衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng)，是對傳統(tǒng)地面通信的重要補(bǔ)充，是未來重要的通信方式之一。其具備廣覆蓋、低延時(shí)、寬帶化、低成本等特點(diǎn)，是空天一體網(wǎng)絡(luò)的必要組成部分，在國防軍事和民用領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用和巨大的潛在價(jià)值。因此，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到了廣泛關(guān)注和重視。

本刊特邀請中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長林寶軍擔(dān)任本期《論場》的主持人，與國際歐亞科學(xué)院院士、北京郵電大學(xué)教授鄧中亮，工信部賽迪研究院無線電管理研究所（未來產(chǎn)業(yè)研究中心）所長韓健，國家廣播電視總局廣播電視科學(xué)研究院電視所副所長胡軍，中國電信研究院6G研究中心總監(jiān)夏旭共同探討衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用場景、技術(shù)難點(diǎn)等問題。希望通過這次的探討，讓人們把目光聚焦于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，助力其發(fā)展。

特邀主持人：

中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長林寶軍

嘉賓介紹：

中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長林寶軍

國際歐亞科學(xué)院院士、北京郵電大學(xué)教授、災(zāi)備技術(shù)國家工程中心主任鄧中亮

工信部賽迪研究院無線電管理研究所（未來產(chǎn)業(yè)研究中心）所長、副研究員韓健

國家廣播電視總局廣播電視科學(xué)研究院電視所副所長胡軍

中國電信研究院6G研究中心總監(jiān)夏旭

主持人：

5G構(gòu)建起萬物互聯(lián)的核心基礎(chǔ)能力，帶來了更快更好的網(wǎng)絡(luò)通信。而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也正以追趕之勢走向人類的現(xiàn)實(shí)生活。請談一下國內(nèi)外為什么如此重視衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，以及給人們的生產(chǎn)、生活帶來了哪些改變。

林寶軍

眾所周知，傳統(tǒng)無線通信由于電磁波在空間傳輸?shù)膿p耗特性，決定了無線信號的覆蓋距離受限，要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離覆蓋則需要加建基站，而有些地區(qū)，如海洋、深山、森林、沙漠、高原、無人區(qū)等，建設(shè)通信基站的費(fèi)用與收入極不成比例，此時(shí)，利用衛(wèi)星通信則能擴(kuò)大基站的覆蓋距離。作為地面網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充和延伸，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)全球?qū)拵�無縫通信，實(shí)現(xiàn)延時(shí)與地面網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)，且建設(shè)成本低于地面通信設(shè)施。

鄧中亮

地面通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)在我國的“十二五”“十三五”規(guī)劃中都是重中之重，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)是人類對于近地空間利用的必然發(fā)展結(jié)果，可以認(rèn)為是地面通信網(wǎng)絡(luò)的延伸，并不是一個(gè)完全嶄新的產(chǎn)物。因此，當(dāng)前國際上傳統(tǒng)的地面網(wǎng)絡(luò)主要標(biāo)準(zhǔn)化組織——“第三代伙伴計(jì)劃”（3GPP）組織也將包括衛(wèi)星在內(nèi)的非地面網(wǎng)絡(luò)（NTN）納入5G的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容之中。目前，業(yè)內(nèi)認(rèn)為衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將是6G網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要組成部分。衛(wèi)星通信可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋、遠(yuǎn)洋巡航、無人機(jī)群管控、飛機(jī)Wi-Fi等多個(gè)方面產(chǎn)生重要作用，真正做到全球無縫覆蓋。

