“北郵-銀河號”衛(wèi)星成功發(fā)射 低軌寬帶衛(wèi)星星座組網(wǎng)及通信-遙感融合在軌試驗(yàn)階段正式開啟
3月5日14時01分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丙運(yùn)載火箭,成功將我國首次批量研制的銀河航天02批批產(chǎn)衛(wèi)星(包括“北郵-銀河號”衛(wèi)星在內(nèi)的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星和一顆遙感衛(wèi)星)送入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。該批衛(wèi)星主要用于低軌互聯(lián)網(wǎng)星座組網(wǎng)技術(shù)和服務(wù)能力驗(yàn)證,以及通信遙感技術(shù)融合試驗(yàn)。此次成功發(fā)射驗(yàn)證了我國具備建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)巨型星座所必須的衛(wèi)星低成本、批量研制以及組網(wǎng)運(yùn)營能力,對于推動我國商業(yè)低軌衛(wèi)星通信遙感一體化技術(shù)發(fā)展具有積極意義。
北京郵電大學(xué)副校長王文博教授、信息與通信工程學(xué)院執(zhí)行院長彭木根教授、科研院副院長郝加全代表學(xué)校,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射現(xiàn)場全程見證由北京郵電大學(xué)和銀河航天公司合作的“北郵-銀河號”衛(wèi)星發(fā)射過程。
圖1:王文博副校長等在指揮大廳觀看衛(wèi)星發(fā)射
本次發(fā)射的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星,單星設(shè)計(jì)通信容量超過40Gbps,衛(wèi)星平均重量約為190Kg。這六顆寬帶通信衛(wèi)星將在軌與銀河航天首發(fā)星共同組成我國首個低軌寬帶通信試驗(yàn)星座,并構(gòu)建星地融合5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)“小蜘蛛網(wǎng)”,具備單次30分鐘左右的不間斷、低時延寬帶通信服務(wù)能力。
圖2:銀河航天02批批產(chǎn)衛(wèi)星在軌圖
此次衛(wèi)星搭載任務(wù),主要基于我校與銀河航天公司在星地組網(wǎng)和通感算融合方向的聯(lián)合攻關(guān)成果。雙方于2021年7月完成國內(nèi)首次低軌寬帶衛(wèi)星與5G靈巧專網(wǎng)互聯(lián)互通試驗(yàn),并于2021年9月簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,開展了多項(xiàng)5G衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)與在軌試驗(yàn)驗(yàn)證。未來,雙方還繼續(xù)開展基于該“小蜘蛛網(wǎng)”的星座組網(wǎng)試驗(yàn),進(jìn)行低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、天地一體網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)與應(yīng)用驗(yàn)證。
圖3:銀河航天02批批產(chǎn)衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場
此次“一箭七星”成功發(fā)射,作為七星之一的“北郵-銀河號”衛(wèi)星成功進(jìn)入預(yù)定軌道,開始執(zhí)行在軌的通信-遙感融合試驗(yàn)任務(wù)。“北郵-銀河號”衛(wèi)星,主要依托彭木根教授牽頭的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“6G通信-感知-計(jì)算融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)”、聯(lián)合承擔(dān)的北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目“低軌衛(wèi)星Q/V/Ka頻段寬帶通信載荷樣機(jī)研制與接入試驗(yàn)”,搭載了光學(xué)相機(jī)和寬帶通信載荷。在軌運(yùn)行期間,低軌寬帶衛(wèi)星不僅可以通信,還可以對地拍攝照片和視頻,實(shí)現(xiàn)遙感信息的快速傳輸和及時處理。
圖4:“北郵-銀河號”衛(wèi)星組成
作為星地組網(wǎng)和通感算融合等方向的合作技術(shù)負(fù)責(zé)人,彭木根教授及其團(tuán)隊(duì)長期致力于低軌衛(wèi)星通信遙感融合的架構(gòu)、技術(shù)與應(yīng)用研究,提出了面向單星和多星的低軌衛(wèi)星通信遙感融合體系架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)解決方案。后續(xù)將基于本次發(fā)射的批產(chǎn)衛(wèi)星,開展面向單星的遙感數(shù)據(jù)及時寬帶傳輸應(yīng)用模式探索及在軌試驗(yàn)、面向多星的通信遙感融合組網(wǎng)探索及在軌試驗(yàn)、在軌寬帶通信衛(wèi)星和遙感衛(wèi)星的群通信感知融合模式探索及在軌試驗(yàn)等。這些創(chuàng)新探索及在軌試驗(yàn)將有利于充分利用稀缺的軌道資源,減少通信和遙感衛(wèi)星數(shù)量,提出新的創(chuàng)新應(yīng)用,推動我國低軌衛(wèi)星通信遙感一體化技術(shù)完善和應(yīng)用模式創(chuàng)新。
圖5:基于單星的通信-遙感融合體系架構(gòu),源自“彭木根等,《低軌衛(wèi)星通信遙感融合:架構(gòu)、技術(shù)與試驗(yàn)》,電信科學(xué),2022年1月”
基于“小蜘蛛網(wǎng)”和“北郵-銀河號”衛(wèi)星,北京郵電大學(xué)將進(jìn)一步開展低軌寬帶衛(wèi)星星座組網(wǎng)與星地融合,空間信息獲取、處理、傳輸與組網(wǎng),通信、遙感和計(jì)算深度融合等研究和試驗(yàn),更好地服務(wù)國家“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”戰(zhàn)略和滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。