2017年 國外通信衛(wèi)星發(fā)展綜述

張巍 李博 張曉鶴 趙琪 （ 中國空間技術研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部 北京空間科技信息研究所）

2017年，全球通信衛(wèi)星部署數(shù)量刷新了歷史記錄，比2016年大幅增長，主要原因是4批次共計40顆“下一代銥星”（lridium NEXT）衛(wèi)星的成功發(fā)射入軌。從國家維度來看，美國和歐洲部署的通信衛(wèi)星數(shù)量占比接近80%，俄羅斯部署1顆軍用通信衛(wèi)星，日本和印度分別部署2顆和3顆通信衛(wèi)星，其他國家合計部署7顆通信衛(wèi)星。從用途維度來看，民商用通信衛(wèi)星占比超過91%。從軌道分布來看，低地球軌道（LEO）共計部署43顆通信衛(wèi)星，其余通信衛(wèi)星均定軌于地球靜止軌道（GEO）。

1 概述

2017年，國外通信衛(wèi)星領域在穩(wěn)步發(fā)展的同時，醞釀著深刻的格局調整和態(tài)勢變革。軍用通信衛(wèi)星領域，正處于升級換代的重要過渡階段，各國繼續(xù)推進既有系統(tǒng)發(fā)展并深化研究和論證下一代體系建設思路，滿足新的作戰(zhàn)需求衛(wèi)星呼之欲出。民商用通信衛(wèi)星領域，從衛(wèi)星制造到運營服務都涌現(xiàn)出諸多顛覆性的潮流與特點，吸引產業(yè)內外資本力量紛紛加大關注與投入力度，將對傳統(tǒng)發(fā)展模式形成巨大挑戰(zhàn)。

2 各國發(fā)展態(tài)勢

美國

近8年國外通信衛(wèi)星成功發(fā)射數(shù)量統(tǒng)計

2017年，美國共發(fā)射51顆通信衛(wèi)星，其中軍用2顆，民商用49顆。在軍用通信衛(wèi)星方面，美軍成功發(fā)射五國合資共建的寬帶全球衛(wèi)星通信-9（WGS-9）衛(wèi)星，在衛(wèi)星容量性能實現(xiàn)跨越的同時，積極打造了以盟國為核心的在軌利益同盟，從戰(zhàn)略維度增強了其寬帶系統(tǒng)的安全性；移動用戶目標系統(tǒng)-5（MUOS-5）衛(wèi)星在進入新軌位后成功完成特高頻（UHF）載荷測試工作，并正式交付海軍，標志著空間段全運行能力的啟動。此外，美國國家偵察局還部署了新一代中繼系統(tǒng)第二顆衛(wèi)星“衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)”（SDS-4-2）。民商用通信衛(wèi)星方面，美國國家航空航天局（NASA）部署了1顆跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星-M（TDRS-M）；國際通信衛(wèi)星公司（INTELSAT）順利部署3顆“史詩”（Epic）衛(wèi)星，穩(wěn)步推進高通量衛(wèi)星系統(tǒng)建設；回聲星公司（ECHOSTAR）與碟網公司（Dish Network）也部署了3顆“回聲星”（Echostar）衛(wèi)星，用于電視直播、移動通信服務等；衛(wèi)訊公司（VIASAT）發(fā)射的新一代衛(wèi)訊-2（ViaSat-2）衛(wèi)星，刷新了全球在軌衛(wèi)星的單星容量記錄。

（1）進一步擴充現(xiàn)役系統(tǒng)能力，謀劃構建分級式防護衛(wèi)星通信體系

2017年，美軍WGS-9成功發(fā)射入軌，意味著新一代寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)建設已接近完成，僅余1顆衛(wèi)星尚未部署。從2019年起，美軍在軌專用軍用寬帶衛(wèi)星通信能力將進入平穩(wěn)衰退期，直至再次更新?lián)Q代。在此背景下，美軍著力增強現(xiàn)役衛(wèi)星性能。事實上，從WGS-8開始，無論是單星可用波束數(shù)量、下行信號發(fā)射功率，還是衛(wèi)星可用帶寬方面都得到了提升，而且星上載荷的核心—數(shù)字信道化器也通過采用新一代集成電路技術，大幅提升了處理性能。因此，相比前7顆衛(wèi)星，WGS-9的可用帶寬增長了45%，則容量提升到原來的2倍以上，將在一定程度上彌補美軍近年來不斷拉大的容量需求缺口。窄帶系統(tǒng)方面，MUOS系統(tǒng)目前已有5顆衛(wèi)星在軌運行。2016年遭遇發(fā)射部署問題的MUOS-5經過后續(xù)軌道抬升處理，已于2017年4月開始在軌測試，成功地利用其星上的UHF頻段載荷向美軍的傳統(tǒng)戰(zhàn)術終端提供通信服務；11月，MUOS-5的主承包商洛馬公司（LM）正式完成了向海軍衛(wèi)星操作中心（NAVSOC）的在軌交付工作，標志著MUOS星座空間段正式完成部署，且至少已經具備了UHF頻段的全運行能力。

