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行业聚焦 | 让GEO-NGEO混合系统成为现实

2018-07-20 / 阅读次数:480


作者 | Shagun Sachdeva(NSR)

翻译 | 沈永言(中国卫通)

军事通信历来主要靠GEO支撑,来执行情报收集、导航和通信之类的关键应用。GEO系统天然具有单颗卫星广域覆盖的优势,GEO-HTS卫星出现之后,这种优势更为明显。另一方面,时延和显著的CAPEX(资本开支)同样是GEO架构的局限所在。这些缺陷导致了LEO 和MEO星座(NGEO,即非GEO)的崛起,它们能够做到低时延和单星低成本。可是,星座也有它们自己的不足之处,如系统复杂、地面设施成本、频谱协调等问题。考虑到这两类系统各自的缺点和优点,GEO和LEO/MEO运营商能够联合起来,共同推动混合GEO-NGEO系统向前发展吗?

在最基础层面上,军事用户努力寻求低成本、安全和健壮的解决方案和NGEO星座,也就是讲,每个方面都有所要求。遵循这个理由,DARPA(美国国防高级研究计划署)最近宣布了二十一点计划,其设计目标是以低成本、量产空间载荷和卫星总线来开发一个LEO星座,这绝对在理。NGEO系统在设计上具有明显的优势,即能够更好地抵御敌人的攻击,并且如果被渗透,则更容易恢复。

防范间谍和网络攻击的安全是军事系统的另一个主要先决条件,这正是LeoSat和Telesat提出的新星座模型发挥重要作用的地方。这些企业提供的高度安全的网状网络概念非常适合军事应用,并为最近宣布的军事“太空力量”等理念提供最佳解决方案。可是,保持总的低系统成本又带来了NGEO框架的复杂性。尽管单星的制造和发射成本相对低廉,可观的卫星数量、相关的补给成本和地面基础设施费用等,都会加剧整个系统成本。

NSR最近发布的《卫星星座:一个观念评估报告》对各种NGEO星座做了广泛的分析。他们期望的资本和运营开支,以及每个可能的收入来源都被考虑进10年时间的预期投资回报。虽然NSR认为所研究的某些星座具有强大的商业模式,可以无缝添补目前市场空白,但目前看来,它还得出结论认为,大多数的轨星座业务案例实用化将面临挑战。例如,NSR估计,到2027年,在政府/军事部分总收入中,只有1%多一点来自于NGEO。


NGEO政府/军事部分收入份额

TCO(总拥有成本)是NGEO星座、军事和其他方面的关键驱动因素,也是目前运营商面临的最大挑战之一。简而言之,要么是费用(主要是CAPEX)需要下降,要么是收入需要增长,才能维持业务案例,这正是GEO-NGEO混合架构的用武之地。

GEO和NGEO系统的这种整合可以在两个层面具体化:并购(M&A)和GEO与NGEO运营商之间的战略合作伙伴关系。这两者都是通过用心的带宽管理来优化GEO和NGEO系统收入的好方法。

Intelsat和OneWeb战略联盟上的不成功尝试就是这种混合系统的一个例子。 GEO运营商JSAT和Hispasat同样宣布对包括LeoSat在内的LEO星座进行战略投资。 除了提供更高的收入和更低的系统复杂性之外,GEO-NGEO系统通过相互补充,可以进一步为客户提供定制化的解决方案。 在这方面,SES已经通过O3b星座和即将到来的下一代mPOWER卫星捷足先登。

另一层次的集成,可能更具技术创新性,因此具有挑战性,是GEO卫星可以处理LEO星座的TT&C操作,并充当网络的基站控制系统。当然,这与低延迟应用程序相关。 按理说,当谈到NGEO星座时,延迟有点被夸大。也就是说,NGEO星座提供的大量服务并不需要低延迟作为优先条件。对于这些情况,成功实施这种类型的集成可以减少地面站的数量,从而降低整体系统复杂性和相关成本。

无论这些概念是节奏缓慢,还是技术上不成熟,向GEO-NGEO混合系统的转变似乎都不可否认,它导致两条道上的角色的整合。

随着更多服务的日益增加以及最新技术的不断需要,同时保持成本低、混合商业-军事架构已经成为不可避免的军事解决方案。制造商可以为军事部门提供商用现货(COTS)解决方案(否则需要定制的产品),从而在满足要求的同时保持低成本。商业和军事部门之间的这种产品和服务共享导致了行业层面的整合。


对军事领域及其对低成本、低延迟和健壮解决方案需求的进一步研究表明,混合GEO-NGEO系统是军事领域的自然发展。GEO卫星系统简单和地面投资低廉,而NGEO产生应对反卫星武器(ASAT)的低延迟和高弹性解决方案。 从二十一点到太空部队,政府和军事太空部门的最新发展是在轨道层面实现整合的潜在步骤。


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