近日，銀河航天在靈犀03星上成功實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首例終端到終端（Terminal to Terminal， T2T）低軌衛(wèi)星通信測(cè)試，該衛(wèi)星于2023年7月23日在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，在軌已滿100天， 它也是中國(guó)首款使用柔性太陽(yáng)翼的低軌寬帶通信衛(wèi)星。

本次終端到終端低軌衛(wèi)星通信測(cè)試是指衛(wèi)星地面終端之間直接通過(guò)衛(wèi)星上的交換設(shè)備進(jìn)行通信，無(wú)需經(jīng)過(guò)地面信關(guān)站進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)。在這樣的工作模式中，由于省去了信關(guān)站中轉(zhuǎn)的環(huán)節(jié)，通信時(shí)延可以降低50%，同時(shí)也提高了整個(gè)系統(tǒng)的靈活性和可用性。

銀河航天CTO朱正賢表示，通常來(lái)說(shuō)，用戶想成功使用衛(wèi)星上網(wǎng)，除了要使用衛(wèi)星終端連上衛(wèi)星，還需要通過(guò)地面信關(guān)站中轉(zhuǎn)這顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)到地面公共網(wǎng)絡(luò)。本次測(cè)試的意義在于為衛(wèi)星通信提供了一種更加靈活的通信模式。在極地、遠(yuǎn)海等偏遠(yuǎn)地區(qū)，即使沒(méi)有信關(guān)站覆蓋也能進(jìn)行衛(wèi)星通信。

依賴于地面信關(guān)站的傳統(tǒng)衛(wèi)星通信方式，具備技術(shù)成熟穩(wěn)定、通信速率和容量大的優(yōu)勢(shì)，但存在發(fā)生故障時(shí)無(wú)法自主運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。終端到終端衛(wèi)星通信具有靈活便捷、安全可靠的優(yōu)勢(shì)，可以滿足多種不同形式的通信需求，提升系統(tǒng)的服務(wù)能力。終端到終端的通信模式，還特別適合用于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（Peer to Peer， P2P）的構(gòu)建，承載對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，使用戶實(shí)現(xiàn)直接相互通信、共享資源和協(xié)同工作，無(wú)需依賴中心化的服務(wù)器。

實(shí)現(xiàn)終端到終端低軌衛(wèi)星通信并不容易，需要自研核心硬件設(shè)備克服諸多難題，其中，難度最大的部件之一是數(shù)字載荷。銀河航天靈犀03星配置了數(shù)十吉比特每秒容量的毫米波多波束數(shù)字載荷，可以通俗理解為給衛(wèi)星安裝了智能“大腦”，使衛(wèi)星能靈活調(diào)配自身的通信資源，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算并進(jìn)行波束調(diào)配，并通過(guò)數(shù)字透明轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)星上傳輸數(shù)據(jù)通道的“自由組合”。

靈犀03星所搭載的數(shù)字載荷，從相控陣天線到數(shù)字硬件單機(jī)以及數(shù)字信號(hào)處理軟件，均為銀河航天自主研發(fā)，且硬件在重量、體積、尺寸、功能上均實(shí)現(xiàn)了大幅優(yōu)化。其中的相控陣天線，采用了新型螺旋線式陣列排布技術(shù)和混合波束成形天線架構(gòu)，相比于傳統(tǒng)的排布方式，生成的多波束能量更集中，信號(hào)干擾更小，集成度更高，體積更小巧。

加速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)也是發(fā)展民營(yíng)航天的重要價(jià)值之一。2020年4月，衛(wèi)星與聯(lián)網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的代表之一，首次被納入新基建信息基礎(chǔ)設(shè)施的范疇，標(biāo)志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略性工程。

根據(jù)英國(guó)科學(xué)新聞網(wǎng)站7月17日?qǐng)?bào)道，大視野研究公司的一份報(bào)告顯示，2022年，衛(wèi)星與聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的規(guī)模為82.3億美預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到225.7億美元。到這個(gè)十年末，全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量將從2020年的4300萬(wàn)增至1.1億。

此前，埃隆·馬斯克和太空探索技術(shù)公司 (Spacex) 帶頭創(chuàng)建了名為“星鏈”的高帶寬衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。截至2023年5月"星鏈"系統(tǒng)涵蓋了在近地軌道運(yùn)行的4000多顆衛(wèi)星并在全球擁有大約150萬(wàn)用戶。不過(guò)，資料顯示，盡管”星鏈"取得了成但它的市場(chǎng)份額僅為3.5%左右，預(yù)計(jì)未來(lái)的增長(zhǎng)將由非洲、亞洲、拉丁美洲等地的發(fā)展中國(guó)家推動(dòng)。

銀河航天方面對(duì)科工力量表示：作為一款主要用于衛(wèi)星通信技術(shù)驗(yàn)證的衛(wèi)星，靈犀03星采用了平板堆疊式的設(shè)計(jì)，主要考慮是，這種設(shè)計(jì)可以極大地節(jié)約火箭整流罩的內(nèi)部空間。具體來(lái)說(shuō)，多顆“平板”衛(wèi)星可以在火箭整流罩內(nèi)，一層層整齊堆疊起來(lái)，使用四套壓緊桿將衛(wèi)星組合體壓緊在火箭的適配器上。

它的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是采用了“柔性的翅膀”，其單層柔性太陽(yáng)板厚度僅1毫米左右，這使得它能夠像古代的“奏折”一樣折疊，這樣既滿足了平板堆疊的包絡(luò)需求，又讓衛(wèi)星更加至巧的同時(shí)保證大功率輸出，更能大幅節(jié)約發(fā)射成本，提高衛(wèi)星星座的組網(wǎng)效率，有助于加速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署。"這種柔性翅膀具有包絡(luò)小、重量輕、模塊化等特點(diǎn)，更易于收納，同樣質(zhì)量下面積更大，可以吸收更多太陽(yáng)能。

這樣的衛(wèi)星設(shè)計(jì)有利于提高火箭的運(yùn)載能力。因?yàn)槊恳活w衛(wèi)星都可以充分利用火箭的運(yùn)載能力，所以可以通過(guò)一次發(fā)射將多顆衛(wèi)星送入軌道，這對(duì)于加速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)有著重要的作用。此外，平板堆疊式衛(wèi)星還有助于推動(dòng)超大能源、工業(yè)一體化成型結(jié)構(gòu)、多星堆疊壓緊釋放等技術(shù)的研發(fā)和驗(yàn)證。

后續(xù)，銀河航天將進(jìn)一步在軌驗(yàn)證下一代低軌寬帶衛(wèi)星通信技術(shù)，包括星上交換、信令波束等，不斷探索通信衛(wèi)星應(yīng)用新模式，為我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐。

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