2017年，美軍著眼下一代軍用通信衛(wèi)星體系的建設，發(fā)布多輪招標合同開展深化研究，其構建防護戰(zhàn)略與防護戰(zhàn)術分層式的體系構想也日趨明確。在防護戰(zhàn)略通信系統(tǒng)方面，將基于現(xiàn)役“先進極高頻”（AEHF）系統(tǒng)，發(fā)展專用的防護戰(zhàn)略通信衛(wèi)星，為65°（S）～65°（N）的用戶提供正常環(huán)境26Mbit/s和核環(huán)境0.4Mbit/s的傳輸速率，對極地65°以上區(qū)域的用戶，則分別提供1Mbit/s和0.1Mbit/s的數(shù)據(jù)服務能力。在部署初期，該系統(tǒng)將通過星間微波鏈路與AEHF系統(tǒng)互聯(lián)組成混合星座，提供連續(xù)和增強服務。系統(tǒng)計劃于2029年一季度正式啟動交付，支持2030年以遠的戰(zhàn)略通信需求。在防護戰(zhàn)術通信系統(tǒng)方面，繼續(xù)以“防護戰(zhàn)術波形”（PTW）為核心構建抗干擾衛(wèi)星通信能力，主要由WGS衛(wèi)星、租用的商業(yè)衛(wèi)星以及新型專用防護戰(zhàn)術衛(wèi)星（PTS）三類系統(tǒng)組成。其中，防護戰(zhàn)術衛(wèi)星包括兩種實現(xiàn)方式，一種是專用衛(wèi)星星座，由3顆GEO衛(wèi)星和3顆“凍土”（Tundra）軌道衛(wèi)星組成，具備星上信號處理能力，通過地面關口站實現(xiàn)互聯(lián)互通；另一種則通過在商業(yè)衛(wèi)星上搭載有效載荷實現(xiàn)，具體包括5種備選方案，分別實現(xiàn)區(qū)域性EHF頻段覆蓋、區(qū)域性Ka頻段覆蓋、點波束EHF頻段覆蓋、點波束Ka頻段覆蓋，以及自跟蹤型Ka頻段覆蓋等。

（2）傳統(tǒng)低軌系統(tǒng)快速更新?lián)Q代，新興星座計劃引領全球態(tài)勢變遷

美國作為最早也是唯一一個建設并運行商業(yè)低軌通信系統(tǒng)的國家，2017年在該領域取得了新的重大突破和進展。一方面，目前全球最大的低軌通信星座“銥”（Iridium）衛(wèi)星在2017年成功完成4批次新一代衛(wèi)星的發(fā)射部署，順利推進整個系統(tǒng)的更新?lián)Q代和服務解決方案的性能升級。“下一代銥星”（IridiumNEXT）星座由81顆衛(wèi)星組成，包括66顆在軌工作星、9顆在軌備份星以及6顆地面?zhèn)浞菪牵瑢⒅С职êＪ?、航空、陸地移動、機器對機器（M2M），以及政府服務等多個應用領域，并通過一個名為Iridium Certus（Certus為拉丁語，意為“確定”）新型多功能服務平臺，提供從上行/下行22kbit/s，到上行512kbit/s和下行1.4Mbit/s等不同速率組合的數(shù)據(jù)服務，服務性能相比上一代系統(tǒng)有了大幅提升。值得一提的是，Iridium NEXT系統(tǒng)還是全球首個在所有空間段衛(wèi)星都設計有搭載有效載荷空間的商業(yè)星座，搭載了艾瑞恩公司（Aireon）的天基“廣播式自動相關監(jiān)視系統(tǒng)”（ADS-B）有效載荷，可接收每一架商業(yè)飛機發(fā)出的ADS-B信號，幫助空中導航服務提供商（ANSP）實現(xiàn)完整覆蓋全球空域的近實時、高頻率、高精度的飛機位置監(jiān)視服務。

