第840章 銥星系統提議
高曉光和刑老摳一路疾馳,很快便趕到了西北區域商用衛星研究所。
一進研究所,便看到鄭朝陽帶著一眾科研人員,臉上洋溢著自豪與興奮。
「鄭工,辛苦你們了!
快給我們詳細講講攻克難題的過程。」高曉光迫不及待道。
鄭朝陽推了推眼鏡,「高顧問,這次攻克遠距離傳送難題,我們主要從幾個關鍵技術方向入手。
首先是多站點接力測控技術。
我們計劃在赤道附近及全球關鍵區域建設地面測控站。
您想……衛星在太空中飛行,當它飛離某一個測控站的覆蓋範圍時,下一個測控站就能立刻接力跟蹤,保證數據傳輸不間斷。
同時,我們還會部署像遠望號這樣的航天測控船隊到公海,填補海洋區域的測控盲區,這樣就能確保衛星在全球飛行的時候都不會失聯。」
刑老摳不住地點頭:「這布網思路很周全,全方位無死角保障衛星通訊。」
鄭朝陽接著說:「還有X頻段低階調製傳輸技術。
我們採用了抗干擾性強的低階調製體制。
比如QPSK碼率能達到450Mbps、8PSK碼率能達到900Mbps。
雖然降低了頻譜效率,但是遠距離傳輸的穩定性大大提高了。
為了對抗36000公里軌道的信號衰減,衛星上搭載了大功率行波管放大器,地面站也使用大口徑天線,像30米級的,這樣共同來補償信號的損失。」
高曉光聽著,眼中滿是讚賞:「這些技術手段相輔相成,解決了遠距離傳輸的關鍵問題。」
「沒錯,另外我們還構建了地球同步軌道中繼雛形。
先發射地球靜止軌道中繼衛星,就像老禿鷲的TDRSS系統那樣,實現『衛星-中繼星-地面』的間接通信,這樣就能減少對地面站的依賴。
而且單顆地球靜止軌道中繼衛星可以覆蓋近40%的地球表面,三顆組網的話,除了極區,基本上就能實現全球通信了。」鄭朝陽興致勃勃地介紹著。
刑老摳興奮地搓著手:「這要是搞成了,咱們在通訊領域可就邁出一大步了。」
「不過,要實現精準的信號傳輸,軌道動力學精準計算也至關重要。」鄭朝陽繼續道,「我們基於有限的地面觀測數據,通過數值積分和攝動理論來推算衛星的位置。
這樣就能精準預判信號傳輸窗口。
同時,地面人員會通過測控站分段上傳指令序列,避免因為長延時導致控制失靈的風險。」
高曉光聽完,心中已然有了更宏大的規劃:「同志們,這只是第一步。
接下來我們要加快製造高軌道商用衛星,並把它們送到預定軌道。
只要商用通訊衛星能正常運轉,我們領航通訊承接駱駝、海珊的通訊網絡就能提前完成,這對我們的發展至關重要。
而且,這一系列技術的突破,領航通訊就能拓展加密衛星電話。」
「加密衛星電話?」
鄭朝陽反問。
一旁的刑老摳也將目光投向高曉光等待解釋。
也不怪兩人懵逼,衛星加密電話是全球首個商用衛星電話系統(銥星系統)。
該設想是老禿鷲財富通訊公司與八七年提出,到九十年代落地。
而平行時間現在才86年,距離財富通訊構思銥星系統還有一年多時間。
高曉光看著兩人疑惑的眼神,他拿起一支筆,在旁邊的白板上畫了起來。
「我們需要在地球靜止軌道GEO與近地軌道LEO間權衡。
GEO衛星距離地面約3.6萬公里,它的覆蓋範圍廣而且位置固定,這是很大的優勢。
它的信號延遲高達500毫秒,要是用來進行語音通話,那體驗可就太差了。
而LEO衛星距地600-1200公里,延遲低,不到50毫秒,可它需要部署數十至數百顆衛星形成星座鏈,才能保證通信覆蓋。
這裡面的技術難點也不少,同步軌道衛星很難覆蓋高緯度區域,而 LEO星座的軌道協同與信號切換算法複雜度極高。」
鄭朝陽微微皺眉,思索片刻後道:「確實是個棘手的問題。
而且在星間鏈路與地面站依賴方面也有麻煩。
早期的系統需要依賴大量地面站來中轉信號,可現在星間雷射鏈路技術還不成熟,像海洋、極地這些沒有地面站的區域,通信中斷的風險就很高。」
刑老摳也跟著點頭,臉上露出擔憂的神色:「這要是解決不好,加密衛星電話的設想再好也難以落地啊。」
