一網(wǎng)啟動部署進程，低軌星座邁入新階段

高宇 李博 劉鴻鵬

（1北京空間科技信息研究所 2 東方紅衛(wèi)星移動通信有限公司）

北京時間2019年2月27日5時37分，一網(wǎng)公司（OneWeb）在法屬圭亞那庫魯航天中心利用“聯(lián)盟”（Soyuz）運載火箭成功發(fā)射6顆OneWeb通信衛(wèi)星，標(biāo)志著其低軌寬帶通信星座正式啟動部署進程。

1 發(fā)射任務(wù)情況

此次發(fā)射的6顆通信衛(wèi)星分別編號為OneWeb－0006/0007/0008/0010/0011/0012， 是OneWeb利用其與空客防務(wù)與航天公司（ADS）在法國圖盧茲聯(lián)合開發(fā)的批量自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)的首批正式工作星，除了OneWeb－0008衛(wèi)星質(zhì)量為147.7kg外，其余質(zhì)量均為147.4kg。此次任務(wù)中，6顆衛(wèi)星被發(fā)射至1000km左右、87.9°傾角的預(yù)定軌道，此后通過等離子體電推進系統(tǒng)爬升至1200km的工作軌道。按照OneWeb最初公布的方案，后續(xù)任務(wù)中的衛(wèi)星均將被發(fā)射至500km高度的軌道，再自主抬升至工作軌道。

OneWeb原計劃在2018年中期發(fā)射首批衛(wèi)星，但受ADS衛(wèi)星工廠研制進度、阿里安航天公司火箭發(fā)射檔期及發(fā)射前突發(fā)故障處理的影響，不得不推遲至今。此外，原發(fā)射計劃中的10顆衛(wèi)星規(guī)模也縮減至6顆，按照該公司創(chuàng)始人格雷格·維勒的說法，另4顆主要作為“地面?zhèn)浞荨?，因為“仍然有很多地方很可能會出現(xiàn)問題”。但根據(jù)外媒消息，此舉也是為了避免此次發(fā)射出現(xiàn)意外，從而可以再及時發(fā)射備份衛(wèi)星，以滿足監(jiān)管機構(gòu)為OneWeb公司分配的頻譜資源啟用的最后期限要求。根據(jù)阿里安航天公司的發(fā)射任務(wù)說明，伴隨衛(wèi)星發(fā)射的還有4個質(zhì)量飛行模擬器（MFS），但后者在任務(wù)執(zhí)行過程中，并不會與火箭適配器分離。

根據(jù)OneWeb公司與阿里安航天公司簽訂的發(fā)射合同，后者將提供總計21次的“聯(lián)盟”火箭發(fā)射服務(wù)，除首次任務(wù)外，隨后單次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最高可達32顆，其中絕大多數(shù)發(fā)射任務(wù)選定于哈薩克斯坦拜科努爾發(fā)射場執(zhí)行，以避開庫魯航天中心的密集發(fā)射檔期。據(jù)悉，下一次發(fā)射任務(wù)計劃在2019年8月或9月執(zhí)行，隨后每21天發(fā)射一次，按此推算，在2020年底前可完成OneWeb全球星座的初步部署工作，2021年即可開始提供覆蓋全球的寬帶通信服務(wù)。

2 一網(wǎng)星座概況

OneWeb公司是成立于2012年的一家英國初創(chuàng)公司，旨在利用大規(guī)模低軌衛(wèi)星星座提供全球?qū)拵ㄐ欧?wù)。近年來，全球提出了十余個低軌寬帶通信衛(wèi)星星座計劃，OneWeb系統(tǒng)是其中融資額最高、工程進度最快的項目，受到了行業(yè)內(nèi)外資本力量的關(guān)注與追捧。

根據(jù)OneWeb公司的最新方案，OneWeb系統(tǒng)構(gòu)成如下：

空間段：約600顆衛(wèi)星 ，單星質(zhì)量控制在150kg以內(nèi)，每顆衛(wèi)星配備2副Ku頻段的用戶鏈路天線、2副Ka頻段的關(guān)口站天線以及2副全向測控天線，單星容量超過8Gbit/s，星座總?cè)萘靠蛇_到數(shù)Tbit/s量級。