韓健

一方面，加快建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正成為縮減數(shù)字鴻溝的重要舉措。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是地面通信網(wǎng)絡(luò)的有力補(bǔ)充。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的部署將成為解決“無互聯(lián)網(wǎng)”問題的重要方式。另一方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)急通信、公共安全、海洋科考等特定場景需求突出。打造“星鏈”可以有力保障國家通信安全，確保在遇險(xiǎn)呼救、應(yīng)急救災(zāi)等緊急情況下的通信暢通；在海洋通信等場景中，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可作為傳統(tǒng)地面基站的有效替代，實(shí)現(xiàn)船載設(shè)備、科考設(shè)備之間信息高效互通，進(jìn)一步提升海洋作業(yè)等工作效率。此外，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為各國搶抓6G發(fā)展先機(jī)的重要手段。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重要環(huán)節(jié)，有望開啟并引領(lǐng)下一輪通信板塊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，成為實(shí)現(xiàn)6G泛在通信愿景的重要支撐。

胡軍

首先，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供了重要的通信解決方案，突破了距離限制與地理環(huán)境限制，使區(qū)域性“地表覆蓋”逐漸演變成“全球空間覆蓋”，這使得衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為推動(dòng)全球信息一體化的重要工具。其次，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以為各類行業(yè)應(yīng)用提供更廣泛、更高效的連接服務(wù)。再次，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能夠帶動(dòng)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，引領(lǐng)航天產(chǎn)業(yè)的升級，是國際航天領(lǐng)域角逐的重要方向。最后，從戰(zhàn)略層面來說，各國戰(zhàn)略競爭加劇導(dǎo)致在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域形成了競相發(fā)展的特殊格局。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)給人們的生產(chǎn)、生活帶來各種改變。在生產(chǎn)上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供了新的通信方式；在生活上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)使得全球范圍內(nèi)的信息交流更加便捷，使人們隨時(shí)隨地都可以與世界保持聯(lián)接，實(shí)時(shí)在線。

夏旭

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為國內(nèi)外新賽道主要有優(yōu)勢、需求、競爭、技術(shù)這四重因素驅(qū)動(dòng)。第一，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有獨(dú)特的上帝視角優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)全球立體無縫的超級連接，彌合數(shù)字鴻溝。第二，時(shí)代的發(fā)展對通信服務(wù)的覆蓋性提出了更高的要求。地面移動(dòng)通信行業(yè)已將能夠創(chuàng)造最大利潤的區(qū)域覆蓋完畢，剩下的區(qū)域基本上是基礎(chǔ)設(shè)施投入和產(chǎn)出比較低或者是地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由于地形等原因而無法觸及，需要更加合適的解決方案。第三，從國家層面出發(fā)，空間軌道和頻段資源是有限的，遵循先到先得的原則，假如落后于其他國家發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，我國的6G空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)乃至國防安全都將會受到挑戰(zhàn)和威脅。第四，智能制造、火箭發(fā)射等相關(guān)技術(shù)取得了一定的發(fā)展，降低了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的難度，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也會反過來推動(dòng)航天信息、新材料等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。

主持人：低軌衛(wèi)星應(yīng)用于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有諸多優(yōu)勢。目前，我國正積極布局低軌寬帶星座，躋身衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)世界強(qiáng)國。請簡單介紹下我國正在建設(shè)或擬建設(shè)的低軌衛(wèi)星星座，并以其中某個(gè)低軌衛(wèi)星星座為例，詳細(xì)介紹其帶來的影響。

韓健

對比發(fā)達(dá)國家，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)起步晚但發(fā)展速度快，目前以中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司（簡稱“星網(wǎng)”）為代表的國家隊(duì)為主導(dǎo)，各細(xì)分領(lǐng)域國企和民企廣泛參與的格局基本形成。以銀河航天為代表的民營企業(yè)，為我國構(gòu)建巨型星座提供了重要技術(shù)支撐。2023年7月，銀河航天成功發(fā)射的靈犀03星是我國首款使用柔性太陽翼的平板式衛(wèi)星，這也是我國首次在軌對多星堆疊發(fā)射技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。未來，隨著星上大能源、數(shù)字處理載荷等核心技術(shù)攻關(guān)的不斷突破，我國低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將有望進(jìn)一步提速，高速泛在的“太空信息高速公路”不再遙遠(yuǎn)。

