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以新基建推动卫星互联网科技创新发展
发表于:2021-08-11 17:37 分享至:

 

近年来,中国航天坚持科技自立自强,在中高轨道卫星研究领域形成新发展格局,“天问一号”火星探测卫星、“嫦娥五号”探月工程卫星、“墨子号”量子通信卫星等一系列重大成果跻身世界领先水平。在取得成绩的同时,也要清醒认识到,我国在低轨卫星互联网的科技探索和前沿布局方面,仍然起步较晚、发展滞后。当前,卫星互联网作为一种能够实现全球范围内全天候通信的重要新兴网络技术,日臻成为提高偏远地区网络普及率、改善欠发达国家卫星基础设施、促进全球互联网均衡发展的战略性产业,引起国际广泛关注。
2020年,我国正式明确新基建的概念范围,其中信息基础设施部分主要包括“以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施建设”,在卫星互联网被首次列入新基建内涵范畴的同时,其技术产业发展也面临着新的发展契机。因此,要充分发挥新基建的产业链带动作用,赋能卫星互联网科技产业链上游空间段、中游地面段、下游用户段创新发展,进一步推动我国低轨卫星事业扬帆起航,逐梦九天。
提升卫星互联网科技产业上游空间段研发制造水平
 
增强卫星互联网新基建原材料供给能力。目前,我国已成立10余个卫星互联网规划项目,计划发射1900多颗低轨卫星。如此之多的组网卫星研发制造,需要大量的精轧合金、无机陶瓷、改性电木等产业链上游原材料。同时,卫星互联网相较于中高轨道卫星,在单星工艺上具有卫星体积小、通信容量高、同步复杂度大等技术特点,对于微型宇航级芯片、大视场星敏感器、高转换效率电池等高性能元器件的市场需求量也较大。因此,要着力增强各类新基建中特种金属、非金属、电子元器件等复合原材料的双边市场重合度。以卫星铝材为例,随着新基建工程中特高压、5G基站、城际高铁等轻量化项目的陆续实施,可拉动数以百万吨计的铝消费,将扩大铝材共同市场供给规模并降低卫星互联网上游原材料成本。
加大卫星运载研发领域新基建政策扶持。卫星互联网入围新基建概念之后,地方政府积极落实有关指示精神,在供给土地、审批项目、税收优惠等方面出台有关配套文件,对卫星互联网加强新基建的政策扶持。例如,四川省在筹划“星河”和“天基”等智能AI卫星互联网建设重大工程的同时,结合自身区域特色优势出台了《加快推进新型基础设施建设行动方案》等相关政策文件,对于加快构建面向运载研发的新型基础设施体系,起到了积极的政策推动作用。
加强卫星总装制造行业新基建资金保障。卫星总装主要包括电源分系统、天线分系统、有效载荷等高科技制造环节,具有投资大、周期长、回报慢等行业特点,需要充足而稳定的生产资金。结合《国家民用空间基础设施中长期发展规划》《信息通信行业发展规划》《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》等有关文件精神,在积极争取专项资金、低息贷款、建设债券等新基建金融政策的同时,加大对卫星各分系统建设的地方财政资金保障,给予财政奖补资金支持,保障卫星总装新基建项目顺利投产。同时,应积极拓宽社会投融资渠道。2020年4月28日国务院常务会议指出,“坚持以市场投入为主,支持多元主体参与建设,鼓励金融机构创新产品强化服务”,首次明确了新基建的投资模式。要进一步放宽卫星总装制造行业准入门槛,发展私募股权投资、风险投资和天使投资等多元融资方式,引导社会资本进入卫星互联网产业新基建上游领域。

提升卫星互联网科技产业中游地面段融合运营水平
 
从卫星互联网产业链的整体来看,中游地面运营服务业占比约为45.6%,发挥着承上启下的衔接作用,是新基建的重要中枢环节。随着卫星互联网的持续组网、网络服务运维的不断下沉以及信息资源的更加集中,与传统网络融合一体化运营势在必行,需要通过与5G网络的“星地结合”,共同打造地面段的通信运营圈。
一方面,5G网络广泛部署于城市、乡镇、村屯等人群高密度地区,并具有带宽更大、资费更低、空间更小等营商优势,已经成为国内移动通信新基建的“领头羊”。例如,吉林省为加快推动“十四五”期间基础设施建设,印发了《新基建“761”工程实施方案》,投资839亿元实施5G基础设施建设工程,新建7500个基站补齐短板,计划到2025年实现全省县乡镇5G全覆盖。另一方面,为了满足科考队员、远洋渔民、航空旅客等边远地区用户群体的移动通信服务需求,卫星互联网可以延伸到戈壁、岛屿、高空等低密度用户接入地域,弥补5G网络的运维空白。
因此,要加强5G新基建与卫星互联网地面段的融合运营。在统筹5G网络的基础之上,持续优化卫星互联网新基建的顶层设计,在传输层、网络层、链路层之间充分复用接口协议,共享底层算法、汇编语言和数据结构,提高卫星地面段运营接入的鲁棒性。同时,为了提高卫星互联网运营整合的通用性,中游地面段的跟踪、遥测及指令分系统也应参照5G网络的基础信道标准,增进终端与终端、地面与卫星、卫星与卫星之间的通讯优势互补,打造产业链中游融合运营新模式。

提升卫星互联网科技产业下游用户段应用开发水平
 
一方面,以人工智能新基建支撑下游用户段智能应用。将应用智能化开发作为卫星技术突破的出发点和落脚点,不断迭代智慧化、人性化、个性化的下游用户段解决方案,持续改善卫星互联网B端用户的通信体验和扩大C端群体的市场规模。例如,天津市出台《天津市建设国家新一代人工智能创新发展试验区行动计划》,旨在打造自主算力引擎的国家级领航区,为新基建输出核心算力和核心生态。可以预见,相关人工智能新基建项目的相继实施,使得神经网络、机器学习、模式识别等人工智能范式被广泛嵌入用户端的硬软件,从而为卫星互联网智能化应用开发带来更高级别的算力、算法和算量。
另一方面,以大数据新基建驱动下游用户段数据开发。通信、导航、遥感三大主流卫星系统未来实现互联互通之后,必然产生海量的“通、导、遥”业务数据,如何应对卫星大数据时代,成为卫星互联网产业下游用户段面临的重大前瞻性课题。例如,体量巨大的卫星中继站通信、遥感光谱和导航定位等非结构化数据,是传统的关系型数据库难以处理的,需要分布式大数据相关性分析的技术支持。要充分发挥新基建中各类大数据中心工程的数据驱动作用,为卫星互联网提供数据挖掘、数据脱敏、数据灾备等终端开发服务,规范下游用户段数据的采集、传输、存储等业务闭环管理,带动终端应用满足产业链下游用户的数据开发需求,构建“共建共治共享”的数据治理格局。


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