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关于我们 西安欣创电子技术有限公司是陕西省政府和西安市政府重点扶持的电子科技高新技术企业,主要从事电磁信号探测及模拟、卫星通信及导航等专业领域的产品总体论证、研制生产和工程建设。 
公司成立于2009年,总部位于西安国家级高新技术产业开发区,分设北京、成都、洛阳办事处,注册资本3077万元,现有员工120余人,其中研发人员90余人(高级职称30余人)。公司是“国家高新企业”,拥有数十项专利,具有质量管理体系认证证书、北斗导航服务资质证书等。
企业文化:以人文本,用心创芯,一颗完美的心来自于多颗心的包容与融合。 企业价值观:正直、勤奋、担当,谦卑、包容、融合 企业精神:团结、拼搏、创新
产品及应用
  • 卫星通讯及导航
  • 电磁环境探测产品
  • 无线信号模拟产品
  • 软件无线电收发平台
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    • XCCZ-GNSM-001型北斗一体机是由西安欣创电子技术有限公司研制的多用途北斗终端,用户可利用该产品实现北斗/GPS定位、短报文通信等功能。同时该设备也适用于渔业、车辆、气象、林业、水利等领域。
    • XCC621A 四通道高精度多模卫星导航宽带射频芯片概述       XCC621A 是一款高度集成的高精度多模卫星导航四通道宽带射频芯片,通道一、二、三为三路相同的接收通道,通道采用零中频架构,射频输入范围1.16GHz~1.62GHz,最大中频带宽80MHz,可对北斗、GPS、伽利略和GLONASS等全部卫星导航信号同时完成接收、下变频、放大、模数转换等处理。通道四为窄带通道,可用于卫星定位增强信号的接收。XCC621A 具有低功耗、高集成度等特点,芯片集成了四路独立的信号接收通道,四个含有压控振荡器的小数分频锁相环,一个采样时钟产生电路及通用串行控制接口(SPI)等。传统高精度导航应用终端中,通常需要采用多颗窄带射频接收芯片,采用XCC621A方案,一颗即可替代原有多颗芯片完成的工作,在成本、面积(体积)和功耗等多方面较原方案都有显著的优势。应用卫星导航高精度卫星导航L波段增强信号接收主要特点高集成度、低功耗通道一、二、三采用零中频架构支持宽带射频输入(1.16GHz~1.62GHz)滤波器带宽可配置(20MHz~80MHz)支持模拟差分信号输出或4位数字信号输出模拟差分信号最大输出幅度(Vpp)1V通道四实现卫星定位增强信号的接收集成采样时钟产生电路输出频率可配置(20MHz~120MHz)参考时钟频率10MHz~40MHz可选集成ΣΔ小数分频锁相环集成压控振荡器提供标准SPI通信接口四通道默认工作电流200mA,1.8V电源电压供电QFN80L,9mm×9mm 塑封
    • XCT3型北斗车载机可接收RNSS 体制下的BD2 导航信号和GPS 导航信号以及RDSS 体制下的导航信号,实现BD2 和GPS 系统的连续实时导航、定位、测速以及报文通信和位置报告功能,具有双频、广域差分定位能力。本机功耗低、体积小,按标准化设计,满足车载方式使用。该产品采用主机单元一体化设计,采用机械或磁吸方式固定在车外,安装快捷。显示单元采用7 寸液晶触摸屏,人机交互方便。
    • 一款四频航空天线,支持北斗二代B3/B1、GPS L1和GLONASS L1卫星信号的接收,具有良好的全向性方向图和低仰角增益,性能稳定,端口隔离良好,广泛应用于各种特种设备,同时可根据客户要求定制。
    • 通过相控阵天线多波束扫描方式,可实现在复杂电磁环境下的360°全空域、超远距离的无线电频谱监测,并具备对干扰源进行单车测向、双车组网定位,兼具电子信号侦察功能。 信号无源探测系统,包括信号感知、状体上报、频谱检测、信号存储记录等功能。实现方位面90º、俯仰面12º区域内的中低空覆盖,可同时对多个信号源进行侦测,包括固定目标、低速移动目标和高速机动目标。
    • 高动态宽角度数字多波束相控阵天线是我司研制的一款波束可扫描控制的数字多波束阵列天线。其特点是在俯仰面内具有余割赋形设计,距离探测方面实现最大的收发性能;方位面宽角度多阵列设计,实现宽的方位面探测扫描角度;通过配置数字多波束收发装置,使其在方位面具有笔形波束,可以实现多目标同时探测跟踪任务;探测跟踪距离远,探测跟踪多目标的工作效率高,体积小、重量轻、易集成共形。在对低空、超低空监视与防御及各种复杂环境的高动态远程探测等任务中有着广泛的应用前景。
    • 超宽带阵列天线是我司研制的一款采用宽带Vivaldi天线单元形式的平面阵列天线。其特点是具有超宽频带特性(工作带宽可达到10倍频程),指数锥削槽(Vivaldi)形式的天线适用于紧耦合阵列,单元之间的紧耦合类似满足Wheeler提出的电流片模型,具有超宽带特性及适用宽角度扫描特性,特别适用于波束扫描阵列天线,天线扫描后有源驻波不会迅速提高;Vivaldi天线单元加工简易,适合批量生产,单元具有开放的调试点,天线匹配调试方便。在宽频带及大角度波速扫描性能的相控阵天线中有着广泛的应用。
    • 全空域车载相控阵动中通可同时对多个目标开展通讯、侦察等工作。在导航、电子对抗等方面均有广泛应用。
    • 功率放大器模块是我司研制的一款高功率、高效率、高线性产品。其特点是将射频小信号放大到额定功率,并按要求实现基本电性能指标,例如增益、输出功率、功率平坦度,同时要满足一定的带外辐射和抑制度的要求。在各类无线通讯、军工通讯领域都有着广泛的应用。
    • 模拟信号样式有常规脉冲、频率捷变(脉间捷变、脉组捷变)、频率分集、脉冲压缩(线性调频、非线性调频、相位编码)、变重频(重频抖动、重频参差)、相位编码+频率编码等;扫描角度可覆盖方位±180°,俯仰0°~90°范围。
    • 通过硬件重构可实现多目标、多任务的大功率电磁环境构建。
    • 该平台采用FPGA+DSP架构,发射通道个数可据需求灵活扩展,支持各个通道间同步,主芯片采用Virtex-7具有丰富的DSPs资源,可用于数字多波束发射、高速数据传输、回放等。
    • 该平台采用FPGA+DSP架构,通道个数可据需求灵活扩展,支持各个通道间同步,主芯片采用Virtex-7具有丰富的DSPs资源,可用于数字多波束、高速数据采集、传输等。
    • 该平台采用Xilinx Znyq架构, 通道个数可据需求灵活扩展。
    • 板卡介绍本板卡是基于6U CPCI架构的mSATA高性能数据存储板,控制芯片为Xilinx公司Kintex-7系列FPGA,兼容XC7K325T-2FFG900和XC7K410T-2FFG900两种型号,板卡支持32bit/33MHz CPCI总线、64bit DDR3缓存(容量1GB,可扩充为2GB)、HPC的FMC接口、RS422串口及若干单端IO接口等,集成8块mSATA固态盘,实现最高8TB容量读写速率2.5B/s以上的存储阵列,可应用于模拟信号采集(ADC)数据流的存储,数据流驱动模拟信号的重构(DAC),LVDS 总线、光纤等高速数字接口驱动的数据流实时存储和回读等应用场合。板卡性能及技术指标:板卡结构,标准6U板卡结构,占用1个CPCI 槽位;主控芯片,采用Xilinx Kintex-7 系列,支持PCI Express Endpoint模块、高速串行通讯接口、DDR3内存接口和用户自定义I/O接口。CPCI接口, 32bit/33MHz的CPCI总线数据传输,稳定持续吞吐率为40MB/s以上;数据缓存, 1GB缓存(可扩充2GB),DDR3 SDRAM时钟最高达500MHz,实现最大数据传输带宽为6.4GB/s;大容量数据储存, 8块mSATA接口固态盘, SATA 3.0协议,实时不间断数据流读写速率不低于2.5GB/s,支持扩展宽温级固态盘,存储总容量1TB/2TB/4TB/8TB可选;数据导入导出,可通过CPCI 总线或光纤接口与通用计算机之间导入导出数据;FMC接口,,可接标准FMC ADC、DAC子卡,光纤子卡,Camera Link 子卡及LVDS接口子卡等;支持6个LED指示灯及3个按键;除了固态盘外板卡所有器件为工业级 ,根据用户需求可选择不同温度等级的固态盘。板卡散热,导冷板配合机箱强迫风冷散热;振动等级:满足机载振动环境。技术支持:板卡提...
  • 我们的优势 完善的管理体制,专业的研发团队和量身定制的售后服务保障
    企业文化 以人文本,用心创芯, 一颗完美的心来自于多颗心的包容与融合
    企业文化 以人文本,用心创芯,一颗完美的心来自于多颗心的包容与融合
    企业价值观 正直、勤奋、担当,谦卑、 包容、融合
    企业价值观 正直、勤奋、担当,谦卑、包容、融合
    企业精神 团结、拼搏、创新
    企业精神 团结、拼搏、创新
    发展历程 2009年3月19日 西安欣创电子技术有限公司成立
    发展历程 2009年3月19日西安欣创电子技术有限公司成立,注册资本100万元
    • 2019 9 May
      SpaceX本月将发“数十颗”“星链”,年内至少发三次
      SpaceX本月将发“数十颗”“星链”,年内至少发三次来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)肖特韦尔称,太空探索公司打算今年进行3~7次“星链”发射太空探索公司(SpaceX)总裁兼首席运营官肖特韦尔在2019年卫星大会上表示,该公司首次携带多颗“星链”宽带卫星的发射定于5月15日进行。她称这次发射将携带“数十颗卫星”,以在目前两颗在轨卫星的基础上增设更多的原型卫星。这批新发卫星仍将用于验证,以掌握部署方案,并开始着手组网。她表示,实用型卫星发射将在今年晚些时候启动。除5月15日的发射外,太空探索公司打算在年内再进行2~6次“星链”宽带星座项目下的发射,具体发几次取决于本次发射的结果。根据报给美联邦通信委员会(FCC)的材料,该公司计划建设或将设近1.2万颗卫星的一个星座。该公司2017年曾表示,要开通商业服务,它将需要有800颗卫星在轨。这一目标估计会在2020~2021年的时段内实现。肖特韦尔表示,即将在5月15日发射的验证卫星将是压缩版的“试验星”,不设星间链路。这些试验星有能力很强的星上天线和电推进。这次发射原定5月初进行,但由于此前一次国际空间站货运补给任务延期而推后。太空探索公司5月4日用“猎鹰”9火箭向国际空间站发射了一艘“龙”货运飞船。那次发射原定5月1日进行,但因站上出现电力问题和该公司火箭回收用无人驾驶驳船随后发生电气问题而推迟。肖特韦尔还说,不包括“星链”发射,太空探索公司今年共准备发射18~21次。这一发射频度同前两年基本一致(2017年18次,去年21次),但低于该公司2017年预计的年发30~40次。该公司今年已发射了5次,其中“猎鹰”9为4次,“重型猎鹰”1次。由于预计商业需求会大增,太空探索公司把其制造能力提高到了年产40枚火箭,但那一市场繁荣局面后来并未出现。不过她说,这倒是让公司有了非常充裕的能力来发射“星链”系统。
    • 2019 11 June
      国外巨头在量子软件领域跑马圈地,又一轮用户收割开始了!
      国外巨头在量子软件领域跑马圈地,又一轮用户收割开始了!据科技日报2019年6月11日报道近日,微软联合谷歌推出在线付费课程,教授初学者编写简单的量子算法和代码。听到这个消息时,中国科学技术大学教授、合肥本源量子计算科技有限责任公司(以下简称本源量子)首席科学家郭国平有些失落:“又一轮用户收割开始了!”“微软试图在全球范围内抢占和收割用户,建立量子操作系统和量子软件标准。”郭国平在接受科技日报记者采访时说,这是微软自两年前推出量子开发套件后,在量子计算领域的持续发力。惯性思维使国内量子软件遇冷如果消费者习惯使用某种操作系统、语言和程序,它们就更易成为行业标准。正是意识到软件的重要性,今年年初,本源量子发布国内首个量子程序开发插件Qurator-VSCode,初步建立起完整的量子操作系统和量子软件标准,在进度上与国际同行保持一致。早在今年2月,本源量子就推出了完全免费的量子计算教学视频,比微软早了三个多月。“但我们的课程上线时没什么人关注,微软教学视频却引起国内人士大量转发和点赞。尽管课程内容上不相上下。”郭国平说。郭国平认为,不被认可是制约国内量子软件发展的一个重要因素。2018年,本源量子将其研发的量子开发包上传到开源网站GitHub,结果发现国外下载它的次数比国内多。据透露,一些高校研究者宁愿掏钱购买国外程序包也不愿用本源量子赠送的程序包。“尽管国外拥有的功能我们也能实现,但使用习惯导致人们更依赖国外量子软件产品。”郭国平无奈地说。认识不足或导致错失良机不少人认为,“量子霸权”尚未实现,不必提前布局量子软件。“我国学界和业界还没有充分意识到量子软件的重要地位。量子计算机高性能的发挥,要根据不同问题有的放矢设计相应算法。此前,国际上已在无结构数据库搜索和因数分解等方面取得进展。”北京理工大学软件学院副教授闫怀志告诉科技日报记者。如果量子软件出现短板,会制约我国量子计算总体发展。“量子软件堪称量子计算机的灵魂。”闫怀志说。郭国平反复强调,软件和硬件要协同发展。“我们现在还能看到国外巨头在量子计算的山头上跑,没有跟丢。”“等他们把堡垒建好后再进攻就很被动。”郭国平说。20世纪80年代初,微软和英特尔携手成立的“Wintel联盟”通过核心处理芯片和操作系统,主导全球信息产业长达30年之久。回到国内,国产芯片龙芯为何遇冷?郭国平说,一个重要原因是龙芯没办法安装Windows操作系统,尽管有国产电脑系统,但一般人不会选择。华为事件闹得沸沸扬扬,一部分原因就是软件行业两大巨头谷歌和英特尔接连终止与华为的合作。“历史经验也足以警醒我们,量子软件发展不能落后于人。”鼓励原始创新 发挥先天优势郭国平说,我国争做量子软件领头羊有先天优势。“因为软件对工业基础依赖不强,这是重新洗牌的过程。而且我国产业门类齐全,应用场景广阔。随着国内各项技术取得突破,也逐渐摆脱了传统信息产业缺芯少魂、没有自主操作系统和软件的困境。同时我国具备人才优势。”专家称,政府和企业要鼓励和引导原始创新,推动行业交叉融合。如成立产业联盟,加速与化工、制药、智能制造的融合,推动量子软件开发应用。“量子计算产业还在萌芽状态,离形成稳定、完善、成熟的生态系统甚远。越如此,越要提早谋划、抢占先机,与量子硬件等基础设施一起,形成以我国自主知识产权为主导的量子计算生态体系。”闫怀志提到。“或许需要5至10年才有结果,商业上不乏风险。但若不做,将来代价会很沉重。”郭国平说。
    • 2019 16 July
      中国科研团队发布两款柔性芯片,厚度不到头发丝直径的四分之一!
      中国科研团队发布两款柔性芯片,厚度不到头发丝直径的四分之一!科技日报记者  刘园园7月13日至14日,第二届柔性电子国际学术大会(ICFE 2019)在杭州举行。会议期间,浙江省柔性电子与智能技术全球研究中心研发团队发布了两款经减薄后厚度小于25微米的柔性芯片,其厚度不到人体头发丝直径的1/4。   研发人员在现场演示了由两款柔性芯片组成的柔性微系统的功能。两款柔性芯片分别是运放芯片和蓝牙SoC芯片,其中运放芯片能够对模拟信号进行放大处理,而蓝牙SoC芯片则集成了处理器和蓝牙无线通信功能。    与传统芯片相比,最新发布的柔性芯片不仅非常薄,而且柔韧度很好。拿在两根手指之间,轻轻一捏,柔性芯片就会弯成弧形。    “柔性芯片技术是通过特殊的晶圆减薄工艺、力学设计和封装设计,将芯片厚度降低至人体头发丝直径的1/4以下,这样就使刚性的硅芯片呈现出柔性和可弯曲变形的特征。”柔性电子与智能技术全球研究中心柔性芯片技术研发团队负责人王波接受科技日报记者采访时介绍。    王波告诉科技日报记者,在柔性电子制造领域,硅基集成电路的柔性化十分具有挑战性,此次发布的两款柔性芯片正是基于该中心最新研发的柔性芯片技术实现的。    “柔性芯片将对人工智能和医疗等领域产生深远影响。”王波解释说,采用柔性芯片技术可以设计出更加轻薄柔软的电子感知系统,它们能够与机器人或人体更好地共形贴合,对环境或人体的感知也将变得更加灵敏。来源:科技日报 编辑:左常睿审核:王小龙
    • 2019 11 Sept
      波音也推出静地小卫星平台,列入702X系列
      波音也推出静地小卫星平台,列入702X系列来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)702X系列平台包括重1900公斤的一个静地小卫星型号,意在同麦克萨公司和土星卫星网络公司等厂家的同类产品竞争眼下对外提供静地小卫星产品的卫星制造商越来越多,而波音也已加入了这一行列,声称采用新的数字有效载荷技术,其典型通信卫星的重量可降低一半。波音全球商业卫星销售副总裁詹森接受采访时说,波音的静地小卫星不加注时重量约为1900公斤,依靠明显小于以往技术的可再编程软件定义有效载荷。詹森说,波音的静地小卫星平台是针对那些因市场形势变幻莫测和巨型星座的出现而不愿贸然花钱采购传统多吨重通信卫星的运营商来设计的。静地小卫星非常适于那些要求租用快、覆盖区域小、成本低的特殊机遇。各厂家近年来陆续开始推出重量从几百公斤到约2000公斤不等的静地通信卫星产品。地球人轨道公司、阿斯特拉尼斯公司、麦克萨技术公司和新近组建的土星卫星网络公司都正在建造此类卫星,且过去12个月里都有订单进账。波音的静地小卫星以其为SES公司中地轨道高通量卫星星座建造的“O3b增强”(O3b mPower)卫星为基础。詹森说,波音过去两年在由7颗卫星构成的“O3b增强”系统上开展的工作为其在这一日益拥挤的领域带来了先起步的优势。他说,同中地轨道型号相比,波音静地小卫星产品实际上只是新增了反射面,并对推进系统和热管理系统做了调整。詹森说,静地小卫星是波音新推出的702X产品系列的一部分。该系列研制工作已进行了5年多。702X系列包括静地小卫星以及传统的波音702小功率和中等功率平台,并配以波音最新式的数字有效载荷技术。波音商业卫星首席技术官特平称,该公司发现其可利用数字化技术和3D打印部件把未加注重量为3750公斤的一颗卫星压缩到干重只有1900公斤。他说,原本需要用约4500个部件和近1300条射频电缆的卫星现在只需要348个部件和64条电缆。他说,702X静地小卫星还采用固态部件,而非很难建造的行波管放大器。波音首颗静地小卫星按15年任务寿命设计,可在客户下订单后3年内交付。詹森说,波音还在提供与702X系列配套的地面段解决方案,包括卫星健康与状态监测乃至全网络管理和交钥匙地面基础设施。如果需要,波音也能把702X加大成容量为1太比的大型静地卫星。詹森说,该系列有效载荷的亮点是,由于其十分简单,能用手拿着,所以当想加大时“实际上就像搭积木一样”;“你只需把更多的砖瓦放到一起,加装一个更大的反射面,并更改星上软件就可以了”。特平说,每个702X有效载荷模块采用一部能以数字方式产生5000个波束并根据需要定制功率、位置和灵敏度的相控阵天线。他说,每枚太空探索公司“猎鹰”9火箭能发射3颗702X静地小卫星。作为702X系列的首家客户,SES尚未公布定于2021年进行的首批“O3b增强”卫星发射任务将交给哪个运载厂家。SES网络公司执行副总裁桑德斯称,这些卫星各重1100公斤,比波音的静地小卫星设计要轻。桑德斯说,SES让“O3b增强”选用702X是因为其它竞标方案普遍都是“靠其它一两个方面的牺牲来换取高性能”,而SES想要的是“全能”。例如,某些方案在大宗数据下传方面非常好,但上传却很差。这意味着其适于下载量很大的家庭宽带,但不利于支持需上传视频和其它大型数据文件的无人机。桑德斯说,SES将会在数月甚至数周后公布“O3b增强”卫星的发射方案。他提到了太空探索公司的“猎鹰”9和“重型猎鹰”、阿里安航天公司的联盟号和未来的阿里安6以及三菱重工即将推出的H3火箭,称这些火箭都有可能中选(最新消息是前7颗“O3b增强”卫星已确定交由“猎鹰”9火箭分两次发射——译注)。他说,“O3b增强”卫星设计寿命为12年,将采用电推进。
    • 2019 10 May
      全球首次!LEO卫星实现5G回传
      全球首次!LEO卫星实现5G回传来源 | reprototype日前,全球领先卫星运营商Telesat、英国萨里大学与比利时Newtec公司合作进行测试,证实LEO卫星可为5G回传提供有效的解决方案。实验结果显示,往返时延为18-40毫秒,达到卫星连接的最低值。相关的5G测试包括8K流媒体传输、互联网浏览和视频聊天会话。Newtec称,通过这些测试,该公司的调制解调器显示出更高的调制、效率和吞吐性能,这为5G在海上、航空、联网汽车和宽带市场上越来越多的高耗带宽应用铺平了道路,这些应用以前是不可能实现的。Newtec市场开发副总裁Jo De Loor表示:“我们对这项测试带来的机遇感到惊讶。这项工作是未来多轨道部署的指导方针,强调了LEO星座和5G独特组合的好处。”Telesat的工程总监Michel Forest表示:“Telesat很高兴与Newtec等创新公司合作,这些公司认识到Telesat的LEO系统的潜力,能够支持要求低延迟的5G应用程序,如4K视频。这个演示证实了Telesat最先进的LEO架构实现了延迟敏感和高比特率应用的承诺,比如5G连接。”英国萨里大学的Barry Evans教授表示,此次试验的成功,表明LEO卫星可以成为扩展5G网络覆盖范围的一个重要方式,标志着移动通信行业为“全球移动用户‘释放’5G服务潜力”又迈出了一步。Telesat公司负责LEO卫星业务的副总裁Erwin Hudson表示:“为努力扩展4G和5G网络覆盖范围的移动通信运营商提供具有成本效益的高性能回传服务,是Telesat公司LEO卫星的重要市场拓展方向。Telesat正在与沃达丰集团等领先型运营商客户合作——他们在我们第1阶段在轨LEO卫星上进行5G回传的测试和演示,帮助我们优化LEO卫星系统的设计,以期LEO卫星能够最有效地满足他们对5G回传需求。”他还表示,此次合作使Telesat公司能够将一些全新的功能和解决方案(均关乎5G回传)集成到在轨LEO卫星中,从而使得其运营商客户具备强大的5G市场竞争优势,并使他们能够为最终用户提供最佳服务。
    • 2019 13 June
      多种星座、新技术天线、盈利方式……这届全球联网飞机峰会将讨论什么?
      多种星座、新技术天线、盈利方式……这届全球联网飞机峰会将讨论什么?作者 | Mark Holmes《Via Satellite》译者 | 沈永言(中国卫通 )2019年6月11日,作为行业最热切期待的IFC(机载通信)活动之一的第六届全球联网飞机年度峰会(GCAS)在圣地亚哥召开。今年的发言人和航空公司代表等关键人物将探讨IFC在当前和未来的机会。GCAS(The Global Connected Aircraft Summi)于2012年启动时,IFC的情况截然不同。只有少数几家航空公司推出了基本服务,对许多航空公司而言,它仍然是一个梦想。今天,随着大多数航空公司启动和运行完整的IFC服务,问题已不在于建立连接,而在于消费者在连接时所做的事情。那么,今年GCAS的谈话要点是什么?Avascent高级助理Andrew Penn对哪些话题不会被讨论有一些看法,特别是业内主要参与者之间的行业整合。“经过多年关于这个市场中参与者过剩的讨论,整合和重塑终于开始形成。”他说,“从Panasonic/Inmarsat合作伙伴关系到Inmarsat即将被Triton-Bidco(PE联盟)收购,我们终于看到了人们期待已久的市场合理化需求。剩下的问题是需要多少合并?”Penn怀疑最近的737-Max事故将成为与会者的头等大事。“从经济角度来看,人们会对停运和延期交货可能对IFC供应商收入产生何种影响感兴趣。在安全性方面,它提出了一个问题,即实时传感器监测/流媒体和大数据分析能否在未来预防此类悲剧中发挥作用。”Penn还希望看到更多关于LEO卫星和平板天线的消息,因为这两个问题已经讨论多年了,似乎我们离广泛应用终于越来越近了。今年在GCAS大会上,Phasor Solutions将是具有代表性的大型天线公司之一。该公司CEO David Helfgott表示,从IFC服务市场状况到最新技术创新,以及新的NGSO(非地球静止轨道)星座的出现,都有许多有趣的发展。“我怀疑这些将成为GCAS讨论的主要议题之一。”他说。Helfgott表示,Phasor对目前最先进的航空卫星通信天线的采用率感到非常鼓舞,许多主要的商业航空公司,尤其是北美和欧洲的航空公司都进行了这项投资。“全球市场尚有很大一部分有待开发,如支线飞机以及亚太、中东和非洲以及南美洲地区。”他说。“目前‘主流技术’是重型的、机械的,并没有充分利用当今市场或未来市场的机会。”Phasor非常有信心,随着未来高通量地球静止轨道(GEO)卫星和宽带低地球轨道(LEO)卫星服务的发展,固态、电控、多波束天线将为航空公司、服务提供商和乘客提供卓越的连接体验。在过去的几年里,Viasat已经在IFC市场上占有一席之地。凭借其高性能卫星,该运营商已与澳洲、美国、捷蓝和北欧等航空公司签订服务协议。Viasat副总裁兼商业航空总经理Don Buchman根据最近与航空公司的讨论,概述了他希望在GCAS上讨论的一些主要议题。“首先,我希望看到的一个问题是,如何通过多家IFC星队供应商,为乘客带来无缝的IFC体验。”他说。“其次,我希望听到如何将IFC的服务货币化、将IFC从成本中心转变为利润中心、寻找得到赞助的接入合作伙伴关系。最后,我认为将围绕IFC进行讨论,作为加强运营服务的骨干工具。”与整个卫星行业类似,IFC业务也处于拐点。连接性不再是闪亮的新事物,而且大多数消费者对其飞行中的媒体体验期望更多。尽管如此,Buchman认为容量是王道,而且它需要对航空公司具有成本效益。“你拥有的容量越多,就能以合理的成本使航空公司提供更好的服务。”他说。Helfgott谈到一些服务提供商和航空公司无法提供增强的体验,因此,在某些情况下会产生负面反馈。“在同时提供正确的卫星容量和正确的接入技术的情况下,乘客体验非常出色,采用率也很高。”他说。“我们认为这是迈向连通飞机未来的第一步,那里将有众多卫星和选项,只有最灵活和最动态的接入技术才能使航空公司在全球范围内提供这种服务水平。”LEO卫星:IFC准备好迎接黄金时段?随着未来几年将推出数以千计的LEO卫星,许多人怀疑它们能否为IFC市场带来好处。Penn说:“即使像OneWeb这样的星座,现在投入发射仍然存在许多问题:电控天线是否准备好并且价格合理?航空公司是否愿意让他们的星队停止服务,以换上现有的新LEO套件硬件?增加的容量是否会解决最需要的热点地区的不足?虽然OneWeb声称全球吞吐量达到7Tbps,但其中大部分将浪费在海洋和极地上。其他星座有不同的方法,但没有资金。然后是亚马逊,资金可能不会成为问题。但是,他们分享的系统细节很少。”在欢迎新伙伴进入市场的同时,Buchman相信我们离LEO星座运营商产生强大影响还较远。“对于LEO,它们的星座距离发射还有几年的时间,他们对IFC的关注尚不清楚。虽然它们将延迟降低作为一种优势,但对于GEO提供商来说,这实际上不是一个问题。我们证明了这一点。“他说。“我们可以进行高速流媒体视频和音频、网页浏览等,并且规模庞大。”然而,Helfgott认为,LEO系统可能会引起IFC行业的转型。他说,“一般来说,可用带宽的增加,尤其是在GEO卫星服务不佳的偏远地区,意味着我们最终将拥有无处不在的全球宽带连接。对于IFC的服务提供商、航空公司和乘客来说,这将是一个转型,特别是那些穿越极地航线的人。” AI和未来的应用今年的GCAS活动将首次展示AI(人工智能)和ML(机器学习)。空中客车公司、波音公司、IBM公司和谷歌公司的发言人将参与讨论AI在IFC市场可能产生的影响。“AI将彻底改变市场,现在下结论还为时过早。”Buchman说。“但我怀疑所有IFC的供应商今天都在使用某种形式的这些技术来进行容量规划、关键乘客学习、基于运营云的活动等等。”然而,Penn认为,ML/AI应用仍然是IFC的一个出路。“最有可能的应用将集中在飞机维护和异常与故障预测监测上。如果我们能够智能地识别出正确的数据,就能为全新的维护、修理和大修(MRO)概念敞开大门。”他补充道。Penn认为市场已经到位,从“抢地”到执行的过渡正在顺利进行。“我希望未来能够提供他们的技术路线图和部署时间表,以便世界上大多数商业航班在2022年之前连接起来。”一个“延伸目标”将是部署在飞机上的电子导航天线,其价格即使不比机械导航天线更好,也与之相当。最后,正如之前提到的那样,行业内的进一步整合将为更多的供应商和航空公司带来稳定性。”他说。GCAS还将深入研究网络和乘客数据保护。在《Via Satellite》的2018年Cyber Sat峰会上,Pen Test的合伙人Ken Munro谈到了卫星行业面临的日益增长的网络威胁,以及与航运和海运领域相关的常见漏洞。在今年的GCAS上,他将发表一个关于航空领域类似威胁的主题演讲。我们还将邀请阿拉斯加航空公司首席信息安全官Jessica Ferguson主持一次关于网络问题的独家研讨会/互动会议。我们的乘客体验小组将包括许多主要航空公司,如阿提哈德航空公司、西捷航空公司和墨西哥航空公司。为了增加评审团的多样性,嘉年华游轮首席体验官John Padgett以及游轮行业的主要影响者也将加入该小组。我们在GCAS开设的IFC影响者小组将邀请SmartSky Networks、Delta、Southwest、JetSuiteX、Qatar Airways和CNN等高管参加。卫星行业在此次活动中也有很好的代表性,我们有来自SES、Intelsat、Viasat、Phasor、Honeywell和Cobham等公司的优秀演讲嘉宾。2019年GCAS活动是我们迄今为止规模最大、效果最好的一次活动。我们将增强联络机会,为卫星行业和其他行业提供更多时间来讨论塑造机上行业的问题。
    • 2019 25 July
      任正非:打造一颗强大的中国芯!