高曉光接著說:「不僅如此,終端設備也面臨工程挑戰。
就拿天線設計與信號增益來說,衛星信號傳輸損耗極大,尤其是GEO軌道,衰減能達到 200dB以上。
這就需要超大功率天線來補償信號強度,天線長度甚至超過30厘米。
這樣一來,終端設備就會像磚塊一樣,根本談不上便攜性。
我設想的銥星系統嘗試採用摺疊式外置天線,可還是沒能擺脫『小辮子』的形態。」
鄭朝陽補充道:「還有晶片功耗與散熱問題。
衛星通信晶片要處理複雜的編解碼與信號放大,功耗能達到普通手機的10倍以上。
高功率放大器PA發熱嚴重,這對設備的穩定性和續航影響很大。」
高曉光深吸一口氣,繼續道:「在系統級組網與運維方面同樣有瓶頸。
多衛星協同與切換就是個大難題,LEO星座中衛星高速運動,時速能達到2.7萬公里,用戶通話的時候,90秒內就需要切換到下一顆衛星,無縫切換技術就成了關鍵挑戰。
而且成本與商業化之間的矛盾也很突出,單顆GEO衛星造價超過3億美元,LEO星座要是需要數百顆衛星,總成本能超過50億美元。
並且的設想衛星電話通訊費用在3-7美元……」
「高顧問!您的衛星電話設想非常有前瞻性,對九州國通訊也是里程碑,但通話費用……以咱們目前的國情。
恐怕很難推廣……」
哈哈哈~
高曉光笑出豬叫聲,「鄭工!九州國使用人數少,老禿鷲等歐美國家就沒人用不起嗎?」
「不行!如何前瞻性的通訊技術,怎麼能讓老禿鷲這些狼子野心人使用……再說,組織上也不會同意。」
高曉光聽到刑老摳堅決反對,他想了想。
是自己想當然!
現在的國情,一流的技術率先要與軍事……
就在高大顧問組織語言,將衛星電話通訊技術給老禿鷲等國度挖坑跳時,被一道急促電話鈴聲打斷。
他看了一眼來電顯示,是王德彪打來的。
「老師……」
「曉光!剛四九城我一個老戰友告訴我,腳盆雞向咱們外事部門提出嚴肅抗議,要求對領航通訊進行處罰。
不然就終止一系列在九州國投資計劃。
並且,他們還向國際法庭提出了對領航通訊的訴訟……」
一進研究所,便看到鄭朝陽帶著一眾科研人員,臉上洋溢著自豪與興奮。
「鄭工,辛苦你們了!
快給我們詳細講講攻克難題的過程。」高曉光迫不及待道。
鄭朝陽推了推眼鏡,「高顧問,這次攻克遠距離傳送難題,我們主要從幾個關鍵技術方向入手。
首先是多站點接力測控技術。
我們計劃在赤道附近及全球關鍵區域建設地面測控站。
您想……衛星在太空中飛行,當它飛離某一個測控站的覆蓋範圍時,下一個測控站就能立刻接力跟蹤,保證數據傳輸不間斷。
同時,我們還會部署像遠望號這樣的航天測控船隊到公海,填補海洋區域的測控盲區,這樣就能確保衛星在全球飛行的時候都不會失聯。」
刑老摳不住地點頭:「這布網思路很周全,全方位無死角保障衛星通訊。」
鄭朝陽接著說:「還有X頻段低階調製傳輸技術。
我們採用了抗干擾性強的低階調製體制。
比如QPSK碼率能達到450Mbps、8PSK碼率能達到900Mbps。
雖然降低了頻譜效率,但是遠距離傳輸的穩定性大大提高了。
為了對抗36000公里軌道的信號衰減,衛星上搭載了大功率行波管放大器,地面站也使用大口徑天線,像30米級的,這樣共同來補償信號的損失。」
高曉光聽著,眼中滿是讚賞:「這些技術手段相輔相成,解決了遠距離傳輸的關鍵問題。」
「沒錯,另外我們還構建了地球同步軌道中繼雛形。
先發射地球靜止軌道中繼衛星,就像老禿鷲的TDRSS系統那樣,實現『衛星-中繼星-地面』的間接通信,這樣就能減少對地面站的依賴。
而且單顆地球靜止軌道中繼衛星可以覆蓋近40%的地球表面,三顆組網的話,除了極區,基本上就能實現全球通信了。」鄭朝陽興致勃勃地介紹著。
刑老摳興奮地搓著手:「這要是搞成了,咱們在通訊領域可就邁出一大步了。」
「不過,要實現精準的信號傳輸,軌道動力學精準計算也至關重要。」鄭朝陽繼續道,「我們基於有限的地面觀測數據,通過數值積分和攝動理論來推算衛星的位置。