胡軍

我國低軌衛(wèi)星星座的設(shè)計(jì)者和建設(shè)者中最著名的是星網(wǎng)。星網(wǎng)在整合了“鴻雁”“虹云”等星座的基礎(chǔ)之上規(guī)劃了規(guī)模達(dá)1.3萬顆低軌衛(wèi)星的“GW”星座，其不僅具備寬帶通信能力，而且具備導(dǎo)航增強(qiáng)功能用于加強(qiáng)北斗系統(tǒng)覆蓋和提高精度。另外，高科技民營企業(yè)的表現(xiàn)也十分突出。以垣信衛(wèi)星為例，其規(guī)劃建設(shè)的寬帶衛(wèi)星通信星座稱為“千帆”星座，計(jì)劃分三代系統(tǒng)、兩個(gè)階段進(jìn)行建設(shè)。第一代系統(tǒng)采用透明轉(zhuǎn)發(fā)（TP）模式，為我國境內(nèi)和“一帶一路”的陸地/近海提供服務(wù)，該系統(tǒng)正在火熱建設(shè)中。第二代系統(tǒng)采用星上轉(zhuǎn)發(fā)（OBP）模式，和TP模式相比，除了延續(xù)透明轉(zhuǎn)發(fā)的能力，還具有星上處理能力，可向全球陸地/海洋/空中全域提供服務(wù)。第三代系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模達(dá)14000顆衛(wèi)星，可實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多層組網(wǎng)部署，全球區(qū)域星地融合。

夏旭

低軌衛(wèi)星會給人們帶來較大的改變，但高軌衛(wèi)星帶來的影響同樣不可小覷。以華為Mate 60 Pro為例，其一大亮點(diǎn)便是支持衛(wèi)星通話功能，即在無地面網(wǎng)絡(luò)時(shí)，也能通過撥打和接聽衛(wèi)星電話與外界聯(lián)系，這對于在偏遠(yuǎn)地區(qū)作業(yè)或遭遇突發(fā)事件的用戶來說，具有重要意義。而該功能實(shí)現(xiàn)所依賴的正是我國自主研制的天通一號衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了空間段、地面段和用戶終端，空間段是由多顆地球同步軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星組成的高軌衛(wèi)星星座，擁有安全可控、售后無憂、低成本、穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，能提供全天時(shí)、全天候的話音、短消息和數(shù)據(jù)等移動(dòng)通信服務(wù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于應(yīng)急通信、海洋運(yùn)輸、消防林草、旅游科考等行業(yè)，為生產(chǎn)生活帶來更多的便利和安全保障。此外，天通一號衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)有力支撐了“一帶一路”沿線的繁榮發(fā)展，填補(bǔ)了國內(nèi)自主衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的空白，也讓我國擺脫了長期對國外衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)的依賴，對于我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有重要的戰(zhàn)略意義。

主持人：

7月12日，中國航天科工集團(tuán)宣布正式啟動(dòng)超低軌通遙一體衛(wèi)星星座建設(shè)；7月22日，我國第一顆超低軌道試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空。現(xiàn)如今，我國正致力于打造衛(wèi)星直接服務(wù)于大眾的新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)。請介紹下超低軌衛(wèi)星星座的優(yōu)勢及其建設(shè)面臨的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)。

林寶軍

低軌衛(wèi)星的軌道高度一般在200~2000千米之間，不同高度的軌道對應(yīng)不同的應(yīng)用場景。超低軌的概念主要還是從距離地面的高度來劃分的。以地面跟衛(wèi)星通信為例，光在真空中1納秒僅傳播30厘米（1納秒等于10-9秒，即十億分之一秒），因此要想通話無延遲，軌道肯定是越低越好。軌道越低，延遲越小。軌道高會影響傳輸，傳輸有延遲，則會造成一系列問題。軌道低，衛(wèi)星則會受到大氣阻力的影響。大氣阻力是低地衛(wèi)星軌道高度衰減的主要原因。衛(wèi)星運(yùn)行高度越低，大氣密度就越稠密，衛(wèi)星在軌壽命也就越短。此時(shí)，就要通過衛(wèi)星星座不停地補(bǔ)發(fā)衛(wèi)星。