      任正非:打造一颗强大的中国芯!来源:华山穹剑在全球手机行业,一直以来,自己能不能做芯片,成为业界衡量硬件公司是否具备核心竞争力的重要指标。随着华为海思麒麟950、麒麟960芯片的发布,让华为跻身全球芯片第一阵营。在核心技术上对外国产品依赖度太高,曾是中国企业最大的软肋和短板。一度被贴上廉价标签的中国制造,如今已不再是一个单纯的产地定义,更是一种能力的证明!有业内人士指出,产业发展到高级阶段,竞争的核心不再是掌控技术本身,而是能否控制产业生态,而后4G、5G时代,得“芯”者得天下。正如任正非所说:“质量是一种能力的体现,芯片则是华为最核心的竞争力。如果不能自己控制芯片,改进产品只能依靠别人。”众所周知,谷歌的安卓系统几乎垄断了所有国产手机。更可怕的是手机的核心灵魂——芯片,也被一家叫高通的美国企业垄断着。面对系统、芯片都被国外公司垄断的现状,华为站出来承担了突破难关的重任。任正非在华为提倡的理念之一就是“板凳要坐十年冷”,强调“工匠精神”中的专注。早在10年前,iPhone和安卓系统还没有诞生,华为基于对智能手机的发展判断,就开始着手研发移动手机芯片,希望做出更好体验的智能终端,并通过掌握核心技术,构建移动时代持久的竞争优势。2012年,华为借海思K3V2卷土重来,大举杀入消费品市场,已经经受住了市场的严峻考验,赢得了中外用户良好的口碑。过去,华为一直为运营商做贴牌手机,产品主要是针对低端市场。但如今,华为充分发挥自身的技术优势和研发能力,携手海思力求为手机打造一颗功能强大的中国“芯”片,进军高端智能手机市场。海思半导体正是华为进军终端决心的体现。华为海思半导体有限公司成立于2004年10月,前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。海思公司总部位于深圳,在北京、上海、美国硅谷和瑞典设有设计分部。产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案。华为麒麟在3G芯片大战中,扮演了“黑马”的角色。华为麒麟芯片的历史已经不短了,2004年成立,主要是做一些行业用芯片,主要配套网络和视频应用,并没有进入智能手机市场。在2009年,华为推出了一款K3处理器试水智能手机,这也是国内第一款智能手机处理器。自2011年以来,华为的消费者业务发展迅速,成为华为三大业务板块中增长最快的一个。2015年,华为消费者业务收入200亿美元,同比增长73%。这主要得益于华为在通信行业积累的供应链和研发实力。在P9、Mate8等多款热销的高端手机中使用的海思麒麟芯片,也是华为技术实力的集中体现。2015年11月5日,业内期待的中国华为海思麒麟950手机芯片终于发布,由于具备多项自主创新技术而在业内受到了广泛好评。有媒体用“逆天”二字作为文章的标题来形容华为麒麟950的卓越性能。华为麒麟芯片虽然没有对其他手机厂商开放,但目前已切入电视市场。2015年10月,海思的一款芯片被酷开选用在其新推出的电视新品中。可见,目前华为正在打造一种新的生态,这种生态系统主要是围绕手机进行,通过麒麟芯片延伸到平板、手环、智能家居等,并获得极致的用户体验。华为作为中国手机行业唯一有能力挑战苹果和三星的厂商,海思麒麟950芯片的研发成功,颇受业内追捧。麒麟芯片已经让华为海思挤入全球手机芯片第一阵营,比肩高通,并直接带来其在智能手机市场竞争力的提升。配置海思麒麟芯片的华为P9、Mate8等多款热销的高端手机,功耗则明显降低,性能大幅提升,同时提升了华为智能手机其他方面创新的空间。目前,搭载麒麟芯片的华为手机累计发货量已超过1.2亿。2016年10月19日,华为宣布,自主研发的新一代芯片麒麟960再次在跑分上超越了高通,国产高端芯片制造迎来一大步跳跃,让全球手机厂商又多了一个新选择,为“中国制造”长脸。从现场公布的GeekBench4.0跑分来看,麒麟960的CPU和GPU性能超越骁龙821,单核性能依旧弱于苹果A10,其多核性能已经超越高通,GPU性能已经大幅缩短与A10的性能差距。Countpoint分析师闫占孟认为,从麒麟960使用的创新技术上看,华为高端芯片研发时间控制在了一年的产品迭代周期,证明研发技术实力已经大幅提升。另外,麒麟960多个指标上超过高通,表明中国高端芯片是走得通的,对国内芯片行业有积极意义。闫占孟表示,目前能够做到自家设计芯片和终端产品联动的企业只有苹果、三星和华为,对华为来说,高端芯片的成功有利于供应链自助可控,不会受制于上游芯片商和竞争对手,能够及时满足华为终端的需求。值得一提的是,华为麒麟960以打造更加快速、流畅、安全的安卓体验为目标,将会在性能、续航、游戏、拍照、通信、安全等方面继续为用户带来更好的体验。2016年10月,麒麟960芯片率先获得央行和银联双重安全认证,是全球首款达到金融级安全的手机芯片。这意味着,搭载麒麟960芯片的手机具有和银联IC卡/U盾相同安全等级,用户可以尽享支付的安全与便利。余承东介绍,麒麟960芯片率先商用A73、MaliG71MP8 GPU和UFS 2.1存储技术,与上一代相比,其CPU性能提升18%,图形处理性能飙升180%,GPU能效提升20%,加密读写性能提升150%,数据库访问性能提升300%,可以更长时间地支持3D大型游戏的流畅运行,将给用户带来颠覆性体验。不仅如此,麒麟960芯片还率先支持全新的图形标准Vulkan(跨平台的2D和3D绘图应用程序接口),将带给用户一快到底、不卡顿的体验,同时完美支持各种类型的VR产品形态,在性能(爆发力)、续航(耐力)、拍照(视力)、音频(听力)、通信(沟通力)、安全可信(保护力)六个方面均有新的突破。2016年11月3日,搭载全新“麒麟960”芯片的年度旗舰新机华为Mate9在德国慕尼黑全球首发。余承东向笔者介绍:“华为Mate9的摄影技术和体验又有新突破,给用户带来革命性安卓新体验。Mate9掀起了一场畅快革命,从芯片和系统两方面进行的深度优化,保证用户长期使用都可以获得畅快的使用体验。除此之外,Mate 9在充电、摄影等多个方面均实现了革命性升级,给消费者带来更为全面的极致使用体验。其镜头将呈现更多的灵感和创意,人人都可以是艺术家。我们在思考的,是如何让操作更轻便,影像更动人!”2016年11月16日,15项世界互联网领先科技成果在第三届世界互联网大会上发布,其中,华为麒麟960,因“针对全球互联网用户的痛点,在智能终端最受关注的性能体验、安全可信、通信、拍照等方面,取得创新突破”,荣列第三届世界互联网大会“领先科技成果”。这是对华为科技成果的认可,期待华为麒麟960未来为更多消费者服务!10年来,华为手机芯片研发进行了全球布局。如今,遍布亚洲、欧洲和美洲等11个国家和地区,在无线算法、射频技术、图像处理、设计工艺等各个核心技术领域,聚集了全球最优秀的人才进行协同创新。余承东告诉笔者:“质量是一种能力的体现,芯片则是华为提升产品质量和体验的最核心竞争力。我们自研芯片的一些性能比采购芯片要好,而且我们可以根据用户反馈持续改进安全性能、用户体验,等等。相反,如果不能自己控制芯片,改进产品只能依靠别人。”目前,华为共有17万名员工,其中从事研发的人员达到8万名,约占公司总人数的45%。华为手机的专利申请数量占据国产手机专利的近半壁江山。华为、荣耀双品牌成功,创新和品质是共同基因。过去中国制造业往往处于没有太多自主知识产权的OEM(原始设备制造商)时代,而华为手机的崛起却是源于在高科技领域的技术创新。华为手机能够连续多年保持高速成长,并在年轻人群、高端商务人群都获得巨大成功,离不开华为手机的创新的力量和品质的良心。华为海思这几年占尽风头,无论是荣耀品牌的荣耀7、荣耀8,还是华为最新的旗舰机P9、Mate9都搭载了麒麟芯片,是真正的国芯精品,在这个层面,华为家族的好产品确实激发了国人的民族自豪感。华为手机是当之无愧的国货精品,从内而外,麒麟智芯科技,代表了中国制造的技术创新能力,也代表了中国制造的品牌创新能力。海思之所以能够在LTE芯片上异军突起,也与华为作为电信设备的领导厂商相关,华为能在4G专利上占有一席之地和5G领先技术,也与其行业地位决定了有更多机会参与标准制定有关,正是因为华为作为最先进电信标准的参与者,使得海思有了在LTE上突破的无限可能。华为芯片的逆袭,是靠长期巨额的研发投入得来的。十年磨一剑,华为海思的经历证明了要在集成电路领域领先,需要的不仅仅是顶尖的人才、巨额的投入,还需要足够耐心的坚持。世界知识产权组织表示,2015年,全球企业专利申请排名方面,华为以3898件连续第二年位居榜首。华为海思作为中国半导体领域一个代表厂商,是毋庸置疑的,展望未来,海思能够给我们带来什么惊喜呢?让我们翘首以待。
    • 2019 12 Sept
      美政府提出五大科研方向、五大重点举措
      美政府提出五大科研方向、五大重点举措来源:新华网美国政府近日发布了一份《2021财年政府研发预算重点》备忘录,列出五大研发方向和五大重点举措,以确保美国在国家安全、新兴产业、能源环保、生物健康和太空探索等领域保持领先。这一最新备忘录首次强调美国科技领导地位正面临“不同寻常的新挑战”,因此“必须认真和有效地加以应对”,这符合特朗普政府在科技领域“重竞争、轻合作”的特色。在备忘录列出的五大研发预算重点方向中,美国安全位列首位,明确提出“对手利用新兴和破坏性技术威胁美国”,因此要在和国家安全相关的四个领域加大投资,包括:❖ 一、先进军事能力:如进攻和防御性的高超音速武器;弹性的国家安全太空体系;现代化且灵活的战略性和非战略性核威慑能力;❖ 二、关键基础设施恢复力:如对极端地球事件、网络攻击、电磁脉冲攻击、供应链攻击等威胁的应对能力;❖ 三、半导体:为未来计算和存储模式提供可信和有保障的微电子技术;❖ 四、关键矿产:开发循环和再处理技术、寻找替代材料、研发新的提取制造技术,以确保稀土等关键矿产的供应链安全。第二个科研方向是美国要在未来产业中取得领导地位。备忘录列出了3个重点。第一是人工智能、量子信息科学和计算。第二是先进通信网络和自动化。第三是先进制造业,即智能和数字化制造及先进工业机器人技术等。这些产业涵盖了人工智能、量子计算、5G、自动驾驶、机器人等多个新兴产业。第三个科研方向是能源和环境。值得注意的是,备忘录把海洋和地球系统预测列入其中,这反映出今年1月起担任白宫科技政策办公室主任的气象学家凯尔文·德勒格迈尔的风格。但鉴于特朗普政府反对气候变化和不断放松排放管制的立场,德勒格迈尔的“个人喜好”能否最终体现在2021财年预算案中尚有待观察。第四个科研方向是健康和生物经济创新,包括生物医药、退伍军人保健、生物经济学3个方面。第五个科研方向是太空探索和太空商业化,主要体现在美国计划2024年前再次将宇航员送上月球以及将国际空间站商业化的努力。备忘录还提出五大重点措施:打造多元、高技能的美国科研人员;创建并支持反映美国价值的科研环境;支持高风险、高回报的变革性研究;利用数据的力量;构建、增强和扩展战略性多部门合作。这些重点措施中,科研活动中的“美国价值”是德勒格迈尔主推的新内容,主要体现在降低国家资助研发过程中的行政负担、提升研发诚信、打造安全和有包容性的研发环境以及保护美国的科研财产。备忘录认为,美国保持科技领导力依赖于“在开放的研发生态系统与保护思想和研发成果之间取得平衡”。但是,美国政府以国家安全为借口、无端打压和排挤外国科研人员的做法正日益遭到科学界人士的强烈抗议。科学界普遍认为,打压某个特定国家或族裔的科研人员破坏了国际合作,不利于美国科技发展。这份备忘录没有就国际科技合作提出建议。美国白宫科技政策办公室与行政管理和预算局每年都会发布一份政府研发备忘录,指导政府机构每年9月制定下一财年预算请求,美国总统将在来年2月将预算案提交美国国会。
    • 2019 14 May
      卫星运营商担心失去Ka波段频谱
      卫星运营商担心失去Ka波段频谱来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)卫星运营商们在2019年卫星大会上说,28吉赫频段是需要更加用心地加以保护的一个频段随着下届世界无线电通信大会(WRC)的日益临近,卫星运营商越发担心其对5G蜂窝网络所觊觎的Ka波段频率所做的保护工作力度不够大。蜂窝运营商及与其站在同一阵营的国家监管机构预计会在WRC-19大会上向28吉赫频带发起冲击。本届大会将在10~11月份在埃及沙姆沙伊赫举行。SES首执科勒在2019年卫星大会上发言时把可能失去28吉赫频带说成是卫星业面临的“单一最大威胁”,称“我们(在这方面)所做的努力不够”。他说:“我认为我们在C波段问题上开展了很强有力的工作,但(然后)就有些松劲儿了。”在2015年的上届大会上,卫星运营商齐心协力打了一场C波段频谱保卫战,成功保住了主要用于电视广播(外加其它通信服务)的大部分C波段频率,只是丢掉了2007年就已部分失去的低端部分。但尽管卫星运营商使用C波段已有几十年,它们重金投入搞Ka波段卫星却是近此年的事,比如SES的O3b星座、国际移动卫星公司的“全球快讯”网络和休斯的“木星”系列卫星。科勒称,28吉赫频带的挑战性同C波段“完全不同”,将以完全不同的方式来解决。他说,他最担心的是卫星业未来的可持续发展,因为这关系到宽带服务的提供。欧洲通信卫星公司首执贝尔默也认为28吉赫频带是令卫星业非常担心的事情。他说:“我们希望移动电信运营商意识到,若它们不让我们在28吉赫频带以及我们所需的C波段频率上运行,这不仅对它们,而且对所有人都将成为一个问题。”他说,若卫星运营商没频率可用,“填平数字鸿沟也就无从谈起”。欧卫通已从泰雷兹·阿莱尼亚空间公司订购了一颗75吉比/秒的Ka波段卫星,称为“连通”(Konnect),拟在今年底由阿里安5火箭发射。这家巴黎运营商还有另一颗卫星拟在2021年发射,称为“连通甚高通卫星(VHTS)”,具有0.5太比的Ka波段容量。卫讯公司首执丹克伯格说,他同意贝尔默关于Ka波段重要性的意见。卫讯的3颗卫星(“野蓝”、“卫讯”1和“卫讯”2)均采用Ka波段。该公司另有3颗下一代“卫讯”3Ka波段卫星正在由波音建造,每颗设计容量至少为1太比。在2月份报送给美国证交会的文件中,卫讯估计它仅部署前两颗“卫讯”3就要耗资12~14亿美元。
    • 2019 13 June
      奔向火星的“特快专列”
      奔向火星的“特快专列”来源 | 太空梦想作者 | 袁东关于火星火星是地球的近邻直径约为地球直径的一半很多方面和地球冥冥中类似比如火星的昼夜是24小时37分钟自转轴的倾角是25度有和地球非常类似的四季(火星的公转周期为686天,每个季节的长度是地球的两倍)火星由此被认为是最适合人类移民的星球这或许是人类真正走出地球摇篮的第一步哈勃望远镜拍摄的火星目前比较可行的载人火星方案仍然是在低地球轨道交会组装载人火星飞船组合体方案。尽管从步骤上来讲和登月并没有本质区别,但载人火星任务无疑更加复杂,更具有挑战性。对于载人火星任务,目前最大的瓶颈在于“近地轨道运输”和“往返于地球-火星转移轨道”两步。当然,一枚可靠而强劲的火箭是实现这两步的必要条件——当年,正是冯·布劳恩牵头研制的土星五号火箭成就了整个“阿波罗”登月计划。易于实现的近地轨道运输将上百吨体积庞大的飞行器首先送到低地球轨道(LEO),对火箭整流罩的尺寸、容积提出了更高要求。如果仅仅依靠小火箭“蚂蚁搬家”,近地空间组装任务将变得十分复杂,充满风险。不过,美苏太空竞赛时期涌现出了多款性能优异的火箭,比如一级装配了5台液氧煤油F1液体火箭发动机的土星五号,LEO的运送能力达到了惊人的140吨,而且从未有过失败的记录。另外,Shuttle-C(C取自英文Cargo,运输的首字母)是NASA在1984年至1995年期间研究将航天飞机发射系统衍生为专用无人货运运载器的方案,该方案利用了航天飞机外部贮箱和固体火箭助推器(SRB)、SSME(航天飞机主发动机),以及外部贮箱与航天飞机的固定组件,不可复用,LEO最高运载能力也达到了71吨。作为竞争对手,苏联研发了重型运载火箭能源号(Energia),能源号并非仅仅是为了暴风雪号,设计师瓦连京·格鲁什科(Valentin  Glushko)雄心勃勃地规划了重型和超重型火箭大家族。能源火箭基于模块化设计,通过在火箭周围捆绑4个天顶号助推火箭,载荷安置在侧面可将100吨载荷送入低地球轨道;配置8个天顶号助推火箭能源-B型,载荷放在顶部,则可以达到200吨的LEO运送能力。如果说从旧的图纸堆里面复原曾经的辉煌,由于年代久远不甚可行,那么现在NASA正在研发的SLS和太空探索公司的BFR以及进度一直拖延的蓝色起源New Glenn也完全可以期待。而我国重型运载火箭——长征九号研制也已经取得阶段性成果,芯级箭体直径9.5米级、近地轨道运载能力50吨至140吨、奔月转移轨道运载能力15吨至50吨、奔火转移轨道运载能力12吨至44吨,预计将于2030年前后实现首飞。各种超大运载能力的巨型火箭在低地球轨道的组合体已经整装待发接下来往返火星的轨道飞行非常关键地球绕太阳两圈的时间里火星大约绕一圈多一点这个过程中地球和火星在公转轨道同侧的最近距离在5500万公里左右此时路程最短但由于地球公转有29.79公里/秒的速度借这个力奔向火星的方案远比直接过去要明智可以节省大量改变航向的推进剂霍曼转移轨道:更适合的“货运线路”1925年,德国物理学家奥尔特·霍曼博士推导出在两条同一平面上、半径相异的圆形轨道间转移卫星的最小能量方法,称之为霍曼转移。沿着地球公转的切线方向,利用地球公转的29.79千米/秒速度,只要额外给组合体2.95千米每秒的dV便可以完成从LEO到火星霍曼转移,在到达火星时,由于需要克服太阳引力,速度从一开始的32.73/秒降为21.48千米/秒,虽然赶不上火星24.13千米/秒的公转速度,不过2.65千米速度差低于火星5千米/秒的逃逸速度,可以在火星着陆。霍曼转移轨道的最大优势在于到达此轨道所需的燃料较少,不过在这个轨道上将是“慢车”,去程达到259个日日夜夜,大概8个多月,而且由于不入绕火星轨道,任务风险大,实际执行的任务往往采用速度增量稍大的优化版转移轨道,更适合货运,好比是你在网上买了一个大件走物流,一般只要求价格公道能够安全送达即可。最省力但是旅途漫长的霍曼转移轨道但对于载人火星任务,我们不得不考虑另外一个现实的问题——返回地球!由于火星和地球一直处在运动过程中,相对位置总在变化,必须在火星上等待火星和地球处于特定的相对位置,才能让返程花费的能量相对合理。如果继续按照最少能量消耗路线,航天员得在火星上待550天左右,等待返回地球窗口的打开,这一趟火星之旅,时间会长达2~3年。航行时间的长短,牵涉到生活必需品的消耗,也牵涉到航天员心理、生理和太空辐射等一系列问题。我们必须创造条件以减少星际旅行时间,最大程度保护航天员免受辐射,同时最大限度地减少需要携带的物资。此外,也有很多科学家致力于研究更短的火星之旅,比如登月功臣冯·布劳恩1969年描述了一个火星飞行任务,采用三个NERVA核热动力发动机,在火星地表进行80天科研,并利用金星引力加速回程之旅,但整个行程依旧长达640天。当代也出现了高效的电推发动机,比冲达到了3000秒,但其推力极低,在几百毫牛量级,只能“用时间换空间”去火星,这意味着会给航天员带来更大的辐射剂量,因此更不适合载人火星之旅。是不是可以用“大力出奇迹”的办法,在低地球轨道“大脚踩油门”,把速度增加到极限?在LEO给予组合体12.34千米/秒的速度,叠加地球公转速度合计达到42.12千米/秒的超高速,测算可以将到达火星的时间缩短到70天。然而,在到达前需要“大脚刹车”,需要大约20.31千米/秒的速度增量,才能把组合体的速度从34.13千米/秒下降和偏转到与火星公转同步的线速度和方向。这无疑对于现有的化学火箭来说是一项特别艰难的任务——要知道突破海拔100千米高度的卡门线后,仅仅是1.4千米/秒的速度增量已经把很多国家和企业拒之航天门外。人货分离、装备先行:NASA火星任务架构限于这些骨感的现实,目前NASA最新的火星任务设计参考架构(2009年出的5.0版本,后续暂无更新)论证了前述冯·布劳恩利用金星引力加速回程的短途冲点航线方案,虽然方案只有600多天,但对于发射窗口要求很高,整体速度增量大,对航天员的辐射量相对较高,而且在火星地面考察时间较短。经过反复论证、权衡利弊,采纳的合点航行方案中规中矩,航天员将在火星上等待火星和地球特定的相对位置,科学考察550天后回家,任务总时长为914天。推进方面,则拿出了核热动力火箭、化学火箭两个方案。该拟定的火星任务选择在2030年到2046年阶段实施,分三批勘测火星三个有代表性的区域。任务的第一阶段,将通过至少7次大型运载火箭的密集发射,把载人火星任务的各个构件先送到低地球轨道,前两个最重要的任务构件——登陆火星飞船的下降舱/上升舱和火星地面栖息舱将首先发射,并在低地球轨道通过交会和对接完成与地火转移推进舱的组装。整个组合体在检查确认无误之后,将在低地球轨道上耐心等待发射窗口打开,先于航天员发射两年,选择速度增量较小的地球-火星转移轨道,耗时202天抵达火星后,组合体将进入一个高度椭圆形的火星轨道(250×33793千米)上。由于不携带辎重,航天员的火星之旅可以选择更快的地火转移轨道,将深空行星际旅行相关的危害降到最低。如果选择在2037年执行载人火星探测任务,速度增量达到5千米/秒左右,6名航天员到达火星的旅程为174天,下降并着陆在火星的指定区域,利用火星大气制造航天员返回上升级的推进剂。在火星地表,航天员的停留时间为539天,返回地球的时间为201天,总任务持续时间为914天。整个任务涉及到发射800~1200吨低地球轨道载荷,从低地球轨道出发至返回的整个速度增量需要12~14千米/秒。如果任务设定在2037年,载人火星任务方案图4更快的火星之旅——VASIMR发动机构想VASIMR发动机全称是可变比冲磁等离子体发动机,由前NASA华裔航天员张福林于1979年提出,其基本原理是将等离子体温度加热到高达一千万度甚至更高,借鉴核聚变技术研究的衍生技术,利用磁镜约束场使炽热的等离子体与附近的材料表面隔开,再加上一个合适的磁喷嘴, 便可以把等离子体的能量转变为火箭的推力。根据理论估算,等离子体的比冲能达到3000-50000秒(出口速度达到30-500千米/秒), 相当于目前最好的化学火箭的60倍。VASIMR发动机燃料消耗极少,在恒定功率下还可以改变推力和比冲,有更大的灵活性,有更多的机会改变飞行路线或者返回地球。另外,在整个推进过程中,等离子体被磁镜约束在发动机内部的磁场里面,大幅降低了发动机的耗损。张福林博士在《VASIMR Human Mission to Mars》论文中进行了测算,如果给予20万千瓦的电能,供电设备的质量功率比(设备质量与发电功率的比值)优化到1千克/千瓦,VASIMR最快可以让航天员在39天内到达火星,他甚至设计了一个在2033年的火星之旅,包括在火星36天的考察,往返仅需要150天。此外,VASIMR如果使用氢作为推进剂,还可以对宇宙射线产生良好的隔离作用。同时,氢也是宇宙中最丰富的元素,随着技术的不断发展,将来可以在太空中随时摄取氢,为VASIMR补给燃料,实现长途飞行。VASIMR实验原型结构图尽管VASIMR发动机在理论上可能实现航天器39天抵达火星,但凡事均有两面性——VASIMR需要大量的电能用来加速推进剂。基于当前技术,大型且可控的太阳能电池阵列可为电推进提供高达1000千瓦的功率,但过大的电池阵对航天器的构型、轨道保持和姿态控制设计等产生巨大挑战。目前国际空间站的太阳能电池也只能提供100KW的功率,而且这一结果是在地日距离下,太阳能在火星等以外区域将大幅衰减。展望未来,载人探索需要更高效和更快速的推进技术,笔者认为,推进电能的提供非空间核反应堆电源莫属。与太阳能电池相比较,空间核反应堆电源的根本优点在于其为自主电源,不依赖于阳光且储能极高;适用功率范围广,可以覆盖千瓦至兆瓦及以上功率输出,质量功率比随功率增长而降低,可以有效满足航天任务日益增长的能源需求。此前,美俄已成功将0.5~5 kWe的核反应堆电源送入了太空,目前正在研发千瓦至兆瓦、寿命超过10年的新型空间核反应堆电源。不过要指出的是,空间堆发电都存在转换效能问题,目前转换效率在23%~35%左右,未来可能超过40%,但效能问题必然牵涉到空间散热问题。太空是高真空环境,没有对流,散热系统只能以热辐射的方式向深空进行热传递。因此,散热系统一方面需通过换热器将热量从核反应堆的循环系统中带走,另一方面需将热量传输扩展到大型辐射器上进行排散。随着核反应堆功率的增加,需要体积巨大且笨重的热管辐射散热器。据估算,散热系统的质量将达到反应堆质量的1~2倍之多,这需要更多给力的运载火箭运送到低地球轨道。祖布林在《赶往火星》一书里面还提出了原位利用的概念。火星大气层的主要成分是二氧化碳,利用太阳能或者核能电解水产生氢(氧可以提供航天员呼吸),与二氧化碳反应就可以生成甲烷用于返回低火星轨道的推进剂。因此,完成飞行任务的空间堆送到火星地表的可以“发挥余热”,一物两用,较太阳能能够更稳定的提供电能,满足各种任务需要。化学推进剂方案的火星任务,需要两艘货运飞船和一艘载人飞船组合完成2005年,张福林创办了阿德斯特拉火箭公司(Ad Astra Rocket Company),在NASA的支持下研发VASIMR发动机。从10千瓦的VX-10样机起步到功率为30千瓦的VX-30样机研制的进展,让NASA认识到,VASIMR能够比现代化学动力火箭更快地前往火星。2015年,NASA授予其为期三年、价值900万美元的合同,要求该发动机能在100千瓦下持续点火10秒或在50千瓦下持续点火1分钟,在2018年年中使发动机在100千瓦功率水平下持续点火100小时。目前最新的消息是在2017年底,该公司成功地积累了100小时的非连续大功率测试,氩气工质被加热到超过200万度。2018年5月,加拿大航天局宣布为该公司提供150万美元的资金,支持VX-200SSTM发动机2018年四季度进行的100小时连续高功率点火测试。目前的高温超导材料技术日新...
    • 2019 25 July
      5G时代到来,未来将呈现怎样的产业格局?
