箭旅镜像,吉利为何要发卫星?

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未来,夜空中将多出一个名为“箭旅镜像”的吉利造星座。

3月3日,吉利科技集团在台州打造的国内首个脉动式模块化卫星智能AIT(总装集成测试)中心开工。在此基础上,吉利旗下的航天信息与通信基础设施和应用方案提供商——时空道宇,将于年内完成首发两颗低轨卫星发射,全面展开全球首个低轨导航增强卫星系统的商用验证。值得注意的是,此商用系统的空间段、地面段、应用段所有核心技术全自主可控。首发双星全部原型设计均由时空道宇自主完成,目前已通过各项鉴定试验与测试。

北京航天城新媒体中心“我们的太空”在知乎的回答中透露,吉利计划打造的低轨星座将名为“箭旅镜像”。

1低轨星座=自动驾驶基建
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图出:火眼位置创始人采访 财联社

吉利低轨卫星布局将为未来高级别智能驾驶提供系统化定位服务。”吉利在其官方媒体信息中表示。

在卫星定位导航领域,全球卫星导航系统(GNSS)四大核心服务提供商分别为美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲Galileo和中国北斗,并拥有基于地球同步卫星构成数据通信链路的星基系统,和由位于地面的参考站构成的地基系统,对其定位能力进行增强。

(美国联邦航空局广域增强系统WAAS,欧洲地球静止卫星导航重叠服务系统EGNOS、中国北斗星基增强系统BDSBAS)。

目前很多商业化运营的星基增强系统,主要基于精密单点定位(PPP)\PPP-PTK技术,直接对GNSS定位中的各类误差源(轨道点、地卫星钟差、大气延迟等)进行建模估计(SSR),从而实现广域精密定位,可达到分米至厘米级别,(但由于中高轨卫星运行轨迹长,几何构型变化慢,导致)收敛时间20分钟以上。(《基于“鸿雁”星座的全球导航增强系统》《国际太空》2018年10月)

与此同时,地基增强系统虽然能够提供实时分米-厘米级,事后毫米级的高精度定位,但定位精度与接收终端距离基站距离高度正相关,而基站建设始终存在地缘和地域限制,难以实现全覆盖,主要应用在机场等特殊定位需求的用户附近(真实基站或虚拟基站)。

随着高度智能驾驶等民用高精度定位、授时、测速的市场需求不断涌现,应用低轨道卫星,为中高轨卫星导航系统进行增强的“低轨卫星增强系统”,在2015年开始在全球涌现。

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国家北斗重大专项地面试验验证系统副总设计师卢鋆撰文表示,相比中高轨卫星,低轨卫星重量轻、轨道低,卫星造价和发射成本较低,理论上高精度定位的收敛时间可达1分钟级;其信号落地功率高出中高轨卫星1000倍(30dB),可改善遮挡遮蔽条件下的定位效果、带来更高信息速率或更大信号带宽、有利于地面用户用更小型化的终端设备接收信号,以更小功率发送信号。

“鸿雁”星座的研究显示,相比于仅用于地面测站的结果,当分别加入3颗、10颗LEO卫星之后,MEO卫星(中轨道卫星,卫星导航系统主力卫星)的轨道精度分别提升了84.8%和92.1%。(同上《国际太空》)

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显然,GNSS通过低轨卫星增强系统的协助,全球的信号覆盖、分钟内的收敛时间,以及更好的遮蔽的定位效果,将更适用于不断移动的无人驾驶导航场景;而且高速率、大带宽,可接受小功率信号的低轨卫星,也为无人驾驶车辆更丰富的信息传递应用需求,提供了基础条件。

此外,可覆盖全球的低轨星座,也将有效解决由于地基增强系统地缘受限,而GNSS无法有效精准覆盖全球的问题。

2稀缺“号段”与2万亿市场前景

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吉利并不是第一个做低轨卫星的企业。

1963年,美国海军研制的第1代卫星导航系统——子午卫星系统(Transit)就是采用低轨星座。目前,OneWeb已发射40颗、SpaceX的星链则已上天360颗低轨卫星。2020-2023年是各大公司计划中的全面商用时间点。

在这一过程中,不可再生的频率资源正随着越来越多的“星星”而变得愈发稀缺。

卫星语音和数据信号发射使用L波段(1616~1626.5MHz),且已被四大导航系统完全占据。目前美国Satelles公司(新一代铱星系统融合GPS系统)取得唯一授权发射专用STL脉冲信号,既可以提供独立的导航、定位和授时(PNT)服务,也能对GNSS系统进行信号增强。

目前,国内一家名为“火眼位置”的科技企业是首家完成低轨导航增强系统与四大导航系统兼容性分析,并于主管部门完成协调的单位,已报送国际电联(ITU)备案,开启国际协调。

火眼负责人刘正全表示,(马斯克的)星链计划也是完成美国无线电管理局审批通过,发星组网完成后,还需要所在国的准入。“这是一个抢时间的战略赛道,中国奋起直追,我们完全还有机会。

上天企业多一个,“号段”便少一“截”。如此也就不难理解在2018年才进行投资的吉利,决定年内便展开全球首个商用低轨导航增强系统验证的急迫性。

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另一方面,欧洲航天局发布的2019全球卫星导航市场报告《2019GNSSMarketReport》显示,2019年全球卫星导航市场总量为1507亿欧元,预计到2029年将达到3240亿欧元,超过2万亿元人民币的市场总量。

从吉利的布局来看:地面上,从2020年起,吉利汽车将在35万公里高速公路、22000公里城市高架路和30个城市率先实现L3级自动驾驶。并在2022年杭州亚运会区域内,实现完全自动驾驶技术运营;在空中,吉利则已全资收购城际低空出行公司太力(Terrafugia)飞行汽车,与戴姆勒共同投资城市内点对点达到的低空出行企业Volocopter。

“箭旅镜像”星座不仅能够为吉利提供其在全球范围内提供自动驾驶服务的基础能力,而且在低轨卫星导航和通讯功能融合的大趋势之下,还为吉利业务拓展提供了新的想象力。

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