說起LEO(低地球軌道)衛(wèi)星,現(xiàn)在鋪天蓋地的是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),實(shí)際上,真正捷足先登的全球化LEO星座是導(dǎo)航衛(wèi)星,就是GPS前生,稱為“子午儀”系統(tǒng)。而要說到全球衛(wèi)星通信系統(tǒng),那就要數(shù)“銥星系統(tǒng)”,以66顆衛(wèi)星覆蓋全球,銥星系統(tǒng)原先是美國摩托羅拉公司設(shè)計(jì)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。目前,銥星是一家全球衛(wèi)星通信公司,在地球上的任何地方提供語音和數(shù)據(jù)服務(wù)。憑借其衛(wèi)星星座,銥星的網(wǎng)絡(luò)將世界上最偏遠(yuǎn)地區(qū)的人員和設(shè)備連接起來,并且如同離家近在咫尺。按照原先設(shè)計(jì),它的天上部分是運(yùn)行在7條軌道上的衛(wèi)星,每條軌道上均勻分布著11顆衛(wèi)星,組成一個(gè)完整的星座。它們就像化學(xué)元素銥(Ir)原子核外的77個(gè)電子圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)一樣,因此被稱為銥星。后來經(jīng)過計(jì)算證實(shí),6條軌道就夠了,于是,衛(wèi)星總數(shù)減少到66顆,但仍習(xí)慣稱為銥星。 銥星系統(tǒng)于1996年開始試驗(yàn)發(fā)射,計(jì)劃1998年投入業(yè)務(wù),總投資為34億美元,設(shè)計(jì)使用壽命為5年,銥星系統(tǒng)提供的用戶業(yè)務(wù)有:移動(dòng)電話(手機(jī))和數(shù)據(jù)。銥星系統(tǒng)已突破了星間鏈路等關(guān)鍵技術(shù)問題,系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與規(guī)程已初步建成,系統(tǒng)研究發(fā)展的各個(gè)方面都取得了重要進(jìn)展,全世界幾十家公司都參與了其計(jì)劃的實(shí)施。這些情況表明,從技術(shù)角度看銥星計(jì)劃的確立、運(yùn)籌和實(shí)施是成功的。當(dāng)摩托羅拉公司費(fèi)盡千辛萬苦終于在1998年11月1日正式將銥星系統(tǒng)投入使用時(shí),命運(yùn)卻和摩托羅拉公司開了一個(gè)很大的玩笑,傳統(tǒng)的手機(jī)已經(jīng)完全占領(lǐng)了市場(chǎng),由于無法形成穩(wěn)定的客戶群,使銥星公司虧損巨大,連借款利息都償還不起,摩托羅拉公司不得不將曾一度輝煌的銥星公司申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù),在回天無力的情況下,只好宣布即將終止銥星服務(wù)。 技術(shù)上先進(jìn)的銥星,在市場(chǎng)上遇到了麻煩,需求在哪里,贏利在何方,叫天天不應(yīng),呼地地不靈,市場(chǎng)需要生態(tài),市場(chǎng)就是那么無情。摩托羅拉公司正式通知銥星電話用戶,到1999年3月15日,如果還沒有買家收購銥星公司并追加投資,銥星的服務(wù)將于美國東部時(shí)間3月17日23點(diǎn)59分終止銥星。3月17日,銥星公司正式宣布破產(chǎn),從正式宣布投入使用到終止使用不足半年時(shí)間。 第一代銥星系統(tǒng)是將昂貴的新興領(lǐng)域(低軌衛(wèi)星)應(yīng)用到傳統(tǒng)市場(chǎng)(電話)以至鎩羽而歸的反面教材。當(dāng)年摩托羅拉公司及其合作者試圖在破產(chǎn)法庭拍賣這些衛(wèi)星,標(biāo)價(jià)定為1000萬美元(也就是說,原先投資的1美元如今只剩0.2美分),盡管報(bào)價(jià)超低還是無人問津。當(dāng)時(shí)幾乎所有人都認(rèn)為衛(wèi)星自毀程序的啟動(dòng)已是勢(shì)在必行。就在這緊要關(guān)頭,科盧西介入了交易。首先他費(fèi)盡口舌,說服美國政府批準(zhǔn)他擁有這些衛(wèi)星。