      5G时代到来,未来将呈现怎样的产业格局?图文来源:中国企业报5G,无疑是当下最热的话题。它不仅是一场技术革命,也是关联众多领域的产业革命。今年6月随着工信部正式发放5G商用牌照,宣告我国将正式进入5G商用元年。作为信息基础设施的核心引领技术,5G是推动产业转型升级和经济社会发展的新引擎。5G所带动的在线医疗、远程教育、智慧城市、自动驾驶等领域,既蕴含着千亿乃至万亿的蓝海市场机遇,也蕴含了为所有人提供福祉的公共服务意义。5G蕴藏的巨大产业机遇什么是5G?5G是指第五代移动通信技术,是通讯的标准,通讯标准的发展会造成通讯的速度更快。5G具有高速率、低时延、广连接的特点。在国际电信联盟(ITU)制定的5G标准中,定义了5G未来的三大应用场景:增强移动带宽(eMBB)、低时延高可靠通信(uRLLC)和大规模机器通信(mMTC),前者主要关注移动通信(即手机终端市场),后两者主要关注物联网。5G作为新一代移动通信技术发展的方向,开启了万物广泛互联、人机深度交互时代。5G本身只是一种手段,但它可以带动整个生态圈,即与5G相关联的技术发生裂变式发展。这其中包括大视频、物联网、云计算、AI、VR、无人机等。5G产业链是从前期的规划设计,到组建器件材料、搭建设备网络,再通过运营商或终端投放应用到各个领域,主攻方向是行业应用。中国信息通信研究院政策与经济研究所监管研究部主任张春飞曾表示,从直接贡献看,5G部署可以有效带动产业链快速发展,一是大量网络设备采购,二是手机终端升级换代,三是推动开发出更多应用。中国信息通信研究院预计,2020年到2025年期间,中国5G商用直接带动的经济总产出达10.6万亿元,直接创造的经济增加值达3.3万亿元。报道称,从间接贡献看,5G与云计算、大数据、人工智能等技术深度融合,将支撑传统产业研发设计、生产制造、管理服务等生产流程的全面深刻变革,为传统产业优化结构、提质增效助一臂之力。中国信息通信研究院预计,2020到2025年期间,中国5G商用间接拉动的经济总产出约24.8万亿元,间接带动的经济增加值达8.4万亿元。新媒报道称,一项最新研究显示,中国第五代移动通信技术(5G)的商业用途,预计在2020年到2025年期间直接和间接拉动的经济产出,超过35万亿元。5G与人工智能的深度融合人工智能(AI)与5G都是当下科技领域最热的关键词,人工智能+5G则更加成为行业的焦点。北京市委书记蔡奇在调研走访时强调,人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,具备溢出带动性很强的“头雁”效应。人工智能在5G时代下,可以提供更快的响应速度、丰富的内容、更智能的应用模式以及更直观的用户体验。可以说,5G不仅是提升网速,更将补齐制约人工智能发展的短板,成为驱动人工智能的新动力。5G与人工智能代表最重要的两类科技趋势,是新兴产业两块基石。5G在推动人工智能发展的同时,人工智能技术也会对5G的自动化、智能化提供很有价值的帮助。5G和人工智能的关系是互相促进、互相作用、互相影响的。5G可以称得上是基础设施,如同“信息高速公路”一样,它为庞大数据量和信息量的传递提供了可能性,同时,它也带来了更为高效的传输速度;而人工智能,不仅仅是云端大脑,也是能够完成学习和演化的神经网络。人工智能将赋予机器人类的智慧,5G将使万物互联变成可能。二者相结合,会为整个社会生产方式的改进和生产力的发展带来前所未有的提升。总之,5G能够帮助更多的AI应用落地,AI则可以让5G网络更加灵活、更高效的被人们使用。在5G+AI双核驱动下,各行各业转型升级的门槛会不断降低,产业互联网的发展将进入快车道。两者互相促进发展将会形成乘法效应,带来颠覆性的创新机遇。5G助推智能产业升级2019年对于科技企业来说,是公认的5G和AI落地之年。5G热度高涨,韩美抢占跑道,国内三大运营商也在不少城市已经搭建起测试网络;而人工智能,也是热度不减,阿里的城市大脑、科大讯飞的语音识别、极链科技Video++的视频AI广告……都经过迅速发展,应用在实践生活中。智能工厂是5G技术的重要应用场景之一。利用5G网络将生产设备无缝连接,并进一步打通设计、采购、仓储、物流等环节,使生产更加扁平化、定制化、智能化,从而构造一个面向未来的智能制造网络。人工智能和制造系统的结合将是必然的,利用机器学习、模式识别、认知分析等算法模型,可以提升工厂控制管理系统的能力,实现所谓的智能制造,才能使企业在今天竞争激烈的环境获得更好的优势。根据国际数据公司(IDC)最近的一项研究,制造业和运输业每年在物联网上的花费比其他行业要多。到2022年,制造业每年在物联网上的花费将超过其他任何行业。为了管理来自这些连接设备的大量数据和信息,制造企业需要5G的容量和速度。从采购到配送,5G意味着制造商可以通过单一网络连接更多的传感器、设备和资产,从而更好地了解供应链。这些连接设备的可能性几乎是无穷无尽的。另外,据中国信息通信研究院的研究显示,5G将催生工业数据分析、智能算法开发、5G行业应用解决方案等新型信息服务岗位,并培育基于在线平台的灵活就业模式。预计到2025年,5G将直接创造超过300万个就业岗位。
    • 2019 18 Sept
      北斗卫星导航系统应用在民生领域 将全球无源服务
      北斗卫星导航系统应用在民生领域 将全球无源服务来源 | 工人日报记者 | 赵昂记者从9月10日召开的中国卫星导航与位置服务第八届年会暨中国北斗应用大会上获悉,北斗卫星导航系统将于2020年前完成全面建设,实现全球无源服务,届时我国卫星导航与位置服务产业总体产值有望突破4000亿元。据悉,中国卫星导航与位置服务白皮书显示,去年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到3016亿元,较上一年增长18.3%,其中北斗对产业核心价值贡献率达到80%,由卫星导航衍生带动形成的关联产值达到1947亿元。中国卫星导航定位协会会长于贤成表示,北斗系统的应用已成为战略性新兴产业的经济增长点,卫星导航与位置服务产业正处于最好发展机遇期,北斗也迎来深化应用及黄金发展的新时代。目前,北斗系统已经被广泛应用于社会生活中,每个人的生活都与其息息相关。2018年,国内卫星导航定位终端产品总销量突破5.3亿台,其中具有卫星导航定位功能的智能手机销量3.9亿台,汽车导航后装市场终端销量达到400万台。在包括市政管理、交通服务、防灾减灾、应急救援、安保安防等在内的诸多民生领域,北斗规模化应用发展趋势明显。以北京市为例,由该市国资企业建设并运营的国家北斗精准服务网在全国燃气管理中,有效提升了燃气管网的安全水平,目前,“燃气+北斗”的模式已经在全国27个省区市超过600个城镇应用,除燃气外还覆盖供水排水、城镇供热、轨道交通、市政工程建设、智慧园区等诸多领域。2018年,北京市还为8万辆公车和2.1万辆公交车安装了北斗定位终端。与之相类似的是,四川省已经建成“北斗定位+办公OA”的省公务用车管理凭条,实现省市县三级互联互通的公车管理“全省一张网”,全省超过4万辆公务车正录取纳入其中。而重庆市已经在“两客一危”、货运及公交车辆上推广安装了30多万台北斗导航系统,并且利用北斗智能化应用的特点,有效监测并保护城市地下管网。而在防灾减灾方面,2018年北斗综合减灾救灾系统已经在全国10个省区市开展规模化建设应用,部署建成10个省级北斗综合减灾应用分节点平台,装备部署了4.5万台北斗减灾信息专用终端,初步建成了基于北斗减灾业务系统的全国防灾减灾业务体系。在海上搜救方面,交通运输部已累计向涉海用户推广40余万套北斗报警装备,显著提高了海上遇险对象搜寻效率,减少了海上遇险伤亡人数。2018年,全国各级公安机关也持续推动北斗应用工作,超过11万台公安专网设备实现时频统一的服务与监管,北斗公安应用使得出警时间平均缩短近两成,应急救援响应效率提升两倍。
    • 2019 14 May
      马斯克剧透“星链” | 首发60颗,每颗超过200公斤
      马斯克剧透“星链” | 首发60颗,每颗超过200公斤来源 | 三体引力波(the-3body)SpaceX总在风口,不管是好是坏。这一次轮到好消息,全球最具野心的12000颗卫星星座——SpaceX星链星座即将首批发射部署,马斯克第一时间透露诸多细节。就在昨天上午,SpaceX创始人兼CEO马斯克发布多条推文,点状披露星链发射的最新消息,整理如下▼发射时间:按照马斯克原话:“如果周一静态点火OK的话,最早周二发射”。业界普遍认为,周三发射可能性最大。目前业界给出的发射窗口:美东时间5月15日22:30~24:00,北京时间5月16日10:30~12:00)。有效载荷:马斯克推特晒图:整流罩内一个方形卫星分配器,浑身密布小型卫星——这就是星链星座首批卫星,总数60颗。这跟之前SpaceX运营总裁肖特韦尔透露的“卫星数量乘以6”吻合。这些小卫星每颗重二百多公斤,比去年2月发射的两颗测试卫星Tintin A & B(每颗重约400公斤)要轻。按照马斯克原话:“这些卫星不像早期Tintin A & B那种原型测试版,而是为批量生产设计的。”另外,设计、生产、组装是在西雅图,而非加州总部霍桑。这些卫星将被部署在450公里高度的近地轨道,貌似太空撒豆子。尽管数量众多,但部署后并不会马上进行卫星链路激光连接,需要再部署几批后,才能构成一个巨大卫星网络。未来部署计划:马斯克原话:“还需要发射6批,每批60颗,构成小范围的卫星组。再发射12批中等范围的卫星组。”至于中等范围的卫星组数量,没有具体说明。在此之前,SpaceX运营总裁肖特韦尔曾透露:5月中旬发射首批之后,今年内将会至少发射两批星链卫星。业界消息称,计划再部署2~6批,到2020年部署800颗后,开始商业运营。再来浏览一下星链星座:最具野心的星座部署总数:11943颗卫星,前期部署4425颗,追加部署7518颗。卫星总数史无前例。与此同时全球接入100万个地面站,建立6个卫星网关站。星座特点:除了最大规模外,星链作为全球宽带互联网星座的最突出特点就是更快!理论上说,信息透过光纤通信只是光速的30~50%,而在真空当中的太空可以以光速传播,因此由卫星星座提供的全球宽带互联网,理论上更快。第二个特点是接入简单,全覆盖。笔记本电脑大小的用户终端机,只要朝向天空就能接入星链,因为任意时间、任何地点至少有三颗卫星在头顶。首批受益者无疑是遍布全球的特斯拉车主、太阳能用户。第三个特点是环保无害型卫星。SpaceX在向FCC提交申请书中保证,每颗卫星设计目标:使用寿命5年,到时候可自行拆解,坠入大气层烧毁,不会变成危险的太空垃圾。项目总预算:约100亿美元。市场竞争者:OneWeb星座、Kuiper柯伊伯星座、ORBCOMM轨道通信星座等。再来小结一下,首批星链发射任务清单——瞄准发射时间:美东时间5月15日22:30~24:00,北京时间5月16日10:30~12:00)卫星总量:一箭60星,首批60颗卫星,总重量超过13吨,这将是迄今为止SpaceX发射最重的载荷。发射地点:佛州卡纳维拉尔角40号发射位,这将是该发射台总计第96次发射(5月4日发射货运龙飞船同一发射位)。火箭回收:复用型一级火箭(芯级编号B1049.2)还会执行第二次海上回收(2018年9月10日首次回收),预定着陆在海上平台Of Course I Still Love You(OCISLY)。若回收成功,这将是SpaceX总计第40枚一级火箭回收、第26枚一级火箭海上回收、OCISLY【当然我还爱着你】海上平台第19枚回收火箭。预定好时间,搬来小板凳,坐看云起时。
    • 2019 14 June
      加拿大:一家公司推出的“无人机子弹”
      加拿大:一家公司推出的“无人机子弹”来源:中国国防报近几年来,反无人机成为热门技术,“杀手无人机”、定向能武器甚至是用猛禽抓捕,各类手段层出不穷。相比这些常规操作,加拿大一家公司推出的“无人机子弹”(上图)有点与众不同。“无人机子弹”,也可称“子弹无人机”,本质上是一枚微型导弹和四轴飞行器混合体,起飞重量910克,射程4公里。锁定目标后,它能迅速升空并向目标飞去,速度最高可达350公里/小时。与普通导弹不同,这款装置没有搭载战斗部,而采用实心弹体,通过猛烈撞击的方式将目标无人机撞坏。相较于主流反无人机方案,“无人机子弹”既不需要一整套防空系统配合使用,又不需要训练有素的无人机操作员,同时也不会耗费大量能源,使用门槛和成本大大降低。操作员在识别目标无人机后发射“无人机子弹”,后者在空中自主完成攻击行动。飞行中,“无人机子弹”可以自动跟踪目标,规划飞行路径,甚至根据目标灵活选择不同攻击方向。例如,锁定目标是一架小型无人机时,它会选择从对方最薄弱的下方撞击;如果是大型目标,则迅速进行调整,从目标上方实施攻击。不仅如此,“无人机子弹”还会把撞击点选在目标的GPS模块或螺旋桨等致命部位。由于依靠撞击而不是爆炸摧毁目标,“无人机子弹”通常不会与目标“同归于尽”。如果一轮攻击后依然“健在”,它还能够重新校准并追踪下一个目标或返回地面。据介绍,“无人机子弹”不仅能单打独斗,还可以与防空雷达连接使用,进一步提升作战效能。
    • 2019 25 July
      预计未来十年卫星发射市场将达到 2250亿美元
      预计未来十年卫星发射市场将达到 2250亿美元来源 | 航天长城(ccgsdw)++NSR的卫星制造和发射服务第9版(SMLS9)报告预测,受空间态势感知和对地观测市场的推动,未来10年的全球制造和发射市场机会将达2,250亿美元。尽管低轨小卫星星座带来了一定的市场热度,但报告预测传统市场仍将是全球制造和发射卫星的主要收入来源。尽管这个市场难以回到过去那种令人兴奋的水平,但新的机遇正在出现,如果发射行业能够采用一种更灵活的状态,就能抓住这些机遇。NSR高级分析师兼报告合著者ShagunSachdeva评论道:“随着发射行业寻求新常态,市场出现创新趋势。”“从高通量卫星到通用、灵活、小型的地球静止轨道卫星,发射市场的客户需求范围越来越广泛,且越来越具体。虽然没有一种通用模式适合所有人,但混合架构的卫星星座群组(具有不同程度的投资及不同大小的轨道的卫星星座群组),将是卫星星座群组未来十年发展的关键趋势。”随着过去几年容量定价的下降,在这种不确定的环境下,卫星运营商的业务可持续性盈利将遭受挑战,这同时意味着订单不再是卫星制造业的市场指标。即使该行业可能会看到卫星制造需求的增长,但随着每颗卫星的性价比的上升,市场规模也将出现总体下滑。同样,卫星发射市场也正在经历一个过渡时期,发射商将经历更多的竞争,同时顾客也将看到更多样化的发射选择。NSR分析师和报告的合著者Leena Pivovarova指出:“随着新的参与者进入发射市场,传统的发射服务提供商正逐步退出或替换他们的旧有模式。”“所有推出服务的供应商都在寻求各种方式保持灵活性及创新性,从而满足全球需求以便从竞争对手中脱颖而出。”由于SpaceX的高发射率、可重用性和低价格等优点,发射市场正在重新洗牌,其他发射商正削减成本并想方设法保持其竞争力。这对客户来说也是个好消息,因为发射价格预计将继续下跌。随着制造商效率的提升、运营商对更小的卫星的选择、发射服务提供商在发射成本上展开的竞争,卫星制造和发射行业的收入将全面下降。尽管这将有助于维持卫星运营商的盈利,但制造业和发射市场的参与者将难以保持财务健康,从而导致公司的整合、并购,且可能导致退出市场的局面。对于新的参与者来说,因为他们缺乏老牌企业拥有的资金和资源,这种情况将更具有挑战性。
    • 2019 18 Sept
      软件定义卫星已成卫星制造商的必备品
      软件定义卫星已成卫星制造商的必备品来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)世界各大卫星制造商的官员9月11日参加了世界卫星业务周会议的一场分组讨论卫星制造商们称,能重新设计波束和容量的软件定义卫星已不再仅仅是运营商向制造商表达的愿望,而变成了对制造商的一项要求。卫星运营商眼下仍在采购多吨重的静地卫星,虽然采购速度低于以往平均水平,但对于制造商们来说,要想实现哪怕是数量有限的销售,能动态四处调配容量的所谓“柔性”卫星已然成为必备品。洛马航天公司主管通信卫星解决方案的副总裁比尤特尔西斯说,“实时灵活性”眼下已成了“入场券”。他说,正在跟洛马谈的绝大多数客户都要求星上具备这种可再编程能力。今年已有三个厂家推出了专用可再编程卫星产品,分别是空客的“一星”(OneSat)、波音的702X系列和泰雷兹·阿莱尼亚空间公司的“灵感”(Inspire)。但无论是否单独推出了可再编程卫星品牌,各厂家都表示其正在引入数字有效载荷技术,以让其卫星具有灵活性。运营商们之所以纷纷要求买柔性卫星,原因是围绕一颗新卫星来制定15年的业务规划已让很多运营商感到不踏实,因为通信需求从电视广播向互联网连接的转变还在持续。空客防务与航天公司航天系统部门负责人纳赛尔说,运营商现在只能放心地预测大约5年的业务,而这意味着它们希望卫星能适应用户和市场的变化。他说,这可能是运营商们要求有灵活性的最重要原因。泰阿空间公司首执加勒说,到2022或2023年过后,柔性静地卫星有2/3将是中大型卫星。他所说的中大型是指功率范围为10~15千瓦,而非从重量上来界定。他说,数字有效载荷能耗要高于常规卫星。他说,余下1/3将是功率更大的甚高通量卫星或面向特定市场的静地小卫星。制造商们称,虽然灵活性已是当下的必需品,但对灵活性的重视在很大程度上源于卫星通信市场近期的难以预测性。从远期来看,运营商将看重的主要还是卫星系统的总体成本。麦克萨技术公司总裁兼首执雅布隆斯基说,对灵活性的过度重视是因为用户还没太看清长期业务走势如何。他说,当搞清楚了之后,他们还是会继续关注成本,而非某某方案有多灵活。诺斯罗普·格鲁曼公司航天系统分部副总裁兼总经理德莫罗称,诺格正在投资开发供“静地星”(GEOstar)3平台使用的柔性技术。“静地星”3是轨道ATK公司在去年被诺格收购前推出的最后一款卫星平台。德莫罗说,灵活性不应给运营商的财务回报蒙上阴影。加勒说,能把这类卫星的成本降到最低的厂家将成为赢者。制造商们称,可再编程卫星也要求在地面控制系统上加大投入。纳赛尔说,灵活性要来自地面、空间和方方面面。德莫罗说,诺格正在为其按7月份拿到的合同承造的挪威空间公司两颗卫星提供地面基础设施。比尤特尔西斯提醒说,可再编程卫星网络安全风险较高。他说:“若你能对一颗在轨卫星进行再编程,那也就意味着其他人也能对其进行再编程。”不过,有几个厂家认为可再编程卫星的技术风险不大,因为很多卫星已花了多年进行研发,同时还借鉴了政府项目以及汽车和飞机等大批量生产商业行业的先进技术。
    • 2019 15 May
      星座运营商有可能囤积频谱?国际电联要收紧规则
      星座运营商有可能囤积频谱?国际电联要收紧规则来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)监管者担忧国际电联现行频谱启用规定让各公司能太轻易地囤积频谱国际电信联盟(ITU)打算在今年秋天推出更严格的规则,以防范准星座运营商拿一颗卫星来囤积拟供几百乃至数千颗卫星使用的无线电频谱。10月底,全球电信监管者将齐聚埃及沙姆沙伊赫,出席2019年世界无线电通信大会(WRC-19)。他们在会上将讨论为星座项目设置组网部署节点要求,尤其是那些打算大型低轨和中地轨道卫星系统建设项目。若能达成共识,会上甚至会正式推出相关规则。目前,从国际电联为新卫星系统申请频谱使用权的任何卫星运营商都有7年时间用一颗新卫星或现有卫星来占据所配给的位置,且只要在那里停留至少90天就可递交所谓的“启用”文件。一旦频谱使用权被分配给某家运营商,其它项目就必须把其系统设计成能避免造成干扰。监管者担心国际电联现行启用规则让各公司能太轻易地囤积频谱,有可能在不推出新卫星服务的情况下让宝贵的非静地卫星频率资源白白闲置多年。国际电联无线电通信局空间业务部主管瓦莱说,国际电联已收到超过1100份非静地轨道卫星申报材料。虽然这些申报项目卫星数目大都很小(比如科学卫星),但仍有约200份在册申请是要建通信星座。他说,若这些通信系统都凑合着弄颗卫星去“占座”,要保证让每个拟建星座都有足够的频谱并避免出现乱糟糟的干扰局面将是“极其困难”的。为防止出现这种情况,国际电联正准备采取设置节点的办法,要求星座运营商在明确给定的时间段内发射多颗卫星才能保住自己的频谱权。瓦莱在接受采访时说,这一设节点办法的用意同美联邦通信委员会(FCC)所采取的办法有些相似,但衡量标准不同。FCC2017年开始实行的规则要求星座运营商在拿到美国市场准入资格后6年内发射获准经营卫星数的一半,并在9年内全部组网完成。若未达到这些节点要求,准予运营卫星数将停留在节点到来前所发卫星数量。2017年取得美国市场准入权的一网公司须在2023年前发射其获准经营的720颗卫星中的360颗。太空探索公司2018年取得4425颗卫星的批文,所以要在2024年部署其中的至少一半卫星。不过,FCC的管辖范围只限美国。从国际上说,通过频谱协调来保证卫星上天后不相互干扰是国际电联的任务。瓦莱和其它卫星行业专家预计,各方会在WRC-19大会上就国际电联该如何设置节点时间和相应部署比例产生激烈辩论。虽然对是否有必要设置节点有着一致的看法,但对于节点具体该怎样设置却还没有形成一个主流意见。比如,瓦莱说,某些监管者倾向于只给星座项目一年时间来满足首个部署节点要求,而另一些人则认为3年更合适。需要把多少颗卫星发射上天才能保住其全部频谱主张也要进行辩论。国际电信咨询机构AccessPartnership驻英国项目主管汤普森说,已在着手研制或部署其系统的星座项目将会推动采用其认为有助于巩固其先发优势的节点安排。他说:“他们会希望设置自己刚好能越过却又能有效限制住身后某些竞争对手的障碍。”另一方面,本国星座项目相对落后的国家的监管者则会设法防止领跑者靠身位卡住后来的竞争者。另外,眼下正闹传统大型静地卫星订单荒的卫星制造厂家很可能会反对将令其更难拿到星座项目生产合同的任何规则。一位眼下正从事巨型星座项目的工业界官员说,有些卫星制造商大量地向国际电联进行申报,寄希望于若先过了监管关,他们就能更容易地为这些名义上的系统配上买家。该官员说,这些厂家向电联报了很多项目,但问题是其眼下并不知道用户到底想要什么,所以其申报材料都力求广泛适用,寄希望于会有一家用户突然出现,而其想要的卫星系统正好与所报项目中的一个相符。该官员说,做一项申报大概只需花两三万美元,相对于一个卫星系统来说根本不算什么事儿。汤普森说,卫星制造厂家的意向将对节点设置争论产生一定影响。他说,全球顶尖的几家卫星制造商都在美国和西欧,但小卫星制造商成长迅速的一些国家也有意于为其厂家开展星座业务创造有利的氛围。他说,国际电联正在发布的这类巨型星座申报项目数量很大,但要全都得到商业化显然是不可能的。
    • 2019 21 June
      不输SpaceX,这个公司的太空旅馆真的要营业了?
      不输SpaceX,这个公司的太空旅馆真的要营业了?来源 | 太空精酿的空间站(spacebrewer)作者 | 太空精酿近些年随着NASA把科研中心逐渐放在科学研究和深空探测,运载火箭发射、载人航天货运、载人航天客运等成熟技术逐渐放开给商业航天公司,这直接促进了SpaceX、蓝色起源和内华达山脉等一系列公司的崛起。随着NASA宣布开建月球空间站和“从月球到火星”计划,最近也宣布将逐渐放开国际空间站商业化,允许个人以约6000万美元左右价格前往旅游,近地空间已经逐步全面放给商业航天。这两天,毕格罗宇航(Bigelow Aerospace)和SpaceX宣布签订4次载人航天发射服务,运输约16人进入国际空间站。伊隆·马斯克和他的SpaceX近些年大热大火,以至于大家鲜有关注其他美国私人航天公司,比如今天要介绍的毕格罗,他们主要业务就是做商业航天站,而且野心和能力都足以支撑起建立一个远期超过现有国际空间站的大型基地。这两个公司加在一起,便是NASA下放的一整套商业火箭发射+航天货运+航天客运+空间站+太空基地系统,足以与其他国家的整个航天实力相媲美。目测,在三五年内,毕格罗公司将会吸引整个世界航天界的眼球,不亚于今天的SpaceX。在国际空间站发射的那一年(1998年),如今已经74岁的罗伯特毕格罗(Robert Bigelow)便建立了今天的毕格罗宇航,他的目标非常直接——建立属于自己的太空旅馆,换句话说,便是大型空间站。这皆得益于他自身的努力:生在赌博之城拉斯维加斯的毕格罗以房地产起家,从旅馆事业中赚够了足够的钱。在他事业如日中天的时候,将自己的眼光放到了如火如荼的商业航天领域,而且起步下手比伊隆·马斯克更狠,他计划投资5亿美元做自己的商业空间站!事实上,毕格罗宇航早期的发展非常好。他们早已在悄无声息间,将两个无人的商业空间站实验舱段发射入太空:分别是2006年7月发射的创始(Genesis)1号和2007年6月发射的创始(Genesis)2号。这种源于NASA的TransHab项目的空间站舱段,采用了一种独特的压缩柔性设计——先收缩易于发射,再到空间中展开为大型舱段。带有7个“自拍”摄像头的创始1号在太空中的自拍由于只是实验舱段,设计寿命只有两年半,且两个创始号飞船都不能进入宇航员。重量虽然只有一吨,但内部大小却达到了11立方米,体现了设计的优势。也是因为不能进入宇航员,它们并没有被列入空间站的定义中。这两个创始号到目前依然在轨飞行,但具体工作状态不详。而在2016年,毕格罗宇航开发的BEAM可扩展式充气舱段成功由SpaceX送入太空并最终对接到国际空间站上。它在未使用状态下为压缩状态,可以自主扩展成完整舱段,加压体积为16立方米,与中国天宫二号14-16立方米左右的体积相当。BEAM对接国际空间站后的扩展过程欧空局宇航员在BEAM之中工作BEAM虽然是可充气式舱段,但拥有微流星防护、辐射防护等一系列功能,作为一个空间站的生活舱段组建已经足够。随着商业航天的发展,毕格罗还在更进一步。目前已经建造完毕、预计2020年发射的鹦鹉螺可充气式空间站(Nautilus inflatable space habitat)即将发射,里面的容量达到了极其夸张的330立方米(国际空间站有931.6立方米)。虽然各项功能达不到真正的空间站级别,但这种设计思路的下一步便是人类的太空基地。未来基于鹦鹉螺和更大的太阳舞者(Sundancer)建立的空间站将会达到惊人的2800立方米体积,轻松容纳超过20名宇航员工作,商业太空旅游不再是梦想。更长远甚至有8300立方米版本,假设100平米房子可使用容积为300立方米,这已经相当于一栋大楼!如果顺利的话,我们将在2020年附近见到这种空间巨无霸的身影。届时,随着商业火箭、商业载人飞船和商业空间站的逐渐成熟,人类进入太空不再是一个不切实际的梦想。正如飞机逐渐走入人类的生活,也许未来进入太空也将成为时尚的旅游目的地。长远来看,对于未来的星际探测和类似火星等行星表面开发,直接运送大型金属构件舱段难度过大,这种扩展式舱段毫无疑问将是一个重要选项。商业航天正在进行时,人类的生活方式可能被它彻底改变!
    • 2019 25 July
      SpaceX的“星链”究竟特殊在哪里?