利用lridium NEXT系統(tǒng)提供天基ADS-B服務架構圖

另一方面，以一網公司（ONEWEB）和太空探索技術公司（SpaceX）為代表的新興低軌通信星座計劃在2017年加快推進融資、準入?yún)f(xié)調、系統(tǒng)建設和服務預售合作等各項任務，使得星座從概念構想迅速邁向實操階段。具體而言，6月，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）通過投票正式批準了OneWeb星座在美國開展寬帶互聯(lián)網業(yè)務的經營申請，使其成為第一家獲得FCC準入許可的低軌項目，對其提早開拓營銷渠道、布局推廣應用大有益處。在系統(tǒng)建設方面，其與空客防務與航天公司（ADS）在美國佛羅里達州合資建設的衛(wèi)星工廠已于2017年3月動工，在法國圖盧茲的ADS公司的衛(wèi)星工廠已開始首批10顆衛(wèi)星的研制工作，將在完成端到端的驗證、測試和集成工作后，于2018年上半年交付發(fā)射部署；10月，一網公司還與沙特政府簽署了諒解備忘錄，將為該國農村與偏遠地區(qū)人口提供廉價、高速寬帶互聯(lián)網接入服務。雖然整體進度滯后于一網公司，SpaceX公司星座計劃2017年也取得一定進展。3月，SpaceX公司公布了由7518顆V頻段衛(wèi)星組成的新星座計劃；10月開始，SpaceX公司已經開始利用在西雅圖搭建的測試系統(tǒng)，測試其星座計劃的通信鏈路以及遙測、跟蹤和控制系統(tǒng)。總體而言，美國的兩大新興星座系統(tǒng)競爭格局逐步明顯，吸引了產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的重要宇航企業(yè)加入其中，極大地帶動了全球低軌通信領域的整體態(tài)勢演變。

（3）全球單星容量紀錄再度刷新，高通量系統(tǒng)向新應用領域拓展

2017年，高通量衛(wèi)星在美國發(fā)射的GEO通信衛(wèi)星中占比繼續(xù)增大，國際通信衛(wèi)星公司和衛(wèi)訊公司穩(wěn)步推進各自系統(tǒng)部署和升級工作，在繼續(xù)提升服務性價比的同時，也將行業(yè)競爭推向新高點。此外，以機載WIFI等為代表的新興應用成為高通量衛(wèi)星系統(tǒng)的重要切入點，引領運營商深度布局該領域業(yè)務。

6月，衛(wèi)訊公司成功發(fā)射了其第二代高通量衛(wèi)星ViaSat-2，該衛(wèi)星最大容量達300Gbit/s，成為迄今運行的單星容量最大的衛(wèi)星系統(tǒng)。該公司正在發(fā)展新一代超高容量GEO衛(wèi)星星座ViaSat-3，將由3顆容量超過1Tbit/s的衛(wèi)星組成，前2顆已于2017年9月通過了關鍵設計評審（CDR），預計2020年前后發(fā)射，主要為美洲、歐洲、中東和非洲提供通信服務，第3顆衛(wèi)星計劃為亞太地區(qū)提供服務。值得一提的是，為了應對近幾年多個中低軌高通量衛(wèi)星星座的快速發(fā)展和競爭，衛(wèi)訊公司還于2017年向FCC提出申請，發(fā)展1個由24顆衛(wèi)星組成的中地球軌道（MEO）星座，衛(wèi)星運行在3個軌道面，工作在Ka和V頻段，軌道傾角87°，能夠與ViaSat-3星座互為補充服務，并實現(xiàn)對全球極地地區(qū)的無縫覆蓋。

