百兆以上的高速率聯(lián)網，在萬米高空也能實現(xiàn)了。

2020 年 7 月 7 日，一架由青島流亭國際機場 T1 飛往成都雙流機場 T2 的青島航空 QW9771 航班順利完成了飛行任務。

這架飛機備受關注，不僅在于其成功實現(xiàn)了首航，還在于——作為我國第一架高速衛(wèi)星互聯(lián)網飛機，基于國內首顆高軌道高通量通信衛(wèi)星「中星 16 號」，實現(xiàn)了我國民航史上第一次空中直播。

高軌衛(wèi)星的革命性技術突破

現(xiàn)階段，機上互聯(lián)網技術主要有兩種：

• 地對空連接（ATG）：地面發(fā)射基站提供網絡信號；

• 衛(wèi)星連接：衛(wèi)星與地面網絡進行數(shù)據傳輸。

而一架高速衛(wèi)星互聯(lián)網飛機的核心自然是衛(wèi)星，因此我們先來了解一下 QW9771 航班的核心——中星 16 號。

中星 16 號衛(wèi)星，又稱實踐十三號衛(wèi)星，由中國航天科技集團有限公司五院研制。

據悉，中星 16 號衛(wèi)星既是中國首顆高軌道高通量通信衛(wèi)星，也是國內首顆（目前是唯一一顆）Ka 頻段高通量衛(wèi)星。

實際上，根據不同波段頻率，衛(wèi)星連接可分為 L 頻段、Ku 頻段和 Ka 頻段。所謂「Ka 頻段」（Ka band），又稱 30/20 GHz 波段，屬于電磁頻譜微波波段的一部分，頻率范圍為 26.5-40GHz。

這一頻段的特點有三，可用帶寬寬、干擾少、設備體積小。因此，這一頻段可適合于高速衛(wèi)星通信、千兆比特級寬帶數(shù)字傳輸、高清晰度電視（HDTV）、個人衛(wèi)星通信等領域。

雷鋒網注意到，以往的互聯(lián)網飛機主要使用的是 Ku 頻段衛(wèi)星。

Ku 頻段（K-under band）頻率為：下行 10.7-12.75GHz，上行 12.75-18.1GHz。

可見，相比 Ku 頻段，Ka 頻段頻率更高。因此，在口徑相等的情況下，Ka 頻段天線的指向性更好，接收到的鄰星干擾更少，因此系統(tǒng)性能相對較高。

基于此，首次應用 Ka 頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)的中星 16 號衛(wèi)星的信息傳送能力有大幅度提升，通信總容量超過 20G。

值得一提的是，中星 16 號衛(wèi)星的最高通信總容量超過了我國之前所有通信衛(wèi)星容量的總和，可以說帶動了中國衛(wèi)星通訊技術的大飛躍。

正如中星 16 號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成曾在接受新華網采訪時所表示：

高通量衛(wèi)星的“通”，是通信的“通”，同時也叫高通吐量衛(wèi)星，意思是通信容量比以往衛(wèi)星有一兩個數(shù)量級的躍升。

據了解，這一衛(wèi)星于 2017 年 4 月 12 日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心搭載長征三號乙運載火箭成功發(fā)射，在軌壽命約為 15 年。

當時，這一衛(wèi)星的發(fā)射過程涉及到了電推進技術，而這也是我國首次采用電推進技術的高軌衛(wèi)星，可以說是高軌衛(wèi)星領域的革命性技術突破，這也意味著我國衛(wèi)星激光通信技術已達到世界領先水平。

據周志成解釋：

電推進技術的比沖為 3000 秒以上，是常規(guī)的化學推進劑的 10 倍以上，可顯著縮減衛(wèi)星攜帶的推進劑數(shù)量，因此對于衛(wèi)星減重和增加有效載荷有明顯的益處。