      SpaceX的“星链”究竟特殊在哪里?作者 | 梁晓莉、李云(中国航天系统科学与工程研究院)2019年5月24日,美国太空探索技术公司(SpaceX)利用“猎鹰”9火箭发射60颗“星链”低轨卫星互联网星座的试验卫星,与2018年2月发射的2颗试验卫星配合,进一步测试星载天线和电推进系统。据the verge网站6月28日报道,太空探索技术公司称此次发射的60颗试验卫星中已有45颗到达550千米的工作轨道、5颗处于轨道提升中、5颗正在进行升轨操作前的检查、2颗将验证离轨技术、3颗已与地面失去联系。未来,该公司将根据本次试验情况在今年安排2~6次“星链”业务卫星的发射计划,正式开启星座建设工作。一、60颗试验卫星基本情况本次发射的60颗试验卫星采用批量生产,质量227千克、与后续计划发射的业务卫星(质量386千克)相比较轻,结构采用独特的平板设计、与2018年已发射的两颗试验卫星采用箱体结构明显不同,搭载了1副太阳能电池阵列、4副高通量天线、霍尔推力器、恒星敏感器和自主避撞系统,但没有搭载星间链路载荷,需要通过地面站连接。这些试验卫星退役后,仅需1~5年时间就可再入大气,且95%的元器件将在大气层中烧毁。与传统卫星相比,此次发射的“星链”试验卫星在推力器、自主避撞和部署方式等方面均采取了独特设计。图1 “星链”试验卫星一是霍尔推力器利用氪为工质,成本更低。“星链”试验卫星是人类历史上首次使用氪作为霍尔推力器工质的卫星。相比传统的氙,氪的价格更便宜,可以降低卫星的生产成本,但比冲较小,在执行轨道提升、姿态保持和任务末期的大气再入等任务时需要的时间更长。二是搭载自主避撞系统,降低撞击风险。“星链”试验卫星可以获取美国国防部的太空物体跟踪数据,在需要时可进行轨道调整,实现自主避撞,从而减少人为操作失误,在太空中最大限度避免卫星间、卫星与太空碎片间的相互碰撞,降低卫星在轨运行的风险。三是依靠火箭上面级转动进入预定轨道。本次发射试验卫星总重超过13吨,是“猎鹰”-9火箭迄今为止发射的最重载荷。与传统利用弹簧或爆炸螺栓等物理分离的方式不同,本次发射不单设弹簧或其他部署机构。发射前,60颗试验卫星按顺序整齐的叠放在火箭的整流罩中。在火箭到达预定位置后,试验卫星随着火箭上面级的转动、利用预先设置好的转动惯量缓慢地部署到440千米的低地球轨道,随后依靠自身推力进入550千米、倾角53°的运行轨道。二、“星链”星座基本情况太空探索技术公司于2015年公布“星链”星座计划,致力于为个人用户提供低时延的低地球轨道卫星宽带互联网服务。整个星座采用先实现美国本土全境覆盖、后完成全球覆盖的建设思路,将分三个阶段构建。(一)初步覆盖第一阶段用部署于24个550千米、倾角53°的轨道面上的1584颗Ka/Ku频段卫星完成初步覆盖,每个轨道面66颗卫星,星座容量约30太比特/秒、时延15毫秒、可为每个终端提供最高1吉比特/秒的数据传输速率,预计部署400颗卫星后开始出售初期服务,2020年~2021年部署完800颗后可满足美国、加拿大和波多黎各等国天基互联网需求。业务卫星单星收拢尺寸4.0米×1.8米×1.2米,质量386千克,设计寿命5年,星下点覆盖范围半径1060千米、容量17~23吉比特/秒。目前,从第75颗后的“星链”卫星已经重新设计,多数元件将采用铝等熔点较低的材料,以代替原先的铁、钢和钛等,使卫星重返大气层后完全烧尽,消除对地面的风险。根据卫星最初的设计,其铁制推力器、钢制反作用轮、碳化硅通信部件(可能是用于星间链路的反射镜)等大气再入时不能完全燃烧,将对人类或地面的物体产生威胁。由于前75颗卫星已经基本制造完成,所以这些卫星的部分元件可能会落回地球,后续的卫星将不会产生该问题。(二)全球组网第二阶段由部署于1110千米、1130千米、1275千米和1325千米等4种不同轨道高度的2825颗Ka/Ku频段卫星完成全球组网,其轨道面个数分别为32、8、5和6,各轨道面部署50~75颗卫星不等,预计2024年左右完成部署。(三)能力增强第三阶段由部署在335~345千米轨道高度的7518颗V频段卫星组成轨道更低的低轨星座,增加星座容量。V频段的星座将利用目前卫星通信很少采用的37吉赫~50吉赫范围内的频谱,与前两个阶段的Ka/Ku频段星座共同为用户提供通信速率更快、时延更低的宽带卫星通信服务。2017年~2018年,“星链”星座的所有发展计划均已得到美国联邦通信委员会的批准,获得了在美国的落地权。此外,该星座还引起了美国军方的特别关注,已于2018年获得美国空军战略开发规划与实验办公室价值2870万美元的合同,用于在未来三年内测试军方使用该星座服务的可行性与方式。三、与“一网”星座对比除“星链”星座外,国外的“一网”星座也提出较早、发展较快,两者具备以下异同:(一)均已经进入星座初步建设阶段“星链”星座除此次发射的60颗试验卫星外,早已于2018年2月发射了2颗试验卫星。首批2颗试验卫星目前运行状态良好,且正被美空军战略开发规划与试验办公室测试通信能力。“一网”星座于2019年2月发射首批6颗试验卫星,正在对星座的卫星设计概念和系统设计方案进行全面演示验证。(二)采用不同的系统架构“星链”星座采用“天星天网”架构,将卫星作为网络传输节点,通过星间链路建立高速宽带通信网络,用户可直接接入卫星互联网络,不需经过地面系统。“一网”星座采用“天星地网”架构,将卫星作为连通用户终端和网关站的通道,卫星间没有星间链路,从网关站接入地面通信网络,通过全球分布的地面站实现整个系统的全球服务能力。(三)星座建设与运营模式不同“星链”和“一网”星座均致力于为全球用户提供宽带接入服务,但却采取不同的建设与运营模式。“星链”星座的卫星研制与生产、卫星发射、星座运营等均由SpaceX公司一力承当。由于SpaceX公司拥有自己的火箭及可重复使用发射技术,因此将降低“星链”星座的发射成本。“一网”星座却实现了全产业链条要素的垂直整合,在卫星制造、发射、运行和营销等各个环节强力联合了一网公司、软银集团、空客防务与航天公司、休斯网络系统公司、阿里安航天公司、蓝色起源公司、罗克韦尔•柯林斯公司、高通公司、可口可乐公司、俄罗斯信使公司、塔利亚公司、意大利因特马蒂奇公司等龙头企业,形成了一个利益集团。表1 “星链”星座和“一网”星座情况及性能对比四、几点认识(一)追求实现星座建设运行整体最优太空探索技术公司采用系统思维,对“星链”星座建设运行进行多方面优化,力求实现整体最优。一方面,“星链”星座规模巨大、卫星总数将达到12000颗,卫星之间互为备份,即使少数卫星性能出现故障或失效,也不会影响整个星座运行。另一方面,卫星追求快速迭代,每颗卫星的设计寿命仅为5年左右、低于传统高轨通信卫星寿命,不仅可以大幅降低单星可靠性设计要求,而且可以在部署过程中,根据积累的实践经验、最新的用户需求、先进技术的发展等不断更新优化。例如,“星链”后续部署的卫星还将加装星间激光通信、再入大气实现星体100%烧毁等功能。此外,“星链”卫星的设计和发射均由太空探索技术公司承担,因而可以开展星箭一体优化设计,形成能够最大限度利用运载火箭能力和整流罩内包络的方案,进一步降低星座建设成本。(二)面临多方面的星座建设和运行挑战一方面,“星链”星座计划在低地球轨道上部署近12000颗卫星,规模达到目前在轨工作卫星的5倍左右,建设成本预计将达到100亿美元,太空探索技术公司将面临巨大的融资压力。另一方面,“星链”星座虽然已获得美国联邦通信委员的落地许可,但其要求必须在获批的6年内完成部署一半的卫星、9年内完成部署所有卫星的要求。这对卫星的批量生产、批量发射、按需离轨、运营管理以及用户终端研制等能力均提出了巨大的挑战。此外,低轨卫星互联网星座将为个人用户提供获得宽带接入服务的新途径,对政府传统信息内容安全监管方式带来新的挑战,已成为主要航天国家关注的焦点和安全防范的重点。“星链”星座想在全球范围提供互联网宽带无缝接入服务,能否通过各国的安全风险评估并获得落地许可将面临巨大挑战。(三)面临“一网”等同类星座的激烈竞争低轨卫星互联网星座已成为世界通信卫星近期发展的热点与重点。2019年2月发射试验卫星的“一网”星座、2018年发射1颗试验卫星的加拿大“电信卫星”星座和亚马逊公司2019年刚提出的“柯伊伯”星座等,均有可能成为“星链”星座的竞争对手。结合各星座的进展情况来看,“一网”星座对“星链”星座的竞争压力可能最大。不过,与“一网”星座在卫星的生产、发射、运营等环节更多依靠与空客防务与航天公司、休斯网络系统公司、阿里安航天公司、蓝色起源公司等企业强强联合不同,“星链”星座建设运行基本由太空探索技术公司一力承担,其星座建设的成本、进度和质量的可控程度可能会更高。
    • 2019 20 Sept
      一网和铱星宣布要联手提供服务
      一网和铱星宣布要联手提供服务来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)铱公司首执德希宣布要同巨型星座创企一网公司结成伙伴铱公司和一网公司9月17日宣布将联合提供服务。双方在铱公司于加州科罗纳多举办的合作伙伴年会上签署了一项谅解备忘录。虽然都在开展低地轨道通信业务,但铱公司和一网的业务类型并不相同。铱公司首执德希早就宣称,该公司由66颗卫星组网的星座与宽带创企一网并不存在竞争关系,因为双方所用频率不同。他9月17日对《航天新闻》说:“人们就某项应用而在两者之间进行二选一的可能性相当小,因为我们各有所长。”铱公司最近建成的“下一代铱”星座采用非常稳当但吞吐量偏低的L波段。该公司打算通过称为Iridium Certus 的一项服务提供速度可达1.4兆比/秒的语音和数据服务(certus在拉丁语中有“可靠”、“准成”的意思——译注)。一网的星座拟由650颗卫星组网,现有6颗卫星在轨,采用较高的Ku波段频率,缺点是信号偏弱,但优点是吞吐量明显提高。一网主管政府业务的副总裁布朗称,该公司将能向用户提供数百兆比/秒的上网速度。他说,一网预计其普通客户想要的速度约为50兆比/秒。布朗说,海事很可能成为双方初期的合作重点,因为绝大多数船只按国际海事组织的要求都要配备铱公司或国际移动卫星公司的应急通信终端。他说,一网可为那些船只增配吞吐量更高的通信设备,用于船员福利和其它用途。德希说,铱公司和一网仍在就最终将如何合作进行磋商,涉及实物产品、商业途径和后台运行解决方案。在海事方面,他预计双方合作将有助于铱公司同国际移动卫星公司竞争。布朗说,军事用户也会从铱公司与一网公司的服务联姻中受益。他说,国防和安全用户希望有尽可能高的可用性,而在处于对抗环境下的车、船或飞机上有两种甚或三种方案可选将“非常给力”。双方在一份新闻稿中称,其伙伴方将会建造能同时利用双方星座的终端。一网的下次发射定于12月份进行,采用的将是由阿里安航天公司经营的俄制联盟号火箭,地点是拜科努尔。该公司打算明年开通部分服务,2021年全面开通服务。
    • 2019 16 May
      全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说
      全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说来源 | 三体引力波(the-3body)X代表着无限可能,至少对SpaceX来说,追求的就是这个。一边部署全球最大互联网星座——星链Starlink,一边打造下一代宇宙飞船——星舰Starship,同时同步,都是改变世界、改变未来的大动作。最近几天,美国德州南端博卡奇卡SpaceX测试基地,突然冒出新动向——传说中的首款全尺寸星舰飞船Starship终于雏形显现,颇有颠覆感的全不锈钢外壳,飞船上半段正在拼装焊接,整装组合。熟悉星舰结构的人,不难看出:这便是SpaceX下一代飞船星舰外壳。尽管远没有渲染图那般光滑完美,不过这只是个半成品,等待外壳全部拼装后,经过表面抛光、美容处理,到时候就会看起来很有科幻感。要知道,有关SpaceX秘密打造全尺寸星舰的消息,一直都是江湖传说。今年4月初,作为星舰第一代原型飞船,跳虫首次进行系绳跳跃时,这个消息便不胫而走。短短一个月后,全尺寸星舰原型飞船真的横空出世了——这就是SpaceX风格,自带X基因,无穷动能,无限可能。尽管这只是一艘原型飞船,却是全尺寸的,而且要准备进行轨道级飞行。根据可靠信源称,今年内打造完成星舰全尺寸飞船,明年进行轨道级首次试飞。就在5月11日,马斯克与粉丝互动时披露:有关下一代星舰飞船、超重鹰火箭的研发动态,他将亲自上阵,做一次演讲公开说明,可能就在6月20日。一连串问题来了——星舰跳虫与全尺寸星舰原型飞船是啥关系?两者到底有啥区别?它们跟未来版星舰又是啥关系?为啥马斯克敢弃用碳纤维,转而采用全不锈钢作为飞船外壳?……星舰跳虫与星舰全尺寸原型飞船是啥关系,有啥不同?简单来说,Starhopper星舰跳虫(简称星虫/跳虫)属于星舰第一款原型飞船,星舰全尺寸原型飞船,属于星舰第二款原型飞船。Hopper跳虫最初SpaceX研发原型回收火箭,昵称Grasshopper蚱蜢,按照命名习惯,Starship星舰第一代原型飞船,因此昵称为Hopper跳虫,也有称为Starhopper星虫。2018年9月最早开建跳虫,年底雏型显现,矗立在SpaceX德州南端测试基地。2019年初遭遇一场强风,导致飞船倾倒,头锥受损严重。后来改头换面,弃用原来头锥,改成简化版头罩。按照马斯克原话,并不会影响跳虫测试任务。跳虫原计划设计装配3台猛禽发动机,因更换头锥,体重减轻很多,实际只装配1台。今年4月份进行过多次点火测试(也被称为系绳跳跃),场面惊人,效果也不错。尽管第二代星舰(全尺寸原型飞船)正在建造中,但第一代(跳虫)显然也没有立马废弃。因为很多技术指标还需要它进行测试。星舰全尺寸原型飞船高55米,直径9米,7台猛禽发动机,内装推进剂舱、推进器系统、航空电子设备等。全不锈钢外壳,铮明瓦亮,足够科幻。貌似1947年科幻小说《全体登上月球!》里的宇宙飞船。星舰飞船设计跟之前BFS大猎鹰飞船的最大不同:前后各增加一组驱动鳍,一对前鳍+三个尾鳍,尾鳍既是驱动鳍,也是着陆架。飞船腹部大面积增加隔热层,为了能更好适应地球、月球、火星等多种着陆飞行。当然,星舰全尺寸原型飞船只会进行轨道级试飞。现在梳理一下,跳虫与全尺寸原型飞船主要不同点:尺寸不同——星舰全尺寸原型飞船:高55米,直径9米;跳虫高39米,直径9米,身高只是前者的70%,明显矮一截。配置明显不同——星舰跳虫最多装配三台猛禽发动机(目前只装配过一台,点火测试);星舰全尺寸原型飞船将装配7台猛禽发动机。顺便说一下,猛禽发动机Raptor engine:作为SpaceX下一代火箭发动机,采用低温液态甲烷/液氧作为推进剂,而非猎鹰9号火箭目前使用的煤油/液氧。设计寿命、效率、复用性都比梅林发动机有大幅提升,最大推力是后者两倍多,高达2000千牛,相当于200吨。甚至关键指标超过俄罗斯顶级发动机:猛禽发动机燃烧室压力高达268.9巴(每平方厘米近274.2千克力),已超越俄罗斯发动机RD-180峰值(257.5巴,即每平方厘米261.7千克力)。外壳薄厚不同——虽说两者都采用301全不锈钢,但全尺寸星舰比跳虫外壳薄了2/3。从而显著提升推重比TWR(推力与重量之比,重要航天技术性能指标)。SpaceX为啥弃用最主流的碳纤维航天材料,转而选择全不锈钢?在马斯克看来,这种所谓的「反直觉选择」,恰恰是经过深思熟虑、反复验证的——两者比较起来,301全不锈钢优势很突出,碳纤维劣势很明显:①碳纤维材料每公斤135美元,301不锈钢只要3美元,价格显然差异很大。这对于成本管控管到骨头里的SpaceX来说,不言而喻。②采用碳纤维材料制造外壳,报废率高达35%,相当于每公斤增到200美元,很显然太浪费。③采用不锈钢外壳,看起来好像又重又笨,但事实上更轻。相同质量下,不锈钢外壳在低温条件下强度会提高50%。相反,要想达到相同强度,碳纤维外壳就得增厚很多。而太空超低温环境又是考验宇宙飞船的关键所在。④碳纤维熔点性差,内含高强度树脂溶点低,让这种航天材料只能承受200°C极限,而全不锈钢承受温度高达800°C以上。这是宇宙飞船再入大气层时必须经得起的高温考验,采用不锈钢外壳+六角形隔热层,这正是SpaceX星舰飞船的硬核技术。⑤碳纤维延展韧性差,添加铬镍的不锈钢则会增加12~18%延展性,比碳纤维坚固得多。对于往返穿梭于超高温、超低温的飞船来说,延展韧性显然非常重要。星舰跳虫、星舰全尺寸原型飞船,跟未来版星舰又是啥关系?星舰跳虫属于第一代星舰原型飞船,全尺寸版属于第二代星舰原型飞船。只有原型不断迭代,才会有未来:星舰跳虫,星舰全尺寸原型飞船,全尺寸星舰,未来版星舰——才会实现SpaceX使命:成为跨星际文明先驱者。为了能够打造出未来版星舰,眼下必须造好跳虫、全尺寸原型飞船。貌似再科幻的太空神物,也都是一步步开发出来的。简单梳理一下,SpaceX箭船开发时间表:2011年,公布重鹰开发计划,2018年2月实现首飞2016年之前,箭船系统被称为火星殖民运输系统MCT2016年9月,变成星际运输系统ITS2017年7月,改成大猎鹰BFR2018年11月5日,提出迷你版BFR2018年11月20日,更名BFR,推出超重鹰火箭+星舰组合2019年1月,建成星舰第一代原型:跳虫2019年4月,跳虫点火测试,系绳跳跃2019年5月,星舰全尺寸原型飞船雏型显现,年内建成2020年,计划星舰全尺寸原型飞船首次轨道级试飞2022年,计划超重箭+星舰货运飞船首飞火星2024年,计划超重箭+星舰首次载人飞往火星
    • 2019 21 June
      替代肼,NASA研发“绿色”燃料?将随“重鹰”首次上天
      替代肼,NASA研发“绿色”燃料?将随“重鹰”首次上天来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)GPIM卫星一种绿色替代推进剂将首次被送到天上试用,从而把“绿色环保行动”从地面扩展到太空。6月24日,当太空探索公司“重型猎鹰”火箭在代号为“空间试验计划”(STP)2的一项技术试验任务下发射升空时,NASA的“绿色推进剂注入任务”(GPIM)卫星将是其携带的有效载荷之一。这颗盒形小卫星将首次在太空中对一种低毒性推进剂进行使用考核。该推进剂称为AF-M315E,是一种硝酸羟铵燃料/氧化剂混合物,将充当卫星等航天器所用高毒性火箭燃料肼的替代品。NASA主管航天技术任务署的副局长尤尔奇克说,发展能更好地保护发射人员和环境并有望降低成本的技术是很重要的。GPIM任务共需花费NASA6500万美元。该项目已开展了多年,2013年通过了首次推力器脉冲工作试验。本次发射上天将向实现NASA为航天飞行带来一种可持续和高效替代燃料的目标迈出又一步。眼下绝大多数航天器使用的都是肼,但AM-M315E效率将提高近50%,有望用更少的推进剂开展更长时间的任务。该燃料密度也更高,而这意味着可减小储放空间。另外,它的冰点相对较低,所以能节省保温所需的电力。更重要的是,与肼相比,该燃料的人员安全性要好很多。NASA航天技术任务署技术验证任务项目主管艾斯说,AF-M315E性质相当温和,能在大学或通常并不适宜开展加注操作的其它环境下加注,也能通过联邦快递递送。科罗拉多州卫星制造商鲍尔宇航公司一直在同分包商航空喷气发动机洛克达因公司和NASA科学家合作研制基于这种绿色燃料的推进系统。
    • 2019 26 July
      中国企业首次进入全球军工百强 最高排名第五!
      中国企业首次进入全球军工百强 最高排名第五!来源:环球时报据美国《防务新闻》网站报道,防务新闻与总部位于伦敦的国际战略研究所合作公布了《2019年全球军工企业100强排行榜》,据报道这是中国防务公司首次上榜。  《2019年全球军工企业100强排行榜》  根据2018年的武器销售收入排名:第一至第四名为美国公司,它们分别是洛克希德·马丁公司、波音公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和雷神公司。  而2018财年武器销售收入最高的中国企业分别是排名是:  中国航空工业集团公司(249亿美元,总体排名第5)  中国北方工业集团有限公司(148亿美元,第8位)  中国航天科工集团公司(121亿美元,总体排名第10)  中国南方工业集团公司(120亿美元,第11位)  中国电子科技集团(103亿美元,第12位)  中国船舶重工集团公司(98亿美元,第14位)  中国航天科技集团公司(81亿美元,第19位)  中国船舶工业集团公司(50亿美元,第22位)  中国海军052D驱逐舰  防务新闻称,这八家中国公司在2018年的武器销售收入总计约为970亿美元,这使中国的武器销售市场仅次于美国;这个数字也仅略低于清单上欧洲国家大约1000亿美元的军工收入。防务新闻表示,尽管有一些关于海湾国家购买中国制造的无人机的报道值得注意,但中国公司的总体出口实际上是有限的。这些公司的绝大部分收入都来自中国自己,出口主要限于孟加拉国、阿尔及利亚、缅甸和巴基斯坦等几个国家。文章中还举例称,比如中国和巴基斯坦联合生产的高端战机JF-17“枭龙”战斗机,直到最近才出口到缅甸。  歼-20战机  据报道,防务新闻称尽管中国企业排名十分靠前,但是中国企业在三个关键领域依然后,比如:飞机发动机,海军舰艇推进系统和战斗管理系统。中国政府决定通过设立创新中心,并与国际伙伴加深合作来弥补这些短板。  VT-4主战坦克  防务新闻在报道中还提到,中国企业通过自身的合并和重组来激励创新并降低成本。文章中称榜单中的中国船舶重工集团公司和中国船舶工业集团公司就将合二为一,这将使其军工销售的总收入提高到约为147亿美元,排名全球第九。仅在2019年上半年,中国的造船厂就为人民解放军海军下水了11艘舰艇,主要由多艘056A型轻型护卫舰,和4艘052D型驱逐舰以及1艘071型登陆舰。
    • 2019 23 Sept
      卫星高精度定轨需要考虑哪些因素?
