不久后，銀河航天首發(fā)星將出場(chǎng)亮相，它也是國(guó)內(nèi)首顆由商業(yè)航天公司研制且對(duì)標(biāo)國(guó)際水平的5G低軌寬帶衛(wèi)星。
在以往幾篇專(zhuān)欄中，我從技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景等多個(gè)角度介紹低軌寬帶衛(wèi)星。在本期專(zhuān)欄中，我將和大家重點(diǎn)講述銀河航天首發(fā)星的技術(shù)硬核之處、以及我們?cè)谘邪l(fā)它的過(guò)程中做出 “關(guān)鍵決策”的邏輯和這個(gè)邏輯背后的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)，同時(shí)，也想和大家分享在充滿(mǎn)風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)程中，我們是如何努力讓它變得“靠譜兒”的。
“做第一個(gè)吃螃蟹的人”
對(duì)于中國(guó)的商業(yè)航天突圍者來(lái)說(shuō)，想要對(duì)標(biāo)甚至追趕國(guó)際上SpaceX、OneWeb等頭部玩家，則必須要有硬核的關(guān)鍵武器，Q/ V 頻段載荷技術(shù)便是其中之一。
在這方面，我們敢為人先決策在首發(fā)星中使用技術(shù)難度很高的Q/V頻段并實(shí)現(xiàn)了10Gbps通信能力。值得一提的是，首發(fā)星是國(guó)內(nèi)乃至全球第一顆Q/V頻段的低軌寬帶衛(wèi)星。
做Q/V載荷絕對(duì)需要強(qiáng)大的內(nèi)心，當(dāng)時(shí)公司剛起步，團(tuán)隊(duì)里的技術(shù)專(zhuān)家有兩種不同聲音，一種保守方案是，應(yīng)該從已有技術(shù)積累的Ka/Ku通信載荷做起，這樣風(fēng)險(xiǎn)更低；另一種大膽的設(shè)想則是，做頻段更高的Q/V通信載荷，對(duì)標(biāo)國(guó)際上低軌寬帶衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)的10Gbps帶寬，但并沒(méi)有可借鑒的Q/V低軌寬帶衛(wèi)星載荷技術(shù)和研制經(jīng)驗(yàn)，這無(wú)疑是一場(chǎng)充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的征程。
銀河內(nèi)部最終決定做Q/V載荷，因?yàn)槲覀冎廊绻隽吮Ｊ剡x擇，已經(jīng)在國(guó)際賽場(chǎng)上起跑落后的銀河航天，在低軌寬帶星座競(jìng)爭(zhēng)中突圍的可能性就更低了，并且可以預(yù)計(jì)的是，未來(lái)低軌頻率資源需求必將持續(xù)增長(zhǎng)，盡早布局高頻段才有“換道超車(chē)”的可能，哪怕是承擔(dān)無(wú)數(shù)不可預(yù)料的風(fēng)險(xiǎn)。
做了決定后，我們迅速?lài)@Q/V載荷擴(kuò)充了技術(shù)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)啟了硬核技術(shù)的攻堅(jiān)戰(zhàn)。更高的Q/ V 頻段作為毫米波頻段中最適合開(kāi)展衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的頻段，擁有的帶寬更寬。如果把利用毫米波傳輸?shù)男畔⒗斫鉃槁飞系能?chē)流，那么利用Q/V頻段的帶寬，就意味著車(chē)更快、路更寬，車(chē)流量更大，當(dāng)然也需要更高超的修路技術(shù)。
大家都知道，要想讓道路通過(guò)更多的車(chē)，修建高架橋，讓橋上、橋下同時(shí)通車(chē)是一個(gè)更好的方案，為實(shí)現(xiàn)10Gbps通信速率的目標(biāo)，我們也創(chuàng)新修建了“高架橋”，采用了Q/V頻段雙極化技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信速率翻倍。在這個(gè)過(guò)程中，我們?cè)陴侂姴考膫鬏斖ǖ涝O(shè)計(jì)上進(jìn)行了較大的創(chuàng)新，采用了雙重特殊函數(shù)，并進(jìn)行了電氣與結(jié)構(gòu)的聯(lián)合迭代設(shè)計(jì)，最大程度上從設(shè)計(jì)角度消除了裝配等人為因素的影響。
技術(shù)創(chuàng)新必然存在一定風(fēng)險(xiǎn)，如何確保它 “靠譜兒”呢？
銀河航天所能做到的，是開(kāi)展全面深入細(xì)致高效的工作，即通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、管理、研制等流程確保首發(fā)星的可靠性。
以功放系統(tǒng)為例，它的功能是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星至地面信號(hào)的末端放大，通常是整個(gè)通信系統(tǒng)里面最薄弱的環(huán)節(jié)，因?yàn)樾l(wèi)星單機(jī)具有不可維修性，所以在散熱、冗余方面的設(shè)計(jì)就需要格外嚴(yán)苛。為此，銀河航天通過(guò)采用一種多通道高效合成的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，針對(duì)功放等載荷單機(jī)專(zhuān)門(mén)制定了產(chǎn)品保證體系，在滿(mǎn)足性能指標(biāo)的同時(shí)大幅提升可靠性。
此外，為了確保首發(fā)星的整星可靠性，我們?cè)谘兄频倪^(guò)程中，進(jìn)行了全面的測(cè)試與驗(yàn)證，同時(shí)為了縮短測(cè)試周期，針對(duì)通信載荷和衛(wèi)星平臺(tái)，研制了相應(yīng)的半自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)。
……
當(dāng)然，選擇了創(chuàng)新之旅，就意味著，除了做好最充足的準(zhǔn)備，還要做最壞的打算。
商業(yè)航天看起來(lái)很性感，但并不感性。
歷史的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，即使有再?gòu)?qiáng)大的體制作為支撐所打造的衛(wèi)星也有發(fā)射失敗的可能。今年８月，超過(guò)15億元重金打造的中星18號(hào)衛(wèi)星在星箭分離后就出現(xiàn)了工作異常。此前，作為東方紅四號(hào)平臺(tái)首星的“鑫諾2號(hào)”，也因?yàn)榧夹g(shù)故障，導(dǎo)致衛(wèi)星最終無(wú)法提供服務(wù)?！俺?jí)玩家”SpaceX于今年5月份所發(fā)射的首批60顆Starlink衛(wèi)星，也有三顆未成功進(jìn)入工作軌道。
當(dāng)然，即使銀河航天傾力打造的首發(fā)星發(fā)射成功，也只是千里之行的第一步，要真正建設(shè)太空互聯(lián)網(wǎng)，為地面網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)提供新模式，仍然任重道遠(yuǎn)。
（本文作者 | 銀河航天創(chuàng)始人&CEO徐鳴；編輯 | 桑明強(qiáng)，來(lái)自鈦媒體CEO專(zhuān)欄）
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