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| 本文作者： 付靜 | 2020-07-08 18:29 |
百兆以上的高速率聯(lián)網(wǎng)，在萬米高空也能實(shí)現(xiàn)了。
2020 年 7 月 7 日，一架由青島流亭國際機(jī)場 T1 飛往成都雙流機(jī)場 T2 的青島航空 QW9771 航班順利完成了飛行任務(wù)。
這架飛機(jī)備受關(guān)注，不僅在于其成功實(shí)現(xiàn)了首航，還在于——作為我國第一架高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)，基于國內(nèi)首顆高軌道高通量通信衛(wèi)星「中星 16 號」，實(shí)現(xiàn)了我國民航史上第一次空中直播。
現(xiàn)階段，機(jī)上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有兩種：
地對空連接（ATG）：地面發(fā)射基站提供網(wǎng)絡(luò)信號；
衛(wèi)星連接：衛(wèi)星與地面網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
而一架高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)的核心自然是衛(wèi)星，因此我們先來了解一下 QW9771 航班的核心——中星 16 號。
中星 16 號衛(wèi)星，又稱實(shí)踐十三號衛(wèi)星，由中國航天科技集團(tuán)有限公司五院研制。
據(jù)悉，中星 16 號衛(wèi)星既是中國首顆高軌道高通量通信衛(wèi)星，也是國內(nèi)首顆（目前是唯一一顆）Ka 頻段高通量衛(wèi)星。
實(shí)際上，根據(jù)不同波段頻率，衛(wèi)星連接可分為 L 頻段、Ku 頻段和 Ka 頻段。所謂「Ka 頻段」（Ka band），又稱 30/20 GHz 波段，屬于電磁頻譜微波波段的一部分，頻率范圍為 26.5-40GHz。
這一頻段的特點(diǎn)有三，可用帶寬寬、干擾少、設(shè)備體積小。因此，這一頻段可適合于高速衛(wèi)星通信、千兆比特級寬帶數(shù)字傳輸、高清晰度電視（HDTV）、個人衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。
雷鋒網(wǎng)注意到，以往的互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)主要使用的是 Ku 頻段衛(wèi)星。
Ku 頻段（K-under band）頻率為：下行 10.7-12.75GHz，上行 12.75-18.1GHz。
可見，相比 Ku 頻段，Ka 頻段頻率更高。因此，在口徑相等的情況下，Ka 頻段天線的指向性更好，接收到的鄰星干擾更少，因此系統(tǒng)性能相對較高。
基于此，首次應(yīng)用 Ka 頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)的中星 16 號衛(wèi)星的信息傳送能力有大幅度提升，通信總?cè)萘砍^ 20G。
值得一提的是，中星 16 號衛(wèi)星的最高通信總?cè)萘砍^了我國之前所有通信衛(wèi)星容量的總和，可以說帶動了中國衛(wèi)星通訊技術(shù)的大飛躍。
正如中星 16 號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成曾在接受新華網(wǎng)采訪時所表示：
高通量衛(wèi)星的“通”，是通信的“通”，同時也叫高通吐量衛(wèi)星，意思是通信容量比以往衛(wèi)星有一兩個數(shù)量級的躍升。
據(jù)了解，這一衛(wèi)星于 2017 年 4 月 12 日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心搭載長征三號乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射，在軌壽命約為 15 年。
當(dāng)時，這一衛(wèi)星的發(fā)射過程涉及到了電推進(jìn)技術(shù)，而這也是我國首次采用電推進(jìn)技術(shù)的高軌衛(wèi)星，可以說是高軌衛(wèi)星領(lǐng)域的革命性技術(shù)突破，這也意味著我國衛(wèi)星激光通信技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
據(jù)周志成解釋：
電推進(jìn)技術(shù)的比沖為 3000 秒以上，是常規(guī)的化學(xué)推進(jìn)劑的 10 倍以上，可顯著縮減衛(wèi)星攜帶的推進(jìn)劑數(shù)量，因此對于衛(wèi)星減重和增加有效載荷有明顯的益處。
按照新華網(wǎng)的說法，這一衛(wèi)星意義不凡，實(shí)現(xiàn)了“五個首次”。除上述突破外，中星 16 號衛(wèi)星同時也實(shí)現(xiàn)了：
中國首次在高軌衛(wèi)星上搭載激光通信系統(tǒng)；
中國首次在高軌長壽命通信衛(wèi)星相關(guān)產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)百分百國產(chǎn)化，改變了長期依賴進(jìn)口的局面；