鄧中亮

超低軌衛(wèi)星的軌高一般在100~300千米，也即在卡門線（100千米）以上的臨近空間。從空氣動(dòng)力學(xué)角度看，這個(gè)空間一個(gè)固有的特點(diǎn)是仍然存在稀薄的大氣導(dǎo)致衛(wèi)星雖然在太空中，但是會受到一定的空氣阻力。此外，根據(jù)機(jī)械能守恒，衛(wèi)星處于低軌道時(shí)，勢能小、動(dòng)能大，而這會使線速度增大，導(dǎo)致阻力進(jìn)一步提升。因此，在攜帶同等能源的前提下，超低軌道衛(wèi)星的壽命將是低軌衛(wèi)星的一半以下，一般為3~5年。但是，超低軌道衛(wèi)星因?yàn)樗俣瓤�，周期短，可以非常靈活地進(jìn)行全球調(diào)配，在需要監(jiān)測的區(qū)域內(nèi)完成迅捷、頻繁的遙感遙測。超低軌衛(wèi)星由于其軌道高度低造成信號傳輸時(shí)延短，可以使得雙向延時(shí)控制在10毫秒之內(nèi)，支持無人機(jī)、車聯(lián)網(wǎng)等時(shí)敏業(yè)務(wù)，進(jìn)一步拓寬衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景。

韓健

超低軌道衛(wèi)星與地面用戶之間的距離較近，可大大縮短通信時(shí)延，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)或者近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)；超低軌道衛(wèi)星距離地面更近，路損也相應(yīng)減小，用戶終端可以更加小型化和便攜化，不需要安裝大型的天線或者放大器；超低軌衛(wèi)星能夠處理一些微弱信號，可實(shí)現(xiàn)0.5米甚至更高的空間分辨率；超低軌衛(wèi)星能實(shí)現(xiàn)同等分辨率下光學(xué)載荷重量、成本降低50%的效果，應(yīng)用前景廣泛。

但面臨以下難點(diǎn)和挑戰(zhàn)：在衛(wèi)星設(shè)計(jì)和制造方面，運(yùn)行產(chǎn)生的阻力較大，衛(wèi)星運(yùn)行周期和有效載荷重量設(shè)計(jì)等技術(shù)需持續(xù)優(yōu)化；在星座運(yùn)維和組網(wǎng)方面，相較于傳統(tǒng)軌道，超低軌道衛(wèi)星需要面對復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)環(huán)境，這些會對衛(wèi)星軌道和姿態(tài)產(chǎn)生擾動(dòng)，在星座運(yùn)行和組網(wǎng)時(shí)需重點(diǎn)考慮增穩(wěn)設(shè)計(jì)等技術(shù)，長期運(yùn)行還需考慮更加精密和高效的控制算法以及高成本運(yùn)維等諸多挑戰(zhàn)；在通遙一體技術(shù)融合方面，需考慮衛(wèi)星之間的通信和數(shù)據(jù)傳輸，包括星間傳輸、星上智能處理和關(guān)鍵信息提取等技術(shù)突破，以便實(shí)現(xiàn)星間鏈路快速分發(fā)，高效支撐應(yīng)急救援和輔助決策。

