宇航智科CEO關暉：衛星測控是航天產業的神經系統

4月23日，首屆中國航天大會·商業航天產業國際論壇在哈爾濱拉開帷幕，宇航智科CEO關暉出席會議並表示，衛星測控領域是一個細分領域，是整個航天產業的神經系統，它上要負責衛星安全運營，下要把衛星的數據正確、準確的傳輸下來，是航天產業鏈的一個重要環節。

同時，談到衛星測控有哪些難點時，她表示，傳統的衛星測控需要有測控頻率，對在軌衛星進行有效測控，還要建一個高性能的衛星測控中心和遍布全球的地面站等等，這些造成手續很繁瑣，測控費用高昂，不符合小衛星可控低成本的要求。她提出了互聯網+星座的運作新模式，無測站、無中心、無頻率申請，具體的思路是使用通信衛星星座對商業衛星進行測控，直接建立衛星管理者與衛星之間的聯繫，省去了地面站的建設，測控覆蓋率極大的拓展，頻率申請的難度問題也迎刃而解。

以下是關暉在大會演講內容整理：

關暉：衛星測控領域是一個細分領域，是整個航天產業的神經系統，它上要負責衛星安全運營，下要把衛星的數據正確、準確的傳輸下來，這就是航天產業的一個重要環節。

傳統的衛星測控需要有測控頻率，要保證在軌衛星測控的效率，還要建一個高性能的衛星測控中心和遍布全球的地面站等等，這些造成手續很繁瑣，測控費用高昂，不符合小衛星可控低成本的要求，我們提出了互聯網+星座的運作新模式，無測站、無中心、無頻率申請，具體的思路是使用通信衛星星座對商業衛星進行測控，直接建立衛星管理者與衛星之間的聯繫，省去了地面站的建設，測控覆蓋率極大的拓展，頻率申請的難度問題也迎刃而解。

利用互聯網雲技術，把測控功能分散到伺服器上，用戶可以在任何能上網地點操作衛星，新模式實現了衛星在有互聯網的情況下對衛星進行連接，實現全球測控。現在咱們說的商業小衛星，基本上都是近地衛星，衛星測控中心加全球建的地面站，包括遙感接收站，這個是比較典型的衛星測控系統的組成。一個地面站覆蓋大概是6000平方公里，在全球如果能夠對小衛星無死角的覆蓋要全球進行建站，建站的數量是很可觀的，資金量需要也是巨大的，比如說加拿大MDA公司分布在全球有50個測控站，同時頻率申請也是很頭疼的問題，衛星測控要進行頻率申請，確保每個使用的頻率時間、空間等方面跟其他的使用不衝突，不產生信號干擾。沒有是不允許發射的，最熱鬧的就是流氓衛星，沒有批准，自行上天，引起大家的投訴。

我們新的思路大概是從三個方面來考慮，一個是我們把商業衛星當成衛星使用者，它作為衛星使用終端，跟現有的衛星星座進行建立聯繫，通過衛星星座，和互聯網，把它傳送的數據放到雲伺服器上。二是一個衛星移動終端的使用只需入網註冊，無需頻率申請；三是利用移動互聯網雲技術，把測控中心功能分散到雲伺服器上，用戶可以在任意地點對衛星進行測控操作。

遍布全世界的用戶通過互聯網登錄到雲伺服器上，通過這樣的方式，建立用戶和衛星之間的操控連接，基本實現了無測站全覆蓋，無中心接入，同時簡化了測控對接，保證介面一致性。

衛星測控有三大任務，一個是數據接收，指令發送，衛星軌道測量。建立衛星與地面站之間的無線傳輸和跟蹤信道，這是一個本質，只要能完成這個本質，其實它就能夠完成衛星的測控。第二就是一定的測控覆蓋率，在需要的時候，能夠找到它，見到它，只要滿足這兩個條件，就可以完成衛星的測控。衛星測控站是在當時的技術條件下產生一個辦法，隨著技術的發展也不絕對。

這幾年，國外公司也進行了關於這方面技術的研究和實踐，包括通信衛星，美國從上世紀末開展了利用地球同步軌道的國防衛星通信系統和先進通信技術衛星對低歸衛星低成本通信的研究。理論上是可行的，但是也帶來一定的問題，比如說他對用戶衛星要求比較高。

2015年國際移動衛星組織（Inmarsat）與新加坡增值創新（AVI）公司聯合進行了利用海事衛星與近地軌道小衛星實時通信與控制技術驗證，其研發的L波段終端於2015年12月搭載6U立方星在Velox-2衛星，AVI公司通過Inmarsat-4星座向Velox-2衛星成功進行了指令發送和遙測接收試驗，通信速率200kbps。

美國OHB Technology公司從2000年以來，利用Rubin-1到Rubin-5衛星系列進行了使用Orbcomm系統和互聯網測控試驗。其中Rubin-1在5天的試驗時間裡，通過互聯網收到了1600條E-mail信息；Rubin-2完全使用互聯網和Orbcomm系統衛星測控，30%的信息可以在1分鐘內收到、 90%的信息可以在10分鐘內收到。

從2014年開始，美國NSL公司試驗利用Globalstar星座為低軌衛星提供測控服務，傳輸速率5.6Kbps，測控費用按時間計算，約合每位元組人民幣2分錢。2016年以來，NSL已經為20個以上的近地衛星提供了測控服務，應用結果表明這些衛星的測控可以完全無需地面站測控支持。我們算了一下，對於一個高度500公里，97度的衛星進行測控，覆蓋率大於30%，基本滿足測控需求。

我們通過跟蹤研究，得出以下結論：利用現有衛星星座可以有效地對近地衛星進行測控，其中高軌衛星對近地衛星測控，具有覆蓋率高、測控連續的優點，但遠距離增加了信號收發難度，因此測控終端的體積和發射功率都相對較大，適合於實效性和服務要求高的近地商業衛星測控；低軌衛星星座對近地衛星測控，距離近，可以使用低增益的全向天線和低功率放大器的微型終端，適合商業微納近地衛星的測控。

宇航智科衛星移動控制平台系統已經上台，但是有興趣可以到我們展台上看一下，可以實際操作一下，在完全進行商業化服務還是有技術公關，我們也在這方面進行深入的研發工作。比如說，軟體虛擬化技術，在現有雲平台上存儲虛擬化、網路虛擬化下，測控軟體虛擬化呈多個服務單元，實現服務資源的靈活聚集；近地衛星通過星座波束無間斷切換技術，近地衛星會穿過一個衛星的不同波束，為實現鏈路無間斷越區切換，針對不同多址通信方式，可以採用多接收機等等是我們研發的方向和需要解決的問題。這個是一個新型的課題，我們和世界同步。

來源：網易科技

商業航天，未來已來

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