ViaSat-2衛(wèi)星在軌示意圖

在積極發(fā)展高通量系統(tǒng)的同時，運營商也不斷向機載寬帶等新興業(yè)務領域拓展。業(yè)界目前對該市場的發(fā)展前景普遍看好，根據(jù)歐洲咨詢公司（Euroconsult）的預測，到2026年將有25000架客機和35000架公務/私人飛機具備聯(lián)網功能，總需求容量將超過330Gbit/s，衛(wèi)星運營商總體收入可達13億美元，而機載聯(lián)網服務商收入可達65億美元。衛(wèi)訊公司在機載聯(lián)網領域布局明顯，其在商業(yè)航空市場提供Exede服務，可為乘客提供12Mbit/s的網絡接入服務，在通用航空市場打造Yonder品牌網絡服務。2017年，衛(wèi)訊公司推出了新一代空中網絡設備（Gen-2），可以為航空公司提供質量更優(yōu)、速度更快的機載網絡服務。Gen-2設備兼容衛(wèi)訊公司所有的Ka頻段衛(wèi)星，包括第一代衛(wèi)星[（ViaSat-1、狂藍-2（WildBlue-2）、阿尼克-F2（Anik-F2）]、第二代衛(wèi)星（ViaSat-2）及第三代衛(wèi)星（ViaSat-3）。4月，衛(wèi)訊公司還與澳大利亞國家寬帶網絡公司（NBN）共同啟動了一項全程免費的機載聯(lián)網試驗，將為澳大利亞的航空公司建設機載網絡系統(tǒng)。

歐洲

2017年，歐洲共發(fā)射9顆通信衛(wèi)星，全部為民商用通信衛(wèi)星。軍用通信衛(wèi)星方面，各國繼續(xù)開展下一代系統(tǒng)論證與建設工作。民商用通信衛(wèi)星方面，歐洲新一代“小型地球靜止軌道”（SmallGEO）衛(wèi)星平臺首發(fā)星成功發(fā)射，進一步加劇全球GEO衛(wèi)星市場競爭；由空客防務與航天公司研制的全電推進衛(wèi)星—歐洲通信衛(wèi)星-172B（Eutelsat-172B）順利部署，歐洲星-3000電推進軌道抬升（Eurostar-3000EOR）平臺能力得到驗證；歐洲航天局（ESA）聯(lián)合產業(yè)界積極把握第五代移動通信（5G）發(fā)展熱潮，開展衛(wèi)星5G的融合研究工作。

（1）推進下一代軍用系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展，積極考慮多元化能力建設途徑

2017年，歐洲各國在原有能力基礎上，繼續(xù)穩(wěn)步推進下一代系統(tǒng)的規(guī)劃和發(fā)展。

英國方面，英國國防部天網-6（Skynet-6）星座方案仍在論證之中，計劃2021年左右完成招標，之后2～3年內實現(xiàn)首星Skynet-6A的發(fā)射，隨后逐步實現(xiàn)Skynet-5到Skynet-6的過渡，并持續(xù)服務到2040年。英國未來整個軍用通信衛(wèi)星體系包括UHF、X等多種頻段通信能力，也有可能借助商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)的產品和服務，加入“動中通”、在軌服務/延壽、高通量、搭載載荷、快速響應發(fā)射等技術和概念，最終實現(xiàn)為全球部署的英國軍隊提供制信息權。

德國方面，德國國防部通過與政府民用部門合作發(fā)展下一代通信衛(wèi)星，一方面驗證軍用通信技術，另一方面利用星上Ku和Ka頻段容量支持軍事作戰(zhàn)。

法國方面，已啟動下一代星座研制，同時推進地面段的全面升級，其下一代星座包括2顆GEO衛(wèi)星，工作于X、Ka頻段，對整個歐洲及部分熱點地區(qū)形成常態(tài)覆蓋，計劃2021-2022年部署。

意大利方面，目前正在評估發(fā)展錫克拉-3（Sicral-3）系統(tǒng)，以替代Sciral-1B衛(wèi)星的需求。預計Sicral-3系統(tǒng)將包括2顆小型的GEO衛(wèi)星，采用全電推進平臺，單星發(fā)射質量小于2t，容量約為22Gbit/s。

“西班牙星下一代”（Spainsat NG）也已完成初步方案研究，將包括2～3顆衛(wèi)星，星上計劃增加抗核加固和抗干擾能力，目前正處于開發(fā)階段，近期啟動衛(wèi)星研制工作，預計2020年左右開始服役。

除了傳統(tǒng)大國之外，盧森堡通過公私合營的方式，與歐洲衛(wèi)星公司（SES）聯(lián)合成立了政府衛(wèi)星公司（GovSat），專門發(fā)展和運營盧森堡軍用通信衛(wèi)星，首顆衛(wèi)星GovSat-1計劃于2018年發(fā)射，預計服役至2033年以后。GovSat-1工作在X和Ka頻段，首先滿足盧森堡國防部的需求，剩余容量進行商業(yè)銷售，供其他國家政府和軍方使用。