胡軍

一是發(fā)射成本低；二是運(yùn)行軌道高度低，通信時(shí)延大大縮短；三是在軌重訪周期短；四是觀測效果好；五是壓縮了衛(wèi)星成本和能耗。

超低軌道是一片動(dòng)力學(xué)環(huán)境極其復(fù)雜的空間：從600千米下降到300千米以下，大氣密度會增加數(shù)千倍，空氣阻力驟增；衛(wèi)星還受到地球引力更強(qiáng)烈的“拉扯”，很容易失控墜入大氣。在以上情況下，保持衛(wèi)星在超低軌道上長期穩(wěn)定運(yùn)行，在客觀上存在非常高的技術(shù)門檻，在超低軌道控制維持、衛(wèi)星平臺姿態(tài)控制、衛(wèi)星持續(xù)變軌、防熱防蝕材料等技術(shù)環(huán)節(jié)上都有更高的要求。同時(shí)，因?yàn)閭鬏斝�率更高，延遲更短，所以資源調(diào)度需要更加快速和復(fù)雜。此外，超低軌衛(wèi)星的移動(dòng)速度更快還將引發(fā)一系列移動(dòng)性功能相關(guān)難題。

主持人：未來，將會有更多種類的衛(wèi)星發(fā)射入軌，手機(jī)直連衛(wèi)星、與工業(yè)領(lǐng)域結(jié)合等衛(wèi)星應(yīng)用也在不斷豐富，融合了通信、計(jì)算、感知等功能的空、天、地、海一體化網(wǎng)絡(luò)，將推動(dòng)人類社會進(jìn)入泛在智能的新時(shí)代。請對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景進(jìn)行相關(guān)分析。

林寶軍

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是解決地球“無互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝的重要手段。此外，在野外科考、應(yīng)急救援等場景下，航海、航空等區(qū)域有強(qiáng)烈的網(wǎng)絡(luò)接入需求。傳統(tǒng)地面通信技術(shù)盡管擁有巨大的傳輸能力，但骨干網(wǎng)在海洋、沙漠及山區(qū)偏遠(yuǎn)地區(qū)等苛刻環(huán)境下，鋪設(shè)難度大且運(yùn)營成本高，需要通過衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行補(bǔ)充。

韓健

伴隨衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)持續(xù)深度賦能垂直行業(yè)，各領(lǐng)域細(xì)分場景打造進(jìn)程不斷加快，成為培育太空新經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)的重要途徑。業(yè)界普遍認(rèn)為，伴隨通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星的綜合應(yīng)用以及與新一代人工智能、大數(shù)據(jù)、先進(jìn)計(jì)算等技術(shù)融合，除傳統(tǒng)的寬帶通信，如手機(jī)直連衛(wèi)星、船載/機(jī)載通信、應(yīng)急救災(zāi)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、通導(dǎo)遙一體化國防應(yīng)用等場景將更為豐富，空間應(yīng)用的模式及形態(tài)將不斷拓展。2022年國務(wù)院新聞辦公室《2021中國的航天》白皮書也提出，未來五年我國將“培育發(fā)展太空旅游、太空生物制藥、空間碎片清除、空間試驗(yàn)服務(wù)等太空經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)，提升航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益”。

胡軍

低軌衛(wèi)星的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)可應(yīng)用于智能制造、智能零售、智能農(nóng)業(yè)、智慧安防、智慧城市、智能家居、智慧醫(yī)療等場景。目前，“銥星”“全球星”等低軌衛(wèi)星系統(tǒng)均可提供物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，商業(yè)應(yīng)用范圍包括交通運(yùn)輸、油氣田、水利、海運(yùn)、資源勘探等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。此外，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)還可以提供高分辨率的氣象觀測服務(wù)，為天氣預(yù)報(bào)和氣候變化研究提供精確的數(shù)據(jù)支持；提供可靠而及時(shí)的災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急通信服務(wù)，為災(zāi)害管理提供幫助；提供精確的定位導(dǎo)航服務(wù)和保密通信服務(wù)，在軍用領(lǐng)域提高作戰(zhàn)效率和安全性。

目前，我國正在探索的應(yīng)用服務(wù)場景包括移動(dòng)通信、寬帶連接、遙感與成像、衛(wèi)星導(dǎo)航、緊急響應(yīng)與災(zāi)害救援、廣播電視、物聯(lián)網(wǎng)&機(jī)器與機(jī)器通信、衛(wèi)星遠(yuǎn)程醫(yī)療等。

