本刊記者 東方星
我國首顆移動通信衛星—天通-1的01星順利升空
本刊記者 東方星
2016年8月6日,我國用長征-3B火箭成功發射了天通-1的01星。該衛星是中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院負責研制的我國首顆大容量地球同步軌道移動通信衛星,技術指標與能力水平達到國際第三代移動通信衛星水平。它可為中國國土及周邊海域的各類手持和小型移動終端提供話音和數據通信覆蓋,填補了我國在衛星移動通信領域的空白,將在個人應用方面發揮重大作用,使我國進入衛星移動通信的手機時代,具有重要的里程碑意義。
天通-1衛星移動通信系統是我國自主研制建設的衛星移動通信系統,也是我國空間信息基礎設施的重要組成部分。該系統由空間段、地面段和用戶終端組成,空間段計劃由多顆地球同步軌道移動通信衛星組成。它主要為中國及周邊、中東、非洲等相關地區,以及太平洋、印度洋大部分海域的用戶提供全天候、全天時、穩定可靠的移動通信服務,支持話音、短消息和數據業務。
這次發射的天通-1的01星采用了我國成熟的東方紅-4衛星平臺(此前已有12顆衛星采用該衛星平臺),但同時也使得東方紅-4衛星平臺的能力得到進一步提升與擴展,在載荷及散熱能力等方面均實現了突破。其載重比達到了東方紅-4衛星平臺的領先水平。據天通-1的01星總設計師陳明章介紹,該衛星引入了三維數字化設計技術,采用了單機集成設計、混合集成電路等技術,集成多種信息處理功能,用一臺單機就可以實現過去多臺單機完成的任務,有效提高了衛星的效能。另外,天通-1衛星采用S頻段,該頻段信號傳輸損耗小,雨衰小,可以實現地面終端設備的小型化,便于攜帶,同時保證通信質量。
據衛星專家介紹,無源互調(PIM)是天線在大功率發射信號的同時,由于天線接收靈敏度高,所以發射信號時產生的雜波會落入接收通道,形成自身干擾,嚴重影響通信能力。如果該問題不解決,原本衛星可以同時支持5000條話音,由于無源互調問題存在,可能只能同時支持500條話音通話甚至更低。因此,低無源互調技術是當今國際宇航界共同關注的技術難題。在天通-1的01星研制過程中,研制團隊歷經艱苦攻關,終于完成了國際首次整星級無線無源互調試驗,驗證了載荷系統無源互調指標,滿足衛星任務要求,標志著我國這一技術處于國際領先水平。
移動通信衛星是可以為移動和便攜式終端提供通信的衛星,能為車輛、飛機、船舶和個人等移動用戶提供話音、數據等通信服務,并可以實現用戶終端的小型化、手機化。它能在發生類似汶川地震、2016年南方洪災等嚴重自然災害、地面通信設施嚴重受損時確保應急通信;也可實現對海洋、山區和高原等地區的無縫覆蓋,有效解決目前我國移動通信覆蓋不足的難題,對海上石油勘探開采、森林防護等通信能力提升有重要幫助;還能使乘坐飛機旅行時的上網交流成為可能。
由于受到地面基站覆蓋區域的限制,地面移動通信系統一般在邊遠山區、沙漠戈壁、森林、邊境等地區不能實現通信的全覆蓋。目前,我國地面移動通信覆蓋率不足國土陸地面積的10%,即使是像北京這樣的大型城市,地面移動通信覆蓋率也不足20%,像中國南海這樣廣闊的區域,地面移動通信就更難以實現全覆蓋。而有了移動通信衛星系統后就不存在這樣的限制,可以自上而下實現區域的全覆蓋,不受地形等因素的影響。
中國空間技術研究院通信衛星事業部部長周志成透露,在“十三五”期間,我國還將進一步提升衛星移動通信服務容量和覆蓋區域,實現衛星移動通信的規模化應用與運營,為國家“一帶一路”空間信息走廊建設與應用搭建重要的支撐平臺。預計,2025年前,我國移動通信衛星系統的終端用戶將超過300萬戶,用戶可以依賴我們實現個人通信、海洋運輸、遠洋漁業、航空客運、兩極科考及國際維和等方方面面的工作。其強大功能很快就會展現出來,能夠支持保密的話音通信、數據傳輸和視頻會議,能夠實現災難救援、海上救助和偏遠地帶救援,可以開展遠程教育、遠程醫療、廣播和直播等業務,也能夠為科考、勘探等高端商業用戶提供互聯網接入、個人移動通信等業務。
朱敏悅/本文編輯
China's First Mobile Communications Satellite Tiantong-1-01 Launched