（2）新型通信衛(wèi)星平臺首發(fā)成功，加劇小型GEO衛(wèi)星制造市場競爭

歐洲通信衛(wèi)星制造領域年度最大的進展，來自于歷經10余年、通過設立專項計劃、自主研發(fā)的SmallGEO平臺正式啟用。2017年1月28日，西班牙衛(wèi)星公司（HISPASAT）的西班牙衛(wèi)星-36W-1（Hispasat-36W-1）從庫魯航天中心發(fā)射成功，成為首顆采用SmallGEO平臺的商業(yè)通信衛(wèi)星。SmallGEO平臺由德國不萊梅軌道高技術公司（OHB）研制，主要目標領域為GEO通信衛(wèi)星，但模塊化設計也保證了其無需對平臺進行大調整，即可根據(jù)用戶需求靈活改裝為對地觀測、氣象等不同任務的衛(wèi)星。2017年發(fā)射的SmallGEO平臺版本支持衛(wèi)星發(fā)射質量最高達3500kg，采用混合式的推進系統(tǒng)，載荷質量最高450kg，每個太陽電池翼由3塊帆板拼接而成，載荷供電功率5kW，可搭載多達32臺轉發(fā)器，支持工作頻段從L到Ka頻段，設計壽命15年。

Hispasat-36W-1衛(wèi)星在軌示意圖

事實上，在發(fā)展SmallGEO平臺之前，歐洲制造商在中大型與超大型平臺均有成熟型號產品或發(fā)展規(guī)劃，Eurostar-3000與空間客車-4000（Spacebus-4000）系列均面向3～6t的中大型GEO衛(wèi)星市場，而“阿爾法平臺”（Alphabus）項目則側重于6t以上的超大型通信衛(wèi)星，3t以下市場屬于型譜規(guī)劃中的盲區(qū)。因而，SmallGEO平臺的啟用將使歐洲通信衛(wèi)星研制能力的布局完整化。

另一方面，SmallGEO平臺的正式投入使用，勢必改變小型GEO通信衛(wèi)星制造市場的競爭格局。該市場整體規(guī)模雖然不大，但已成為具備一定研制實力的航天國家進軍GEO領域的突破口。目前的參與者不僅包括美國、歐洲、俄羅斯、印度、日本等主要航天國家，以色列、阿根廷等新興國家也已相繼研制成功相應系統(tǒng)，競爭態(tài)勢激烈。除了SmallGEO平臺外，英國薩瑞衛(wèi)星技術公司（SSTL）也將于2019年發(fā)射歐洲通信衛(wèi)星公司的“量子”（Quantum）衛(wèi)星上正式啟用其“地球靜止小型衛(wèi)星平臺”（GMPT），同樣面向小型GEO通信衛(wèi)星?？梢钥闯?，歐洲在該領域發(fā)展即將進入快車道，進一步縮小與美國的能力差距。

（3）運營商松綁與地面C頻段競爭，產業(yè)界聯(lián)合推進5G星地融合

隨著5G技術研究、標準制定的加速推進，歐洲通信衛(wèi)星產業(yè)界也已認識到其廣闊發(fā)展前景及潛在衛(wèi)星應用契機，運營商原本堅定的C頻段頻譜爭奪態(tài)度略有松動。2017年11月，全球最大的通信衛(wèi)星運營商SES公司發(fā)表聲明指出，其可以接受國際通信衛(wèi)星公司和英特爾公司（Intel）提出的將更多C頻段資源向5G網絡開放的方案，但前提是不能劃走整個C頻段，需要適當?shù)慕洕a償，且不能中斷該公司向客戶提供服務的能力。此番聲明，在一定程度上可視作歐洲衛(wèi)星通信產業(yè)界對地面5G網絡發(fā)展引發(fā)的頻譜占用和競爭問題的立場松動。

泛歐層面，以歐盟委員會（EC）、歐洲電信標準協(xié)會（ESTI）為代表的政府組織，都積極推動衛(wèi)星業(yè)界參與5G標準制定與協(xié)同發(fā)展。ESA作為歐盟委員會與地面通信行業(yè)聯(lián)合成立的5G公私合營（5G-PPP）組織的重要成員，也通過“通信系統(tǒng)預先研究”（ARTES）計劃，聯(lián)合產業(yè)界開展了多項衛(wèi)星與5G系統(tǒng)融合的技術方案研究嘗試。2017年6月，ESA通信部主管和來自包括空客防務與航天公司、泰雷茲-阿萊尼亞航天公司（TAS）、SES公司、歐洲通信衛(wèi)星公司、國際移動衛(wèi)星公司（INMARSAT）等在內的16家衛(wèi)星運營商、服務商及制造商的代表簽署了“衛(wèi)星5G”（Satellite for 5G）聯(lián)合聲明，旨在通過一系列的研究、開發(fā)和實驗等工作，在30個月內摸索出衛(wèi)星通信和5G無縫集成的最佳方案，并在歐洲進行試用，重點工作包括：①5G服務試驗，包括衛(wèi)星能力試驗，重點關注5G應用領域，如交通、媒體娛樂以及公共安全；②在應用程序開發(fā)、標準化、資源管理、互操作性演示等方面的橫向研究及相關支持技術研發(fā)。