地面段：超過40個關(guān)口站，分布于全球范圍，單個關(guān)口站配置多副口徑大于3.5m的天線，可同時服務(wù)10余顆衛(wèi)星。

用戶段：固定、艦載、車載和機載等多類型終端，天線尺寸為45cm～1m，包括機械式雙拋物面天線、相控陣天線等多種方案，終端數(shù)據(jù)服務(wù)速率可達50～ 200Mbit/s。

截至2019年5月，OneWeb公司已開展了多輪融資，包括種子輪融資、A輪融資以及私募股權(quán)融資，共籌集約17億美元資金，現(xiàn)有注資結(jié)構(gòu)下，日本風(fēng)險投資公司——軟銀集團是其最大股東（占股超過40%）。

在資金的支持下，OneWeb星座的建設(shè)進度近年來明顯加快。除了在法國建立1條衛(wèi)星生產(chǎn)線外,OneWeb公司與ADS公司在美國佛羅里達州成立合資公司，另建了2條批量自動化生產(chǎn)線，已于2019年1月正式投產(chǎn)，實現(xiàn)單條生產(chǎn)線一天一星的出廠能力，預(yù)計將承擔(dān)OneWeb星座后續(xù)大部分衛(wèi)星的研制工作。

3 幾點研判

首批衛(wèi)星成功發(fā)射意義重大，后續(xù)發(fā)展仍需解決諸多挑戰(zhàn)

對OneWeb公司自身而言，此次發(fā)射任務(wù)的成功意義重大。一方面，與2018年SpaceX公司和Telesat公司相繼選擇先部署技術(shù)試驗星不同，本次任務(wù)跳過了試驗星環(huán)節(jié)，直接發(fā)射工作星，6顆衛(wèi)星均為星座的重要組成部分，如后續(xù)在軌性能測試結(jié)果達到或超出預(yù)期，將為OneWeb公司提出2019年底實現(xiàn)超過150星在軌的目標(biāo)奠定重要基礎(chǔ)；另一方面，此次任務(wù)作為OneWeb星座發(fā)展過程中的一個關(guān)鍵里程碑，無論從星座實際進度考慮還是從可預(yù)見的積極輿論影響分析看，都將極大提振市場和投資者的信心，為更大規(guī)模融資提供有力支持，從而滿足其星座后續(xù)建設(shè)和運行的巨額資金需求。

但理性來看，OneWeb星座未來發(fā)展仍存在諸多挑戰(zhàn)：一是研制成本問題，OneWeb公司最初提出利用新興制造理念和技術(shù)，降低單顆衛(wèi)星的研制成本至50萬美元，但綜合一年以來多方信息來源可確定衛(wèi)星成本有明顯的超支情況，雖然具體超支數(shù)額并未公布，結(jié)合其2018年底將星座規(guī)?？s減1/3的計劃判斷，已經(jīng)到了影響星座設(shè)計方案的程度；二是市場開拓問題，如果僅從可預(yù)見的衛(wèi)星通信市場需求空間來看，OneWeb星座所供給的容量顯然很難被現(xiàn)有規(guī)則和模式主導(dǎo)下的市場所消化，因此能否提供低價的用戶終端、真正打開消費者級衛(wèi)星寬帶接入市場，是其發(fā)展成敗的決定性因素之一。

星座競爭淘汰節(jié)奏勢必加速，避免同質(zhì)競爭或成破題之鑰

對新一輪低軌通信星座發(fā)展而言，此次任務(wù)成功也將產(chǎn)生催化作用。目前來看，受市場預(yù)期的驅(qū)動，以O(shè)neWeb為代表的主流低軌星座計劃均重點布局于寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。但結(jié)合20世紀(jì)末低軌星座發(fā)展經(jīng)驗判斷，偏單一化的市場領(lǐng)域最終只能支持有限數(shù)量系統(tǒng)存活。OneWeb公司此舉在工程進度上已正式超出主要競爭對手“半個身位”，有望第一個建成全球星座并投入業(yè)務(wù)運行，從而形成先占、先發(fā)、先建、先用優(yōu)勢，將對其他星座發(fā)展構(gòu)成巨大壓力，進一步加劇該領(lǐng)域的競爭淘汰節(jié)奏。