夏旭

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首先應(yīng)當(dāng)瞄準(zhǔn)孤島、海洋、空中、偏遠(yuǎn)地區(qū)等嚴(yán)苛環(huán)境和應(yīng)急通信緊急救援場景中的應(yīng)用。其次是應(yīng)用于軍事國防領(lǐng)域。再次是在有地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域進(jìn)行輔助增強(qiáng)。最后是標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)賦能下一代網(wǎng)絡(luò)6G的發(fā)展。6G的六大支柱之一即為星地融合，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)星上搭載6G部分網(wǎng)元功能，迅速推動(dòng)6G基站按需部署，為6G通信技術(shù)提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用場景，增強(qiáng)ITU為6G定義的覆蓋能力，從而有效支撐6G泛在通信的愿景，幫助6G實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋的空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)，并影響6G通信協(xié)議、技術(shù)架構(gòu)和體系的制定以及服務(wù)模式、終端形態(tài)的確定。反過來，6G也會帶來更強(qiáng)的通信能力、更低的傳輸時(shí)延，為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的安全高效提供更先進(jìn)的架構(gòu)支持。在擁抱衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)方面，運(yùn)營商選擇衛(wèi)星不僅要考慮5G衛(wèi)星服務(wù)，還要考慮6G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的前瞻性計(jì)劃。

主持人：盡管衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景多、潛在市場大，但諸多技術(shù)有待突破。請從不同角度，如衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射、地面設(shè)備等，說明衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需要克服的技術(shù)難點(diǎn)。

林寶軍

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需要克服的技術(shù)難點(diǎn)主要包括星地寬帶服務(wù)和星間激光通信兩個(gè)方面。眾所周知，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)使用微波頻段進(jìn)行通信，一個(gè)用戶波束的覆蓋范圍約300千米，通信容量1Gbps，對于人口稠密地區(qū)，無法滿足所有人并發(fā)的高速通信需求，當(dāng)然，采用更智能的數(shù)字化載荷、更高效的編碼技術(shù)等手段，可以增加衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的帶寬。激光通信盡管解決了長遠(yuǎn)距離下的數(shù)據(jù)傳輸延遲、帶寬和通信控制等難題，但涉及抗輻照高可靠元器件和空間對準(zhǔn)精度的要求等問題。星間激光通信中使用的抗輻照高功率激光器、光調(diào)制器和光電探測器等是制約星間鏈路長壽命運(yùn)行的關(guān)鍵。同時(shí)由于激光波束角窄，兩顆通信的衛(wèi)星處于高速相對運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，需要極高精度的跟瞄捕獲控制系統(tǒng)。

韓健

衛(wèi)星制造方面，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在衛(wèi)星設(shè)計(jì)、衛(wèi)星制造及批量化生產(chǎn)等方面與發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距。同時(shí)，星載/地面相控陣天線、長時(shí)穩(wěn)定高速星間激光載荷、高精穩(wěn)長壽命衛(wèi)星平臺，以及多層星座構(gòu)型保持、復(fù)雜星座組網(wǎng)控制等基礎(chǔ)技術(shù)仍需優(yōu)化。

火箭發(fā)射方面，目前我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)仍需突破火箭發(fā)射成本控制、一箭多星和火箭回收等問題。

地面設(shè)備和終端方面，目前我國要想在芯片、模塊、天線等關(guān)鍵技術(shù)方面加快突破，還需重視信關(guān)站、采用相控陣天線的高性能終端、采用平板/反射面天線的低成本終端、無人值守邊境綜合監(jiān)測站等創(chuàng)新能力建設(shè)。

胡軍

從衛(wèi)星制造的角度來說，低成本和產(chǎn)能是組建海量衛(wèi)星巨型星座的兩大前提。

從火箭發(fā)射的角度來說，要發(fā)展低成本重型運(yùn)載火箭技術(shù)，通過一箭多星和火箭回收等技術(shù)方式提供高資源利用率，降低發(fā)射成本。