然后他做了筆好買賣,獲得了國防部為期5年、每年3600萬美元的合同,為2萬名政府雇員提供不限時(shí)的通信服務(wù)。這3600萬美元差不多相當(dāng)于銥星公司年運(yùn)營(yíng)成本的一半??票R西向摩托羅拉公司等債權(quán)人出價(jià)2500萬美元收購這些衛(wèi)星。他憑著三寸不爛之舌從倫敦的勞埃德保險(xiǎn)社獲得了20億美元的責(zé)任險(xiǎn)保單,以防衛(wèi)星脫離軌道撞到地表物體造成損失。科盧西最終說服國防部動(dòng)用了其鮮為人知的權(quán)力,即補(bǔ)償私人公司為維護(hù)國家安全利益所蒙受的損失。這樣一來,即使出現(xiàn)勞埃德保險(xiǎn)社的保單未能涵蓋的衛(wèi)星事故,那也不會(huì)影響到摩托羅拉公司。這件事解決后,摩托羅拉公司在2000年年底將所有權(quán)轉(zhuǎn)讓給科盧西及其贊助人,并出售了銥星公司的66顆在軌運(yùn)行衛(wèi)星和12顆在軌備用衛(wèi)星。銥星系統(tǒng)的賣點(diǎn)在于其革命性的設(shè)計(jì),即確保任何時(shí)刻總會(huì)有一顆衛(wèi)星在通話者的上方。還有其高性能、低成本、時(shí)效性。還有衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和如今馬斯克的星鏈的概念萌芽。除了語音通話之外,科盧西還想利用衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)。摩托羅拉公司的高管對(duì)他的想法不以為然,聲稱分析報(bào)告表明“數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無足輕重″。2001年6月,科盧西開始提供速度為2. 4kbps的互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)。兩年后,銥星系統(tǒng)開始提供短信服務(wù),每條短信最多2000個(gè)字符(1.6萬字節(jié))。銥星公司的純數(shù)據(jù)收發(fā)裝置價(jià)格從800美元降到了250美元。于是,需要從邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)送短信的客戶群浮出水面,這包括跟蹤鯨魚遷徙的科學(xué)家、管理風(fēng)力發(fā)電的公用事業(yè)公司以及希望船員擁有落水警報(bào)的航運(yùn)公司等等。2004年7月,銥星公司的營(yíng)運(yùn)收入(扣除利息、稅收和折舊前的收入)扭虧為盈,更是突破了1億美元。目前該公司數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入差不多和語音業(yè)務(wù)收入持平,而且這項(xiàng)業(yè)務(wù)以后還會(huì)賺得更多。 銥星公司曾經(jīng)一度操作iGPS的概念,現(xiàn)在又推進(jìn)衛(wèi)星授時(shí)定位(STL)業(yè)務(wù),也非常成功。日前,銥星通信公司宣布將其衛(wèi)星授時(shí)和定位(STL)服務(wù)的商業(yè)可用性擴(kuò)展到歐洲和亞太地區(qū)的部分地區(qū)。這種擴(kuò)張是由不斷增長(zhǎng)的需求推動(dòng)的,旨在提供一種替代的定位、導(dǎo)航和授時(shí) (PNT) 解決方案,以保護(hù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施免受 GPS 和伽利略被欺騙和干擾時(shí),仍然保障服務(wù)。銥星STL服務(wù)能夠在全球范圍內(nèi)運(yùn)行,旨在確保授時(shí)系統(tǒng)的保真度,其信號(hào)比GPS強(qiáng)大1000倍。這使得它特別適合室內(nèi)使用,無需屋頂天線,為交通、能源電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、電信網(wǎng)絡(luò)和金融服務(wù)等行業(yè)提供安全且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。 