从“星链”方案看低轨星座的上风与风险

比年来，以“星链”方案为代表的低轨星座提高敏捷，成为举世争取空间战略资源的“新战场”。随着更多低轨星座方案的提出，太空将迎来更多卫星构成的“全新星座”。低轨星座具有哪些上风，其摆设和提高将面临哪些风险与挑唆？

天基举世通讯体系

依据地点轨道高度不同，卫星通常分为地球同步轨道卫星、中地球轨道卫星和低地球轨道卫星(简称低轨卫星)。不同轨道卫星的在轨活动速率、绕地球周期和对地视场不同，用处也有所不同。低轨卫星由于距离地表近、信号质量优，且具有更小时延，常用作通讯卫星。多颗低轨卫星以一定分列办法协同协作，可完成对举世(或一定地区)的一连无缝掩盖。

“星链”是由美国太空探究武艺公司于2014年提出的低轨星座方案，其目标是建立一个举世掩盖、高速率、大容量和低时延的天基举世通讯体系，提供面向举世的高速宽带接入办事。“星链”方案共方案3期星座体系，总计4.2万颗卫星，将提供可比力地表光纤的互联网接入办事，时延低至50毫秒。

上风分明、或可军用

与地表互联网经过光纤入户、挪动互联网经过布设基站为用户办事不同，低轨星座经过卫星及星间/星地无线链路为用户办事。地表光纤、基站等摆设受限于地形地貌，在偏僻山区或海上无法构成好效的网络掩盖。相较而言，低轨星座具有“傲然傲视”上风，可面向举世全域提供信息通佩办事，因此具有举世全域互联网接入才能。对局部终端而言，其传输速率和网络时延可与地表光纤比力。

比年来，随着“星链”方案的提高，低轨星座的潜伏军事用处也惹起外界眷注。只管“星链”方案的定位是商用卫星互联网，但在搭载其他载荷的情况下，还可提供遥感、加强导航等办事。将来，这张举世天基互联网络可支持长程导弹及时控制，其轨道推进体系可对其他空间目标完成动能打击。总之，“星群”作战一旦展开，很难有其他卫星与之抗衡。

面临风险与挑唆

只管低轨星座在举世网络掩盖、通讯低时延等方面具有分明上风，但其提高和摆设也面临诸多挑唆，主要表如今频轨牌照、硬件办法和软件协议3个方面。

一是频率与轨道的哀求与和谐，即牌照成绩。

频率是提供星间/星地链路的无线资源，轨位是卫星在空间运转时所处的地点。由于频率和轨位资源稀缺，国际电信同盟和地区构造(如美国联邦通讯委员会)卖力对举世/地区卫星频率和轨位举行分派，接纳先到先得准则。如今，“星链”方案的3期星座体系均已提交上述两家构造查察，并取得同意。潜伏的一个紧张成绩是，一旦“星链”方案的4.2万颗卫星摆设终了，留给其他低轨星座的可摆设空间将极仅限，哀求与和谐难度也将更大。

二是巨大数目卫星的制造、发射和配套地表办法建立成绩。

2019年天下无线电通讯大会同意并经过一项分阶段端正，要求低轨星座在投入使用后2年内最少发射10%，5年内最少50%，7年内完成星座摆设。对“星链”方案而言，这意味着在将来不到7年时间内，必要制造和发射近4万颗卫星。依照如今一箭60星的速率算，每月最少需发射9次。但是，自2019年5月第一次发射至2020年7月，“星链”方案均匀每月发射0.64次。后续卫星的制造和发射速率可否跟上？所需资金可否维持？尚需时间查验。依据以往履历，在提高中哀求停业的低轨星座方案不在少数。

三是网络运转和办事风险，即软件协议栈成绩。

协议栈是支持网络运转和提供按需办事的软件载体，主要处理终端入网、信息的高效、宁静传输和网络管控成绩。现在，地表互联网主要接纳成熟的IP体制，地表挪动通讯网络和卫星网络也较成熟。这些现有协议标准可为低轨星座网络提供一定参考，但由于协议体系的动身点和落脚点不同，难以直接套用。据马斯克声称，“星链”星座不再基于传统的IP体制，而是接纳一种愈加轻量化且原生支持P2P的全新协议。但是，这种全新协议体系可否好效应对动态路由、自主管控等困难，面临巨暴风险。这也是低轨星座网络面临的广泛成绩。