從地面設(shè)備的角度來說，技術(shù)難點(diǎn)主要集中在衛(wèi)星通信天線、衛(wèi)星終端、射頻芯片這些領(lǐng)域。

從對衛(wèi)星的管理角度來說，需要發(fā)展巨型星座運(yùn)行管理技術(shù)。

夏旭

衛(wèi)星制造：在硬軟件研制配備和集成測試時(shí)需兼顧低成本和高性能。進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用輕量化材料和組件，開發(fā)高效的太陽能電池板和能源管理系統(tǒng)。

火箭發(fā)射：研發(fā)載荷容量更大、發(fā)射成本更低、可重復(fù)使用的火箭是需要克服的技術(shù)挑戰(zhàn)。此外，部署高密度的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也意味著高負(fù)荷的發(fā)射頻率，如何加強(qiáng)火箭制造、發(fā)射設(shè)備和發(fā)射流程的穩(wěn)定性和安全性也是不可回避的問題。

地面設(shè)備：低成本、低功耗、小型化、高性能的終端與芯片制造技術(shù)瓶頸亟須突破。與此同時(shí)，地面信關(guān)站的合理部署對于衛(wèi)星服務(wù)的持續(xù)性至關(guān)重要，基站等地面移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施也需要進(jìn)行軟件的升級和空口協(xié)議增強(qiáng)以促進(jìn)星地融合。

衛(wèi)星監(jiān)管：包括頻率和軌道資源的提前部署和申請及使用規(guī)則的制定、對于非本國衛(wèi)星系統(tǒng)的管理、衛(wèi)星碰撞規(guī)避和通信干擾控制等。

主持人：關(guān)于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，您還有何其他補(bǔ)充的觀點(diǎn)？請簡單做個(gè)介紹。

林寶軍

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以看作“天上的一張網(wǎng)”，它基于衛(wèi)星通信技術(shù)，可以接入互聯(lián)網(wǎng)，為全球范圍內(nèi)的用戶提供高帶寬、靈活便捷的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。因此，各國都在全力建設(shè)這張“網(wǎng)”�？梢哉f，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展大勢之所趨，未來，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等都將與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)密不可分。此外，很多人認(rèn)為衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有延遲，這對于有時(shí)間差的系統(tǒng)來說很難應(yīng)用到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，但其實(shí)不然。以自動(dòng)駕駛為例，兩個(gè)看似不相關(guān)的領(lǐng)域，但實(shí)際上存在一定聯(lián)系。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，可以為自動(dòng)駕駛車輛提供可靠的導(dǎo)航、交通信息和車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，幫助實(shí)現(xiàn)更加安全、高效和智能的自動(dòng)駕駛。

鄧中亮

我國的通信網(wǎng)絡(luò)是以運(yùn)營商為主導(dǎo)力量完成建設(shè)的，國家對于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也同樣成立了中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)公司來主導(dǎo)建設(shè)。但是，借鑒我國在4G、5G時(shí)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，搞活民用市場是非常必要的。對此，需要盡快明確和公布我國的衛(wèi)星通信規(guī)劃頻段以及通信體制，對于產(chǎn)業(yè)鏈中上游的企業(yè)需要扶持和引導(dǎo)，對于商業(yè)航天需要統(tǒng)籌和規(guī)劃。在保證國家安全的前提下，釋放民用資本的力量，對諸如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)共享一定的載荷和頻譜資源，充分發(fā)揮群智的效應(yīng)和體制優(yōu)勢。