      卫星高精度定轨需要考虑哪些因素?来源 | 太空精酿的空间站(spacebrewer)作者 | 太空精酿最近的工作是给低轨卫星做精确的动力学建模,怎么说呢,就是那种加一起也就是重力加速度一亿分之一级别的建模,加速度是纳米/秒ˆ2的量级水平。要做很多事情——地球要划分成无数小块,高山和峡谷和湖泊海洋的引力影响肯定不同。太阳有引力,月球有引力,木星、金星、火星都有引力。海洋液体潮汐、大陆固体潮汐、大气气态潮汐,都有影响。太阳光照在卫星上会产生压力,地球反射的太阳光也会产生压力。对了,光子打在卫星表面有三种情况:被吸收动量全部转化,漫反射,镜面反射。地球有影子、月球也有影子,进了影子区域后光子数量会暴降。而且,卫星表面的材料大概有十余种,每一种的性能指标都不一样,卫星每个面几乎不可能只用一种材料。卫星形状可能非常复杂,需要对每一个面板分别建模,最近在弄的这个卫星分成了15个面,此前有过一个30多个面的。地球反射太阳光显然也是分季节分地区的,海洋、极地、森林在不同季节不同气候条件下反射率明显不同。地球本身也是个红外辐射体,它产生的红外辐射也会对卫星造成一定压力。低轨卫星飞的地方依然存在极其稀薄的大气,会产生微弱的阻力。而且氧气、氮气、氦气、游离中性分子/原子,都要分别建模。高空大气气象非常复杂,受太阳辐射和地球活动影响很大,还存在很高风速,横向风、纵向风都有。太阳风强度和复杂的电离层闪烁、甚至是高阶电离层模型,不进行修正是不可能的。卫星本身也会散热,也能产生一定作用力,甚至一些电子仪器工作都会影响。此外,还有相对论效应这种必须修正的影响。卫星每使用一点燃料,都需要及时修正重心位置。通过这么多努力,终于可以把卫星轨道/位置的精度确定到1厘米级别。是的,1厘米级别,即便这些卫星运动速度是7000+米/秒。为什么我们能知道是1厘米,因为我们还需要向这些卫星发射激光,接收它们所带棱镜反射回来的稀少光子数,从而推出它们距离激光点的真实距离,这个位置测量精度在1毫米以内。
    • 2019 21 Mar
      DARPA瞄准电磁频谱优势开展研究
      据“国际电子战”3月20日报道:DARPA瞄准电磁频谱优势开展研究美国国防高级研究计划局(DARPA)微系统技术办公室(MTO)最近发布公告,希望对“当前正在进行或已发布征询的项目所没有涉及的专题提出革命性的研究思路。”MTO确定了三个目标领域:1)电子学:应对摩尔定律的制约;2)频谱:利用敏捷性和自主性增强己方优势;3)传感器:国防部去中心化的传感器。这些领域为探索新型创造性技术提供了重大机遇。MTO有意为将这些领域的新兴以及现有技术转化为国防用途(包括将这些技术集成到目前的防御系统中)提供资助。在“电子学:应对摩尔定律的制约”领域,MTO启动了“电子复兴动议(ERI)”,以推动微电子领域的创新,“应对长期以来预见到的摩尔定律的发展制约,以及设计成本飙升和地缘政治复杂性带来的影响”。具体说,该动议旨在利用创新性的电路材料与集成、架构及设计方法研制专用电路,使美国国防部和商业部门都受益。研究领域包括加快电路开发进度、降低成本、替代传统架构、对不同材料进行异构集成、开发具有内置信任保护功能的电路,以及有望为军事系统带来优异性能的其他技术。在“频谱:利用灵活性和自主性增强己方优势”领域,电磁频谱正在成为现代战争中新的独立作战域。MTO表示,这一现实“使我们能摆脱国防部传统上复杂、昂贵、部署缓慢且容易受到攻击的频谱系统设计方法,并且不再需要人工分配专用频段,转而投资具有新型感知模式、性能更优、成本更低的战术传感器”。研究领域包括:射频、光学和其他具有低信号特征的传感器硬件,这些硬件能提供可靠的宽带连接,灵活性极大,同时有利于快速开发部署复杂的电磁系统。在“传感器:国防部去中心化的传感器”领域,MTO正聚集于大量的异构传感器阵列及其网络化操作,开发使未来作战人员能使用体积更小、功能更强的传感器,并且从这些传感器搜集的信息中提取有用情报的技术。研究领域包括:在GPS拒止环境中感知位置的定位、导航与授时(PNT)系统;补充或取代射频功能的光电/红外传感器;利用光学频率提高系统性能的光子系统;原子物理学;以及在嵌入式军事应用中提供学习和复杂计算的低功耗硬件架构。感兴趣的专题包括:原子物理、芯片级传感器、下一代人工智能计算架构与算法、光电/红外技术、冷原子微系统组件技术、低功耗电子器件、先进微电子材料、定向能微系统、非硅电子器件、新型光子器件和量子器件。(编译自互联网)
    • 2019 17 May
      硬核贝佐斯,世界首富的航天梦再放大招
      硬核贝佐斯,世界首富的航天梦再放大招来源 | 太空精酿的空间站(spacebrewer)作者 | 太空精酿亚马逊老板贝佐斯是现今世界首富,用富可敌国形容毫不为过。他的航天梦同样惊人,蓝色起源起点高、技术过硬、一直在憋各种大招,最近发布了月球登陆器蓝色月亮!SpaceX拉10亿美元投资都很艰难,而贝佐斯每年都往蓝色起源投入10亿美元以上。小时候有航天梦想的人,长大有钱了第一时间去搞航天,不可思议。人类登月总共有四种方案:1. 直接降落月球。这种方式采用直来直往的技术路线,一枚超重火箭将飞船直接送出地球后,飞船能直接整体降落月球表面并返回,完全没有太空中交会对接过程。它的质量会很大,人类远没有能力做出足够强的火箭。2. 月球表面集合。这种方式分两次任务进行,第一次任务发射将携带大量燃料的无人探测器送上月球表面,第二次任务将载人飞船送到附近,然后将火箭燃料从无人探测器转移到载人飞船后返回。它的优点在于可以降低对飞船质量的要求,也就是运载火箭发射能力的要求。但两次着陆月球且位置极其靠近,难度极大,极度危险。3. 地球轨道集合。通过数次小型火箭发射,将一系列飞船模块送到地球轨道附近组装成整体飞船,后续飞船可以直抵月球并降落,完成任务后再整体起飞返回地球。这种方案对单次运载火箭发射能力的要求最低,甚至无需使用土星五号级别的重型火箭。但总体上多次任务和彼此交互对接带来的风险并不低,难度也不小。4. 月球轨道集合。飞船将被整体送到月球轨道,期间登月模块和轨道舱将分离,登月模块着陆月球后其载人部分将返回月球轨道与轨道舱再次对接,进而返回地球。这是人类实践过的,阿波罗登月完成了6次着陆任务的壮举,还有阿波罗13的极限救援,阿波罗10的完整测试。火箭方面,并不是问题。美国航天发射能力将在10年内达到历史巅峰,单独有登月能力、比肩曾经土星五号的,就有NASA的SLS、SpaceX的BFR、蓝色起源的新阿姆斯特朗/new Armstrong。低一档次的还有蓝色起源的新格伦、SpaceX的猎鹰重型、ULA的火神Vulcan和现役的德尔塔4重型等。飞船方面,笔者用收藏的阿波罗模型简单讲解下,一个全套登月飞船是下面这个样子。它实际上是两个部分,左边是推进/服务舱和指令舱,右边是登月模块。完全分开来是这样的,左一服务舱美国打算跟欧洲ATV飞船合作,左二有猎户座飞船。但右边的两个,登陆月球表面的上升级和下降级部分,美国目前没有能力,NASA并没有研究,或者是还没开始。这次贝佐斯展示的蓝色月球,就是右一这个部分,登月模块下降级,可谓是个大招。所以才会让所有人非常意外,简直大跌眼镜。它的厉害之处在于:1、使用液氧液氢燃料,这是个重大技术突破。液氧液氢是人类现在使用的比冲/效率最高燃料,但它的缺点在于液氧液氢温差过大、极容易泄漏存储时间短、液氢占体积过大,极难使用。因而各种长期的深空探测任务都会选择四氧化二氮/联胺这类燃料。例如阿波罗登月下降级就是TRW公司设计的这种发动机。对了,TRW的顶级火箭专家汤姆·穆勒,就是SpaceX负责火箭和发动机技术的大boss/CTO,他是站在马斯克背后的男人。大家都认为使用液氧液氢的难度极大,但蓝色起源说没问题,计划推出BE-7发动机,专门干这个事情,2024年去月球,和NASA官方宣布登月的时间一致。如果能实现,人类航天工程史上的奇迹之一。2、降落月球后,本身就是个超级实验平台,能与地球通信、做各种月球表面实验等。3、它本身功能极为强大,扩展空间充满想象力。推进能力毫无疑问很强,这意味着很强的机动性。同时它本身也是个运载器,可以在登月过程中释放各种载荷/卫星,在月球表面最多可运送4.5吨有效载荷,这是个惊人的数据。超过洛克希德马丁的1.1吨左右。可以运送多个巡视器抵达月球表面,通过吊车系统放下。可以运送人类用月球巡视车。下一步只需一个上升级,就能实现载人登月任务。但上升级难度要比下降级难度低很多,这显然不是个问题,它的升级版可以实现这个功能。我一直很看好贝佐斯,有钱,真的是爆有钱,资产上千亿美元的世界首富,富可敌国。蓝色起源不要其他股份投资,就烧他自己的钱。马斯克能拉到10亿美元投资都是奇迹,而贝佐斯自己每年都往蓝色起源投10亿美元以上,都是他从亚马逊赚的钱。另一方面,他真心超级热爱航天,所有的火箭都致敬NASA著名宇航员。也说明NASA的科普真是好啊,小时候有航天梦想的人,长大了有钱了第一时间去搞航天。由于有钱,从来不考虑先盈利,而是稳扎稳打走技术,BE1到BE4发动机都很厉害。新谢帕德火箭,早在SpaceX猎鹰火箭之前就实现了一级回收。燃料可是液氧液氢,最难的那种。现在,BE4发动机还没成型,就被ULA/NASA钦点作为Vulcan重型火箭“御用”,美国军方最新一代XS-1无人空天战机指定发动机供应商。贝佐斯是厚积薄发那种人,蓝色起源到底多大潜力发展成什么样,没人知道。估计就和上世纪末互联网泡沫爆发时不为人知的亚马逊一样,谁都没想到竟然混到今天这份天地。反正前段时间贝佐斯闹离婚,蓝色起源的股份可是悉数自己留下,不能给老婆。要多少钱可以商量,这个不行。商业航天百花齐放的时代,商业资本和大佬们用兴趣搞航天,真挺好的。
    • 2019 21 June
      周建平谈中国空间站 | 曾被拒之门外,如今敞开大门
      周建平谈中国空间站 | 曾被拒之门外,如今敞开大门来源 | 中国载人航天(zairenhangtian)6月12日,中国载人航天工程办公室与联合国外空司联合对外公布,来自17个国家、23个实体的9个项目成功入选中国空间站第一批科学实验项目,这是中国载人航天工程首次通过联合国进行的大规模国际合作。9个项目将围绕长期太空飞行人类的健康、微重力条件下流体物理和燃烧规律、宇宙观测、新型材料等方面展开。此次合作项目国际评审专家组组长、中国载人航天工程总设计师周建平在接受采访时,讲述了中国空间站向世界开放的幕后故事。                                                     (来源 | 央视新闻)首批项目怎么入选?免费吗?2018年5月,中国载人航天工程办公室与联合国外空司面向联合国各成员国联合发布合作机会公告,邀请各成员国参与围绕中国空间站的空间科学应用,共收到来自27个国家的42个项目建议书。经项目评估选拔委员会第一次会议审议确认,共有18个项目建议书通过初选审查。2019年6月10日至11日,项目评估选拔委员会第二次会议审议确认,太空肿瘤、星云气体的光谱研究等9个项目成功入选。中国空间站将为项目申请方提供免费的上行发射和空间站运行机会,以及测控、回收等保障性服务支持。研发经费则需要由项目申请方自行承担。关于入选项目免费利用中国空间站开展科学实验,周建平讲到,我们成果可以共享,比如说科学实验的数据成果可以共享,这是一种互利的合作,因为科学研究很多面向重要的科学问题,并非面向商业目的。比如一个欧洲团队提的生命科学实验,就是研究在太空条件下,健康人正常的和异常的肿瘤细胞,在太空环境下面生长的机制,这是关系到人类健康,特别是太空中的健康的一个重大的问题。在介绍项目遴选时的考虑因素时,周建平这样介绍道,选拔时没有限制入选项目的数量,但是我们有要求和标准。主要第一轮考虑项目建议书的科学价值和工程可行性。有的是项目很好,但条件不具备,比如有的载荷体积太大,或者不需要在太空去做实验,在地面做就可以。太空毕竟是很珍贵的资源。这是一种必要性的问题,也有可行性的问题。周建平总师接受央视《面对面》采访曾被拒之门外,如今敞开大门上世纪90年代,以美国、俄罗斯为首,包括加拿大、日本、巴西和欧空局等共16个国家参与研制国际空间站。在筹划建设时,中国曾经申请加入,但被拒之门外。在回顾起这段往事时,周建平说道,“国际空间站”中国没有参与,不是中国的因素,中国是非常愿意参与国际合作的。但实际上美国这样的国家,在航天技术领域从来都对中国采取的是不允许合作的态度。那个时候中国的航天技术和现在比也有较大的差距,中国独立的发展载人航天,有中国自己的考虑,我们必须掌握技术,走独立自主发展的道路,才能真正的掌握技术,你要有实力,你在国际合作中你才有话语权。回顾当年被拒之门外,现在却早早就把大门敞开,周建平是这样解释的,我们不应该参照它那样的价值观标准去做。中国发展载人航天技术,发展载人航天事业,有非常明确的目标,我们要和平利用太空,我们要推动人类命运共同体的建设。这次去选项目的时候我们没有排斥任何国家,也没有限定任何范围。有美国团队参与申报的项目,最终没选上,也是完全就是从科学价值、从这个技术的考量来评审的,项目没达到我们要求的标准。中国空间站可能是未来世界唯一空间站未来,中国载人航天将以更加开放的姿态开展国际间的交流与合作,欢迎更多伙伴加入中国载人航天合作的“朋友圈”,与世界各国分享中国载人航天发展成果。可以预见的是,如果国际空间站不延长使用寿命,很可能在2024年退役。也就是说,在未来一段时间内,中国空间站可能是世界上唯一的空间站。周建平表示,那个时候资源会更宝贵,科学家可以选择的机会会更少。我们建这个空间站就是为了科学研究和应用,通过这次合作,我们的影响会逐渐变大,会有更多科学家参加我们空间站的科学研究工作。大家能够充分共享知识、共享技术、共享科学研究成果、更高效利用有限的资金,这本来就是人类文明共同的财富。未来,我们以后也会给国外培养航天员,目前有很多国家也表达了这方面的愿望。
    • 2019 19 Aug
      倒计时一年 !2020全球探火任务权威解析
      倒计时一年 !2020全球探火任务权威解析来源 | 火星学会NASA生命搜寻漫游者2020将于明年升空明年夏天,火星探测进程将会有极大的飞跃。地球和这颗红色行星之间每26个月有一次交汇,每次交汇可以维持几周。下一个交汇时间将于2020年7月中旬来到,而这四个大型任务将充分利用这次契机达成目标。NASA研制的的汽车大小的火星漫游者2020计划在7月17日发射。如果一切按计划进行,欧洲和俄罗斯的ExoMars漫游者号将于8天后发射升空。该漫游者以著名科学家罗莎琳德·富兰克林的名字命名。这两艘飞船都将于2021年2月着陆,寻找火星生命的迹象,并执行各种其他任务。例如,火星漫游者2020的任务会包括采集火星上的样本,以备将来返回地球后可以研究从二氧化碳为主的火星大气中产生氧气的新技术——这些设备将对探索这颗红色星球非常有用。采用火星大气(主要为二氧化碳)和水生成甲烷和氧的反应结构火星漫游者2020还将搭载一架小型直升机侦察器,这有可能为未来大规模的航空红色行星探测奠定基础。同时,中国还计划通过火星全球遥感卫星和小型漫游者任务(也称为HX-1),在2020年年中达到发射窗口。据SpaceNews 5月报道,正如其名字所暗示的那样,这项工作将包括一个轨道飞行器和一个漫游者,两者将携带13个科学仪器。太阳能漫游者将重530磅(240公斤)。这大约是中国“玉兔”号探月车的两倍,其中两艘分别在2013年12月和2019年1月登陆月球,执行“嫦娥三号”和“嫦娥四号”任务。(嫦娥四号首次在月球神秘的背面实现了软着陆。)HX-1将是中国第二次尝试火星任务。2011年11月,中国的“萤火1号”轨道飞行器搭载了俄罗斯的“福布斯-格朗特”采样返回任务。但是,“福布斯-格朗特”号从未离开地球轨道,2012年1月,“福布斯-格朗特”号和“萤火-1”号宇宙飞船在地球大气层中烧毁。2020年的第四次火星探测任务会由另一个火星探索信任:阿拉伯联合酋长国完成的。阿联酋的“希望火星”计划,也被称为“阿联酋火星计划”,将于2021年初,即阿联酋成立50周年之际,搭乘H-IIA火箭从日本起飞,抵达火星。阿联酋海湾新闻周二(7月24日)报道,该任务“旨在收集火星气象层的信息,并研究火星大气上层氢和氧气体(水的两种主要成分)流失的原因”。这些新来者将使火星的机器人数量达到两位数。目前火星表面上有两艘可操作的航天器(NASA的好奇号火星车和洞察号着陆器)和六艘环绕火星的轨道器(NASA的MAVEN号、火星奥德赛号和火星勘测轨道器;欧洲的火星快车和欧洲-俄罗斯的ExoMars跟踪气体轨道器;以及印度的火星轨道飞行器任务。
    • 2019 26 Sept
      闹“乌龙”的量子霸权 何以搅动一池春水
      闹“乌龙”的量子霸权 何以搅动一池春水来源:科技日报  图片除注明外均来自网络编辑:陈可轩(实习)审核:管晶晶量子霸权真的实现了吗?答案就像那只薛定谔的猫,令人捉摸不透。据外媒报道,谷歌研发团队日前在一篇论文中称,他们首次展示了量子霸权。不过这篇刊发在美国国家航空航天局(NASA)官网上的论文,随后又被删除了。无论有没有实现,量子霸权都像一位重量级神秘嘉宾,注定在出场之前就吊足大家的胃口。3分20秒 VS 1万年这当然与量子霸权本身的重要意义有关。“量子霸权听起来有点霸道,它的真实意思是量子计算机达到超越经典大型计算机的临界点,这个超越不是超越一倍、两倍,而是经典计算机无法达到的一个目标。”中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室韩正甫教授说。据外媒报道,谷歌在已撤掉的论文中透露,其量子处理器在3分20秒内所执行的任务,今天最先进的超级计算机需要花费大约1万年时间去计算。谷歌科研团队表示,这场实验“标志着一个唯独可在量子处理器上执行的计算”。被删除的论文这篇论文内容是否属实,我们暂时按下不表。倒是可以先说说,量子计算机为何具有这么强大的潜力?“量子计算机和经典计算机的底层运行模式大不相同。”中科院物理研究所研究员、固态量子信息与计算实验室主任范桁接受科技日报记者采访时说。范桁介绍,经典计算机的最基本单元是由0和1组成的比特,而量子计算机的底层运行模式符合量子力学,它的最基本单元是量子比特。这时0和1不再是单纯的0和1,它可以既是0,又是1。量子比特的魅力在于,每增加一个量子比特,经典计算机模拟需要成倍的资源,比如存储和运行时间。韩正甫告诉记者,在这些报道中量子比特数就是量子计算机处理问题的逻辑门的数量。量子比特的增加对应量子计算机计算速度的指数增加。比如51个量子比特和53个量子比特的量子计算机相比,计算速度的差别可以看成是2的51次方和2的53次方之比。犹如莱特兄弟首次飞行量子计算领域对于实现量子霸权翘首以盼多时。那么,假如真的实现了量子霸权又意味着什么?“意味着量子计算机真的能够解决一些现实问题了。至少可以相信,量子计算机不是一个虚无缥缈的概念。” 韩正甫回答说。韩正甫介绍,尽管量子计算机的研究已持续多年,而且已有不少进展,但关于量子计算机的争论一直没有停止。有人认为量子计算机仅仅是个概念,在现实中无法实现。如果真的实现量子霸权,那么将平息很多相关争论,之后要做的就是推动量子计算机走向实用。麻省理工学院教授、量子计算领域专家威尔·奥利弗则把实现量子霸权比作莱特兄弟实现首次飞行。他表示,这将给量子计算领域研究注入更多动力,帮助量子计算机更快地发挥其潜能。但实现量子霸权并不代表量子计算机已全面超越经典计算机。“目前整个量子计算机体系还未完全确定,还有很多问题需要解决。现在量子计算机的研发仍处于竞争的早期阶段,也就是实验室竞争阶段。” 韩正甫告诉科技日报记者。谈到量子计算机研发所面临的核心难题,韩正甫举例说,量子计算机每增加一个量子比特,所有量子比特之间都需要存在纠缠关系,因此量子比特数量的增加本身就具有难度。更具挑战的是提升量子比特运行的精度和可靠性——这些方面仅靠技术上的优化远远不够,它们呼唤理论上的突破。即便长远来看,量子计算机也不会完全取代经典计算机。“量子计算机对经典计算机提出了更高要求,但量子计算机并不能包治百病。对于有些问题,量子计算机处理起来十分强大,对于另外一些问题,经典计算机处理得更好,将来它们是互相补充的关系。”范桁说。
    • 2019 27 Mar
      时不我待!卫星制造巨头各显神通谋转型
      据“卫星与网络”3月26日报道:时不我待!卫星制造巨头各显神通谋转型由于运营商期望看到即将到来的巨型星座如何改变卫星通信世界,卫星制造业现在可能处于进退两难之中。然而,对于制造商而言,没有时间磨蹭,因为无论他们生产什么,都要需要做好满足客户需求不断增长的准备。总部位于德国不莱梅的卫星制造商OHB的首席运营官兼董事会成员Andreas Lindenthal表示,客户的要求总是“更好、更便宜、更快”。“对于我们的一些客户,主要是通信运营商,其市场压力已经大大增加。因此,他们并不只是寻求这一领域的渐进式改进,而是正在寻找颠覆式创新。”然而,这种颠覆式创新究竟是什么还不确定。除了高速技术开发,迫使运营商重新考虑基于大型长寿命GEO卫星的传统方法之外,经济环境也在不断变化,商业案例不再像以前那样清晰和稳定。运营商需要能够快速响应,因而要求卫星交付速度比十年前更快。“卫星运营商告诉我们,他们已经没有15年、20年长期稳定不变的卫星运行商业案例了。”Lindenthal说。“他们受到来自客户的压力,要求他们提高卫星的灵活性,因此,他们希望采购更灵活的卫星。”2018年,全球仅有11个(或7个)GEO卫星订单,延续了该行业近年来的下滑趋势。虽然制造商认为GEO卫星订单在未来可能会有所回升,因为企业需要订购老化星队的替代品,但很显然,GEO卫星订单不再像过去那样是卫星制造业健康状况的指标。“订单不多,而人们正在等看星座的表现会是什么样。”空中客车卫星装配集成和测试负责人Aidan Joy说。“现在整个市场处于分析不同商业模式的状态。但无论是星座、大型GEO,还是中型GEO,我们都会看到这些不同的商业模式趋于成熟,作为制造商,我们需要能够做出回应。”无论未来的发展方向如何,制造商都认为,提供更具成本效益的解决方案、更短的交付周期和更高的灵活性的驱动力仍然存在。根据制造商的说法,实现目标的方法很多,但没有一种万能的解决方案。OneWeb序幕的拉开空中客车公司处于卫星制造革命的最前沿,它们的两条生产线位于图卢兹和佛罗里达州,它们生产OneWeb星座的600颗LEO卫星。第一批卫星已于近期在法属圭亚那Kourou的欧洲太空港发射。根据空中客车防务与航天公司电信卫星负责人Arnaud de Rosnay的说法,这标志着OneWeb序幕的拉开。“三年前,我们从一张白纸开始。”de Rosnay说。“我们必须做所有事情——设计、建立供应链、在图卢兹和佛罗里达州建造工厂以及生产硬件。”空中客车公司是世界领先的航天器制造商之一,它发现自己处于一个相当陌生的领域。该公司的产品组合可能包括对遥远的行星和一些世界上最复杂的GEO电信卫星的宏大任务。然而,有了OneWeb,该公司不得不从长达数年的原型或半原型生产转向每天生产两颗卫星,同时保持最高水平的可靠性和质量。“在我们原有的设施中,每年可能制造十到二十颗卫星。”de Rosnay说。“现在我们正在谈论数以千计的产量,必须能够非常快速地生产大量的相同卫星,这是一个规模的彻底变化。”全自动化并非前进方向空中客车已经吸取了许多教训。该公司意识到完全自动化——例如用于制造汽车或飞机——并不是正确的前进方向。“我们并没有大量使用自动化。”de Rosnay说。“我们有一些机器人和合作机器人,但我们没有看到您在汽车等行业可以看到的自动化水平情况。虽然对于卫星制造而言,数以千计的卫星可能相当多,但与汽车或移动电话相比,其体量仍然相对较小。”他说,相反,数字智能工具可以帮助人类操作员更有效地工作,并确保每一个螺丝都能按需拧紧。“每件设备都有一个条形码,用于装配设备的工具同样也有一个条形码,你可以扫描两个条形码,工具知道应该在每个螺栓上施加什么级别的扭矩。”de Rosnay说道。“一旦完成,数据就会被记录,并通过3D扫描进行验证。所有这些确实为硬件组装增加了价值,并消除了异常风险,因为我们必须更快生产,但仍能保持高的质量水平。”协作方法让OneWeb卫星生产线落地的最大挑战之一是建立供应链,以满足制造星座所需的体量。与空中客车本身类似,过去的供应商只需要为少数几颗卫星生产零件。因此,空客不得不经常与各种全新的供应商合作,而这些供应商之前不具备提供太空级硬件的经验。“对于供应链,我们有一个完整的协作环境。”de Rosnay说。“我们的供应商变成合作伙伴,我们与他们进行了大量的协作工程,这种合作方式正在改变我们在太空领域工作的方式。”de Rosnay表示,能够使用更多商业低成本零件,而不是单个订做的零件,有助于降低成本,缩短交付周期。他补充说,空中客车公司正在从非核心业务领域的OneWeb卫星训练中汲取经验教训,以实现更高的效率。设计新太空系统的工程师和制造经理之间更好的合作和沟通是美国太空巨头洛克希德·马丁公司用来削减交货时间和成本的策略之一。“这是为了确保我们的工程师设计出的产品能够高效生产。”洛克希德公司的发言人Mark Lewis说。“如果没有技术人员按照设计制造团队使用工具的参数进行设计,就会产生障碍,速度就会打折扣。”OHB的Lindenthal强调了增加供应商和系统集成商之间信息交流的重要性,以便以最有效的方式应对客户日益增长的期望。根据Joy的观点,合作和沟通的需求也延伸到了客户身上。只有理解客户的需求,才能找到合适的解决方案。备货软件定义卫星 缩短交货期根据Lindenthal的说法,并非所有未来星座都需要数百或数千颗卫星。对许多运营商来说,由数十个航天器组成的较小MEO或LEO星座可能是一种更经济可行的解决方案。因此,与Airbus用于OneWeb的系统相比,这种系统的制造需要截然不同的方法。满足在较短时间内向客户提供卫星需求的一种方法是制造具有可编程有效载荷的灵活卫星,并将其保存在库存中,以供客户随时购买。这种方法虽然存在经济风险,但可以让运营商在订购后的两个月内发射新卫星。“我们可以根据卫星平台和有效载荷生产完全灵活的卫星。”Lindenthal说。“一旦客户知道任务的规格,我们就会构建软件。软件定义有效载荷可以很快适应。”根据Lindenthal的说法,提供带有新有效载荷的卫星需要长达三年的时间。借助灵活的软件定义有效负载,任务可在几个月内完成。此外,即使卫星在轨道上,操作员也可以随时重新编程有效载荷,以适应不断变化的需求。卫星平台本身将支持灵活性,提供进入轨道后改变位置和重新定位的能力。“也许,针对特定应用的某个位置进行三到五年的卫星操作之后,你可以重新配置同一颗卫星,开始新的任务。”Lindenthal说。“你不需要推出一个新的(卫星),有了灵活有效载荷和有源天线,以后可在轨重新配置。”标准化空中客车公司的Aiden Joy认为,灵活有效载荷是未来GEO任务的关键,为客户提供长期使用资产,并同时具有改变任务规范的能力。“目前,运营商正处于一个决策阶段,以考虑关于他们的最佳解决方案是什么。”Joy说。“一般来说,一旦你启动了一项功能,显然,它的寿命越长,性价比就越高。如果可以用可变的有效载荷之类的灵活方式,就可以延长使用寿命,并可能将其用于不同的任务。”空中客车公司希望将大型GEO卫星的交付周期从3年减少到18个月。Joy表示,实现这一目标的方法是进一步提高航天器的标准化和模块化程度。空中客车公司即将推出的欧洲之星新Neo GEO总线不仅可以定制,而且还可以模块化,因此,任务可以根据需求按比例设定。通过实施增材制造、数字化、利用大数据优化设计和制造等新的制造技术,可以进一步提高设计水平。虽然没有人知道市场最终决定往哪个方向发展,但未来对灵活性的需求可能不仅适用于卫星和有效载荷,也适用于卫星制造本身。“我们需要随时准备应对市场的变化。”Joy说。“我们的系统需要有灵活性,以便能够满足任何市场所需。未来,我们可能会建造大量GEO卫星,然后可能需要切换到星座。“卫星制造业正在明显发生变化。但它未来究竟会走向何方,只有时间能给出答案。3D打印 卫星制造革命的推动者美国卫星制造商洛克希德·马丁公司肩负将交付周期和卫星制造成本削减50%的任务。该公司实现这一目标的关键工具之一是增材制造或3D打印。虽然航天产业对于这种颠覆性技术的接受相当缓慢,但洛克希德增材制造经理Brian Kaplun表示,在过去几年,该技术取得了一些重大进展,现在已成为业界主流。洛克希德公司的第一个3D打印部件是NASA于2011年发射的 Juno号任务中使用的一个支架。从那时起,该公司的3D打印部件目录已大幅扩展,其最新成果是用于卫星高压油箱的两个大型钛合金圆顶。这两个圆顶高46英寸(117厘米),是洛克希德·马丁公司为太空应用创造的最大的3D打印结构。“我们能够加成生产热结构,现在也可以一次性建造小型卫星的整个总线结构,还可以将电子设备整合到我们的设计中,然后将它们构建成一个内聚单元。”Kaplun告诉《Via Satellite》。“我们还为一系列商业和政府客户额外生产了推进剂储罐。”过去可能花费数年时间才能制作完成的部件,现在数月或数周内就可以通过3D打印制造完成。例如,使用传统锻造技术的推进剂储罐的供货时间为一年半到两年。Kaplun说,“通过增材制造技术,我们在两周内生产出了与之相当的锻件产品。”Kaplun说,增材制造使得洛克希德·马丁公司能够为传统上需要很长时间才能制造或为传统制造定制工具的部件制作预成型。得益于该技术,该公司还可以用更快的速度试验新材料。“3D打印可以实现更快速的转变。”Kaplun说,“我们可以向客户提供测试产品,并进行材料分析,对于我们的 材料科学来说,这确实是一项可行的技术。”从钛或铝等金属到掺有静电和电特性添加物的聚合物,洛克希德·马丁公司的工程师用来制造卫星部件的材料范围正在扩大。最近,该公司开发了一种可打印的铜材料,可直接将天线打印到结构上。2018年4月,洛克希德宣布与Stratasys合作,为猎户座宇宙飞船定制3D打印部件,该飞船将于本世纪20年代初载人登月。作者 | Tereza Pultarova《Via Satellite》译者 | 沈永言(中国卫通 )
    • 2019 20 May
      “星链”专发推迟,马斯克透露“怪异”部署方式
      “星链”专发推迟,马斯克透露“怪异”部署方式来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)60颗卫星整齐码放在火箭整流罩内太空探索公司原定5月15日进行的“星链”低轨宽带星座项目首次专门发射已因高空风超限而取消。取消决定是在距点火起飞还剩约13分钟时宣布的。在这次发射中,“猎鹰”9火箭将把“星链”星座的60颗试验卫星送入轨道。火箭原定美国东部时间23时(北京时间5月16日11时)点火起飞。太空探索公司现打算5月16日再行尝试。马斯克在距预定发射时间还差数小时后向媒体介绍了本次发射及“星链”系统未来规划的一些情况。他说,这是他见过的最艰难的工程项目之一,而项目迄今实施情况“非常好”。他说,该项目涉及诸多新技术,可能会有部分卫星不能正常工作,甚至还存在所有卫星都不能用的可能,尽管这种可能性很小。他说:“我们不能高兴得太早,但我认为这些卫星设计很棒,而我们已为最大限度地提高成功概率尽了所有努力。”马斯克说,“星链”系统是要提供大带宽、低时延的连通服务,“最好是能面向全世界,但前提是能拿到监管批文”。他说,这将让眼下完全上不了网的人群能够上网,或是让网络服务又贵又不靠谱的地区享受到经济而可靠的上网服务,并为有上网条件但却很贵的发达地区带来有竞争力的选项。他说,该系统无需等到有近万颗卫星在轨就能有效运行。他说:“我们将在有约400颗卫星在轨后就开始出售初期服务,而接下来将保证卫星的生产和发射走在用户需求前面。”太空探索公司还在继续为“星链”项目筹集资金。据报道,该项目可能需耗资100亿美元来研制和部署。马斯克称,公司最近的融资活动“获得了超额认购”。他表示,公司有充足的资金来生产和发射足够的“星链”卫星,从而让网络达到开通服务的水平。马斯克说,本次发射的卫星部署方式与人们以往常见的方式有所不同。这些卫星并不单设弹簧或其它部署机构,将随上面级的转动而非常缓慢地部署出去,每颗的转动惯量都稍有不同。他说,同正规的卫星部署方式相比,这种显得有些“怪异”的部署方式很像是在桌上把一摞牌摊开。多星部署器通常是利用弹簧或爆炸螺栓等物理分离机构把卫星成对或一个个地释放出去。卫星间可能会有少量接触,但速度很慢,而卫星是按能承受这种接触来设计的。他说:“但我们希望避免为这些卫星设置60个不同的部署机构。我们预计它们能够在部署后很快开机。它们将开始对离子推力器进行加温,并开展多项状态检查。”卫星是否状态良好大概在部署后约两三个小时、也就是发射后三四个小时就能知道。
    • 2019 26 June
      北斗三号第二颗IGSO卫星升空 这颗“爱星”有何不同?
