導(dǎo)航衛(wèi)星可通過天基物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全球覆蓋

9月13日，由中國高科技行業(yè)門戶OFweek維科網(wǎng)、高科會主辦，OFweek物聯(lián)網(wǎng)承辦的“OFweek 2018中國物聯(lián)網(wǎng)大會暨展覽會”在深圳成功舉辦。在主論壇專場上，工信部中國電子商會物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會秘書長陳英杰為現(xiàn)場觀眾帶來了《商業(yè)衛(wèi)星與物聯(lián)網(wǎng)》的主題演講。

工信部中國電子商會物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會秘書長陳英杰

國家衛(wèi)星主要分為3個用途：商用、軍用、民用。應(yīng)用最多的就是商用衛(wèi)星，從2017年起，以企業(yè)為主導(dǎo)的商用航天衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量首次超過國家行為的發(fā)射數(shù)量。

在這個5G時代來臨的時刻，5G兩大應(yīng)用場景，一個是移動互聯(lián)網(wǎng)，還有就是物聯(lián)網(wǎng)，但大多應(yīng)用場景主要體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)上，物聯(lián)網(wǎng)從1999年提出至今，已經(jīng)形成了完整的概念，依托于地面網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用逐漸發(fā)展成熟，但在一些大范圍、跨地域、惡劣環(huán)境等數(shù)據(jù)收集的領(lǐng)域，由于空間、環(huán)境等限制，地面物聯(lián)網(wǎng)無能為力，出現(xiàn)了服務(wù)能力與需求失配的現(xiàn)象，這些領(lǐng)域包括：

1、海洋、森林、礦產(chǎn)等資源的監(jiān)視與管理

2、森林、山體、河流、海洋等地區(qū)災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)報

3、深海、遠(yuǎn)海的海洋監(jiān)測管理，海上浮標(biāo)、海上救生等

4、交通、物流、輸油管道、電網(wǎng)等監(jiān)控管理

5、野外環(huán)境下珍稀動物的跟蹤監(jiān)測

6、軍事的無人機、導(dǎo)彈、艦船、車輛的協(xié)同控制

但是在全球超過80%的陸地及95%以上的海洋，移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋。因此，在一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)以及極寒地區(qū)等，幾乎是收不到網(wǎng)絡(luò)信號，這些都促使我們?nèi)?gòu)建天地一體化的環(huán)境，也就是天基物聯(lián)。即靠天基信息網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，通過衛(wèi)星實現(xiàn)全球覆蓋。

1、通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域廣，可實現(xiàn)全球覆蓋，傳感器的布設(shè)幾乎不受空間限制

2、幾乎不受天氣、氣候影響，全天時全天候工作

3、系統(tǒng)抗毀性強，自然災(zāi)害、突發(fā)事件等應(yīng)急情況下依舊能夠正常工作

利用天基信息網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，通過天基物聯(lián)網(wǎng)載荷和終端設(shè)備，將復(fù)雜環(huán)境下的傳感器連入天基物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)物聯(lián)信息的跨地域傳輸，是解決目前地面物聯(lián)網(wǎng)短板的有效途徑，隨著我國天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，天基物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景充滿潛力。

1、對海洋、森林實行監(jiān)測和管理：從天上通過傳感器，感知信息數(shù)據(jù)以后傳到用戶。

2、對軍人機的導(dǎo)彈等進行控制：美國有19個星座，做了2700顆衛(wèi)星，是首家獲得FCC批準(zhǔn)的系統(tǒng)。

3、衛(wèi)星星座給市場帶來足夠大的寬帶容量：美國Fcc就有19個星座，做了2700顆衛(wèi)星，是第一家獲得FCC批準(zhǔn)的系統(tǒng)，中國的國家論證和企業(yè)計劃有很多，比如天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)重大工程、民用間信息基礎(chǔ)設(shè)施、一帶一路空間信息走廊等等。

據(jù)陳英杰介紹，和現(xiàn)有通信衛(wèi)星相比，天基物聯(lián)網(wǎng)終端很小，未來會是指甲殼大甚至更小的芯片，嵌入手機，就能與衛(wèi)星通聯(lián)，在偏遠(yuǎn)的海洋、島嶼、沙漠等地也能輕松上網(wǎng)。尤其是地面網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)和應(yīng)急需要，如為應(yīng)急救災(zāi)快速建立通信鏈路和指揮系統(tǒng)，為戶外運動遇險人員搭建生命保護線，為海洋漁政提供動態(tài)監(jiān)測信息，為水利防汛系統(tǒng)管理防汛地區(qū)，為勘探科考野外作業(yè)提供通信保障等。

天基物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星主要分為3類：通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星，陳英杰認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)離不開定位，天基物聯(lián)網(wǎng)最重要的其中當(dāng)屬導(dǎo)航衛(wèi)星，并會未來2-3年內(nèi)，對整個產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生深刻影響。

導(dǎo)航這個產(chǎn)業(yè)比如GPS看起來很成熟，但是民用信號僅能達(dá)到在10m左右的精度，但隨著國家北斗組網(wǎng)的逐步完善，通過增強技術(shù)，能使靜態(tài)信號達(dá)到3mm,動態(tài)信號達(dá)到5-6cm的精度。

在目前國內(nèi)低軌衛(wèi)星星座建設(shè)越來越熱的情況下，許多做通信互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的項目也提出做導(dǎo)航增強，比如我國的北斗衛(wèi)星技術(shù)，與其進行導(dǎo)航通信一體化，這樣可以使得低軌衛(wèi)星和其他通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星的信息相結(jié)合，從而實現(xiàn)相互賦能，達(dá)到基礎(chǔ)設(shè)施能力的升級，即定位、導(dǎo)航、授時、遙感、通信五位一體進行組網(wǎng)，打造出一個空間信息網(wǎng)絡(luò)。

隨著無人駕駛、移動物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，用戶對于高精度、全球覆蓋的定位需求越來越強。陳英杰以無人駕駛為例進行分析，汽車除了要安裝激光雷達(dá)等傳感器外，還必須要具備厘米級的絕對定位能力。天基高軌衛(wèi)星增強，可以用相對較小的成本，實現(xiàn)廣域范圍的覆蓋，只有星基增強系統(tǒng)才能快速實現(xiàn)極低成本的全球覆蓋。

我國看到天基物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景，不斷探索和推進天基網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，致力于物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座，實現(xiàn)全球?qū)崟r數(shù)據(jù)交換和通訊支持，并在物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)應(yīng)用，隨著很多中國企業(yè)星座計劃的相繼推出，比如鴻雁星座、行云工程、天啟星座等等，意味著天基網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本實際比地基網(wǎng)絡(luò)低，且隨著技術(shù)發(fā)展，當(dāng)未來天基網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本達(dá)到每人可用的范圍時，陳英杰很堅定的說道，高精度定位將給物聯(lián)網(wǎng)帶來創(chuàng)新應(yīng)用，天基物聯(lián)網(wǎng)將極大推動衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的發(fā)展升級，相信在這個領(lǐng)域一定會誕生獨角獸企業(yè)，未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展一定與萬物互聯(lián)有關(guān)。