俄羅斯

2017年，俄羅斯僅發(fā)射1顆通信衛(wèi)星，主要用于軍事目的。截止2017年底，俄羅斯共計在軌運行76顆通信衛(wèi)星。

（1）持續(xù)更新在軌軍事系統(tǒng)能力，啟動“鐘鳴”系列衛(wèi)星部署工作

近2年，俄羅斯在軍用通信衛(wèi)星領域的活躍度不高，2017年僅發(fā)射了1顆衛(wèi)星。目前在軌軍用通信衛(wèi)星都混編在“宇宙”（Cosmos）系列中，主要分低地球軌道（LEO）、大橢圓軌道（HEO）和GEO軌道進行發(fā)展，為俄羅斯武裝力量提供戰(zhàn)略和戰(zhàn)術層面的通信和指揮控制服務。其中，HEO軌道的“子午線”（Meridian）衛(wèi)星目前正在尋求更新?lián)Q代。2017年11月7日，信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司（ISS Reshetnev）宣布獲得4顆Meridian-M衛(wèi)星訂單，Meridian-M衛(wèi)星是Meridian衛(wèi)星的升級版，將沿用原有技術解決方案，同時更換新硬件。該公司計劃于2018年底建造首顆Meridian-M衛(wèi)星，具體發(fā)射時間將根據(jù)用戶要求而定，后續(xù)3顆衛(wèi)星將分別于2019年、2020年和2022年建造。

由于俄羅斯軍事系統(tǒng)的保密原因，2017年新發(fā)射的鐘鳴-1（Blagovest-1）衛(wèi)星目前獲得的信息很少，根據(jù)俄羅斯媒體的報道，該衛(wèi)星主承包商為信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司，基于其快訊-2000（Express-2000）平臺研制，載荷由信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司與歐洲泰雷茲-阿萊尼亞航天公司共同研制，工作于Ka和C頻段，星上約載有36臺轉發(fā)器，可以支持寬帶互聯(lián)網接入、電視和音頻信號廣播以及話音通信等多種服務?！扮婙Q”系列將共包括4顆衛(wèi)星，2017年發(fā)射的首顆衛(wèi)星在9月16日正式進入了45°（E）的軌道位置。

（2）拓展“快訊”系列衛(wèi)星服務范圍，落實后續(xù)衛(wèi)星研制建造工作

近年來，受信息服務需求增長影響及相關有利政策的推動，俄羅斯部署多顆“快訊”（Express）系列高性能通信衛(wèi)星，為其本土及周邊區(qū)域提供電視廣播、寬帶接入、移動通信等服務。2017年，俄羅斯衛(wèi)星通信公司（RSCC）分別與中東地區(qū)的衛(wèi)星服務提供商地平線衛(wèi)星公司（HorizonSat）、歐洲計時衛(wèi)星公司（Chronosat GmbH）以及德國羅曼蒂斯衛(wèi)星通信公司（Romantis）等簽署了合作協(xié)議，允許后者使用快訊-AM6、AM7和AM22等衛(wèi)星為中東、中亞、南亞等地區(qū)提供通信服務，有效拓展了亞洲市場。

“快訊”系列后續(xù)2顆衛(wèi)星快訊-80和103目前正由信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司和泰雷茲-阿萊尼亞航天公司聯(lián)合建造，前者負責研制快訊-1000衛(wèi)星平臺，后者負責多頻段有效載荷的研制和衛(wèi)星總裝、測試與集成。根據(jù)目前公布的進度情況來看，2顆衛(wèi)星將于2019年第三季度發(fā)射，2020年第一季度開始投入使用?？煊?80將運行于80°（E）軌位，載有16臺C頻段和20臺Ku頻段轉發(fā)器，用于俄羅斯國內覆蓋，還將載有2臺L頻段轉發(fā)器，用于服務國際市場；快訊-103將運行于103°（E）軌位，載有16臺C頻段和20臺Ku頻段轉發(fā)器用于覆蓋俄羅斯和東南亞市場，1臺L頻段轉發(fā)器，用于覆蓋國際市場。2顆衛(wèi)星均采用電推進方式，有效載荷功率達6.3kW。