中國首次在衛(wèi)星上將技術(shù)試驗(yàn)和示范應(yīng)用相結(jié)合。
據(jù)了解，中星 16 號衛(wèi)星在軍事上的力量也不容小覷——一次可輔助 2 萬人規(guī)模的海陸空混合作戰(zhàn)，可在 1 秒內(nèi)將命令直接下達(dá)至單兵末端，是軍事行動中絕佳的通訊指揮衛(wèi)星。
正因?yàn)樯鲜鎏攸c(diǎn)，這顆衛(wèi)星被稱為“超級衛(wèi)星”。
有了“超級衛(wèi)星”的加持，QW9771 航班也開啟了互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)的新局面。
雷鋒網(wǎng)從航天科技集團(tuán)子公司、衛(wèi)星通信運(yùn)營商中國衛(wèi)通的官網(wǎng)了解到，即使是在萬米高空，QW9771 航班也可實(shí)現(xiàn)超過百兆的高速率聯(lián)網(wǎng)。在飛機(jī)平飛階段，乘客可以通過手機(jī)體驗(yàn)穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。據(jù)人民日報報道：
高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)通過數(shù)字化解決方案，可進(jìn)一步構(gòu)建包括移動端空中內(nèi)容娛樂、航旅出行服務(wù)、空中電商新零售等在內(nèi)的空中互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。
值得一提的是，QW9771 航班還進(jìn)行了我國民航史上第一次空中直播。
【與地面直播間視頻連線】
可見，QW9771 航班作為我國第一架高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)，打破了空中信息孤島。
不過，「互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)」并非是新鮮概念。
早在 2013 年 7 月 3 日，我國民航便首次提供了機(jī)上全球衛(wèi)星通訊互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，帶寬 864Kbps。
當(dāng)天，在由北京飛往成都的國航 CA4108 航班上，飛機(jī)飛至 3000 米高度時，機(jī)上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動打開，時任中國民航局局長李家祥還通過國航官方微博向網(wǎng)友發(fā)出了問候。
2013 年 10 月，美國聯(lián)邦航空管理局表示，絕大多數(shù)商業(yè)航班可承受來自便攜式電子設(shè)備的電波干擾，因此宣布“解禁”機(jī)上便攜式電子設(shè)備的使用。此后，不少國外航空公司已經(jīng)先后推出了空中互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
2018 年 1 月，中國民航局也發(fā)布了《機(jī)上便攜式電子設(shè)備使用指南》，大部分航空公司已放開在機(jī)上使用手機(jī)的限制（雷鋒網(wǎng)注：乘客必須打開飛行模式，若航班不提供空中 WiFi 服務(wù)，則依然處于空中信息孤島的狀態(tài)）。
而在國際范圍內(nèi)，為更多人所知的或許是國際著名航空設(shè)備制造商霍尼韋爾（Honeywell）波音 757 N757HW 測試機(jī)。
1983 年，這架飛機(jī)就已在東方航空首次投入飛行。后來，這架高齡飛機(jī)經(jīng)霍尼韋爾改造，成為了一個搭載前沿航空技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室，專門用來測試和演示各類技術(shù)。
值得一提的是，這架測試機(jī)采用的也是 Ka 波段衛(wèi)星，對此霍尼韋爾亞太區(qū)空管及互聯(lián)服務(wù)業(yè)務(wù)總監(jiān)那保羅表示：
對于航空公司來講 ，升級到 Ka 波段是大勢所趨。
測試機(jī)使用了霍尼韋爾的 JetWave 衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可為乘客提供可靠的機(jī)上 Wi-Fi 服務(wù)。
2017 年 5 月底，霍尼韋爾互聯(lián)網(wǎng)測試機(jī)開始了其跨越北美洲、歐洲、亞洲的世界巡展。7 月 7 日，測試機(jī)從天津飛往寧波，這也是在中國航段的唯一一段飛行任務(wù)。
3 年后的 7 月 7 日，我國首架基于 Ka 頻段高通量衛(wèi)星的高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)首航成功，不僅是我國衛(wèi)星領(lǐng)域的一次矚目應(yīng)用，也是互聯(lián)網(wǎng)+航空的一次飛躍。
引用來源：
http://www.chinasatcom.com/n782724/n782804/c2965816/content.html
https://mp.weixin.qq.com/s/pvTuCq9Vj0rWa1C2rm578w
http://www.xinhuanet.com//2017-04/13/c_1120799151.htm
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