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“天象”升空 天地连一体

发表时间:2019-06-10 16:23  

  看着壮阔无边的大洋,想到网络世界冲浪?身处万米之高的航班,想让手机时刻在线?这样的想法,正逐渐变为现实。

  日前,长征十一号海射运载火箭顺利升空,成功将七颗国产卫星送入预定轨道。其中顶着“天地一体化信息网络试验卫星”名头的“天象”1、2星,将为帮助实现“实时互联”出一份力。新华社记者走进“兄弟俩”的诞生地——中国电子科技集团有限公司,一探它们的神奇本领。

  名叫“天象”,有故事

  “天象”一语,彰显出这两颗卫星的雄心。作为由中国电科牵头研制的卫星,它们是国内首个实现传输组网、星间测量、导航增强、对地遥感等功能的综合性低轨卫星。双星并峙,则是未来低轨道星座系统建设的最简网络模型。

  “随着人类活动空间的不断拓展、全球空间信息网络技术的快速发展,建设高轨、低轨和地面建设相互联结‘天地一体化信息网’已是大势所趋。”“天象”卫星项目总设计师、中国电科首席专家孙晨华透露,这张网的低轨接入网规划有60颗综合卫星与60颗宽带卫星。利用星间链路与星间路由技术,在极少数地面关口站的支持下,就能实现全球无缝窄带与宽带机动服务。

  低轨接入网,也叫作低轨星座系统。貌似高冷的技术名词,却已在我们生活中有所应用。譬如为人所熟知的铱星、全球星、OBCOMM星等三大系统,就是在轨运营的低轨接入网。然而,这一领域对中国来说仍是空白。

  “空间频率资源是有限的,并且低轨接入网技术十分复杂、建设难度大。”孙晨华说,尤其是高动态多轨道多星条件下的星地、星间传输组网协议体系,“看不见、摸不着,却是系统的神经网络和灵魂,是系统能否正常运行的关键。”

  卫星专家表示,“天象”1、2星虽是两颗低轨试验小卫星,意义却并不小。“兄弟俩”希望通过微小型平台、微小型载荷、小代价的软件定义、软件重构等方式,为今后我国低轨接入网建设提供技术验证和支撑。

  卫星虽小,本领强

  “天象”1、2星,每颗卫星仅重65公斤,刨去燃料、太阳能板、外结构等部件,留给地面科研人员的有效载荷不足15公斤。然而,就是在如此有限的条件下,两颗卫星实现了“浓缩的都是精华”。

  据中国电科介绍,卫星上搭载有国内首个基于“软件定义网络”功能的天基路由器。两颗卫星已实现基于低轨星间链路的组网传输,并构建起基于软件重构功能的开放式验证平台。这些功能的实现,在国内均属首次。

  孙晨华表示,在卫星上,科研人员构建了一个地面指令、地面上载、卫星软件重加载的开放试验平台。由于卫星一旦上天,就不可能通过硬件集成的方式增加新的功能。开放平台意味着一旦有需要,就可以通过软件来定义新的功能,实现小卫星功能的拓展,或者实现新的功能组合。

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