2015年1月24日是什麼星座
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“GW”巨型星座計劃曝光
“GW”星座的具體技術規劃，軌道與頻段資源爭奪戰
“GW”星座對中國未來及6G通訊發展的意義
“GW”巨型星座計劃曝光
早在2020年9月份，有一家
代號為“GW”的中國公司
，向國際電信聯盟（ITU）遞交了頻譜分配檔案。檔案中曝光了兩個名為
GW-A59
和
GW-2
的寬頻星座計劃，其計劃發射的衛星總數量達到
12992顆
。（見下圖 ITU申請）
（國際電信聯盟（ITU）關於 GW-A59檔案）
當時資訊還不明朗，沒有人知道這家代號為“GW”的公司是什麼來頭，這件事也沒有引起太大的關注。
當時曾有媒體猜測，“GW”可能是銀河航空的星座計劃。不過銀河航空其實早就公佈了其650顆衛星的“銀河系”星座計劃，所以一定另有其主。
隨著4月28日，
“中國衛星網路集團有限公司”
成立（下文簡稱“中國星網”），謎底終於揭曉。
“GW”
其實就是
“國網”
的拼音首字母，應該就是“中國星網”公司成立之前的暫定名稱。
在此之前的3月7日，中國航天科技集團科技委主任
包為民
院士，在接受記者採訪時，就已經明確表示：“我們正在規劃和研製空間網際網路衛星，併發射了試驗衛星，
國家還將組建成立‘國網’公司，專門負責統籌空間網際網路建設的規劃與運營
。”
包為民院士的講話，
證實了“GW”星座計劃
，就是將交由新成立的“中國星網”主導的大型衛星通訊工程。事實上也幾乎沒有其他公司能夠有這樣的實力，建設一個包含12992顆衛星的龐大星座系統，“中國星網”公司將成為我國星座計劃的帶頭大哥。
“中國星網”
公司的成立，可以說是我國衛星通訊和衛星應用產業的一個
里程碑
。三大運營商都抽調了很多骨幹員工參與了“中國星網”公司的籌建。
“GW”星座的具體技術規劃，軌道與頻率資源爭奪戰
1）軌道資源的爭奪
根據國際電信聯盟（ITU）公開的資料資訊，“GW”星座的申請被正式接收的日期是2020年11月9日。
“GW”星座總共包含2個子星座，軌道高度也分為兩組（見下圖）。GW-A59子星座的衛星分佈在500km以下的極低軌道， GW-2子星座的衛星分佈在1145km的近地軌道。兩組衛星的軌道傾角分佈在30°-85°之間。
（中國“GW”星座計劃詳細軌道分佈表）
我們可以將“GW”星座的衛星分佈與技術指標與SpaceX的Starlink星鏈系統做一個對比。（見下圖）
（星鏈Starlink軌道及狀態 摘自網路百科）
可以看出，
"GW"星座與Starlink有很多相似的地方
。比如，兩者衛星數量都非常驚人，軌道高度都分為兩組，一組極低軌道，和一組近地軌道，軌道傾角也都分佈在30-85°之間，兩者都是可以覆蓋全球的衛星通訊網路。
（國際主要星座計劃一覽）
雖然我國早前已經有“行雲”、“虹雲”、“鴻雁”等星座規劃（見上圖），但“行雲”主要用於窄帶物聯網，“虹雲”和“鴻雁”還處在早期階段，而且總體的星座規模，與國外同類型衛星星座相比，是小巫見大巫，甚至可以忽略不計。
（2029年全球近低軌道衛星佈局及佔比 來源：賽迪）
根據測算，地球的
近地軌道總共只能容納大約6萬顆衛星
。由於Starlink目前已經規劃了4。2萬顆衛星，未來將佔用大量的地球極低軌道和近地軌道。如果再加上中國此次規劃的12992顆，全球還有其它幾個主要的星座計劃加在一起，地球近低軌道已經不堪重負！
（“星鏈”衛星近低軌道的動態分佈圖）
“GW”星座計劃，
事實上也將起到爭奪軌道資源的作用
，防止將來我國面臨無軌道可用的局面，因此意義非常重大
，越早發射越好
。
2）頻率資源的爭奪
在訊號傳輸頻率方面，
我國“GW”星座採用的傳輸頻率
，分佈在以下4個頻段：
37.5-39.5 Ghz (空對地)39.5-42.5 Ghz (空對地)47.2-50.2 Ghz (地對空)50.4-51.4 Ghz (地對空)
根據美國FCC公佈的資料，SpaceX的
“Starlink”所使用的訊號傳輸頻率
分佈以下4個：
10.7-12.7Ghz（使用者下行）14.0-14.5Ghz（使用者上行）17.8-19.3Ghz（饋線下行）27.5-30.0Ghz（饋線上行）
（這四個頻段，明顯比我國的頻段要低不少。至於頻段低了有什麼好處，我後面會講。）
由於訊號在不同頻段傳播損耗不同，因此
選擇合適的訊號傳輸頻率非常重要
。通常在衛星訊號傳輸中，0。3-10GHz頻段，損耗最低，30GHz頻段附近，損耗也相對較小。（衛星頻段表，見圖）
（標準雷達頻率波段表）
C頻段
使用比較早，多用於地球靜止軌道上的衛星通訊，頻率低，增益低，但是抗干擾能力強，比較適合對通訊質量有嚴格要求的業務，比如電視、廣播資料傳輸。目前C頻段已經飽和。
Ku頻段
，頻率高，增益高，天線尺寸要求比較小，方便小型地面接收裝置使用，是衛星通訊的黃金頻段，目前可用頻段資源也相對枯竭。
Ka頻段
