中国科协近日发布2024年十大产业技术问题，“云网融合技术在卫星互联网中的应用”榜上有名。
什么是云网融合技术、卫星互联网？这项技术应用到卫星互联网后会给我们的生活带来哪些改变？我国在这个产业上有哪些项目？解放日报、上观新闻记者采访了中科院微小卫星创新研究院研究员田峰。这家上海研究院正在为卫星星座项目研制星载网络通信单元，为我国巨型星座的建设部署贡献力量。
打造太空“信息高速公路”
“以前信息技术云都是搭建在地面上。但现在，云已经升上天，太空中也有云了。”田峰研究员说。随着数字经济的发展，云计算及相关产业越来越发达，为众多企业、机构提供云服务，让用户可以随时访问云资源。为什么今天云会升上太空，与卫星互联网融为一体呢？因为运行在低轨道的卫星星座，可以实现全球信号覆盖，为地球上各处的人和设备提供云服务。沙漠、森林、海洋……这些地面通信基站和云服务器难以覆盖的地方，理论上都能接收到卫星信号。这就是低轨道卫星星座的优势。
目前，全球最为知名的低轨道卫星星座当属星链（）。2014年，低轨道互联网星座计划被提出，拟用4.2万颗卫星取代地面通信设施，在全球范围内提供低成本卫星宽带服务。截至去年底，星链全球用户数已超过230万。今年2月，第一篇帖子通过这一卫星网络从太空发布到社交网络平台X（原名推特）。
今年3月15日，该公司使用猎鹰9号运载火箭将23颗星链卫星送入太空。新华社/美联社
星链除了民用商业价值外，还具备军事价值。2022年12月，“星盾计划”发布，服务国防，旨在加强美军太空侦察能力。该计划依托第二代“星链”星座，具有军民两用性质。与传统军用卫星相比，“星盾”卫星数量较多，且处于低空低地轨道，因此传输数据时吞吐量较大、时延较短，可将太空侦察情报的使用周期缩短至几分钟。
“星链项目建设的卫星互联网已经规模庞大，就像在太空修建高速公路一样，未来这条高速公路上用汽车还是卡车，会有很多选择。”田峰解释道。比如，部分星链卫星配备了激光通信设备，用于星间激光通信，可以与不同高度的卫星或地面站进行高速数据传输，大大缩短通信时延，构建天地一体化网络，实现信息高效共享。
卫星通信单元“自上而下”发展
从通信网络的发展趋势来看，“云边天地一体化”的目标已经成为业界共识，在这种一体化网络中，卫星互联网位于太空（天空），通过云网一体化技术与空中、地面的设备和基站连接，实现全球覆盖和全时联网。
面对这一趋势，如何打造“中国版星链”？据介绍，我国正在建设卫星互联网体系，并进行关键技术在轨验证。低成本、可量产的星载网络通信单元是建设卫星互联网的基础。
2023年12月6日，我国成功发射卫星互联网技术试验卫星。新华社
作为卫星星座项目研究单位，中科院微小卫星创新院正开展星载网络通信单元的研发和生产工作。“与传统卫星有效载荷的研制不同，我们研制的单元要满足低成本、量产化的需求，以支撑我国巨型星座的快速建设和部署。”田峰说。为此，中科院微小卫星创新院采取“自上而下”的策略，先对整个系统进行顶层设计，再根据设计方案和传输协议确定各单元的功能，随后研究这些单元的生产工艺和技术，实现量产。
展望未来，我国低轨通信卫星星座将覆盖全球每一个角落，用于通信上网、自动驾驶、无人机等各种数字化场景。低轨是有限资源，通过科技创新获得这一资源后，将有利于国内诸多产业的发展，给人们的生活和工作带来更大便利；也有利于“一带一路”建设，让卫星互联网覆盖各个地区，为当地居民和中国建设者提供服务。
