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空间网络[第4弹]看起来最靠谱的空间互联网创业公司-OneWeb | 晟宇说

2017-04-05 GeoTalks

作者 | 张晟宇      授权发布      编辑 | GeoTalks


最近几年空间互联网领域又风起云涌。Google、Facebook、SpaceX这些“独角兽”公司都先后宣布自己在这一领域雄心勃勃的计划。


具体的情况大家可以出门左转看我之前写过的背景介绍文章:

空间网络[第3弹]中科院开放日科普讲座

空间网络[第2弹]从铱星说起

空间网络[第1弹]


之前介绍了整个空间互联网的基本概念与最为活跃的参与者,以及铱星这个历经失败到成功的经典案例。


今天要隆重介绍的是当下最被看好的空间互联网创业公司OneWeb公司,以及他720颗卫星的低轨道空间组网计划,这个系统的建成将实现对偏远或者互联网基础设施建设落后的地区提供价格适宜的网络连接,从而实现了对世界每个角落的覆盖。




这个OneWeb公司的创始人Greg Wyler已经成功的创立了卫星互联网公司O3b,坐拥12颗赤道上发的MEO(距离地面8000km)卫星,并成功地在系统建成的第一年就超额完成了1亿美金的财政目标。所以在所有空间互联网的竞争中最被看好。


本文主要信息来源

http://oneweb.net/  

http://www.space-airbusds.com/




1

OneWeb系统介绍


根据最新消息,OneWeb计划建造900颗卫星,其中有720颗卫星将被发射到1200km轨道以提供全球互联网连接。


OneWeb星座示意





OneWeb最大的特点包括:

——全球覆盖:保证了身处任何地点都能享受服务。与铱星一样,OneWeb采用了极轨轨道,所以也存在着两极上方卫星过于密集而低纬度地区分布稀疏的问题,所以O3b的成功算是提前为这个问题提供了解决办法。




OneWeb将720颗卫星布置在18个轨道面上,每个轨道面上每隔9度部署一颗卫星。



OneWeb卫星外观与基本参数


OneWeb卫星属于微卫星,只有150kg重,大小也和一台小型的冰箱相差无几。总共将生产900颗,除了部署的720颗,还有备用星。


每颗卫星设计了16个Ku用户波束,从而实现了对全球的无缝覆盖,使得不论何时身处何处,都能接收到OneWeb卫星提供的无线信号。


OneWeb波束覆盖示意


由于低轨道卫星的运动速度非常快,大概在7km/s水平,所以用户其实是在不断地更换通讯的卫星,通过波束的多重覆盖,可以使用户感觉不到这种“漫游”,保证通讯等质量。(说是这么说,效果还要拭目以待)



OneWeb官方声称通过Progressive Pitch技术能逐步改变 低轨道(LEO) 卫星信号发射的方向和电平值,因而能有效消除对同步轨道( GEO )卫星的干扰。

然而!


事实的结果是,GEO的影响还是很难避免的,需要GEO的卫星降低发生功率,所以还有很多需要协调的事情哦。



-2-

理智的运营策略


OneWeb的另外一个特点  

——B2B的通讯服务:OneWeb并没有像铱星一样提供小型化终端的解决方案,直接为用户提供移动连接,而是与网络运营商合作,通过社区进行网络服务的提供。



OneWeb卫星用户终端



通过社区网络来为覆盖区域提供网络连接。

也就是说,OneWeb是对现有的网络运营商提供在空间覆盖上经济可行的一套解决方案,由于其定位准确所以能顺利拿到5亿美元投资。

OneWeb主要的应用场景:


应急网络连接,全球通讯保障



高空高速低延迟宽带网络



通过车载终端提供200米覆盖的LTE网络



偏远地区家庭,学校固定网络,解决了光纤成本过高的问题



乡间无线网络运营



3

卫星大规模生产发射的革命性举措



OneWeb卫星将精简设计的理念发挥到了极致,但是面对2年后即将需要每天生产3-5颗卫星,每周生产20颗卫星的巨大产能要求,在航天界还是前所未有的。很多卫星甚至可能在生产出来的当天就被发射升空。



• La co-entreprise d’Airbus Defence and Space va consacrer 85 millions d’euros pour implanter en Floride une usine automatisée destinée à fabriquer près de 900 satellites
• Les satellites seront conçus à Toulouse et leur production en grande série y sera testée sur une ligne d’assemblage prototype OneWeb Satellites


如今OneWeb最大的合作方Airbus,在图卢兹的工厂已经动工,卫星的初步设计已经经过评审(PDR),所以很快工厂就要开工了。在图卢兹空客将首先完成10颗试验星的研制,同时研制高度自动化的机器人生产线单元,以及利用人工智能实现对生产流程的优化。


Toulouse与Florida工厂关系示意图



同时在佛罗里达的卫星工厂实施计划也提上了日程,并与佛州达成了协议。工厂面积(包括生产区、检测区、装配区等)占地约 14 亩,将来的900颗卫星就将在这里生产。由于生产流程高度自动化,只需要招募250名左右的技术人员。


佛罗里达工厂示意图



4

巨大的风险


发射风险




虽然商业航天现在异常繁荣,但是航天毕竟不是过家家,很多繁杂的流程看起来虽然耗费人力物力,但也是为了保证成功率与安全性。


生产风险

OneWeb签约了多家发射公司,而且卫星制造时间短,测试流程简单,所以埋下了很大的安全隐患。至今并没有了解到他们具体的卫星生产流程,这么短的研制周期,必然会带来很高的风险。而且这么短的时间生产如此之多卫星本身就是一件非常困难多事情,如果成功就是里程碑意义的事件。


变轨风险


OneWeb卫星只能通过卫星发射到500km轨道,从500km轨道使用电推进最终进入1200km轨道。然而在500km到1200km之间分布着大量的LEO卫星,这样必然将大大增加空间撞击的概率,造成双方巨大的损失以及大量碎片。所以一定会招来不少非议。


商业风险

O3b提供的网络填补性很明显,所以准确的定位使得该项目很成功,然而OneWeb其实存在要么运营成本过高、要么用户有限的问题。其巨大的规模必然容易和地面网络形成竞争关系,这样就有可能因为成本而败下阵来。




结语


OneWeb是一个让人心潮澎湃的伟大工程,希望他不仅仅是设想,同时希望他开创一种卫星全新的生产模式与运营理念。小编也相信不久的将来中国也将涌现出这样的企业。


本文部分图片来源于网络。


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。


链接:大”遥感时代

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