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星座卫星系统对卫星市场的影响冲击(上) 发布时间:2018/12/11 10:56:00

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世界上大的、知名的卫星运营商都认为宽带服务将是卫星通信市场的一个巨大的商机,但同时也给他们带来了巨大压力。对日益增长的高速互联网宽带连接的需求似乎正将传统的通信卫星加速淘汰出局,并引发了全行业对日益强大的高通量通信卫星(HTS)的热烈追捧。HTS的出现使得宽带的价格下降得如此之快,似乎为整个行业带来了新的发展机会,但同时也引来了各种低轨通信卫星的竞争。据Northern Sky Research的一项研究表明,在过去的两年里,卫星宽带的价格下降了35%到60%,并将持续下降到明年,而且几乎不太可能出现反弹。

在过去,为保证长久的行业领先地位,并使同步通信卫星能够正常在轨运行15年以上,经验丰富的运营商在决定投资2亿或更多美金建造新的同步通信卫星的时候,会非常谨慎,尽量采用各种成熟的技术,再加上从开始建造到发射一颗通信卫星一般需要两到四年的时间,这种谨慎的、长期资产性质的考虑,在某种程度上却使得卫星在入轨之前在技术上就已经过时了。

长期以来,主导着卫星通信业务的一直是这种大型的、技术更新缓慢的同步通信卫星项目。而卫星运营商最大的收入来源则是利用这种卫星在15年里通过不间断地传输电视广播节目获得的。

但是宽带应用则完全是另外一种景象。

大型地球静止卫星的主导地位即将受到新兴的巨型星座卫星的考验——这些巨型星座卫星,是以极低的高度环绕地球运行的,由成百上千颗相对较小的卫星组成。这些由OneWeb、SpaceX、Telesat和其他公司建造的中、低轨道宽带卫星,建造成本低,即使损失一到两颗也可以接受。并且可以实现全球覆盖范围,并接近光纤通信的传输速度。而位于地球同步轨道的传统卫星系统,由于无线电信号需要传输72000公里往返于卫星和地球之间,会带来一定的传输延迟。虽然这种延迟是以毫秒为单位的,但这种延迟却是自动股票交易、网络游戏和Skype视频聊天等应用无法接受的。

巨型星座卫星系统自身也需要面对很多挑战,包括快速增长的宽带市场将如何发展、如何降低卫星接收机的成本使得最需要的人也能承受、如何克服数字鸿沟等等一系列不确定性问题。

 

区别于同步静止轨道,为获得更快的连接,巨型星座轨道卫星将在离地球较近的轨道上运行。这些近距离轨道意味着需要更多数量的卫星以获得同传统通信卫星相同的覆盖面积,从而极大地推动了卫星生产和发射产业的发展。新型的星座运行方式也意味着卫星公司需要在展开业务的国家获得新的监管批准。但这些都阻止不了人们对LEO和MEO宽带卫星业务的热情与投资。

据Northern Sky Research称,至少有10家公司正计划在非同步静止轨道上建造100颗或以上的宽带通信卫星。这些企业大多都预期在未来五年内完成第一代星座卫星通信系统。

分析人士一致认为,在非地球静止轨道上出现的巨型星座,有可能改变卫星互联网的应用模式。但在巨型星座系统建成之前,没有人确切地知道将如何实现。因此,为降低运营上的风险,一些卫星运营商通过持有新星座系统的股份来对冲可能面临的风险;而另一些公司则通过购买大型的,但是具有更多灵活性以及大吞吐量的通信卫星来应对;有些运营商则两种方式都采用。

 

卫星运营商的动作

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一颗属于 Telesat的由SSTL制造的低轨 LEO 原型卫星,一月份由印度PSLV火箭发射

 

传统的卫星回报计算方式可能已经完全不适合现在的形势,有分析家指出:“(技术)变化如此之快,以至于服务期为5、7、10年的宽带卫星基本上都是你想要的,你不希望有一个15或20年的宽带卫星,就像你不想要一台20年前的笔记本电脑一样。

Avanti通信就是一个很好的例子。去年12月,这家陷入困境的英国卫星运营商表示,两颗新的卫星——一颗是在过去五年内发射,另一颗是在过去七年内发射——已经几乎完全无法与稍微新一点的系统竞争。

WildBlue是另一个例子。2004年Viasat以5.70亿美元的价格收购了该公司,当时该公司的用户约为40万人,营收为2亿美元,而到2014年,用户数字已缩减至 10万人,营收也只有8000万美元。鉴于ViaSat想要进入消费者宽带领域,对WildBlue的收购更多是出于战略意义的考虑, 但目前很难看出如何能给公司带来应有的回报。”

一些卫星运营商也在地球同步宽带卫星上加倍投入。

欧洲通信卫星公司正投资于新的名为“量子“的卫星系统,可以通过改变波束覆盖形状,大小和功率等手段以满足用户不断变化的传输容量需求,(上周,欧洲通信卫星公司首次订购了LEO小型卫星系统,但Tyvaki提供的纳星系统主要应用于窄带,物联网应用,而非宽带卫星系统)。

处于竞争中的美国卫星宽带供应商休斯和ViaSat,都计划在2020年后发射大容量的地球同步卫星。——EchoStar 24/木星-3将提供500G的传输能力。而ViaSat-3将至少提高一倍。

其他的一些大型卫星运营商,包括Intelsat、SES和Telesat,正投资于为宽带连接而建的非同步轨道卫星系统。

 

宽带浪潮

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OneWeb的首批卫星将在法国的一家空客工厂组装,然后生产转移到佛罗里达州的OneWeb卫星工厂

 

OneWeb早期是成立于2012年的WorldVu Satellites公司,2015年公司从空客、可口可乐和维珍集团等重量级公司获得了5亿美元的投资并取得了巨大的发展,并更名为One Web。

2015年,SpaceX因为在西雅图设立了一家工厂以专为 “Starlink”星座系统建造了大约4500个宽带卫星而获得了新闻界的广泛关注。

2016年,OneWeb在软银领投又获得了一轮12亿美元投资。SpaceX目前专注于建造和发射火箭,但拒绝透露更多关于星座系统的信息。

与此同时,OneWeb向美国监管机构提交了许可申请,并引发了一大批其他公司的申请热潮,这些公司希望联邦通信委员会知道,他们也有从非同步轨道进行宽带传输服务的计划。 

OneWeb的首批卫星将在法国的一个空客工厂组装,而后的900颗卫星的将转移到专门建造的即将开业的位于佛罗里达州OneWeb卫星工厂生产。

SpaceX和Telesat已经在轨道上拥有了LEO原型实验宽带卫星。1月12日,Telesat 1号卫星在印度的PSLV火箭发射。2月22日,SpaceX在一枚猎鹰9号火箭上,将两颗实验卫星——Tintin A和Tintin B发射升空。

而OneWeb则宣布将利用阿利亚纳斯的联盟号火箭于今年5月发射第一颗卫星。

到2019年,SpaceX和OneWeb预计将进行定期发射,不断地将卫星送入轨道。

Telesat计划在今年晚些时候为其120颗卫星的星座选择一家制造商,并在2020年开始发射。

LeoSat正在与泰利斯阿莱尼亚空间公司合作,计划生产一个78到108颗卫星的网络。 

此外,还有更多的互联网星座,比如中国的300颗卫星的鸿雁星座,以及波音的近3000颗卫星。