工集团有限公司牵头研制的覆盖全球的低轨宽带通信卫星系统，计划用156颗小卫星组成卫星互联网系统，“鸿雁星座”是由中国航天科技集团自主建设的低轨卫星通信系统，计划用60颗核心骨干卫星和数百颗宽带通信卫星组成系统，实现全球无死角的自由接入宽带互联网。

中国卫星互联网部分项目介绍
二、低轨通信卫星如何定义“卫星互联网”
卫星互联网是基于卫星通信的互联网，它是利用人造地球卫星作为中继站向各类陆海空天用户提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络。

低中高轨道卫星高度对比
根据所在轨道高度不同，卫星通常分为地球同步轨道卫星、中地球轨道卫星和低地球轨道卫星（简称低轨卫星）。不同轨道卫星的在轨运动速度、绕地球周期和对地视场不同，用途也有所不同。
这次在甘肃积石山地震应急通信保障中起到关键作用的天通一号卫星，就是发射到距离地球36000公里的高轨卫星，这是我国独立设计、自主研发第一套卫星移动通信系统，只需三颗覆盖范围就达到亚太将近20亿人口。但是高轨卫星通信时延比较大，而且发射成本也比较高。

天通一号卫星系统覆盖示意图
低轨卫星在1000公里以内距离地面近，基于物理性质，具有低时延、信号强的特征，是搭建卫星互联网的最佳载体。通过上千颗卫星在低轨道组成通信星座，尽管卫星始终在运动，但每时每刻都有若干卫星飞过头顶，低轨道高度可将时延降低至几十毫秒，已经比较接近地面网络的传输效率。此外，低轨卫星的信号强度更强，相应的地面终端可以更加小型化、轻量化，能够满足自动驾驶、无人机遥控等需求。

卫星宽带比光纤到户与蜂窝宽带优势明显
随着“星链”在俄乌战争的应用，马斯克表示，自俄罗斯入侵战争以来已向乌克兰运送了约2万套星链接收天线和路由器。

星链卫星帮助乌军传输作战信息
低轨星座的潜在军事用途也引起外界关注。尽管“星链”计划的定位是商用卫星互联网，但在搭载其他载荷的情况下，还可提供遥感、增强导航等服务。未来，这张全球天基互联网络可支持远程导弹实时控制，其轨道推进系统可对其他空间目标实现动能攻击。总之，“星群”作战一旦开展，很难有其他卫星与之抗衡。
卫星互联网是极为浩大的工程，火箭重复利用和“一箭多星”技术极大降低了卫星发射成本；集成电路技术的进步促成了卫星的模块化、组件化和小型化，显著降低了卫星的尺寸、质量、功耗和研制成本；批量化、模块化卫星制造技术显著降低了卫星的制造成本。
四、像造汽车一样“智造”卫星
目前，星链发射的卫星版本以 V2.0 Mini 为主，这种重量约 800kg“小卫星”，部件的模块化接口设计形成了通用的制造标准，为规模化制造提供可能，使不同供应商提供的卫星部件之间能够相互操作。脉动装配生产线 (Pulse Assembly Lines)实现了规模化生产，研制加工周期短、建造成本低，马斯克曾公开透露单颗卫星的成本可以下降到50万美元。而我国通信卫星过去基本以吨量级的大卫星为主，卫星制造端成本偏高。

“星链”在设计时就考虑到了紧凑性
脉动生产线全称是脉动装配生产线 (Pulse Assembly Lines) ，顾名思义就是像脉搏一样一定时间跳动一次。该生产模式是从福特公司（Ford）移动式汽车生产线衍生而来的，是连续移动装配生产线的过渡阶段。脉动装配生产线可以设定缓冲时间，当某个环节出现问题时，整个生产线停止移动，当装配工作完成时，生产线就脉动一次，转入下一个环节或出厂。

OneWeb的初步卫星脉动生产线
脉动生产线在飞机制造领域最早实现应用，能提高生产效率和产品质量、降低生产成本。目前，国内新型飞机的生产工作大都已采用脉动生产线。
为了实现中国低轨互联网卫星的大型星座组网式服务，满足卫星单颗小批量定制的研制生产需求，我国多个低成本商业卫星脉动式智能生产线正在建设中。