在此背景下，避免未來同質(zhì)化競爭，積極開拓新業(yè)務(wù)空間成為必選之路。就行業(yè)最新發(fā)展態(tài)勢而言，機載寬帶、5G等藍海市場領(lǐng)域已成為關(guān)注的熱點。OneWeb公司近年來在上述領(lǐng)域布局明顯：一方面積極與業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)合作開發(fā)機載通信終端，并與全球最大的機載寬帶服務(wù)商Gogo公司達成協(xié)議，將在星座建成后為后者機載寬帶解決方案提供容量支持；另一方面，持續(xù)發(fā)力5G市場，其與歐洲航天局聯(lián)合發(fā)起的“一網(wǎng)日出”計劃將聚焦衛(wèi)星與5G的融合方案研究，已于2019年1月獲得英國航天局資助，此外在其提出的家用寬帶終端發(fā)展設(shè)想中，也將融合5G和WiFi等多種通信制式，從而與地面移動通信運營商實現(xiàn)深度合作，真正抓住全球5G通信網(wǎng)絡(luò)爆發(fā)式建設(shè)部署的風(fēng)口契機，推動自身業(yè)務(wù)拓展和突破。

行業(yè)格局邁入深度調(diào)整階段，高低軌競爭合作將成新常態(tài)

對整個衛(wèi)星通信行業(yè)而言，此次任務(wù)成功或?qū)⒁l(fā)激烈的市場反應(yīng)和積極的資本動向，極有可能加快近兩年來已處于深度調(diào)整期的行業(yè)格局發(fā)生新的重大變革。事實上，低軌星座在批量研制、快速部署、應(yīng)用服務(wù)等多個方面的顛覆性特點，對傳統(tǒng)衛(wèi)星通信行業(yè)的沖擊影響已經(jīng)顯現(xiàn)。衛(wèi)星制造領(lǐng)域，2018年，傳統(tǒng)GEO商業(yè)衛(wèi)星的訂單數(shù)量與部署數(shù)量雙雙走低，全球最大的GEO通信衛(wèi)星制造商勞拉空間系統(tǒng)公司（SS/L）已被迫裁員，且其母公司——麥克薩技術(shù)公司（Maxar）已考慮關(guān)停并出售GEO衛(wèi)星制造業(yè)務(wù)；衛(wèi)星運營領(lǐng)域，全球最大的GEO通信衛(wèi)星運營商國際通信衛(wèi)星公司（Intelsat）收入已連續(xù)6年處于下滑趨勢，其他主流GEO衛(wèi)星運營商也普遍面臨收入增長乏力困境。衛(wèi)星通信行業(yè)領(lǐng)域亟待新變革，以適應(yīng)用戶和市場的新需求。

最后，此次任務(wù)成功也將進一步鞏固并做實高低軌競爭、聯(lián)合并存的新業(yè)態(tài)。首先，在制造商方面，低軌星座帶來的增量市場雖然巨大，但項目數(shù)量有限，決定了制造訂單數(shù)量也將極為有限。主流GEO衛(wèi)星制造商已采取多樣化途徑布局低軌制造：ADS公司與OneWeb公司聯(lián)合研發(fā)批量自動化生產(chǎn)線；波音公司（Boeing）提出自主發(fā)展V頻段低軌星座的構(gòu)想；洛馬公司新衛(wèi)星平臺型譜規(guī)劃將小衛(wèi)星制造納入重點布局；泰雷茲-阿萊尼亞航天公司（TAS）在美國開設(shè)新衛(wèi)星工廠，專用于低軌星座衛(wèi)星生產(chǎn)。

運營商方面，全球最大幾家固定通信衛(wèi)星運營商也均做出戰(zhàn)略調(diào)整：Intelsat公司戰(zhàn)略注資OneWeb公司，擬提供高低軌一體化服務(wù)解決方案；歐洲衛(wèi)星公司（SES）收購O3b公司，成為全球首個擁有GEO+MEO系統(tǒng)的運營商；歐洲通信衛(wèi)星公司（Eutelsat）計劃發(fā)展低軌物聯(lián)網(wǎng)星座（ELO）；加拿大通信衛(wèi)星公司（Telesat）成功部署自主低軌星座首顆試驗衛(wèi)星。這些舉措都將塑造衛(wèi)星通信行業(yè)新的能力和服務(wù)模式，影響深遠。