日本

2017年，日本共發(fā)射2顆通信衛(wèi)星。軍用通信衛(wèi)星方面取得重大突破，1月，煌-2[Kirameki-2，又稱防衛(wèi)通信衛(wèi)星-2（DSN-2）]衛(wèi)星在種子島太空中心成功發(fā)射，這是日本第一顆專用軍用通信衛(wèi)星，由防衛(wèi)通信衛(wèi)星公司（DSN）負責運行。該公司是由日本防衛(wèi)省支持、經內閣府批準，于2012年12月注冊成立的民營合資公司，主要任務為完善升級日本的新一代X頻段軍用衛(wèi)星通信網絡，并負責網絡維護和運營工作。2013年1月，日本防衛(wèi)省向防衛(wèi)通信衛(wèi)星公司授予價值1221億日元（約合11億美元）的合同，內容包括DSN-1和2兩顆衛(wèi)星的研制、發(fā)射與服務等。DSN-2衛(wèi)星基于三菱電機公司（Melco）DS-2000平臺研制，設計壽命15年。根據(jù)有限線索得知，該衛(wèi)星將具備高容量、高速率、可移動點波束等能力，最終定點于印度洋上空，可以覆蓋聯(lián)合國駐南蘇丹維和部隊，并為索馬里海盜打擊行動提供支持。

值得一提的是，原定于2016年7月利用阿里安-5（Ariane-5）火箭發(fā)射的DSN-1衛(wèi)星在運往發(fā)射場的途中受損，不得不將發(fā)射計劃推遲至2018年。而在2015年底，日本防衛(wèi)省與防衛(wèi)通信衛(wèi)星公司還追簽了一份總額超過600億日元（約合5.4億美元）的合同，要求該公司再研制一顆設計壽命為15年的X頻段通信衛(wèi)星（即DSN-3），并于2020年發(fā)射入軌，實現(xiàn)三星組網。

民商用通信衛(wèi)星方面，日本廣播衛(wèi)星系統(tǒng)公司（BSAT）成功發(fā)射了1顆商用通信衛(wèi)星廣播衛(wèi)星-4a（BSat-4a），該衛(wèi)星由勞拉空間系統(tǒng)公司（SS/L）采用SSL-1300衛(wèi)星平臺設計研制，質量3520kg，設計壽命15年，載有24臺Ku頻段轉發(fā)器，可提供4K/8K的超高清電視服務。

4月，日本最大的衛(wèi)星制造商三菱電機公司還宣布將投資約110億日元，在該公司的鐮倉工廠建造用來生產衛(wèi)星的新型生產設施，計劃將研制能力從目前同時建造10顆衛(wèi)星提升至18顆，以滿足日本政府及全球范圍商業(yè)通信衛(wèi)星日益增長的需求。新設施將縮短生產周期、降低成本并提高產品質量，增強國際市場的競爭力。該公司計劃到2021年使空間領域收入達到1500億日元。

印度

2017年，印度共計發(fā)射3顆通信衛(wèi)星。軍用系統(tǒng)方面未有新部署動作，民商用系統(tǒng)方面，本年度部署的3顆均為民用衛(wèi)星。

5月，地球靜止衛(wèi)星-9（GSat-9）發(fā)射成功。2014年印度現(xiàn)任總理莫迪當選后在“南亞區(qū)域協(xié)作聯(lián)盟”（SAARC）高峰論壇上提出要建造“南盟衛(wèi)星”的計劃，該衛(wèi)星由印度獨自出資建造，供尼泊爾、不丹、孟加拉國、阿富汗、斯里蘭卡、馬爾代夫等南亞六國免費使用。衛(wèi)星基于I-2000平臺研制，采用三軸穩(wěn)定方式，質量2195kg，設計壽命12年，載有12臺高功率Ku頻段轉發(fā)器，并配備有1個覆蓋印度的波束和2臺信標發(fā)射機，衛(wèi)星還配備了一個電推進系統(tǒng)用于進行測試。GSat-9衛(wèi)星覆蓋南亞地區(qū)，可為上述南亞六國提供遠程教育、遠程醫(yī)療、政府網絡通信、災難緊急通信和數(shù)字高清電視直播服務。

