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近年来,我国在遥感测绘、定位导航、科学实验等中高轨道卫星应用领域取得了一系列重大成果,如“风云”气象卫星、“北斗”导航卫星、“嫦娥”探月卫星等,然而低轨卫星互联网这一前沿领域的研究工作仍相对滞后。2020年,卫星互联网被纳入我国“新基建”范围。在卫星互联网空间段原材料双边市场建设、卫星互联网地面段通信网络间融合运营、卫星互联网用户段“通导遥”数据共享等方面,进一步激发各类信息网络“新基建”之间的协同集群作用,将有助于形成行业合力,共同推动卫星互联网高质量发展。

推动卫星互联网空间段原材料双边市场建设

2020年4月,国家发改委首次将卫星互联网与5G、物联网、工业互联网等通信网络基础设施一并纳入“新基建”范围。然而,各类“新基建”行业市场之间普遍存在缺乏统筹协调的现象,亟须引起高度重视。

一方面,应加强“新基建”原材料双边市场重合度。卫星互联网作为系统规模大、通讯容量高、传输延时小的新型通信产业,动辄涉及上百颗低轨卫星太空组网,空间装备的研制环节离不开钛合金、改性电木以及复合陶瓷等上游原材料的供给支撑。据统计,我国星座计划中组网数量在30颗以上的低轨卫星项目已达10余个,项目规划卫星发射总数量达1900余颗。同时,与“北斗”“天通一号”“实践十三号”等传统中高轨道卫星通信系统不同,低轨单星体积更小而协调复杂度更高,对于微型宇航级芯片、高转换效率电池、大视场星敏感器等高性能元器件的依赖性更强。因此,要增强卫星互联网“新基建”空间段电子元器件供应能力,同时着力提升金属、非金属和复合材料的上游双边市场重合度。据有关方面预测,在我国“新基建”工程中2020年度特高压项目可拉动170万吨铝消费,5G基站项目可拉动1.1万吨的铝消费,城际高铁项目可拉动1.08万吨铝消费。上述轻量化项目的陆续实施,势必促进卫星双边市场随之持续扩大,从而降低卫星互联网“新基建”整体建设成本。

另一方面,应加大卫星周边市场的政策扶持力度。受卫星互联网被纳入“新基建”范围的影响,火箭发射运载等周边市场迎来爆发式增长。据统计,国内现已注册120余家民营航天公司,一箭多星、海上发射、火箭回收等空间技术研发的商业融资额已近30亿元。同时,地方政府也在项目审批、土地供给以及税收优惠等方面为卫星周边市场开辟绿色通道。例如,四川省在《加快推进新型基础设施建设行动方案(2020—2022年)》中提出,计划实施“星河”智能卫星互联网建设重大工程,对促进空间段测控运载研究和带动卫星互联网产业发展,都起到了积极的政策推动作用。加大卫星互联网运载研发领域的“新基建”政策扶持力度,将有利于提高相关周边基建工程的建设效率。

推动卫星互联网地面段通信网络间融合运营

从产业链的细分市场规模来看,作为整个卫星互联网的中枢环节,地面运营服务业占比最多,约为45.6%。但是卫星互联网与现有地面移动数据网络之间缺乏顶层设计,难以共建共治,“两张皮”的物理隔离桎梏亟待破除。一方面,在沙漠、海洋、高空等低密度用户接入地域,卫星互联网能够为科考队员、远洋渔民和航空乘客等特定群体提供泛在化的移动通信服务,打造边远地区的“卫星+互联网”运营模式。另一方面,5G网络在城市、乡镇、村屯等人群密集区域被广泛部署,凭借低资费、大带宽与小体积等商用优势,已经成为各地移动通信“新基建”的重中之重。例如,吉林省在《新基建“761”工程实施方案》中,计划到2025年投资839亿元建设5G智能信息网,实现全省县乡镇5G网络覆盖。

因此,加强卫星互联网与5G“新基建”的融合运营,可谓大势所趋。具体而言,可以从以下几个方面发力:

一是坚持网络一体化架构原则,共同打造地面段的通信运营框架,加快中游地面段与5G网络的星地结合,增进卫星与地面、卫星与卫星、终端与终端之间的通讯拓扑结构耦合性。

二是在卫星互联网的传输层、网络层和数据链路层之间共享5G接口协议,充分复用 5G底层代码、数据结构和编程语言,提高卫星地面段设计、运维和升级的鲁棒性。

三是在中游地面段的跟踪遥测及指令分系统等方面参照5G基站、天线模组和基带芯片等信道标准,从而缩短“新基建”架设工期和降低地面段运控成本,提高卫星互联网融合运营的通用性。

推动卫星互联网用户段“通导遥”数据共享

长期以来,卫星数据应用领域具有“专星专用”的行业特点,形成了卫星用户之间的信息孤岛和业务壁垒,无法满足大数据时代的海量存储、关联分析与数据挖掘等共享需求。未来伴随卫星互联网的日臻完善,通信卫星、导航卫星、遥感卫星三大主流系统之间的互联互通势在必行,从而形成巨量的“通导遥”用户大数据。例如,大量的中继站通信数据、导航定位数据和遥感光谱数据需要统筹进行相关性分析,以便攫取潜在的卫星信息价值。

因此,应前瞻性地运用大数据“新基建”来驱动卫星互联网用户段的数据应用开发,“新基建”的大数据中心工程不但可以为下游用户段实现涵盖采集、传输、存储等“通导遥”数据源的应用管理闭环,而且能够提供数据清洗、数据挖掘、数据灾备等拓展开发服务,从而带动卫星互联网“新基建”满足更加丰富多元的数据需求。

(臧超系长春市行政学院信息技术部高级工程师;刘畅系清华大学深圳国际研究生院博士后)

责任编辑:庄婷婷

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