市場(chǎng)需求與拓展。此前,歐洲和亞洲部分地區(qū)的GPS干擾和欺騙活動(dòng)大幅增加,對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成嚴(yán)重威脅。新推出的STL服務(wù)將由銥星在這些地區(qū)的合作伙伴進(jìn)行銷售,幫助保護(hù)基本系統(tǒng)并提高運(yùn)營(yíng)安全性和效率。銥星公司首席執(zhí)行官M(fèi)att Desch表示:“我們認(rèn)識(shí)到全球依賴GNSS的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施面臨的威脅,以及我們盡快部署對(duì)抗措施的責(zé)任。他強(qiáng)調(diào)了擴(kuò)大STL服務(wù)市場(chǎng)可用性的重要性,特別是在銥星收購Satelles之后。STL解決方案設(shè)計(jì)為體積小、經(jīng)濟(jì)高效且易于安裝,技術(shù)合作伙伴越來越關(guān)注新市場(chǎng)。這些解決方案可以集成到現(xiàn)有的依賴GNSS的系統(tǒng)中,也可以作為獨(dú)立單元使用。 全球影響力和未來計(jì)劃。隨著授權(quán)的擴(kuò)大,銥星STL現(xiàn)在可以被北美、歐洲部分地區(qū)和亞太地區(qū)的公司購買。該公司計(jì)劃繼續(xù)擴(kuò)大與培訓(xùn)銷售和支持人員,以進(jìn)一步擴(kuò)大該服務(wù)的全球影響力。銥星致力于增強(qiáng)PNT解決方案,這表明其積極主動(dòng)地應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的威脅并支持全球關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。隨著需求的持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)張。 全球覆蓋、功能強(qiáng)大、持續(xù)性強(qiáng) 。銥星組織在定位、導(dǎo)航和授時(shí) (PNT) 服務(wù)中所需的一切,以及準(zhǔn)確描述 STL(衛(wèi)星授時(shí)和定位)的所有詞語。Satelles 的 STL 使用低地球軌道 (LEO) 衛(wèi)星為全球客戶提供定位、導(dǎo)航和授時(shí) (PNT) 服務(wù)。STL的獨(dú)特之處在于,它是當(dāng)今唯一使用LEO信號(hào)的PNT,該信號(hào)更強(qiáng)大,非常安全,并且在全球范圍內(nèi)可用。高功率信號(hào)通過進(jìn)入 GPS 信號(hào)受阻或降級(jí)的挑戰(zhàn)性環(huán)境(包括室內(nèi)和有封閉環(huán)境)來補(bǔ)充 GPS(和其他 GNSS)。衛(wèi)星復(fù)雜、重疊的波束模式,結(jié)合信號(hào)認(rèn)證技術(shù),使STL能夠提供與眾不同的可信時(shí)間和定位能力。此外,STL 易于部署和連接,節(jié)省時(shí)間和金錢,同時(shí)提供可靠和精確的 PNT。 強(qiáng)大的信號(hào)。STL廣播比中地球軌道(MEO)的GPS衛(wèi)星強(qiáng)得多,這要?dú)w功于LEO衛(wèi)星的接近(比GNSS衛(wèi)星近25倍)和獲得專利的信號(hào)編碼增益。信號(hào)通過獨(dú)特的高功率通道傳輸。當(dāng)與LEO的接近度和信號(hào)編碼增益相結(jié)合時(shí),STL廣播產(chǎn)生的信號(hào)比任何GNSS信號(hào)都強(qiáng)1,000倍(30 dB)。 全球可用性。由66顆極軌LEO衛(wèi)星組成的創(chuàng)新網(wǎng)狀架構(gòu)在太空中形成了一個(gè)高效而靈活的全球網(wǎng)絡(luò),以確保在任何地方(包括城市和農(nóng)村地區(qū),以及跨越海洋、空中和極地地區(qū))提供強(qiáng)大的時(shí)間和位置服務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)安全。