      北斗三号第二颗IGSO卫星升空 这颗“爱星”有何不同?来源 | 科技日报记者 | 付毅飞北京时间6月25日2时9分,第46颗北斗导航卫星成功发射。作为北斗三号第2颗倾斜地球同步轨道卫星,它将以更广的区域、更高的精度,增强北斗三号整体技术指标。郭文彬 摄目前,中国北斗正以世界领先的速度部署全球导航“大棋局”。当美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等纷纷以单一轨道卫星部署星座时,北斗独树一帜地采用三种轨道卫星组成混合导航星座,为国际卫星导航技术体系贡献了中国方案。这样的布局有何奥妙?记者走进了“北斗大本营”航天科技集团五院一探究竟。三类“棋子”均不凡北斗三号目前已成功发射了21颗卫星,包括18颗MEO卫星(中圆轨道卫星,因小巧灵活被网友亲切地称为“萌星”)、1颗GEO卫星(地球静止轨道卫星,被北斗人称为“吉星”)和2颗IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星,被北斗人称为“爱星”)。这三类“棋子”落在纵横交错的“棋盘”上各司其职。萌星是全球组网的主力,不辞辛劳地绕着地球转,让星下点轨迹不停地画着波浪线,以求覆盖更广阔的区域;吉星始终随着地球自转而动,以便时刻聚焦祖国;爱星则如同辛勤的蜜蜂,让自己的星下点轨迹始终聚焦亚太地区,跳着8字舞。三类“棋子”并非首次联手,在北斗二号系统中,他们就联袂展现了非凡作用。立足国情巧布局有同学可能会问,别国导航系统都是以单一轨道卫星部署,北斗系统为什么有三种轨道卫星?这要从北斗发展路线之争说起。北斗起步之初,该走什么样的道路,是一步跨到全球组网,还是小步快跑、分阶段跨越?在激烈的思想碰撞中,意见渐渐倾向于后者。“曾参与技术路线讨论的北斗一号卫星总设计师范本尧院士说:“系统一下建那么大(全球组网),需要大量的时间和资金。当时刚刚改革开放,用户集中在国内、周边。因此,‘先区域、后全球’的技术途径很正确,符合中国国情,具有中国特色。””中国-亚太-全球,三步走的路线决定了北斗的格局。前两步,北斗需要锁定中国和亚太地区提供服务,吉星和爱星显然更有优势,而萌星则不太经济实惠,况且当时萌星上的很多关键技术尚未突破。但也不能完全放弃萌星,必须通过实践验证技术,毕竟最终要迈向全球。为此,五院北斗人首次建成了 GEO/IGSO/MEO 混合星座,以最少的卫星数量建设了集基本导航、位置报告等多种业务于一体的北斗二号区域卫星导航系统,成为世界上区域卫星导航系统建设的典范。在该系统的建设中,通过4颗萌星在轨运行,逐步攻克了一系列瓶颈问题。因此当北斗开启全球组网征程后,跃升为主力的萌星得以大显神威。此时吉星和爱星就可以退出历史舞台了吗?当然不!北斗人充分考量了吉星和爱星的优势,为他们设计了数量不多、作用却很关键的岗位。他们不仅承担着配合萌星、增强北斗三号整体技术指标的“助攻”职责,还携带了很多“神器”,为未来的北斗之路进行拓展和验证。独特棋盘显功底方案设计再智慧,最终还要付诸现实,这考验着北斗人的技术实力和精神意志。为建成北斗二号系统,五院突破了混合导航星座设计、高稳定性信号播发通道、有源和无源定位一体化、星载原子钟高精度高稳定热控等众多关键技术,首次实现导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体。吉星、爱星用于高精度导航的系列关键技术,get!爱星、萌星灵活高效的空间数据管理系统,提高卫星信息管理和自主运行水平,get!……北斗系统建设迈入第三步后,五院实现了我国导航卫星能力的提升和跨越:我国首个全桁架式卫星平台,承载效率等指标达国际一流水平,get!首次实现独具特色的新型导航信号播发,极大提升了用户抗干扰能力和测距精度,get!    突破多轨道混合星座星间链路技术,实现导航星座“一站式管理”,get!突破卫星自主健康管理技术,卫星信号非计划中断次数达到国际先进导航卫星服务水平,get!……随着清单上的瓶颈问题被逐项划去,北斗将核心技术牢牢掌握在自己手中,阔步走向世界。
    • 2019 20 Aug
      初创公司专利技术实现手机与卫星直接通信
      初创公司专利技术实现手机与卫星直接通信来源 | 中国航天系统科学与工程研究院据IEEE Spectrum网站近日报道,初创公司UbiquitiLink宣称,该公司开发的专利技术可使普通手机直接与轨道上的卫星进行通信。该技术若得以推广,则可以实现低成本的全球信息服务,而无需额外建立昂贵的天线或地面站。人们普遍认为,普通手机缺乏与在轨卫星通信的能力和灵敏度,因为卫星移动速度太快,无法形成有效连接。UbiquitiLink公司的工程师分几个步骤解决了这个问题。他们首先计算出,手机应当具有足够的功率,才能将信号发射至在高约400千米的低地球轨道上的卫星,而且频率应低于1 GHz,以最大限度地减少信号在大气中的衰减。消息将排队等待过顶的卫星接收。最初,消息的接收频率为每天一次,但随着更多的卫星发射,频率将上升为每小时一次。卫星将使用与地面蜂窝站相同的软件,只需进行一些修改。由于卫星运行速度较高(约7.5千米/秒),信号将发生多普勒频移,必须“欺骗”手机接受额外的时间延迟。该公司的一项专利技术就致力于解决这一问题。UbiquitiLink还消除了对干扰的担忧。在向美国联邦通信委员会提交的文件中,该公司指出,来自卫星的下行链路信号“非常弱,几乎相当于地面信号塔的最低功率限度”。在城市中,卫星的广播将被城市中的大量蜂窝信号塔所淹没;在没有信号塔覆盖的区域,则几乎没有任何干扰。只有在农村或郊区,信号塔比较分散,才会产生潜在的干扰问题。但UbiquitiLink经过论证认为,蜂窝网络的设计以及卫星使用分时协议这两个因素最多只会产生0.0000117%的冲突,只能影响很短的时间。今年2月,该专利技术接受了测试。一颗试验卫星在与新西兰和福克兰群岛的蜂窝网络设备短暂连接后,星载计算机出现故障。虽然试验受到限制,但仍然获取了所需的关键数据。UbiquitiLink计划再试一次。几天后,一颗卫星将搭乘SpaceX公司的火箭进入国际空间站,计划用6个月的时间测试十几个国家无线运营商的2G和LTE小区连接。UbiquitiLink与全球近20家运营商签订了试用协议,并计划在56个国家/地区运营基本的消息服务。如果测试顺利进行,UbiquitiLink希望明年可以开始发射卫星,到2023年计划生产数千颗卫星。届时,该服务将对海上救援等服务提供重大便利,也将对卫星初创企业造成冲击。
    • 2019 26 Sept
      两家“世界第一”的芯片商宣布力挺华为,“不断供”
      两家“世界第一”的芯片商宣布力挺华为,“不断供”来源:每日经济新闻综合编辑:李俊霞(实习)审核:王小龙今年5月份,华为被美国列入“实体清单”,谷歌、高通、Arm等企业相继宣布中止与华为的部分业务往来。高通是全球最大智能手机芯片供应商,Arm则是全球最大的芯片架构(IP)供应商。相比高通,英国芯片设计商Arm“断供”更让业界议论纷纷。高通“断供”,华为尚有麒麟芯片接替,但Arm没有替代方案,因为全世界超过95%的智能手机和平板电脑的CPU都采用Arm架构,包括华为。图片来源:每经记者 张建 摄(资料图)不过近两日,好消息在不断出现。9月25日,Arm中国方面表示,在合规的前提下,Arm确认V8架构和未来的后续架构技术,可以向包括华为海思在内的中国客户授权。此外,高通公司CEO莫伦科夫对中国媒体表示,高通经过努力已恢复了对华为的产品供货,并将争取建立与华为长期、稳定的合作关系。高通、Arm相继表态今年5月,英国广播公司(BBC)在一篇报道中称,英国芯片设计商Arm告诉员工,它必须暂停与华为的业务。Arm公司2016年被孙正义的软银收购,但总部依然在英国剑桥。一起提起手机处理器,许多人眼前会浮现出高通、联发科、三星、华为海思等公司,而这些厂商研发的大部分移动处理器都离不开Arm开发的处理器方案的支持。在半导体芯片产业链中,可分为IP设计、IC设计、晶圆制造和封装测试四个环节。Arm只负责IP设计环节。具体而言,Arm的工作是研发Arm指令集、图形核心和内核架构等,并将它们授权给IC芯片公司(如高通、联发科、三星、海思等),紧接着由这些芯片公司设计出实际的芯片(如骁龙845、麒麟980等),再由晶圆制造代工厂(如台积电、三星等)进行批量生产和封装测试,最终销售给各手机厂商。早在2009年,华为海思麒麟发布了一颗名为K3V1芯片,当时采用的就是Arm v5的架构技术,这也是华为首颗面向智能手机的芯片。现在华为P30系列、以及最新的MATE30系列使用的芯片,均是基于Arm v8架构开发。所以,当Arm公司决定暂停与华为的业务时,就不难理解它对华为的影响有多大了。图片来源:Arm官网9月25日,据澎湃新闻报道,Arm中国方面证实:在合规的前提下,Arm确认V8架构和未来的后续架构技术,可以向包括华为海思在内的中国客户授权。当天,有媒体报道称,Arm中国在深圳举办的媒体沟通会上表示:华为和海思是Arm长期的合作伙伴,经过实体名单之后,已经理清,不论是之前的V8架构还是以后的V9架构,都是基于英国的技术,Arm与华为和海思的合作,不会受到目前形势的影响。V8架构是Arm当前最新的技术架构,下一代可能会命名V9。据悉,9月25日当天,Arm与Arm中国和海思也在召开三方闭门会议,共同商讨三方的合作。根据Arm财报,2018年其中国区销售额占公司整体的20%,2017年全球Arm手机处理器的市场份额超过90%,中国设计的SoC(System on a Chip)95%都是基于Arm技术,由此可见Arm在手机CPU市场占据着垄断的市场地位。其开发的Arm v8架构2012年开始授权,2013年率先用于苹果A7处理器。目前华为已获得了Arm v8架构的永久授权,拥有在此架构上独立开发32/64位处理器的基础。ARM授权模式分三级,苹果的A系列、高通的骁龙系列、华为的麒麟系列拿到的均是最高级,可以对ARM架构进行大幅度改造,甚至可以对ARM指令集进行扩展或缩减。图片来源:西南证券除了Arm恢复对华为的支持,据新华社报道,美国时间24日,高通公司首席执行官史蒂夫·莫伦科夫表示,高通非常看好中国在5G领域的领先势头,希望继续加强与中国伙伴在移动通信领域的战略合作,共同推动全球5G部署和技术创新。谈及美中经贸摩擦时,莫伦科夫透露,高通经过努力已恢复了对华为的产品供货,并将争取建立与华为长期、稳定的合作关系。他表示,高通一直在妥善处理美中经贸摩擦对其在华业务的影响,并相信美中经贸摩擦会得到妥善解决。谷歌禁令仍未消除相比高通和Arm透露出的缓和态度,谷歌对华为的限制仍然毫不动摇,新的华为手机无法使用谷歌的专有应用和服务。9月19日晚,华为在德国慕尼黑发布了Mate 30系列,但由于美国政府持续禁止美国公司与华为合作,新机除了搭载基于开源AOSP的EMUI之外,并没有搭载任何谷歌服务。这意味着用户将无法访问Google Play应用商店,也不能使用Gmail、YouTube、Google地图等服务。图片来源:每经记者 张潇尹 摄(资料图)贸易摩擦对华为的海外市场颇为不利。华为消费者业务CEO余承东8月在开发者大会上表示:“如果没有贸易摩擦,华为有很大概率今年做到全球第一……但今年成为全球第一,恐怕是做不到了。”Canalys发布的调研报告显示,2019年二季度欧洲智能手机市场出货量为4510万台,与去年同期的4520万台几乎持平,其中三星1830万台、华为850万台、苹果640万台、小米430万台、HMD 120万台。华为的出货量减少了160万台,同比下跌16%。但市场对Mate 30系列的预期并非一致悲观。天风国际9月17日晚间发布的报告指出,约70%的华为高端手机是在中国销售,故因欠缺谷歌服务而“无法”在海外市场销售对Mate30出货影响有限,预计2019年下半年Mate30系列出货量约2000万部。今年8月,华为正式公布了自主开发的操作系统鸿蒙OS。余承东表示,只要可能,公司仍然倾向于在其手机上使用谷歌的Android操作系统,如果未来某天安卓不可用,鸿蒙将随时可以顶上。任正非9月10日接受《经济学人》采访时也表示,“还是想继续使用安卓系统,我们和Google还是很友好的。如果美国政府不准我们使用,我们也有替代方法,但是如果要进行替代,需要两、三年时间才能完成。所以,终端海外销量在这段时期有所下滑,我们认为是正常的。”
    • 2019 1 Apr
      DARPA人工智能技术研究情况一览
      据“军民融合技术转移平台”3月31日报道:DARPA人工智能技术研究情况一览摘要:20世纪60年代初,DARPA(当时为ARPA)开始介入自主技术研究,并很快成为该领域的主要研究机构。DARPA意识到,人工智能可以满足大量的国家安全需要。DARPA虽然研制自主技术的时间较长,但长期以来,其研究的与自主相关的项目并非在一个固定的技术领域内进行,而是分散到多个不同的领域。直到2014年,才正式在国防科学办公室下划分出自主技术领域。DARPA自主技术研究阶段按时间节点看,DARPA对自主技术的研究大体上可以分为四个阶段:人工智能(AI)研究阶段美国人工智能的发展很大程度上归功于DARPA的支持。20世纪60年代初期,DARPA在MAC计划中研制电脑分时操作技术,开始最初的人工智能技术研究。但是,直到60年代末,人工智能才作为一个单独的研究项目列入DARPA的预算。到了20世纪70年代中期,DARPA已经成为美国人工智能研究的主要支持者,并推动了人工智能技术的实际应用,如自动语音识别和图像理解。20世纪70年代末,人工智能得到更广泛的应用,并在一些军事系统上得到应用。1983年,人工智能技术成为DARPA战略计算项目的关键组成部分。在人工智能的研究上,DARPA不仅支持基础研究,如知识表达、问题解决以及自然语言结构等技术,也支持应用研究,如在专家系统、自动编程、机器人技术和计算机视觉等领域的应用研究。战略计算项目阶段20世纪80年代,国际上(特别是日本)加大了对计算机系统的研究,DARPA感到在计算领域的优势地位受到威胁。于是在1983年,DARPA成立战略计算项目,以此提高所有计算和信息处理领域的优势。AI成为战略计算项目的一个基本组成部分。由于在进入战略计算项目之前,AI的研究项目有的取得显著进展,有的则面临较大技术问题难以为续。因此,战略计算项目在AI项目投资上,虽仍对所有技术领域进行投资,但更侧重于能够继续获得进步的技术。受到关注的4个项目为(1)语音识别项目,该项目可支撑导航辅助和作战管理;(2)自然语言开发,该技术为作战管理的基础;(3)视觉技术,该技术是自主无人车的基础;(4)可用于所有应用的专家系统。1994年到2014年发展阶段在战略计算项目之后,先进技术办公室(ATO)及后来的信息技术办公室(IPTO)继续开展相关自主技术的研究,在二十年的时间内先后进行了数十项技术的研究。包括ATO的战术机动机器人(TMR)项目(主要用的是遥控技术)、ITO的机动自主机器人软件(MARS)项目和分布式机器人软件(SDR)项目、MTO的分布式机器人项目等。自主领域成立阶段(2014年至今)2014年第2季度,DARPA的国防科学办公室建立新的研究领域:自主化(半自主化)。主要研究硬件和计算工具,使系统能够在缺少(甚至没有)基础设施的环境中,仅通过断断续续的联系便能正常工作。目前该领域的研究项目包括:自主机器人操纵(ARM)、FLA项目、MICA项目。其中,FLA项目为新设项目,其余为延续项目。DARPA从四个方面来评判人工智能技术的能力,分别是感知、学习、抽象和推理。下图描述了人工智能的三次浪潮在这四个方面能力的不同。人工智能三次浪潮的能力区别DARPA人工智能研究内容DARPA很早启动了跨学科人工智能项目,综合了计算机科学、数学、概率论、统计和认知科学领域内的最新成果。DARPA在人工智能方面的研究主要涉及自然语言理解、问题求解以及感知和机器人等领域。DARPA在人工智能领域开展的研究自然语言理解——20世纪70年代初,DARPA启动了语音识别研究(Speech Understanding Research,SUR)项目。在该计划中,DARPA支持多个研究机构采用不同的方法进行语音识别研究,取得较好成绩的是CMU的Hearsay-Ⅱ技术以及BBN的HWIM(Hear What I Mean)技术。其中Hearsay-II提出了采用并行异步过程,将人讲话内容进行零碎化处理的前瞻性观念;而BBN的HWIM通过庞大的词汇解码处理复杂的语音逻辑规则来提高词汇识别的准确率。进入80年代,DARPA开始采用统计学的方法研究语音识别技术,开发了Sphinx、BYBLOS、DECIPHER等一系列语音识别系统,已经能够整句连续的语音识别。2000年之后,DARPA开始研制通过对话进行人机交互(HCI)的系统,该系统还能从与不同人的对话中学习经验,提供个性化的服务。2005年,DARPA启动了全球自动化语言情报利用(GALE)项目。该项目寻求能够对标准阿拉伯语和汉语的印刷品、网页、新闻及电视广播进行实时翻译的技术,目标是使得95%的文本文档翻译和90%的语音文件翻译均能达到95%的正确率。2008 年11月,DARPA又启动了Machine Reading项目,旨在实现人工智能的应用和发展学习系统的过程中,对自然文本进行知识插入。2012年启动的文本深度发掘和过滤(Deep Exploration and Filtering of Text,DEFT)项目更加明确地提出要利用深度学习技术发掘大量结构化文本中隐含的、有实际价值的特征信息,同时还要具备可将处理后的信息进行进一步整合的能力,在此基础上,将这些技术用于作战评估、规划、预测的辅助决策支持中。文本深度发掘和过滤(DEFT)项目2014年DARPA启动大机制(Big Mechanism)项目,开发协助计算机阅读科学和技术文章的技术,将知识片段综合成更完整的模型,并提出实现特定目标的干预措施。感知和机器人——DARPA于1976年开始图像理解(Image Understanding)项目。最初的目标是用5年的时间开发出能够自动或半自动分析军事照片和相关图片的技术。项目参与单位包括麻省理工学院、斯坦福大学、罗切斯特大学、SRI和霍尼韦尔公司等。1979年,项目的目标增加了图形绘制技术。到了1981年,预计5年内完成的项目并没有终止,而是持续到2001年。2001年,DARPA为解决环境感知问题,启动了PerceptOR项目,其目的是开发新型无人车用感知系统,要求系统足够灵巧,能够保证无人车在越野环境中执行任务,并且能在各种战场环境和天气条件下使用。2005年该项目完成阶段性研究,后转移到“未来作战系统地面无人车集成产品”项目,进行系统开发与测试。2010年3月,DARPA启动了心灵之眼(Mind’s Eye)项目,旨在为机器建立视觉的智能,可对视频信息进行形象推理。Mind’s Eye项目可解释的人工智能(Explainable Artificial Intelligence,XAI)项目2016年10月,DARPA发布可解释的人工智能项目的广泛机构公告(BAA),其目标是建立一套新的或改进的机器学习技术,生成可解释的模型,结合有效的解释技术,使得最终用户能够理解、一定程度的信任并有效地管理未来的人工智能系统。通过该项目,新的机器学习系统将能解释自身逻辑原理、描述自身的优、缺点,并解释未来的行为表现。可解释的人工智能这一项目提出了三个挑战:如何生成可解释模型、如何设计解释接口、如何理解用户心理需求以进行有效地解释。对此,该项目将开发一系列新的或改进的机器学习技术,生成更多的可解释模型;希望将最新的人机交互技术(如可视化、语言理解、语言生成和会话管理)与新的原则、策略和技术相结合,获得有效的解释;总结、拓展和应用当前的关于解释的心理学理论。该项目分为两个技术领域:可解释的学习者(Explainable Learners)和解释的心理学模型(Psychological Models of Explanation)。XAI项目的架构2017年3月,DARPA从学术和工业界中挑选出了13家研究机构进行资助,包括加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、卡耐基梅隆大学、SRI、Rutgers、PARC、Raytheon等。目前,华盛顿大学的研究团队已经取得了一些研究成果:研究团队开发了一种方法,可以让人工智能系统阐述其输出结果的基本原理,人工智能系统(计算机)将会从数据集中自动找到一些样本,然后给出简短的解释;研究团队还针对图形识别系统设计了一些方法,通过标注图片上最重要的部分来揭示图形识别系统的判断逻辑。终身学习机器(Lifelong Learning Machines,L2M)项目DARPA于2017年启动L2M项目,探索生物学习机理在人工智能中的应用,推进新一代人工智能系统的发展。该项目的目标是开发支持下一代自适应人工智能系统所需的技术,使其能够在实际环境中基于情景进行在线式现场学习并改善性能,不需要进行线下再编程或再训练。这种持续自主学习的能力可帮助系统在没有预编程与训练的情况下适应新情景。终身学习机器L2M试图将生物学习机理应用于计算机机器学习系统,打破现有机器学习系统对预编程和训练样本的依赖,使人工智能系统像生物系统一样能够根据经验进行决策,提高行动的自主性,增强广度环境适应能力。为了实现这一目标,L2M项目旨在从根本上开发一种全新的机器学习机制,使系统能够从经验中不断学习,这与孩童和其他生命体一生不断从经验中进行学习与训练的机制非常相像。L2M项目的架构L2M项目周期为4年,有两个技术领域。第一个技术领域是开发机器学习框架,可持续应用过去的经验成果,并使用“经验教训”去适应新的数据或情景;同时,还需开发用于监测机器学习系统行为的技术,对系统可以适应的能力范围进行设置,并具备在必要时对系统进行干预的功能。第二个技术领域源自对生命体学习机制的学习,将专注于研究生命系统自我学习和适应的原理和技术;并考虑这些原理和技术是否能够以及如何应用在机器学习系统中。通过研发新一代机器学习技术,使其具备能够从环境中不断学习并总结出一般性知识的能力,L2M项目将为第三次人工智能技术浪潮打下坚实的技术基础。DARPA人工智能探索计划(AIE)2018年7月26日,DARPA推出人工智能(AI)探索(Artificial Intelligence Exploration,AIE)计划,旨在加快AI平台的研究和开发工作,以帮助美国保持其在AI领域的技术优势。人工智能探索计划(AIE)是DARPA的内部计划,DARPA根据其下国防科学办公室开创的“Disruptioneering”快速跟踪征集流程(用于支持各种技术开发概念)推出该计划。与Disruptioneering一样,AIE将定期发布与兴趣主题相关的特殊通知(“AIE机会”),简化的提案、合同和资助流程,使个人和组织机构更容易为 DARPA 提供帮助。DARPA表示,AIE计划将专注于“第三波”人工智能的应用及理论,旨在让机器适应不断变化的情况。AIE计划旨在进行AI试点、概念验证、将商业技术平台用于国防用途,以及操作或技术工具的设计、开发与演示。DARPA宣布投入20亿美元,开发人工智能新技术2018年9月8日,DARPA宣布计划投入20亿美元开发新的人工智能(AI)技术,这是该机构“AI Next(下一代人工智能)”计划的一部分。这笔钱将用于资助DARPA新的和现有的人工智能研究项目。DARPA在一份声明中称,该机构将致力于打造具有常识、能感知语境和更高能源效率的系统。未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。来源:一体化指挥调度国家工程实验室、高端装备发展研究中心
    • 2019 22 May
      欧洲首颗可再编程卫星完成载荷舱与平台对接
      欧洲首颗可再编程卫星完成载荷舱与平台对接来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)有效载荷和服务舱对接后的“量子”卫星欧洲首颗能在入轨后全面再编程的卫星5月10日在空客位于法国图卢兹的设施成功完成有效载荷舱与平台的对接。称为“欧洲通信卫星量子”的这颗卫星由欧空局在“电信系统预研”(ARTES)计划下通过其“伙伴关系项目”同卫星运营商欧洲通信卫星公司和卫星制造商空客公司合作研制,采用了萨里卫星技术公司具有创新性的平台。该星将让其用户能根据需要主动定义和塑造性能和覆盖范围。由于采取了软件驱动的方法,“欧洲通信卫星量子”可在入轨后进行调整,比如调整卫星覆盖区、频率和功率,从而使其能在任意轨位上使用。载荷和平台的对接成功体现了空客、萨里及其供应商在该星所用新技术的构思和实现上的优异能力。“量子”卫星的通信舱正缓缓地吊放到服务舱上    ARTES“伙伴关系项目”意在帮助欧洲和加拿大航天企业开发新的产品和服务,支持推出不然就可能无法走进市场的新型技术和解决方案。“量子”卫星项目上的这项合作得到英国航天局的大力支持,由空客英国公司担任主承包方和有效载荷提供方。空客英国公司通过萨里卫星技术公司承担了卫星绝大部分尖端设备的制造和集成工作。完工后的卫星现将在严苛的模拟发射和空间使用环境下进行考核测试。
    • 2019 27 June
      解读 | 重型猎鹰火箭的第三次成功
      解读 | 重型猎鹰火箭的第三次成功  来源:卫星与网络作者 | 张雪松北京时间下午2:30分,美国SpaceX公司的重型猎鹰火箭成功进行了第三次发射。常言道事不过三,又有一鼓作气再而衰三而竭,但重型猎鹰的本次发射依然热度不减,因为任务具有空前的技术挑战性,仍吸引了全世界航天相关人士关注的目光。火箭发射升空后虽然芯一级回收失败,不过其他任务圆满完成,尤为可喜的是整流罩首次回收成功,算是一个意外的惊喜了。视频来源:WT字幕组超难任务 · 挑战多重型猎鹰STP-2任务是SpaceX公司历史上难度最大的发射任务,它使用的本来就是还不算成熟的火箭型号,而且还要面对多个高难度挑战:火箭二级4次点火,将24颗卫星送入3个轨道面!史上最远距离也是再入速度最快的芯级回收!再次尝试回收整流罩!首先看第一项:火箭二级4次点火,这也是STP-2任务最硬核的部分了。先来了解一下目前世界主力火箭这方面的情况。我国长征三号甲火箭第三级只有二次点火能力,为了直接发射MEO轨道的北斗卫星,还专门研制了远征系列上面级,而远征一号和二号只有两次点火能力。美国航天技术水平领先世界各国,其宇宙神5和德尔塔4火箭使用氢氧上面级,具备直接将卫星送入静止轨道的能力,但也只用到3次点火。俄罗斯倒是有点火次数更多的上面级,但无论是微风上面级还是弗雷盖上面级,都使用常温自燃推进剂。和它们相比,重型猎鹰火箭使用半低温的液氧煤油推进剂,第二级还要进行4次点火,而且首尾点火时间间隔长达3个半小时,其难度是空前的。也许有人问,猎鹰九号火箭第一级回收的过程中,有时也需要发动机进行三次点火,这看起来没那么难吧?其实不然,火箭二级在地球轨道上长时间巡航,除了要求二级设备和发动机具备更长的工作时间,还要克服失重带来的推进剂沉底难题,以及轨道上高低温环境带来的推进剂温控等难题,这都是火箭一级回收时不曾面对的考验。更关键的是,这次任务不仅是重型猎鹰首次一箭多星发射,还要把24颗卫星分别送入3个轨道面,分别是:倾角28.5度、近地点和远地点分别为300公里和860公里的轨道;倾角24度、轨道高度720公里的圆轨道;以及倾角42度、近地点6000公里、远地点12000公里的轨道。一箭多星、还要送入多个轨道高度和倾角都截然不同的轨道面,难度可见一斑!这不仅要求火箭具备多次点火能力,也对导航制导控制系统提出了很高要求,还要求有足够的运力转换轨道面。再看第二项,史上最远距离也是再入速度最快的芯级回收。重型猎鹰火箭的运载能力很强,STP-2任务的载荷虽然有3.7吨左右,而且需要射入3个轨道面,但重型猎鹰火箭并没有因此运力捉襟见肘,依据就是——芯一级原定在距离岸边39公里的回收船上降落,这是受限于卡纳维拉尔角只有两个降落点,否则完全可以让芯一级飞回发射场,实现三枚火箭同时降落的壮观画面。有趣的是,STP-2任务发射前,SpaceX临时决定将回收船部署到距离发射场1245公里外,创下有史以来最远的芯一级船降纪录,此前火箭芯一级海上回收距离陆地最远的是上一发重型猎鹰火箭,为970公里。通常整流罩属于非飞行部件,更不属于部署的航天器,但这次任务却不同往常:应军方要求,发射一个特制版的整流罩,为美国空军收集声学数据。原定回收地点离岸仅39公里,可见此次发射芯一级的超远距离降落回收和火箭运力并无关系。有消息称,本次发射美国空军要求收集整流罩声学数据,这就要求火箭加速到芯一级速度极限,模拟发射大质量卫星的场景,这可能是临时更改为测试极限距离回收的主要原因,不过这也意味着火箭芯一级将以前所未有的速度,再入大气层并回收。根据发射直播视频上显示的数据,STP-2任务中芯一级关机速度高达11080公里/小时,要比重型猎鹰第二次发射即发射ArabSat-6A卫星时10700公里/小时的关机速度还要高一些,更不要说重型猎鹰首飞时9540公里/小时的关机速度了。箭体上的灼烧痕迹是两枚助推器的复用勋章;崭新的芯一级最终遗憾坠入大海。高速度意味着再入时的超高温考验。遗憾的是,本次重型猎鹰没能拿到满分——火箭芯一级虽然顺利再入,但最后没能降落到海上回收船上,而是直接坠落到海里。从直播视频看,芯一级火箭的减速和控制都不太对劲,事后确认是火箭的发动机舱烧穿,导致中央那台发动机的矢量控制失效。猎鹰火箭芯一级垂直降落全靠这台发动机的摆动来控制姿态和弹道,发动机推力矢量失效,芯一级自然无法准确降落了。换句话说,如果将来不加强发动机舱防热措施的话,这就是猎鹰火箭芯一级再入速度的极限了。从重型猎鹰芯一级11080公里/小时的极限速度推断,只要试图回收芯一级,火箭运力就要受到极大的限制,无法接近一次性使用时那令人震惊的强大运力。考虑到SpaceX公司一直要回收复用重型猎鹰的芯一级,看来未来芯一级技术迭代还有得折腾。第三项也就是整流罩回收,这次捕获回收成功真是意外之喜!事后有外国网友精辟总结:1.5年,3套手臂,4次换网,无数次测试,2个大洋,5次失败,更名后终于成功回收整流罩。此前距离成功最近的一次,整流罩在回收船几十米外落入大海。本次,公司大老板马斯克已经一颗红心两手准备,一方面继续改进捕获船,另一方面直接使用海里捞上来的整流罩。其实今年星链卫星首次发射时,就成功复用了被海水浸泡过的整流罩,但马斯克显然还不死心,一定要实现完美复用!捕获船进行了最新升级:四个网臂的张角放大,扩大了捕获网的面积;还把黄色网改头换面变为蓝色网;并将名字从“斯蒂文先生”(Mr Steven)改名为“树女士”(Ms Tree)。也许是更新升级带来捕获能力升级,也许是改名带来了好运气,STP-2发射任务中,树女士完美地接到了一片整流罩,火箭整流罩回收终于首获成功!2015年底,猎鹰火箭一级才首次垂直着陆成功,其后,马斯克和SpaceX用很短的时间就让猎鹰火箭回收这件事变得毫无悬念;如此说来,未来整流罩的成功回收也可能很快就成为世人习以为常的事。大家可千万不要小看整流罩,为了保护卫星等载荷,看着只有一层壳的整流罩也是高成本的子系统,据称它占了火箭成本的10%左右,或者说一个整流罩就价值几百万美元。如果日后整流罩回收常态化,猎鹰系列火箭的成本将得以继续降低,其在世界商业发射市场上的竞争力就更是一骑绝尘了。发射成功 · 价值大重型猎鹰火箭的STP-2任务已经发射成功,它还有一些其他的花絮:这是SpaceX公司接到的价值最高的发射合同,美国空军为此支付1.6亿美元,比马斯克报出的一次性重型猎鹰1.5亿美元的发射报价还要高;这次任务还是重型猎鹰首次夜间发射,不过对于轻车熟路的SpaceX公司来说,夜间发射早已没有什么难度和挑战了;这次任务也有商业化的部分,运送了152位逝者的骨灰进入太空,包括航天员Bill Pogue和航天记者Frank sietzen的骨灰,不过这只是Celestis公司的商业项目,而且并非首次太空骨灰发射。STP-2发射任务圆满完成,重型猎鹰第三次发射成功,最大的赢家可以说是SpaceX公司和美国空军。复用火箭对SpaceX公司已经不新鲜,但对美国空军是全新事物,通过这次任务的摸索和学习,美国空军将逐步建立重复使用火箭的使用流程和规范,未来可使用复用火箭进行更多的发射,降低航天任务的发射成本。SpaceX公司通过这次发射成功也大有收获——猎鹰九号火箭已经通过了美国航天局和美国空军的资格认证,重型猎鹰火箭却还需要连续三次发射成功才行。从2018年首飞成功开始到STP-2任务正好是三次发射,至此重型猎鹰通过美国空军的资格认证。STP-2任务还特意验证了多次点火和多轨道面发射能力,证明重型猎鹰火箭具备将卫星直送静止轨道的能力。重型猎鹰火箭的运力能满足美国空军目前所有的发射任务需求,可预见的未来也不存在它无法发射的大型卫星,看来,传统军事发射承包商美国联合发射联盟(ULA)的好日子是要到头了。猎鹰九号和重型猎鹰火箭物美价廉,在未来的国家安全发射任务(NSSL)竞标中处于非常有利的位置。虽然NSSL第一阶段没有SpaceX公司,但美国空军表示并不影响其进入第二阶段竞标,同时强调,未来NSSL合同将分给两家公司,大致按照60:40的比例。现在NSSL第一阶段的4家公司,联合发射联盟可以说是美国空军的“亲儿子”,而且历史发射记录保持良好;蓝色起源公司和诺斯洛普·格鲁曼公司的新火箭均处于不利地位,以至于蓝色起源公司的老板贝索斯一再要求推迟竞标。大胆预测,如果不出意外,未来NSSL合同将是SpaceX公司拿到60%而联合发射联盟拿到40%。同样,三次成功发射后,价格和利润最高的国家侦察局大型卫星发射合同,重型猎鹰火箭也有了竞标资格。未来发射直送静止轨道的大型侦察卫星,是选1.6亿美元的重型猎鹰还是3.5亿美元的重型德尔塔IV,或是2亿多美元的火神火箭?相信美国空军会做出明智的选择。毫不夸张地说,重型猎鹰火箭的这次成功,让SpaceX公司拿到军用发射市场中利润最丰厚俱乐部的入场券。
    • 2019 22 Aug
      用核弹炸火星能更宜居!马斯克再开脑洞,移民计划从卖T恤开始
      用核弹炸火星能更宜居!马斯克再开脑洞,移民计划从卖T恤开始来源 | 量子位(QbitAI)作者 | 鱼羊“用核武器攻击火星!”特斯拉Roadster跑车绕日飞行一周之际,大嘴马斯克又开新脑洞了。这一次,还是为了他雄心勃勃的火星移民计划。对于沉迷火星移民这件事,马斯克从不讳言。在火星上建立人类殖民地,正是他的太空探索公司SpaceX的重要任务之一。虽然火星是太阳系中最接近地球的行星,但实际上,火星的大气层非常稀薄,密度还不到地球的1%。那么,不如炸了火星,产生更多的二氧化碳,让它变得更加宜居。而为了实现这一想法,马斯克打算从卖T恤开始。马斯克的脑洞其实,这并不是马斯克第一次提出要炸火星,早在2015年,马斯克在斯蒂芬·科尔伯特晚间秀上露面时就提出,可以通过向火星两极投放热核武器,来改造火星。马斯克的脑洞,也并不是毫无科学依据。火星两极有两个永久性的冰冠,冰冠的大部分是水冰,也有厚达数米的干冰层,贮存着大量二氧化碳。马斯克的想法是,向火星两极发射核武器,如此既可以将两极冰冠中的冰融化成水,也能把二氧化碳释放到大气中,增加火星大气的密度,形成“温室效应”,保持火星表面的温度。听起来十分有理有据。不过,2018年,来自科罗拉多大学和北亚利桑那大学的研究人员就得出了结论,认为依靠当今的技术,想要使用二氧化碳来对火星进行地球化改造,那是不可能的。这项研究发表在Nature子刊《自然-天文学》上,研究指出,火星上没有足够的二氧化碳来形成“温室效应”。而即使用核弹融化火星两极冰冠,产生的气体也仅能让火星的大气密度提升到地球的1.2%,远不足以将火星改造成适合人类定居的星球。对于这样的研究结果,马斯克显然嗤之以鼻。现在,他就发表推文,再次声称要支持“核轰火星”。并且这一次,他不只是嘴炮,而是要拿出实际行动。就从卖文化衫开始。T-shirt售价25美元,SpaceX商店上已经开始预售。网友评论马斯克的推特一发出,又狂揽25万点赞。网友们纷纷祭出了自己的表情包。有人直言:又喝醉了?还有网友说,别折腾了,这有更好的方案。不过,这没准可以吓得外星人不敢来太阳系了呢~ One More Thing马斯克从不吝惜在火星殖民活动上投入热情。为了他的火星计划,2002年,他创立了自己的火箭公司SpaceX。2018年2月,SpaceX的最强运力火箭重型猎鹰(Falcon Heavy)在佛罗里达州首飞成功,并将一辆特斯拉Roadster电动车送上了太空。而据马斯克称,试飞一再推后的Starship火星太空船,也将在今年8月底“准备好首次试飞”。
    • 2019 10 Oct
      人类首次在太空中成功培育出人造肉
      人类首次在太空中成功培育出人造肉来源:科技日报  文中图片除注明外均来自网络编辑:张爽(实习)审核:朱丽据美国《新闻周刊》网站8日报道,一家以色列初创公司与俄罗斯宇航员携手,成功在太空中培育出人造肉。这是迄今人类首次在太空中成功培育出人造肉。图片来自美国《新闻周刊》网站    在这个概念验证实验中,“亚力夫农场”公司与合作伙伴“3D生物打印解决方案”公司、“肉源技术”公司和“无鳍食品”公司合作,在国际空间站培育出了肉类。国际空间站绕地球运行的平均高度约为250英里。    为了制造出这种人造牛排,“亚力夫农场”公司设计了一种方法,模仿母牛体内的组织再生过程。该公司先在地球上将母牛的细胞收集起来,然后再将它们发射到国际空间站。在国际空间站执勤的俄罗斯宇航员随后在微重力条件下使用3D生物打印机,利用细胞制造出了小规模肌肉组织。   该公司称,这一最新实验表明,这种细胞培养过程可以使用最少的资源来生产食物,将来可能被用于在长期的太空任务中生产食物,对在地球上培育人造肉也具有借鉴意义。    “亚力夫农场”公司联合创始人兼首席执行官迪迪尔·图比亚在一份声明中说:“在太空中,我们可没有10000或15000升的水来生产1公斤(2.2磅)牛肉。这项联合实验标志着我们朝实现最终愿景——在确保子孙后代粮食安全的基础上保护我们的资源迈出了重要的第一步。”    该公司在一份声明中说:“这项前沿研究是可持续食品生产方法的重要指标,可持续食品生产方法不会加剧土地浪费、水浪费和环境污染,有望养活不断快速增长的人口——预计到2050年,全球人口将达到100亿。”    最近的科学研究认为,传统畜牧业已经成为气候变化的重要驱动力,减少肉类和奶制品消耗是个人减少碳足迹的最佳方法之一。随着全球对肉类的需求不断增长,实验室培育的肉类被认为是减轻动物养殖业对环境影响的一种潜在方法。    2018年12月,“亚力夫农场”公司就曾宣布,已在实验室生产出世界上第一块具有类肌肉质地的牛排。不过他们当时也承认,这块牛排的味道还需要改进。    总编辑圈点人造肉不仅受素食者的青睐,也关系全人类未来的温饱。如在车间里产肉,就能避免饲料转化为牲畜胴体的能量损耗,以植物蛋白的成本获取鲜美的肉。一个办法是用基因改造的酵母模拟肉,还有一个办法是让动物细胞在营养液里增殖。还很难说哪条路线能率先生产便宜的、口感纯正的肉。即使不成功,我们还有豆腐。
    • 2019 3 Apr
      5G如何赋能各行业?