，相對Ku波段來說，雨衰會更大，但頻率更高，可用頻段頻寬也更大，適合高速衛星通訊，當然，對訊號接收器件的要求也更高。由於C頻段和Ku頻段資源日漸枯竭，所以Ka頻段近十年來發展非常迅速。而且Ka頻段在軍事方面應用也非常廣泛。
SpaceX的“星鏈”所佔用的頻率就分佈在Ku、Ka這兩個黃金頻段上。
（Starlink使用的相控陣技術的衛星寬頻接收天線）
目前Ka頻段的資源也在日漸枯竭，因此我在上一篇關於《我國衛星星座發展》的文章中，就強調再不發展我國的衛星網際網路，就來不及了！之前我國在“北斗”導航系統上，就吃過頻率資源的虧。
而根據國際電信聯盟制定的《無線電規則》，對訊號頻率的佔用採用
“先到先得”
的原則。
好在我國已經在去年向國際電信聯盟申請了“GW”星座的通訊頻段。
“GW”的這幾個傳輸頻段，分別分佈在Ka頻段和V頻段上
，應該是目前能申請到的相對較好的頻段了，不過相對於SpaceX所佔用的Ku和Ka頻段，還是有些吃虧！不過V頻段，由於具有更高的頻率，將有利於發展更高的網路頻寬，也許也有這方面的考慮。
3）“一箭多星”技術的發展
除了軌道和頻率，如何把12992顆衛星按照規劃及時發射出去，也是一個問題。一定有小夥伴問，馬斯克的“星鏈”一次可以發射60顆小衛星，那麼中國一次可以發射多少呢？
（星鏈系統一次可攜帶60枚小衛星上天）
中國曾在2015年透過
“長征6號”
火箭創造過一次搭載20顆衛星的發射記錄。
我國的
“長征11號”
運載火箭也具備一次發射28顆甚至更多小衛星的能力。如果一次釋放兩顆衛星，那麼一次發射就可以同時釋放56顆微納衛星。
（捷龍系列火箭）
另外，還有中國航天科技集團正在研製的
“捷龍三號”
固體運載火箭，也具備“一箭20星”以上的多星發射能力，而且發射成本可以控制在不到1萬美元每公斤，因此具有一定的市場競爭力。
根據國際電信聯盟的規則，申請了相關頻率的單位，必須在
7年內完成
衛星發射和訊號驗證，才能真正擁有該頻率的使用權。所以“GW”星座必須在2027年11月9日之前完成以上工作，相信以我國航天工業的實力，肯定不會有任何問題。
“GW”星座對中國未來及6G通訊發展的意義
從
我國自身利益
的角度來說，“GW”星座除了能提供覆蓋全球的高速網路通訊以外，在航海、航空，以及資訊保安、金融安全、軍事安全、導航定位、氣象研究、災害預警等諸多領域都會給我國帶來全方位的升級，同時可以開拓全球衛星網際網路接入市場。
（衛星+地面終端的“天地一體”通訊模式）
雖然我國的5G基礎設施已經全球領先，但是中美實際上已經開始了“6G”通訊技術的研發競爭。
未來的“6G”通訊，一定是“地面基站+衛星”的“天地一體”模式
，除了網速快以外，還會更加註重網路延遲、覆蓋範圍、接入手段等等，物聯網、車聯網、虛擬現實等新技術將會廣泛應用，“太赫茲波傳輸”、“奈米天線”等等都可能會成為現實。關於“6G”通訊技術的展望，歡迎小夥伴觀看我之前製作的影片：《什麼是6G？》。
（衛星產業規模增長 資料來源：賽迪顧問2020。5）
而衛星通訊的發展，也會給
全產業鏈帶來更多的發展機會
，包括衛星製造、運載火箭、地面基站、使用者裝置、網路運營等等，也會創造更多的投資機會和工作崗位。
除了國有公司“中國星網”，我國還有
銀河航空
、吉利汽車下屬的
“星空智聯”
、
華為公司
等
民營企業
，也在積極佈局自己的天基網際網路星座。
（華為公司發射衛星的訊息）
比如稍早前就傳出，華為公司將會與中國航天、中國移動合作，於今年7月發射兩枚衛星。
（銀河航天首顆低軌寬頻試驗衛星發射成功）
而銀河航天的首枚試驗衛星，已經於2020年1月16日升空，併成功實現了16Gbps速率的低軌寬頻衛星通訊。
吉利汽車將投資41。2億元建設低軌衛星網際網路專案，將打造世界領先的物聯網示範工程。對這些內容有興趣的，可以翻閱我之前寫的文章《中國“星鏈工程”一覽》。
“GW”也可以看做
“Great Wall”
的縮寫，萬里長城不是一日建成。
“長城”星座
（我先這麼叫著，也許以後真的就叫這個名字也說不定）未來一定還會遇到不少技術和成本方面的問題需要解決，另外還有一系列的關於市場、營運等問題需要提前規劃。我覺得對我們中國人來說，這些都不是問題。遇到問題解決問題，遇到困難克服困難。當年一窮二白的時候，我們“兩彈一星”都能搞出來，現在還有什麼工程做不了的？
如今，我們也不用羨慕美國的“星鏈”。關於“打造全球覆蓋、高效執行的通訊、導航、遙感空間基礎設施體系，建設商業航天發射場“，已經被寫入我國
“十四五規劃”和“2035遠景目標剛要”
。對於天基網際網路，我國不會缺席，而且腳步還要加快！自從我國首顆人造衛星“東方紅1號”升空以來，我國的航空、航天事業一直保持飛速發展，“天問號”也即將在火星著陸，如今又將迎來一座巨型星座！
（1970年4月24日中國成功地發射了第一顆人造衛星“東方紅”1號）
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