【晟宇说】空间网络［第2弹］从铱星说起
作者 | 张晟宇
编辑 | GeoTalks
说到空间网络，不得不从铱星说起，虽然铱星计划算不上真正的空间网络，却是最具有借鉴与启发意义的。
说到铱星又得从手机的诞生说起。
1984年，第一台手机摩托罗拉的DyanTAC8000X诞生了，这台手机有一公斤多重，售价接近4000美金。
第一台手机和他的设计者RudyKrolopp
1985年的夏天，摩托罗拉的工程师Bary Bertiger带着老婆到加勒比的一个小岛上度假，由于没有电话，作为地产商等妻子错失了很多商业机会，于是说到如果不论身处地球的任何一个角落都能打电话多好。于是老婆的一句抱怨变成了Bary Bertiger的灵感，他开始策划起了一个能支持全球移动通信的庞大计划。
这让我不禁想起了Elon Musk在海边度假时，看《火箭推进原理》萌发创办SpaceX的想法。不得不说海岛真是一个伟大创意催生地啊。
1987年，摩托罗拉公司正式发布铱星计划。
铱星计划通过77颗低地球轨道（LEO）卫星来实现全球任意地点，任意时刻的移动通信。铱就是元素周期表上的第77个元素。
大家要记得这是八十年代，手机才诞生了2年多，所以这个计划无论怎么看都是疯狂而天才的。摩托罗拉的高层对Bary Bertiger这些工程师的支持也是实在让人感动了，这样庞大的计划是很多国家举全国之力也无法实现的。
所以伟大的公司都有着远大的梦想，铱星计划就是一个梦想计划，一个革命计划，一个有着改变社会，造福人类社会，有着远大前景的计划。
随着进一步的论证，最后发现66颗卫星就能实现预期效能，但是铱星这个名称保留了下来。
铱星通过星间链路（ISL Inter Satellite Link）实现了无需落地的全球移动通信。
铱星系统包括4个组成部分：卫星星座、系统控制段（SCS）、信关站（Gateway）和用户单元。
每一颗铱星可以形成48个波束（Spot Beam），66颗卫星组成一个覆盖全球的L频段蜂窝小区（波束）群，用于向移动用户提供业务。
系统控制计算路由，控制星座。卫星通过Ka波段与信关站通信，建立呼叫。用户覆盖手持终端、车载、舰载、机载终端等。
铱星的星间链路包括了同轨道面内的2条链路和分布两侧的异轨道面链路。
第一代铱星的设计也很巧妙，身型苗条，闪亮耀眼。每颗星质量670千克左右，功率为1200瓦，三轴稳定，每颗卫星的信道为3480个，服务寿命5至8年。
由于铱星的MMA天线反射性极高，在特定角度能反射太阳光形成耀眼光芒，甚至有爱好者群体专门跟踪拍摄这种“铱星闪光”。
从1987年正式提出计划，通过十年的努力，1997年5月5日第一颗铱星正式发射，短短的一年时间到1998年5月铱系统完全建成。并于1998年11月正式启动通信业务。
在一个工程师主导的公司的上下努力中，一个史诗级别的伟大工程有条不紊的完成了。
美国副总统戈尔用铱星电话给电话发明人贝尔的后人拨通了第一个电话。
然而戈尔首次通话仅仅 9 个月后，铱星公司就被迫提出了申请破产保护。 原因很多了，地面终端供应商产能不足，有的用户等了一年多才拿到电话。公关组织不当，首日数千个电话打来咨询，公关完全瘫痪，信关站的参与方太复杂不能统一协调等等。
不过真正的问题却是一个商业中最为重要的问题: 定位。原本铱星的定位是没有问题的，可是在铱星研发的这十年中地面蜂窝网络技术已经突飞猛进，之前预想的用户群体已经非常小了。而且和地面支持的移动通信比起来，铱星电话的使用也是非常的不方便，且不说笨重的终端，需要在开阔地通话，室内无法通话等等限制条件，使得铱星一出生就面临着被淘汰的窘况。
铱星眼看着要变成“流星”了。到现在铱星都是一个典型的商业失败案例。
铱星系统是将昂贵的新兴技术(低轨卫星)应用到传统市场(电话)以至铩羽而归的反面教材。
等一等，现在不是都有了铱星二代了么。如今铱星公司不仅仍在正常运营,而且还能赚钱 。
是的，因为故事有了峰回路转。
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就在卫星自杀程序注入前不久，拯救者科卢西出现了。这位私募经理出价2500万美元收购了这些卫星。 对的，你没有看错，是2500万美元，这个便宜就像是捡的。而对于摩托罗拉来说也许这是他们的解脱。
2000年，LLC全盘接收了Irridium。科卢西搞定了美国政府，获得了国防部为期5 年、每年 3600万美元的合同，为2万名政府雇员提供不限时的通信服务。 他力排众议，使得铱星提供看来没有前景的数据业务。
2001年3月铱星恢复了业务，并于2001年6月开始提供速度为 2.4kbps 的互联网连接服务。
2003年，开始提供短信业务。
2004年，扭亏为盈。
如今的铱星提供了多种多样的服务。
铱星系统的地面系统自动化程度很高，站点比起其他的移动通信系统也较少。
如今的铱星系统用户已经超过40万人，每天会话超过1200万次。
商业的重新定位，与配套的技术革新使得铱星计划东山再起。包括灵活多样的业务、巧方便的终端等。所以，伟大的技术，还要有伟大的商业来赋予其表现的舞台。
2007年，Irridium Next计划提出。随着2015左右第一代铱星相继退役，第二代系统将全面取代它。大家还记得第一代铱星的设计寿命吗？5年。结果却正常运行了15年。
铱星二代总的说来是一个比较低调的计划，比起动辄几千颗的计划，铱星二代保持了与第一代同样的星座构型，主要是做了能力升级与一些新业务的拓展。
铱星二代计划中我个人觉得比较有亮点多是M2M服务，也就是机器到机器的服务。这将帮助运营商监控远程资产，例如石油平台，以及在旅途中的轮船和车辆等。
此外，这一服务也逐渐被商业航空公司接受，用于在飞机上提供互联网和语音服务。如果获得实际应用，那么飞机乘客将没有必要在飞机飞行时再关闭手机。
二代铱星研制计划
铱星在推动着空间网络的发展，未来的空间网络却在等着新的革命性技术。
[未完待续]
张晟宇，毕业于法国图卢兹第三大学空间技术专业，中科院微小卫星创新研究院，卫星总体设计师。个人公众号：宇聊。