      据“军民融合技术转移平台”4月3日报道:5G如何赋能各行业?“5G”一词自被提出后,一直广受各界的关注,受热程度有增无减。人们对5G给予了前所未有的期盼,因为5G是新时代的跨越,它能带来超越光纤的传输速度,超越工业总线的实时能力以及全空间的连接。随着5G技术的逐步成熟,5G技术将推动移动互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等关联领域裂变式发展,在制造业、农业、金融、教育、医疗、社交等垂直行业将赋予新应用。1AR / VRVR/AR业务对带宽的需求是巨大的。高质量VR/AR内容处理走向云端,满足用户日益增长的体验要求的同时降低了设备价格,VR/AR将成为移动网络最有潜力的大流量业务。虽然现有4G网络平均吞吐量可以达到100Mbps,但一些高阶VR/AR应用需要更高的速度和更低的延迟。5G的延迟减少了10倍,流量容量提高了100倍,网络效率提高了100倍,5G可以解决这些问题,这对于大规模采用AR和VR至关重要。2制造业5G技术可以帮助制造业的生产操作变得更加灵活和高效,同时提高安全性并降低维护成本。这将使制造商能够增强利用自动化,人工智能,增强现实和物联网的“智能工厂”。可以通过5G移动网络远程控制,监控和重新配置受人控制和不受人控制的机器人。这将使机械和设备通过自我优化,简化生产,规划,供应链物流甚至产品开发来改进流程。下一代无线技术也可能推动增强现实(AR)的应用,因为5G网络提供持续增强图像质量所需的高带宽和低延迟。在工厂环境中,这意味着AR可以支持培训,维护,施工和维修。例如,位于爱沙尼亚塔林的爱立信工厂采用AR进行故障排除,以帮助降低故障成本并减少生产停机时间。据报道,采用AR可将生产率提高50%。随着网络继续采用5G,将会出现更多的制造业5G应用场景。三星和AT&T合作在德克萨斯州奥斯汀创建了美国首个以制造业为主的5G“创新区”。该测试场旨在展示5G如何影响制造业。3能源与公用事业5G可以为能源生产,传输,分配和使用带来创新的解决方案。它还有望带来下一波智能电网功能和提高效率。5G技术可以通过低成本联网集成许多未连接的耗能设备。这将改善电网监测并使预测能源需求更加准确。通过更多连接的智能电网,能源管理将变得更加高效,从而降低电力峰值和整体能源成本。此外,5G显着延长了电池相关设备的使用寿命,有时长达10年。这使得物联网传感器的大规模部署成为能源行业更实用的解决方案。例如,泄漏检测器可以沿管道放置,允许连续监测,可以防止破坏性泄漏并减少人为干预的需要。这也将提高安全性。5G还支持使用无人机监控和维护生产资产的传输,从而改善电网正常运行时间。仅此一项就可以使成本降低30%。4农业世界各地的农民正在使用物联网技术来优化农业过程,如水管理,灌溉施肥,牲畜安全和成熟度监测,作物交流和空中作物监测。5G技术可以促进物联网设备的采用,从而实现这一目标。5G可以为农民提供实时数据,以监控,跟踪和自动化他们的农业系统,从而提高盈利能力,效率和安全性。在农业等高风险行业,这些产量和精度的提高至关重要,特别是当气候变化给全球农民带来新的威胁时。目前可用的技术还不够先进,无法应对智能农业所需的大量数据和速度。这是因为农村地区在很大程度上仍然缺乏可用的网络。例如,在英国,大约80%的农村地区4G范围之外。在美国,截至2015年,农村地区超过一半的美国人无法使用宽带服务。值得注意的是,农业产业必须比大多数行业等待更长时间才能看到5G的好处,因为5G网络将主要部署在城市地区。估计5G将在未来三到四年内来到农村地区。5零售移动购物在全球消费者中非常受欢迎。超过1亿美国人在2018年在智能手机上购物。由于4G / LTE,这种向移动购物的迁移很大程度上已经发生。想象一下,如果移动连接速度提高10倍,移动购物体验会受到怎样的影响。5G可以打开VR更衣室的大门,以及商店和家中的AR体验。5G的低延迟使移动AR / VR应用在没有晕车的情况下可以在使用当今技术时获得一些经验。使用5G,您可以在家中舒适地试穿一系列服装。到2020年,全球零售展示的AR和VR应用支出预计将达到约59亿美元。6媒体与娱乐5G将在多个层面上颠覆媒体和娱乐,包括移动媒体,移动广告,家庭宽带和电视。它对于改善AR / VR等新兴互动技术的体验也至关重要。由于5G的低延迟,流式视频不太可能停止或卡顿。在5G网络上,电影下载将从平均7分钟减少到仅6秒。在浏览社交媒体,游戏,流媒体音乐以及下载电影和节目时,5G将为人们节省每月平均23小时的加载时间。扩展的AR / VR体验还可以为内容制作者创建一个新的渠道以吸引消费者,允许人们通过虚拟物品和角色以不同的方式与媒体联系 - 而5G将促进这些体验。根据Ovum进行的一项研究,未来十年,全球媒体行业将通过5G技术实现的新服务和应用获得惊人的765亿美元累计收入。7医疗5G可以通过多种方式改善全球医疗保健,同时提高医疗行业的效率和收入。据估计,在医疗保健领域使用5G技术将在2026年创造76亿美元的收入机会。医疗系统需要更快,更高效的网络来跟上它处理的大量数据,从详细的患者信息到临床研究,再到高分辨率的MRI和CT图像。到2020年,医疗行业将产生大约2,314艾字节的数据, 即2.314千万亿千兆字节。5G的低延迟可以在不降低网络速度的情况下传输大量数据。5G还可以使远程监控设备(如可穿戴技术)在将患者健康数据实时发送给医生的同时,拥有更长的电池寿命。医疗保健提供商可以将这些数据与环境数据(例如空气质量)相结合,通过围绕患者所在地的5G物联网传感器收集,以创建更全面和适应性的护理方法。远程机器人手术也可以改善。由于这些过程需要高清图像流,因此低延迟和高吞吐量通信至关重要。5G网络可以促进远程手术程序,因为它们可以实现无滞后和超快速连接。8运输将公共和私人车辆与5G联网可以改变人们和货物在世界各地旅行的方式。从公共巴士到私人物流车队,5G技术可以提高运输系统的可视性和控制。随着5G网络变得越来越普遍,城市将获得对其运输系统的实时,端到端可视性的访问权。5G可以增强车辆与车辆(V2V)的通信,这是改善在新兴的无人驾驶世界中道路安全的关键组成部分。V2V通信必须实时进行,因为毫秒可能会导致近距离呼叫和致命碰撞。实现这种高速互连需要车辆在彼此之间传输大量数据而没有任何滞后。5G网络可以通过其可靠性和低延迟实现这一目标。5G还可以在车辆与基础设施(V2I)通信中发挥关键作用。V2I通信将车辆与交通信号灯,公交车站甚至公路本身等基础设施连接起来。这可以改善交通流量,减少外部危险因素,增加车辆反应时间,提高公共交通效率。9金融服务随着金融机构越来越关注移动运营,5G技术有望加速从内部运营到客户互动的数字化。5G带来的安全性和速度的提高可以让用户立即在他们的设备上进行支付交易, 比现在的任何流程都要快得多。5G还可以使远程出纳成为可能。这将使客户能够通过视频会话获得个性化关注,而无需前往银行的分支机构。5G联网可以允许可穿戴设备与金融服务共享生物识别数据,以便立即准确地验证用户身份。这可能导致生物特征认证中的误报减少。5G技术还可以为新的基于人工智能的个人银行服务铺平道路,这可以根据用户的消费习惯为用户提供财务建议。10保险5G可以帮助保险公司全面做出更有效,更有把握的决策,因为他们可以获得更准确的数据。该技术可以使保险公司实时跟踪货运,改变保险公司评估商业和海上保险的方式。通过更有效的数据共享,健康和人寿保险公司可以在提供报价时做出更明智,更准确的决策。随着可穿戴的5G连接医疗保健设备的普及,健康保险公司可以提供“积极强化”政策,如果维持一定程度的活动或健康,保费将会降低。随着5G迎来自动驾驶和无人驾驶车辆的新时代,实时数据和报告可以在客户意外发生后立即发送给汽车保险公司。这将允许汽车保险公司更有效地调查和解决索赔。11云计算由于移动设备的低吞吐量,高延迟和不一致的连接性,云应用程序在功能和特性方面经常被淡化。5G网络可以提高基于云的应用程序的响应能力,可伸缩性和灵活性。移动应用程序可能比以往更加复杂。5G的超低延迟和高吞吐量将使云计算体验与桌面企业LAN连接相媲美 - 甚至是最佳。它甚至可以增强当今的云计算功能,这些功能通常仍会遇到延迟问题和网络可访问性问题。12旅游业5G正在为“智能旅游”概念的出现提供无线基础设施。它可以吸引更多的游客前往目的地,并为他们提供更多身临其境的体验。许多旅游组织已经在研究和开发5G连接技术,以改善其旅游目的地。例如,英格兰西部联合管理局已经为巴斯和布里斯托尔的主要旅游景点提供了500万英镑的奖励,用于试验AR / VR体验。BBC,Aardman和布里斯托尔大学将致力于该项目的内容和技术开发。“想象一下,一个虚拟的罗马士兵向你展示罗马浴场周围,现在想象一下你手机上以前所未有的分辨率移动360度,这就是5G技术可以提供的,”英格兰西部市长蒂姆鲍尔斯说。爱立信与俄罗斯领先的电信运营商Rostelecom 合作,在圣彼得堡的冬宫博物馆部署了一个5G试验网络,该博物馆是世界上最大的艺术博物馆之一。爱立信的5G技术目前正用于增强博物馆之旅,甚至还可以通过遥控机器人来恢复艺术。13公共安全5G可以增强公共安全能力,从而缩短应急响应时间。通过5G网络,诸如实时视频,安全通信和媒体共享等应用可用于在紧急情况下协助第一响应者。面部识别和车牌扫描也可以得到显着改善。5G网络可以改善公共安全社区内的信息共享,通过身体监控,无人机,群聊,文件共享和位置共享实现安全可靠的视频共享。5G和物联网技术还可以推进指纹传感器,这有助于识别罪犯或受害者。在灾后情况下,5G连接的无人机将能够提供救援物资并协助寻找失踪人员。增强的传感器,摄像头和其他自动化设备网络将有助于更全面地了解任何公共安全情况,从而有可能使世界各地的城市更加安全。14车联网车联网价值链中的主要参与者包括:汽车制造商、软件供应商、平台提供商和移动运营商。移动运营商在价值链中极具潜力,可探索各种商业模式,例如平台开发、广告、大数据和企业业务。传统汽车市场将彻底变革,因为联网的作用超越了传统的娱乐和辅助功能,成为道路安全和汽车革新的关键推动力。驱动汽车变革的关键技术—自动驾驶、编队行驶、车辆生命周期维护、传感器数据众包等都需要安全、可靠、低延迟和高带宽的连接,这些连接特性在高速公路和密集城市中至关重要,只有5G可以同时满足这样严格的要求。在车联时代,全面的无线连接可以将诸如导航系统等附加服务集成到车辆中,以支持车辆控制系统与云端系统之间频繁的信息交换,减少人为干预。5G有可能成为统一的连接技术,满足未来共享汽车、远程操作、自动和协作驾驶等连接要求,替代或者补充现有连接技术(例如目前正在美国被授权使用V2V技术的5.9GHz DSRC)。在车辆实现完全自动驾驶之前,5G将支持以下应用案例:图片来源华为《5G十大应用场景白皮书》案例:2017年2月,在世界移动通信大会召开之前,华为和德国航天中心(DLR)在慕尼黑共同测试了5G自动驾驶,结果显示,5G V2X超低时延超高可靠连接可以避免车辆之间发生碰撞。2017年6月,中国移动、上海汽车和华为共同首次展示了5G远控驾驶。上汽集团的智能概念车iGS搭载了华为5G解决方案。在5G超低时延(小于10毫秒)的支持下,转向、加速和制动等实时控制信号得到了保障。15无人机在当前4G网络时代,我们已经将无人机运用在了多种场景中,包括地震、洪水、泥石流、火灾等抢险救援工作,而有了5G网络的速度,无人机能够提高工作效率,完成更出色的救援任务。为满足未来更加自动化和智能化的无人机应用需求,将对移动通信网络能力提出更高的要求。相比较4G网络,5G网络能够满足绝大部分无人机应用场景的通信需求,5G 能够让无人机的联网做得更好、更完善,并驱动多类场景应用升级。来源:数据观
    • 2019 22 May
      走向世界的北斗三号系统服务,敲黑板、划重点!