交聯(lián)提供了關(guān)于整個(gè)星座的連續(xù)軌道和時(shí)間信息,即使大多數(shù)星座不在視野中。重疊的點(diǎn)波束提供特定于位置的鍵,這些鍵經(jīng)常更改以提前廣播不可預(yù)測(cè)的信號(hào),從而提供無與倫比的安全性。 連續(xù)信號(hào)。使用STL,可以從天空中的任何地方獲得連續(xù)信號(hào)。LEO衛(wèi)星以大約17,000英里/小時(shí)的速度飛行(8分鐘的地平線到地平線凌日),由于多普勒效應(yīng)導(dǎo)致載波頻率變化。由于衛(wèi)星快速穿越軌道,天空中的視角不斷變化,這使得STL傳輸甚至可以到達(dá)最具挑戰(zhàn)性的定位接收器。這些只是 STL 的一些屬性,有助于改進(jìn)多徑并避免 GPS/GNSS 固有的許多誤差源。 LEO PNT的好處。GPS和其他GNSS主要在中地球軌道(MEO)運(yùn)行。其他解決方案(如LEO衛(wèi)星、地面無線基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳輸和機(jī)會(huì)信號(hào))是保護(hù)PNT依賴系統(tǒng)的運(yùn)行,確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的生存能力和彈性,以及保持政府部門連續(xù)性要求的基本應(yīng)急能力。STL屬于LEO衛(wèi)星類別。LEO星座具有與MEO系統(tǒng)不同的操作特征和性能特征,例如增加的信號(hào)強(qiáng)度和增強(qiáng)的安全性。基于LEO的解決方案覆蓋了地球上的每一個(gè)地方。Satelles在LEO星座中擁有多顆衛(wèi)星,除了精確授時(shí)外,還提供3D位置信息。這與廣域地面PNT系統(tǒng)形成鮮明對(duì)比,尤其是那些依賴地面無線基礎(chǔ)設(shè)施的PNT系統(tǒng),后者只能提供2D定位,而不需要部署大量的補(bǔ)充基礎(chǔ)設(shè)施來支持3D。與其他非衛(wèi)星技術(shù)相比,LEO PNT也具有優(yōu)勢(shì)。例如,與PNT的地面射頻(RF)源相比,STL在全球范圍內(nèi)可用,不需要逐個(gè)城市部署基礎(chǔ)設(shè)施。此外, LEO PNT 服務(wù) 像 STL 它不容易受到物理攻擊,例如可能針對(duì)廣播塔的攻擊。 并非所有形式的LEO PNT都是相同的。由于低地球軌道 (LEO) 小型衛(wèi)星航天器的出現(xiàn),衛(wèi)星市場(chǎng)正在迅速增長(zhǎng),該航天器的發(fā)射和運(yùn)行成本低于中地球軌道 (MEO) 或地球同步軌道 (GEO) 中的高空衛(wèi)星。然而,LEO衛(wèi)星星座在信號(hào)工程、功率、地理覆蓋以及向最終用戶提供可信賴的PNT的能力方面存在巨大的多樣性。 STL 自 2016 年以來一直持續(xù)運(yùn)營(yíng),并且仍然是當(dāng)今市場(chǎng)上唯一商用的 LEO PNT 來源。STL 信號(hào)經(jīng)過專門設(shè)計(jì),可提供高質(zhì)量且完全可靠的 PNT。此外,Satelles 還通過專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、強(qiáng)大的地面網(wǎng)絡(luò)、專家的技術(shù)支持和客戶服務(wù)能力以及多種接收器選項(xiàng),將 STL 作為一項(xiàng)綜合服務(wù)提供。正如一些專家所指出的那樣,LEO不是一種技術(shù);相反,它是太空中的一個(gè)社區(qū),支持多個(gè)技術(shù)平臺(tái),每個(gè)平臺(tái)都可以有自己獨(dú)特的功能,也就是說,平臺(tái)還可以搭載其他多種多樣的有效載荷,進(jìn)行各不相同的專項(xiàng)或者說是專業(yè)性服務(wù)。 |
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