6月，GSat-19衛(wèi)星發(fā)射成功，該衛(wèi)星由印度衛(wèi)星公司（INSAT）負責運營，基于I-3000平臺研制，采用三軸穩(wěn)定方式，發(fā)射質量3136kg，設計壽命15年，載有4臺Ku/Ka頻段轉發(fā)器，用戶鏈路工作于Ku頻段，饋電鏈路工作于Ka頻段。該衛(wèi)星還載有Ku和Ka頻段的信標機，衛(wèi)星總數(shù)據(jù)容量為4Gbit/s，旨在提供寬帶服務。同樣在6月，GSat-17衛(wèi)星發(fā)射成功，該衛(wèi)星基于I-3000平臺研制，發(fā)射質量3425kg，功率6kW，載有24臺C頻段、2臺下擴展C頻段、12臺上擴展C頻段、前向2臺/返向2臺移動衛(wèi)星業(yè)務（MSS）轉發(fā)器。GSat-17衛(wèi)星主要用于印度電視、電信、數(shù)字衛(wèi)星新聞采集（DSNG）和甚小口徑終端（VSAT）服務。

其他國家

2017年，其他有6個國家合計發(fā)射了7顆通信衛(wèi)星。這些國家的衛(wèi)星均通過向國外制造商采購方式獲得，除了韓國發(fā)射2顆通信衛(wèi)星之外，印度尼西亞、巴西、保加利亞、阿爾及利亞、安哥拉均發(fā)射1顆。阿爾及利亞通信衛(wèi)星-1（Alcomsat-1）是該國首顆通信衛(wèi)星，由中國航天科技集團有限公司承擔衛(wèi)星設計、建造、總裝、測試和發(fā)射任務。這里對其中具備代表性的衛(wèi)星情況進行介紹。

巴西成功發(fā)射了一顆“地球靜止軌道國防和戰(zhàn)略通信衛(wèi)星”（SGDC），該衛(wèi)星基于泰雷茲-阿萊尼亞航天公司的Spacebus-4000平臺研制，采用三軸穩(wěn)定工作方式，發(fā)射質量5735kg，設計壽命18年，采用化學推進方式，最終定點于70°（W）軌位。載荷方面，采用高通量衛(wèi)星技術，星上載有50臺Ka頻段和7臺X頻段轉發(fā)器，將分別用于在巴西全國范圍提供高速互聯(lián)網接入服務，以及為巴西政府提供加密安全通信服務，衛(wèi)星的總容量將達到57Gbit/s。

“地球靜止軌道國防和戰(zhàn)略通信衛(wèi)星”在軌示意圖

安哥拉首顆通信衛(wèi)星—安哥拉衛(wèi)星-1（AngoSat-1）于2017年12月發(fā)射，在發(fā)射部署過程中經過短暫失聯(lián)后恢復了通信連接。該衛(wèi)星基于俄羅斯能源火箭航天集團（RKK Energia）的通用衛(wèi)星平臺（USP）研制，載荷由空客防務與航天公司研制，發(fā)射質量1647kg，功率7kW，設計壽命15～18年，星上配備電推進系統(tǒng)用于在軌維持，衛(wèi)星最終定點于14°（E）。載荷方面，星上載有16臺C頻段和6臺Ku頻段轉發(fā)器，總可用帶寬為2160MHz，可向安哥拉、非洲以及歐洲部分地區(qū)提供電視直播、網絡接入等服務。

此外，11月，加拿大電信衛(wèi)星公司（Telesat）正式獲得FCC市場準入許可，成為第二家獲批在美國運營LEO寬帶星座的公司。按照計劃，該公司將在2018年選定衛(wèi)星制造商，2020年開始大規(guī)模部署工作，2021年衛(wèi)星星座正式投入運營。

3 總結

在政府、商業(yè)資本的推動下，全球通信衛(wèi)星領域目前正處于蓬勃發(fā)展之中，衛(wèi)星技術持續(xù)創(chuàng)新、衛(wèi)星系統(tǒng)快速更迭、應用服務不斷深化、普及范圍大大拓展，將與地面通信技術領域的換代升級相聯(lián)合，引領一場信息基礎設施的巨大變革，深遠地影響人類溝通、交流的方式，對軍事、政治、社會、經濟等諸多方面產生巨大沖擊。