這樣就能精準預判信號傳輸窗口。
同時,地面人員會通過測控站分段上傳指令序列,避免因為長延時導致控制失靈的風險。」
高曉光聽完,心中已然有了更宏大的規劃:「同志們,這只是第一步。
接下來我們要加快製造高軌道商用衛星,並把它們送到預定軌道。
只要商用通訊衛星能正常運轉,我們領航通訊承接駱駝、海珊的通訊網絡就能提前完成,這對我們的發展至關重要。
而且,這一系列技術的突破,領航通訊就能拓展加密衛星電話。」
「加密衛星電話?」
鄭朝陽反問。
一旁的刑老摳也將目光投向高曉光等待解釋。
也不怪兩人懵逼,衛星加密電話是全球首個商用衛星電話系統(銥星系統)。
該設想是老禿鷲財富通訊公司與八七年提出,到九十年代落地。
而平行時間現在才86年,距離財富通訊構思銥星系統還有一年多時間。
高曉光看著兩人疑惑的眼神,他拿起一支筆,在旁邊的白板上畫了起來。
「我們需要在地球靜止軌道GEO與近地軌道LEO間權衡。
GEO衛星距離地面約3.6萬公里,它的覆蓋範圍廣而且位置固定,這是很大的優勢。
它的信號延遲高達500毫秒,要是用來進行語音通話,那體驗可就太差了。
而LEO衛星距地600-1200公里,延遲低,不到50毫秒,可它需要部署數十至數百顆衛星形成星座鏈,才能保證通信覆蓋。
這裡面的技術難點也不少,同步軌道衛星很難覆蓋高緯度區域,而 LEO星座的軌道協同與信號切換算法複雜度極高。」
鄭朝陽微微皺眉,思索片刻後道:「確實是個棘手的問題。
而且在星間鏈路與地面站依賴方面也有麻煩。
早期的系統需要依賴大量地面站來中轉信號,可現在星間雷射鏈路技術還不成熟,像海洋、極地這些沒有地面站的區域,通信中斷的風險就很高。」
刑老摳也跟著點頭,臉上露出擔憂的神色:「這要是解決不好,加密衛星電話的設想再好也難以落地啊。」
高曉光接著說:「不僅如此,終端設備也面臨工程挑戰。
就拿天線設計與信號增益來說,衛星信號傳輸損耗極大,尤其是GEO軌道,衰減能達到 200dB以上。
這就需要超大功率天線來補償信號強度,天線長度甚至超過30厘米。
這樣一來,終端設備就會像磚塊一樣,根本談不上便攜性。
我設想的銥星系統嘗試採用摺疊式外置天線,可還是沒能擺脫『小辮子』的形態。」
鄭朝陽補充道:「還有晶片功耗與散熱問題。
衛星通信晶片要處理複雜的編解碼與信號放大,功耗能達到普通手機的10倍以上。
高功率放大器PA發熱嚴重,這對設備的穩定性和續航影響很大。」
高曉光深吸一口氣,繼續道:「在系統級組網與運維方面同樣有瓶頸。
多衛星協同與切換就是個大難題,LEO星座中衛星高速運動,時速能達到2.7萬公里,用戶通話的時候,90秒內就需要切換到下一顆衛星,無縫切換技術就成了關鍵挑戰。
而且成本與商業化之間的矛盾也很突出,單顆GEO衛星造價超過3億美元,LEO星座要是需要數百顆衛星,總成本能超過50億美元。
並且的設想衛星電話通訊費用在3-7美元……」
「高顧問!您的衛星電話設想非常有前瞻性,對九州國通訊也是里程碑,但通話費用……以咱們目前的國情。
恐怕很難推廣……」
哈哈哈~
高曉光笑出豬叫聲,「鄭工!九州國使用人數少,老禿鷲等歐美國家就沒人用不起嗎?」
「不行!如何前瞻性的通訊技術,怎麼能讓老禿鷲這些狼子野心人使用……再說,組織上也不會同意。」
高曉光聽到刑老摳堅決反對,他想了想。
是自己想當然!
現在的國情,一流的技術率先要與軍事……
就在高大顧問組織語言,將衛星電話通訊技術給老禿鷲等國度挖坑跳時,被一道急促電話鈴聲打斷。
他看了一眼來電顯示,是王德彪打來的。
「老師……」
「曉光!剛四九城我一個老戰友告訴我,腳盆雞向咱們外事部門提出嚴肅抗議,要求對領航通訊進行處罰。
不然就終止一系列在九州國投資計劃。
並且,他們還向國際法庭提出了對領航通訊的訴訟……」