韓健

近年來，全球低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提速，相繼提出Starlink、OneWeb、Project Kuiper、Lightspeed、O3b等一系列星座計(jì)劃。美國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用化代表企業(yè)SpaceX等已經(jīng)搶占全球低軌衛(wèi)星星座部署的制高點(diǎn)。當(dāng)前，“星鏈”提供的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)已在個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域取得成功，截至2023年5月，其“星鏈”全球用戶數(shù)超過150萬，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)已覆蓋美國、加拿大、英國、德國、新西蘭、澳大利亞、意大利等56個(gè)國家，事實(shí)上已形成相對明晰的標(biāo)準(zhǔn)及商用模式，這給我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及下一代通信標(biāo)準(zhǔn)制定帶來挑戰(zhàn)�；�于此，學(xué)習(xí)代表性企業(yè)的技術(shù)、業(yè)務(wù)及商業(yè)創(chuàng)新模式，充分發(fā)揮我國高軌、中軌和低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的特色與優(yōu)勢，統(tǒng)籌各方資源打造中國版“星鏈”，對于全面加快我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用化進(jìn)程意義重大。

胡軍

實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)突破和持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)在于全方位的應(yīng)用。在國內(nèi)地基互聯(lián)網(wǎng)占據(jù)優(yōu)勢地位的情況下需要開辟更多特有的應(yīng)用場景，支撐衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)克服技術(shù)難點(diǎn)，為陸地、空中和海洋提供基于衛(wèi)星的信息綜合服務(wù)。在國際上，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在海外運(yùn)行還需克服來自海外企業(yè)的激烈競爭和復(fù)雜的地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。為了落實(shí)和推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略部署，需要加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，完善法規(guī)政令制定，充分調(diào)動(dòng)國企、民企以及產(chǎn)學(xué)研用多方主體積極性，構(gòu)建完備的產(chǎn)業(yè)鏈，培育自主可控的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加快安全保障機(jī)制和全方位管控體系建設(shè)，制定低軌道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地基移動(dòng)通信網(wǎng)、中高軌道衛(wèi)星網(wǎng)協(xié)同發(fā)展策略，同時(shí)盡快布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)“走出去”戰(zhàn)略，加強(qiáng)國際合作，提高我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的全球業(yè)務(wù)水平。

夏旭

短期來看，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)并不能取代地面網(wǎng)絡(luò)，兩者是優(yōu)勢互補(bǔ)、相互支持的發(fā)展模式。一方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)尚處于應(yīng)用初期，由于傳輸距離長、鏈路損耗大等原因，尚無法達(dá)到5G通信的性能要求，也不能完全適應(yīng)高密度人群，而地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)從1G迭代到5G，已經(jīng)具備較為成熟完善的技術(shù)，在各行各業(yè)、各種復(fù)雜場景下都得到了應(yīng)用；另一方面，地面網(wǎng)絡(luò)能為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供先進(jìn)的蜂窩網(wǎng)技術(shù)，助其解決容量、移動(dòng)性等相似方面的問題，借助衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，地面網(wǎng)絡(luò)基站則能實(shí)現(xiàn)按需低成本布站，二者合力將產(chǎn)生巨大的力量，為打造空天地一體化網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。從國內(nèi)外衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程可以看出，總體趨勢是通信形態(tài)從專用衛(wèi)星電話采用專用協(xié)議通信轉(zhuǎn)向與地面網(wǎng)絡(luò)合作實(shí)現(xiàn)大眾手機(jī)可直連衛(wèi)星，業(yè)務(wù)模式從定位、短信發(fā)展到語音、數(shù)據(jù)，未來可能將進(jìn)一步支持超高清圖像和視頻，以及衛(wèi)星走向批量化生產(chǎn)，構(gòu)建完備產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。

主持人林寶軍

本期，嘉賓圍繞“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”這一主題做了多方面的探討，從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)給人們帶來的改變到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景再到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突破難點(diǎn)，各位嘉賓從不同角度展現(xiàn)了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，使大眾對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有了進(jìn)一步的了解�，F(xiàn)如今，隨著科技的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用場景將會越來越廣。雖然存在一些技術(shù)難點(diǎn)，但是隨著科技的不斷進(jìn)步和優(yōu)化，我們相信，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將會在未來的發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用，為人們的生活和工作帶來更多的改變和便利。

本文為（節(jié)選），更多觀點(diǎn)請參閱《廣播電視網(wǎng)絡(luò)》2023年第9期《論場》