按照新華網的說法，這一衛(wèi)星意義不凡，實現(xiàn)了“五個首次”。除上述突破外，中星 16 號衛(wèi)星同時也實現(xiàn)了：

• 中國首次在高軌衛(wèi)星上搭載激光通信系統(tǒng)；

• 中國首次在高軌長壽命通信衛(wèi)星相關產品上實現(xiàn)百分百國產化，改變了長期依賴進口的局面；

• 中國首次在衛(wèi)星上將技術試驗和示范應用相結合。

據了解，中星 16 號衛(wèi)星在軍事上的力量也不容小覷——一次可輔助 2 萬人規(guī)模的海陸空混合作戰(zhàn)，可在 1 秒內將命令直接下達至單兵末端，是軍事行動中絕佳的通訊指揮衛(wèi)星。

正因為上述特點，這顆衛(wèi)星被稱為“超級衛(wèi)星”。

萬米高空，百兆寬帶

有了“超級衛(wèi)星”的加持，QW9771 航班也開啟了互聯(lián)網飛機的新局面。

雷鋒網從航天科技集團子公司、衛(wèi)星通信運營商中國衛(wèi)通的官網了解到，即使是在萬米高空，QW9771 航班也可實現(xiàn)超過百兆的高速率聯(lián)網。在飛機平飛階段，乘客可以通過手機體驗穩(wěn)定的互聯(lián)網服務。據人民日報報道：

高速衛(wèi)星互聯(lián)網飛機通過數(shù)字化解決方案，可進一步構建包括移動端空中內容娛樂、航旅出行服務、空中電商新零售等在內的空中互聯(lián)網生態(tài)。

值得一提的是，QW9771 航班還進行了我國民航史上第一次空中直播。

【與地面直播間視頻連線】

可見，QW9771 航班作為我國第一架高速衛(wèi)星互聯(lián)網飛機，打破了空中信息孤島。

不過，「互聯(lián)網飛機」并非是新鮮概念。

早在 2013 年 7 月 3 日，我國民航便首次提供了機上全球衛(wèi)星通訊互聯(lián)網服務，帶寬 864Kbps。

當天，在由北京飛往成都的國航 CA4108 航班上，飛機飛至 3000 米高度時，機上網絡系統(tǒng)自動打開，時任中國民航局局長李家祥還通過國航官方微博向網友發(fā)出了問候。

2013 年 10 月，美國聯(lián)邦航空管理局表示，絕大多數(shù)商業(yè)航班可承受來自便攜式電子設備的電波干擾，因此宣布“解禁”機上便攜式電子設備的使用。此后，不少國外航空公司已經先后推出了空中互聯(lián)網服務。

2018 年 1 月，中國民航局也發(fā)布了《機上便攜式電子設備使用指南》，大部分航空公司已放開在機上使用手機的限制（雷鋒網注：乘客必須打開飛行模式，若航班不提供空中 WiFi 服務，則依然處于空中信息孤島的狀態(tài)）。

而在國際范圍內，為更多人所知的或許是國際著名航空設備制造商霍尼韋爾（Honeywell）波音 757 N757HW 測試機。

1983 年，這架飛機就已在東方航空首次投入飛行。后來，這架高齡飛機經霍尼韋爾改造，成為了一個搭載前沿航空技術的實驗室，專門用來測試和演示各類技術。

值得一提的是，這架測試機采用的也是 Ka 波段衛(wèi)星，對此霍尼韋爾亞太區(qū)空管及互聯(lián)服務業(yè)務總監(jiān)那保羅表示：

對于航空公司來講 ，升級到 Ka 波段是大勢所趨。

測試機使用了霍尼韋爾的 JetWave 衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可為乘客提供可靠的機上 Wi-Fi 服務。

2017 年 5 月底，霍尼韋爾互聯(lián)網測試機開始了其跨越北美洲、歐洲、亞洲的世界巡展。7 月 7 日，測試機從天津飛往寧波，這也是在中國航段的唯一一段飛行任務。

3 年后的 7 月 7 日，我國首架基于 Ka 頻段高通量衛(wèi)星的高速衛(wèi)星互聯(lián)網飛機首航成功，不僅是我國衛(wèi)星領域的一次矚目應用，也是互聯(lián)網+航空的一次飛躍。

引用來源：

http://www.chinasatcom.com/n782724/n782804/c2965816/content.html

https://mp.weixin.qq.com/s/pvTuCq9Vj0rWa1C2rm578w

http://www.xinhuanet.com//2017-04/13/c_1120799151.htm

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