      走向世界的北斗三号系统服务,敲黑板、划重点!来源 | 我们的太空(ourspace0424)作者 | 卢 鋆2018年底,北斗系统新闻发言人冉承其主任向全世界宣布,北斗三号基本系统完成建设,开始提供全球服务。北斗三号提供全球服务新闻发布会北斗三号究竟能提供哪些服务呢?让我们从世界四大全球卫星导航系统开始说起。四大全球卫星导航系统大家都知道世界上有那些全球卫星导航系统?美国GPS?还有呢?让我告诉你们吧,美国GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统、欧洲伽利略系统,以及我国自主建设的北斗卫星导航系统,并称四大全球卫星导航系统(GNSS)核心供应商。四大系统均可为全球用户提供全天时、全天候、高精度、高可靠定位、导航和授时服务。古有司南,今有北斗人类一直在寻求导航的手段,最初人们只能通过目视或观测自然现象来确定方位。一首歌在耳边响起,远方的星星,请为我点亮希望的灯火啊啊啊~好像耳边又响起另外一首歌,夜空中最亮的星,请照亮我前行~后来,有了简单的仪器。众所周知,指南针是中国古代四大发明之一,而中国最古老的指南针是司南。(要是可以随身携带司南就好了)今天,我们有了北斗卫星导航系统,不论是白天还是黑夜,不论在戈壁沙漠还是茫茫大海,北斗都会告诉我们在哪儿,并告诉我们回家的路!大家仔细看看北斗的标识,与司南和北斗七星的图片作个对比,发现没?北斗标识,上有北斗七星,中有磁石司南!(PS:由衷的赞叹北斗是中国对世界的又一贡献)看,鲁滨逊漂流在海上,眺望着远方说,我并不孤独,北斗指引我回家的路。北斗人说,北斗未来将共提供5大服务,既有国际通用服务,又有北斗特色设计,包括RNSS、SMS、SBAS、SAR、PPP,目前已提供RNSS服务、SMS服务。咦,这些听起来高端大气上档次的英文缩写分别指的是什么呢?且让我来给你一一揭密。北斗系统服务示意图1、RNSS-卫星无线电导航服务RNSS是卫星导航系统可提供的基本导航服务,包括基本的定位、测速和授时服务。用户接收RNSS信号,自主完成距离测量,并进行位置、速度等参数解算,以实现定位、测速和授时功能。四大全球系统及日本、印度等区域系统均可提供RNSS服务 (大家都会!)卫星无线电导航全球范围北斗卫星可视数量目前,北斗可向全球用户提供优于10米的定位服务,在亚太地区,由于可观测到更多的北斗卫星,还可提供优于5米更高精度服务。2、SMS-短报文通信服务北斗可提供SMS服务,这是北斗的独家秘笈。从北斗一号,到北斗二号,再到北斗三号,北斗SMS功力不断提升。 (就我会哦!)北斗SMS服务,分为向亚太区域用户提供的SMS和向全球用户提供的SMS服务。区域SMS采用RDSS体制,用户无法独立完成距离解算,用户要向GEO卫星发出定位请求和信息,卫星转发至地面中心,地面中心完成用户位置解算,并将位置和相关信息通过卫星回传给用户。短报文通信服务(区域)示意图这样一来,北斗既能让用户“知道我在哪”,也能“知道你在哪”。(妈妈再也不用担心找不着我了:-D)那么,北斗独家秘笈的功力有多强呢?茫茫海域上,我国有4万余艘渔船装有北斗接收机,海上其他通信手段价格昂贵,北斗方便易用且价廉,渔民可方便地跟渔业管理部门进行通信,报告位置、渔情等信息,或和家人通信报平安,被渔民称为海上“保护神”。现在,我国渔民祈求平安有了神器,一拜妈祖,二拜北斗。北斗系统是渔民的“保护神”2008年汶川地震时,灾区通信基站等基础设施遭到严重破坏,北斗依靠独门绝技,发出灾区传出的第一条信息,并在后续实施搜救中发挥重要作用。2008年,汶川地震灾区传出第一条信息但与RNSS服务不同的是,RDSS采用有源体制,用户容量受限,所以,北斗三号相对于北斗二号区域SMS服务,容量进行了大幅扩展。再来看看北斗全球SMS服务,采用通信和导航相结合体制,通过MEO卫星实现全球覆盖。相信,北斗SMS服务向全球扩展,必将为全球用户带来更多福祉。短报文通信服务(全球)示意图3、SAR-国际搜救服务北斗国际搜救服务按照国际海事组织搜救卫星系统标准建设,利用MEO卫星为全球用户提供服务 ,北斗系统将有6颗卫星搭载搜救载荷,实现全球一重覆盖。就是说,全球任何一个地点的用户,都可以向至少一颗卫星的信标发出求助信号 。国际搜救服务示意图目前,美、欧、俄都已经或即将提供中轨搜救服务,加入北斗后,四大系统可联合为用户提供更加可靠的搜救服务,这对于生命安全领域极为重要。一般来说,卫星搜救系统的定位精度为公里级,可加上咱们北斗/GNSS定位,搜救和定位功能结合,可将定位精度提升到米级,极大提高搜救精度和效率。此外,北斗系统专门设计反向链路,可向遇险人员发送反馈信息,告知其求救信息已被收到,可有效增强遇险人员的获救信心。4、SBAS-星基增强服务对于民航等生命安全高价值用户,需要提供增强和完好性服务, 一旦系统发生问题导致能力降级,在定位精度下降超过阈值时,系统应在一定时间内向用户报警,确保用户使用安全 。北斗星基增强按照国际民航标准要求,可提供更高精度、更高完好性的导航服务。  值得一提的是,美欧俄等系统的卫星导航系统和星基增强系统都是独立建设,只有中国是基于北斗高轨卫星的资源优势,一体提供SBAS服务,很好地实现了功能融合和集约高效。5、PPP-精密单点定位精密单点定位是北斗特色高精度服务,通常,卫星导航系统能够提供10米左右的定位精度,而PPP精度更高,可以提供静态厘米级、动态分米级的高精度服务。相对于地基增强系统,星基高精度增强具备广域覆盖、精度均匀、所需地面站点较少的特点。目前,四大全球系统,只有我国北斗和欧洲伽利略系统可内嵌提供PPP服务。介绍完北斗系统的五大服务,和其他三大全球系统比一比!北斗服务功能高度聚合,是不是很赞!作为北斗主创团队成员,有点小小的骄傲呢!北斗作为国际GNSS大家庭核心成员,其特色化的设计、多样化的服务,相信一定能够完美实现服务全球,造福人类的目标!加油!)卢  鋆通信与信息系统专业博士,北京跟踪与通信技术研究所高级工程师,国家北斗重大专项地面试验验证系统副总设计师、国际合作专家组副组长,长期从事北斗系统总体设计、北斗国际兼容互操作协调、系统试验验证等工作。
    • 2019 2 July
      解读航天任务徽章中的“秘密”
      解读航天任务徽章中的“秘密”来源 | 太空梦想作者 | 赵岩、严曲很多航天爱好者都喜欢收集历次太空任务的徽章。很多收藏者认为,当不能洞察保密任务的性质时,任务徽章有时能够提供一个独特的视角。下图中是一枚来自NASA的徽章,它是为纪念1994年9月9日下午6:22:55开始的STS-64任务而诞生的。此次飞行任务绕地球轨道176圈,历时10天22小时49分钟57秒,飞行了7,242,048公里,于1994年9月20号下午5:12:52成功返航。虽然STS-64距离我们的年代已经久远它的资料也已经逐步被解密公开但是我们仍然可以假装穿越到1994年通过徽章上的蛛丝马迹和充满隐喻的“神秘线索”去探索任务中的点滴信息徽章解读1徽章最外一圈黑底红框的同心圆上有6个名字,它们代表着STS-64任务的六位乘员。其中,前排中间为指令长Richard N. Richards,前排左一为航天飞机驾驶员L. Blaine Hammond Jr.,前排右一是任务中唯一的女航天员Susan J. Helms,她的身份是载荷专家,后排全部为任务专家,从左至右分别分:Mark C. Lee, Jerry M. Linenger和 Carl J. Meade。值得一提的是,本次任务中的Susan后来成为第一个进入国际空间站的女航天员,同时也是单次舱外活动持续时间最长的女航天员。STS-64任务乘组2在徽章的中央位置,一眼能看到的就是航天飞机,它提示这是一次由航天飞机完成的太空任务:STS-64任务乘组搭乘“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心升空。徽章还描述了“发现号”航天飞机有效载荷舱与地球的相对姿态。在航天飞机有效载荷舱位置发出的金黄色光芒代表着它的主要载荷——激光雷达太空技术实验(Lidar In-space Technology Experiment,LITE)系统。LITE是一种激光雷达(光探测和测距)的系统,使用激光脉冲替代无线电波,去研究地球的大气层,徽章中部三根金射线代表它使用的是一种三波长激光器。激光雷达首次太空飞行技术试验取得了圆满成功,该科学计划是NASA针对行星地球研究任务的一部分。LITE仪器在轨运行53小时,产生了超过43小时的高速率数据。云结构、风暴系统、尘埃云、污染物、森林燃烧、地表反射率等方面的观测成果空前丰富。研究地点包括北欧、印度尼西亚和南太平洋、俄罗斯和非洲上空的大气层,来自20个国家的65个小组还使用了地面和飞机仪器以验证LITE数据。3徽章左中部被机械臂抓握的黄色卫星是“航天飞机指向自主研究工具天文201卫星(Shuttle Pointed Autonomous Research Tool for Astronomy-201,SPARTAN-201)”。在任务的第五天,它通过遥控机械臂被释放到太空中印度次大陆上空130海里的位置。这艘自由飞行器在距离“发现号”航天飞机40英里的地方停留了两天多。SPARTAN-201被设计用来收集太阳风的加速度和速度数据,并测量太阳日冕的各个方面,在返回地球后科学家们回放了它内部记录的数据。4徽章左右两边对称位置有两位穿着舱外航天服的航天员,仔细看发现舱外服背包下方有两个小三角,仿似为舱外增加了一股生动的运动力。STS-64任务中确实执行了一次出舱活动,这也是航天飞行项目的第28次舱外活动(Extra-vehicular activity,EVA)持续时间为6小时51分钟,任务专家Lee 和 Meade在9月16日完成。航天飞机任务历史上有过很多次EVA活动,为什么STS-64任务的徽章上要特意强调EVA这个场景呢?舱外服环控生保背包下方有代表着什么意义呢?因为,STS-64任务不仅标志着太空雷达技术实验的首次飞行完成,而且代表着十年磨一剑后,美国再次成功地执行了非系绳的出舱活动。“自由号”国际空间站时期,根据洛克希德公司与NASA的合同,为了避免万一航天员在执行EVA时脱缰而出的风险,需要提出相应的自救解决方案,作为第一用户的三位航天员提出了SAFER理念并设计了该设备 (Simplified Aid For EVA Rescue,SAFER),它被命名为“简化的EVA救援设备”。在STS-64出舱活动中,载荷专家Mark和Meade对这款设备再次进行了测试,为了改进它的效能,距离上一次1984年的STS-51-A任务首次非系绳EVA已经整整过去了十年。说起太空行走过程中,航天员与航天器失去安全脐带维系的这种紧急情况,更多人可能熟悉的是载人机动装置(Manned Maneuvering Unit,MMU), MMU能够喷出氮气以此来实现无系绳太空行走,可以说是一个单人小型飞行器。但是,它的重量达到140千克,复杂和庞大的结构不仅大大地限制了航天员四肢的移动,而且导致了航天员不能频繁地出舱活动。由此,三名航天员设计了这款简化救生系统。航天员在测试SAFER设备SAFER是一种小型、自给自足、推进背包(喷气背包)系统,它仅重38公斤左右,但是它也能提供自由飞行的机动力,能提供至少每秒3米的总速度(delta-v)变化,帮助航天员返回飞船,这就是为什么徽章中会有舱外服旁两个小三角的原因。SAFER此后还多次在航天飞机EVA中被测试,而国际空间站出舱活动中,每次航天员穿着舱外移动单元(Extravehicular Mobility Unit,EMU)都会结合SAFER使用,幸运地是,至今还没有出现需要它的紧急情况。另外,此次STS-64任务“发现号”航天飞机货舱中其他有效载荷有:航天飞机羽流撞击飞行实验(SPIFEX),评估轨道飞行器的反应控制系统推进器的羽流效应;一个33英尺(10米)长的用于航天飞机机械臂的仪器扩展;一个机器人操作处理系统(ROMPS),它也是美国第一个在太空操作的机器人系统,安装在两个与货舱壁相连的特殊(气体)罐中;除此之外,“发现号”上还带有其他一些实验载荷,但是因为它们都没有LITE、SPARTAN-201、SAFER具有代表性,因此也并未被描画在徽章之中。通过一枚徽章可以重温一段历史,通过一枚徽章也可推测到任务目的,通过一枚徽章也了解航天发展的历程。现在,这里有一枚来自我们国家航天飞行任务的徽章,您能从中解读出哪些信息呢?End本文转载自“太空梦想”,原标题《解读航天任务徽章中的“秘密”》,记者 | 赵岩、严曲
    • 2019 22 Aug
      中国脑机接口比赛“开锣”,脑机接口技术真的火起来了
      中国脑机接口比赛“开锣”,脑机接口技术真的火起来了来源:科技日报 文中图片来自网络编辑:陈小柒审核:管晶晶选手们头戴脑电帽,双眼紧盯电脑屏幕,搜索快速闪烁的目标字符。尽管身体纹丝不动,脑机接口技术已捕捉到他们脑电波的变化。8月20日至25日,2019世界机器人大会在北京举行。酷炫的“BCI脑控机器人大赛暨第三届中国脑机接口比赛”在大会期间正式“开锣”,赛事由国家自然科学基金委信息科学部、中国电子学会、清华大学医学院共同主办。要说参观今年脑机接口比赛的感受,一句话:脑机接口技术真的火起来了。比赛规模远远胜于往届“这次比赛有2000多人次参加技能赛的初赛,一共产生40名选手来大会参加决赛。同时还有400多个赛队参加了技术赛初赛,赛出16强来大会参加技术赛的决赛。”此次脑机接口赛事专家委员会副主任、清华大学医学院生物医学工程系教授高小榕接受科技日报记者采访时说,从比赛规模来看,今年远胜往届。话说回来,今年技能赛和技术赛分别怎么比呢?“如果把脑机接口技术比作赛车的话,那么技能赛比的是人,技术赛比的是车。”作为赛事筹备工作人员,清华大学医学院科研助理吴昊霖告诉科技日报记者。吴昊霖介绍,技能赛设置了运动想象、SSVEP、P300三种比赛范式,分别以不同方式测试选手使用脑机接口设备的能力。以运动想象比赛为例,选手头戴脑电帽,仅在大脑中想象左手或右手的运动,借助脑机接口技术识别选手意图,电脑屏幕上虚拟的左手或右手会做出相应运动。它比的是选手用意识来操控虚拟左右手运动的能力。技术赛比的是团队设计的脑机接口相关算法的性能。进入技术赛的决赛团队,大多来自高校和科研院所,他们有的关注脑机接口研究,也有的从事深度学习技术研究。决赛选手在激烈紧张地进行比赛的同时,比赛区外也吸引了满满一大批饶有兴趣的参观者,不少人好奇地向工作人员问这问那。脑机接口进入“技术爆发期”这种“热度”,或许得益于前不久脑机接口领域的一些重要进展。北京时间7月17日,“科学狂人”埃隆·马斯克创立的Neuralink公司发布脑机接口系统;7月底,国际期刊发表了美国科学家“语音解码器”相关研究,该研究利用脑机接口分析大脑信号来判断人们在说什么,脸书是研究的资助方之一。“由于产业界巨头的关注和相关研发成果的公布,今年脑机接口技术得到很好的科普,大家对脑机接口技术的兴趣高涨。”在高小榕看来,这是好事。高小榕认为,目前脑机接口技术已经进入第三阶段。第一阶段是科学幻想阶段,第二阶段是科学论证阶段,当下的第三阶段主要聚焦用什么技术路径来实现脑机接口技术,将出现各种各样的技术方法,也就是所谓的“技术爆发期”。“脑机接口技术将在人与机器之间架起桥梁,并最终促进人与人之间的沟通,因此将创造巨大价值。这是科技巨头关注和投资脑机接口技术的重要原因。”赛事协办方博睿康科技有限公司(Neuracle)负责为此次大赛提供脑机接口信号采集设备和数据分析平台,该公司总经理黄肖山接受科技日报记者采访时说。黄肖山介绍,目前在医疗领域,脑机接口技术已开始临床应用阶段,并往商业化角度发力,教育和娱乐领域也有一些相关应用。“这次脑机接口比赛的举办,会进一步促进社会对脑机接口技术的关注,增进公众对脑机接口技术的了解,同时推动国内脑机接口科研团队之间的交流。”吴昊霖说。
    • 2019 12 Oct
      NASA要支持建设商业空间站
      NASA要支持建设商业空间站来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)招标文件草稿提出要支持建设面向NASA等多家用户的商业空间站,从而让NASA能够逐步摆脱国际空间站NASA10月3日发布一份招标文件草稿,要支持建设商业性空间站。该招标项目称为“低地轨道商业目的地建设自由飞行器”,是该局“下一步探测空间技术伙伴关系”(NextSTEP)计划的一部分。相关厂家需在10月30日前就该招标文件草稿发表意见。正式招标文件预计将在11月18日前后发布。该项目意在支持在低地轨道建设独立于国际空间站的商业设施,因此才有了“自由飞行器”这一叫法。招标文件草稿指出,作为6月份宣布的低地轨道商业化倡议的一部分,这项工作的目标是“发展和验证低地轨道商业目的地技术和市场”。那一倡议还包括另一项NextSTEP计划招标,所针对的是将加装到国际空间站上的商业舱段。招标文件草稿指出,“NASA寻求能在低地轨道建立起多个由私人拥有和运营并具有长期商业可行性的目的地,向包括政府在内的多方用户提供服务”;“NASA寻求尽可能逐步摆脱完全依靠国际空间站的局面,并通过从商业所有和运营、能向商业市场和NASA提供广泛产品和服务的目的地采购服务,以高成本效益满足其远期低地轨道需求”。NASA指出,它打算签发一项或多项商业空间站初步论证合同。该局称,在就国际空间站新增商业舱段和自由飞行器未来有可能给NASA带来的能力做出一项综合决策后,中标厂家可能会拿到未来的“任务订单”。NASA打算在2024财年前在国际空间站商业舱段和自由飞行器项目上投入总共5.61亿美元。该局在其2020财年预算案下为整个低轨商业化工作申请了1.5亿美元经费,尽管9月26日由参院拨款委员会通过的参院版NASA拨款法案只拟为这项工作拨款1500万美元。NASA希望其低轨商业化工作(包括制定新的国际空间站商业利用收费标准,比如私人造访该站将如何收费)将帮助为商业空间站建立起更广泛的商业可行性,进而让NASA能最终停用国际空间站,成为那些商业设施的一个用户。
    • 2019 8 Apr
      美军启动新一代专用战略通信卫星——“演进战略卫星通信系统(ESS)”地面控制演示项目
      美军启动新一代专用战略通信卫星——“演进战略卫星通信系统(ESS)”地面控制演示项目2019年3月,美国空军太空与导弹系统中心(SMC)发布信息征询书,开展“演进战略卫星通信系统”(ESS)地面控制系统(GCS)演示项目研究。目前,美军主要依靠“先进极高频”(AEHF)与“军事星”(Milstar)系统向战略与战术用户提供低数据率、中数据率与扩展数据率受保护卫星通信服务。美国空军一直在考虑开发新的战略卫星通信系统——“演进战略卫星通信系统(ESS)”,以在未来十年内补充或取代AEHF卫星。SMC相关负责人曾向媒体透露,AEHF卫星的生产可能将在2021年交付第六颗卫星后结束。未来,ESS将首先增强,并最终取代AEHF所提供的战略通信服务。目前AEHF的任务控制段(MCS)包含四个主要部分:· 任务规划单元(MPE):主要包括AEHF任务规划子系统(MPSS),提供任务通信资源规划与监视能力;· 任务运行单元(MOPS):提供星座运行控制、遥测与指挥控制(带内与带外);· 测试与训练仿真单元(TTSE):包括AEHF的仿真与训练器功能;· 运行支持与维护单元(OSSE):支持AEHF地面运行与维护功能。而此次ESS GCS演示项目的主要工作就是调整和改进AEHF任务控制段的两个关键单元:任务计划单元(MPE)与任务运行单元(MOPS)-仅包括用于带内指挥控制能力的AEHF卫星控制子系统(ASMCS)。这两个单元也被认为是ESS地面系统能力中最为复杂和关键的部分。ESS GCS演示将于2020财年开始,为期30个月。该计划将改进现有AEHF MCS MPE与AEHF MCS MOPS,实现ESS GCS通信任务规划(CMP)以及带内指挥与控制(C2)功能。ESS GCS CMP与带内C2将于综合指挥控制系统(CCS-C)带外C2能力一起,执行ESS任务运行。ESS GCS演示项目将有助于未来该系统的顺利实施与风险降低,从而更好地满足ESS需求。本文转载自“电科小氙”,原标题《美军启动新一代专用战略通信卫星——“演进战略卫星通信系统(ESS)”地面控制演示项目》,编译 | 黄小军(中国电科54所)
    • 2019 23 May
      国内首个北斗三号全芯片解决方案发布
      国内首个北斗三号全芯片解决方案发布在第十届中国卫星导航年会上,广州海格通信集团发布了国内首个支持北斗三号应用的基带+射频全芯片解决方案。    此次发布的两款全频点覆盖的卫星导航高精度芯片——“海豚一号”基带芯片和北斗三号RX37系列射频芯片,若进行组合应用,可为移动互联网、物联网,以及自动驾驶无人机和机器人等人工智能设备提供精准位置服务解决方案。    据海格通信总经理余青松介绍,“海豚一号”芯片具有完全自主知识产权,定位更新频率可达每秒100次,在同类芯片中处于领先地位,可为快速运动的物体提供精确到厘米级的高精度位置感知。北斗三号RX37系列多模多频导航射频芯片,是全球导航卫星系统和全球短报文系统射频芯片,它支持北斗三号全球体制信号,可满足几乎所有卫星导航和全球短报文系统应用场景。“两款芯片还能助力无人码头、智能货场等进行高精度智能操作。”余青松补充道。    中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在本届中国卫星导航年会上透露,自从北斗系统信号服务区域由亚太扩展至全球,其精度及可用性进一步提升。全球区域实测结果表明,其水平定位精度均值约为3.6米。    据悉,2019年我国将再发射6至8颗北斗三号卫星,2020年计划发射2至4颗北斗三号卫星,2020年底全面完成北斗三号系统建设。届时北斗系统将在进一步提升全球导航定位授时性能和区域短报文通信服务能力的基础上,实现全球短报文通信、国际搜救,以及覆盖中国和周边地区的星基增强和精密单点定位服务能力。
    • 2019 5 July
      259毫克!哈佛大学研发出有史以来最轻飞行器
      259毫克!哈佛大学研发出有史以来最轻飞行器军民融合技术转移平台27日,《自然》杂志的封面文章”Untethered flight of an insect-sized flapping-wing microscale aerial vehicle“ ,介绍了由Robert J. Wood教授领导的哈佛大学微机器人实验室研制的一款模拟昆虫制造的飞行机器人,这是一个四翼的蜜蜂机器人,他们称之为RoboBee X-Wing。这个小型机器人长度不足5厘米,重量仅为259毫克,或能在狭窄空间中执行环境监测或导航任务。 研究人员声称,这是迄今为止最轻的昆虫飞行器,它使用太阳能电池,只要有光源就能持续、不受束缚地飞行。RoboBee X-wing 这个受昆虫启发的机器人是有史以来最轻的飞行器,可以在无需电源栓绳的情况下实现持续飞行。本研究的仿蜜蜂飞行机器人并没有被设计的像蜜蜂,而是采用了4个翅膀。峰值升力操作条件下(210 V,165 Hz),机翼运动随时间变化的空气动力学示意图RoboBee X-Wing重259毫克,比回形针还轻,翼展约3.5厘米。它由重量约为10毫克的微型太阳能电池供电,与点亮一串LED圣诞灯串上的一个灯泡相比,驱动一个RoboBee所需的能量更少。与以往的微型飞行机器人相比,这个RoboBee具有更好的传动比,改进的执行器,以及一对额外的机翼。这些改进使得这个微型机器人有足够的升力,能够携带6块太阳能电池和机载电子设备。太阳能电池板,包含6块约5mm边长的太阳能电池研究人员为了延长测试期间的飞行器寿命而使用了低电压,飞行器能在该低压状态下维持约半秒的无缆飞行。 飞行器在无附件飞行期间按设定拍摄视频研究人员指出,仍需进一步改进才能实现持续的室外飞行;且飞行器需要强光才能为起飞提供足够动力(太阳强度的三倍以上)。但作者表示,他们的飞行器具有额外的载荷能力,可在今后的自主飞行实验中搭载更大的电源。研究人员表示,这个不受束缚的机器人蜜蜂可以用于环境探索、搜索和救援任务,等等。来源:Nature,机器人R1
    • 2019 27 Aug
      人工智能+卫星产业=卫星产业发展的新方向
      人工智能+卫星产业=卫星产业发展的新方向来源 | 国际商业航天(Icommercialaerospace)作者 | Martin Coleman(Satcoms创新集团执行董事)编译 | 冬日沐曦目前,卫星通信产业正面临着失去重要客户的威胁。光纤通讯在全球范围内推广,即便是在相对偏僻的乡村区域,光纤通讯也能为消费者提供快速可靠的通讯体验,因此,许多社区都希望政府加快建设光纤通讯。与此同时,随着越来越多的人在移动端消费信息,付费电视订阅项目正日渐式微。毕竟,如果能用地面的线缆接入,谁想在房顶上放口锅呢?由于地面移动网络的建设优势,许多人忽视了卫星的重要性。但必须明确的是,没有卫星通信,通信网络就无法实现绝对的全球化。卫星服务如何应对当下的挑战?也许人工智能技术可以给出一个不错的回答。卫星服务所面临的威胁地面通讯与卫星通讯的界限正变得越来越模糊,其原因在于各种通讯服务的兴起和网络复杂性的蔓延。这意味着,对远程信息传输进行良好的管理,并确保优质的传输性能和可靠性比以往任何时候都重要。人们已经意识到了远程信息传输方式的区别,那么,卫星通讯运营商们就需要不断开拓新的服务,并在保证服务质量的基础上,有能力进行弹性的冗余切换。卫星产业不仅受到来自其他通讯方式的威胁,还面临着产业内的多重挑战。一方面,太空垃圾越来越多,整个空间变得越来越拥挤,这些太空垃圾就像填满海洋的塑料一样棘手。2017年的碰撞事件产生了大约3800个空间碎片,自此之后,产生的碎片越来越多。如果目前GEO(地球同步轨道)上发生碰撞,整个轨道将在24小时内受到影响。另一方面,卫星服务质量也可能会受到影响。OneWeb计划发射720多颗卫星,Telesat计划发射117颗卫星,而SpaceX则要发射4425颗卫星,其他项目中也有推出包含数百颗卫星的星座项目。随着大量的卫星发射,射电频率环境的管理问题日益凸显,这将对监测近地轨道卫星产生重大影响。例如,现在我们可能每四到五个小时看一颗卫星,当SpaceX卫星全部发射时,我们可能一次在一个视图中看到20个。这意味着,卫星间的相互干扰会越来越明显,因为越多的卫星在相同的频率范围内发射,相同频段的对地静止卫星服务质量堪忧。尽管大多数卫星运营商为了避免碰撞风险和其他运营问题,一直遵循着最佳的实践方式。但在商业航天的大环境下,并不是所有的公司都能全面考虑这些问题。如何在今后的发射中规避这些风险,值得所有的商业航天工作者们注意。人工智能带来的新思路卫星运营商需要转变思维,要从数量提供商转变为专业的服务提供商,即重视为客户提供的整套服务流程。只要具备克服一系列挑战的勇气和耐心,人工智能技术极有可能成为帮助卫星行业实现自我转型、提高服务竞争力的核心技术。人工智能是是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统新兴技术科学,它的关键在于使用数据和机器学习。虽然人工智能近些年来反复登顶科技话题榜,但事实上,这个概念雏形20世纪50年代就被提出来了。卫星产业的数据量足以傲视群雄,若使用得当,它可以通过高效解决问题来降低人工管理的成本。虽然人工智能技术永远不会取代富有经验的卫星工程师,但这种技术应该被视为卫星工程师的左膀右臂。人工智能的用例人工智能在卫星通讯中使用的潜在价值是巨大的,目前,已经有一些局部的测试例证了这种价值。以下几种就是具有代表性的案例:干扰检测从基站收集数据对干扰因素进行分类,以便系统出现故障时自动发出警报。在数据积累到一定量后,还可以提出解决特定干扰的可行性方案。这一实验已经在巴塞罗那的加泰隆尼亚通信技研究中心(CTTC)成功测试。干扰预测从已经发生的事件中搜集来自票务系统的数据,并将其与计划中的未来事件相关联,以预测潜在的干扰因素。该试点项目已经开始为机器学习寻找适合的数学函数了。遥测数据中的异常检测与干扰检测一样,这是关于教导系统识别和检测遥测数据中的异常,同时,这也是是加泰隆尼亚通信技研究中心正在研究的另一个案例。灵活的卫星通信系统人工智能可以预测无线电通讯的请求方式。换言之,在有卫星广播的情况下,它可以帮助预测用户可能需要的内容,以便及时切换广播频道。应用于VSAT测量数据使用VSAT(卫星小数据站)测量数据,人工智能可以确定每个站的成本,它们的性能,安装是否良好等等,这可以为VSAT运营商提高生产率。网络安全这是人工智能的重要用例。系统只有在新漏洞出现之前才是安全的,随着卫星网络的虚拟化,这将成为一个值得关注的领域。因为人工智能可以在出现,或可能出现漏洞时发出警报。避免碰撞如果我们将操作员星历表数据和来自公共传感器网络的数据输入人工智能系统,我们能否让它计算碰撞的概率,并在迫近时向操作员发出警报?目前,空间态势感知是由包括空间数据协会在内的多个组织完成的,但显然这需要改进,以保障空间环境的未来。或许人工智能的引入将有助于解决这一问题。预测轨道一旦我们的卫星监测不到,人工智能可以作为预测卫星的路径的有效方式。无论是出现错误还是近地轨道卫星不在监测范围内,我们都能够从网关站加以控制。人工智能+卫星产业如何实现卫星行业需要一些配套动作才能与人工智能行业结合起来。虚拟化网络我们需要虚拟化地面站。如果射电频率转化为数字,就可以将其发送到用软件调制解调器的云存储。目前已经有超过200颗卫星搭载了数字基础设施,这是一个良好的开端,因为将系统数字化,并将数据从系统传输到云端,意味着可以用这些数据做更多的事情。数据共享有些公司和组织已经有能力将数据转化到实际运用中去,以此来提高卫星通讯的效率。这一操作最为重要的是卫星行业丰富的数据资源,但各个公司历来不愿分享这种资源。然而,与之相悖的是,只有这类有能力的组织获得了更多数据,行业的整体发展才会越快,双赢的概率才会更大。同样重要的是,决定是在公司内部运行人工智能工作组,还是将其外包——包括与行业伙伴共享相关企业数据。这是一个重大的难题,是将业务关键数据递交给公司外部的实体,还是在公司内部组建一个团队来管理人工智能和机器学习任务。对于卫星通信环境的经济前景来说,这是一个决定性的问题。数学技能我们需要数学计算来支持人工智能和一整套不同的技能。射频工程师了解卫星,并且对行动方案做出最终决定。但我们也需要数据和数学方面的人才来处理数据,运行人工智能有效地评估数据。公司可以雇佣具有相关技能的员工,也可以外包给那些能够有效处理数据的公司。网络安全虽然网络安全是人工智能可以解决的一个领域,但人工智能本身也存在信息安全威胁。算法的安全性如何?会发生黑客入侵并改变算法行为吗?如果一颗卫星受到攻击,那就不仅仅是把它击落的问题了。随着网络变得更加虚拟化,确保网络安全极为重要。为了避免发生网络攻击,准备相应的应急计划是必须的。结论和展望卫星通信公司每天从卫星和地面网络传感器上收集数以百万计的数据报。之所以搜集这么多数据,是因为当操作员无法查看他们的监控器时,更多的传感器数据有助于及时发出警报通知。大数据处理是探寻正确商业决策途径的常用方法。因此,利用好卫星运营商已拥有的大数据存储库,将为进一步开展机器学习和应用人工智能打下基础。何时实现全行业的集成并不是一个问题,因为它会在每个公司的发展进程中自然的完成。问题是如何去实现,以及将在多大程度上实现这一目标,这是每个公司必须根据自己的需求做出的决定。最后,人工智能机器通常会给出一个“是”、“否”或“无法决定”的命题。这不取决于所使用的的算法,而是取决于所提出的问题、所记录的答案和用作输入的大数据质量,其中,大数据质量是最为重要的。源数据的质量越低,发生的“无法决定”的事件就越多,整体的工作效率也会降低。总而言之,若卫星公司引入了人工智能或是机器学习技术,那么,相关技术所涉及的设计案例、数据来源、成果质量不仅要求直接操作人工智能系统的技术人员知晓,公司内的高层决策者也需要更多的学习与了解。
    • 2019 17 Oct
      SpaceX下次发射时,火箭复用将再进一步
      SpaceX下次发射时,火箭复用将再进一步来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)“猎鹰”9火箭助推器返回卡角空军站1号着陆区(资料图)太空探索公司数周后的下次发射将首次让一枚已飞过3次的“猎鹰”9火箭助推器第4次升空。公司主管制造与飞行可靠性的副总裁凯尼格斯曼近日证实了这一点。那次发射预计将在10月底或11月份在卡纳维拉角空军站第40号发射台进行,届时将把该公司第二组“星链”宽带卫星送入轨道。 “猎鹰”9在那次发射中将把卫星送入几百公里的轨道,飞行剖面预计与5月份的“星链”首发类似。5月份的发射部署了60颗“星链”卫星。卫星利用星上电推力器实施变轨,以前往高约550公里、倾角53度的工作轨道。下次发射具体将携带多少颗“星链”尚未得到太空探索公司确认。即将进行的“星链”发射将是太空探索公司2017年以来第27次采用此前飞过的助推器来执行发射任务。该公司今年迄今的10次发射有7次采用了用过的第一级。这些火箭在陆地或海上无人驾驶驳船上进行推进式着陆回收。凯尼格斯曼在美国国家工程院年会的一场分组会上说,公司现役助推器(即5型箭——译注)是按10次使用设计的,下次发射将首次让使用次数达到4次。太空探索公司还已在重复使用“龙”货运飞船,执行空间站补给任务,单艘飞船使用次数已达3次。该公司针对人员运输任务设计的新型第二代“龙”飞船将能反复使用多达5次,但初期将只把用过的旧船用在不载人货运任务上。太空探索公司的火箭设备复用能力使其得以降低发射价格。该公司希望实现重复使用的下一个部件是在每次发射的头几分钟为卫星提供保护的整流罩。整流罩抛罩时会像蚌壳一样分成两瓣。太空探索公司在两个半罩上加装了冷气推力器和降落伞。该公司装有一张大网的回收船在6月份的一次发射后首次成功捉到了一个半罩。凯尼格斯曼还重申了太空探索公司官员以往的一种说法,即缩短火箭两次飞行之间检查和整修工作所需时间对于维持人员在火星上的存在至关重要。殖民火星是该公司“初心”的核心内容。凯尼格斯曼打趣说,“很显然,奔火的最大技术问题是钱”。他称殖民火星确实涉及到一些技术问题,但可以靠钱来解决。他说,航天飞行“超级烧钱”,而一个显而易见的解决办法就是复用,但光复用还不够,还必须得能快速复用。太空探索公司正在研制下一代“星船”飞行器和与之配套的“超重”助推火箭,以便能开展各类任务,包括送人去月球和火星探险,也包括大批量的卫星发射。充当该船箭组合体上面级的“星船”及其“超重”火箭均将能完全重复使用。凯尼格斯曼说,从技术层面上说,接下来要解决的基本上就是燃料费用以及某些维护和运行费用问题。凯尼格斯曼说,太空探索公司还需要为“星船”争取客户和用户。他说:“我们需要有效载荷,需要用户,需要有人来实际使用那项服务”,而“那大概就是大家能参与进来并帮上忙的地方”。他说:“很显然,如果你有了这么一项能力,还得要有人去使用,而那也是极为重要的。”按太空探索公司的说法,“星船/超重”组合体高度将接近120米,能把重达150吨的有效载荷送入低地轨道,同时还要留足着陆用的燃料储备。这将是该公司“重型猎鹰”火箭运力的两倍以上。
    • 2019 11 Apr
      我们是第一批见证黑洞真面目的人类!
      根据“环球网”4月10日报道:我们是第一批见证黑洞真面目的人类!如此前预告,北京时间4月10日21时许,全球六地(比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿)同时召开全球新闻发布会,数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目发布人类史上首张黑洞照片,它长这样!↓图片来源:事件视界望远镜合作组织该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。早在照片被公布前,此事就引起了各大外媒的广泛关注,“里程碑意义”、“史上首次”等字眼无不透露着人们的关注与重视↓路透社:科学家将公布具有里程碑意义的黑洞照片  美国有线电视新闻网(CNN):史上首个黑洞照片将会马上公布“今日俄罗斯”:史上首个黑洞照片即将公布 天体物理学界又一里程碑 《纽约时报》:第一张黑洞照片即将公布 下文是关于黑洞你需要知道的一切黑洞是个什么“洞”?黑洞是怎样形成的?连光子都无法逃离的黑洞,科学家是如何让它现形的?一起来看!来源:央视新闻、新华网
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