天通衛(wèi)星:萬萬沒想到,我是這樣的一款衛(wèi)星

大家好,我是天通衛(wèi)星。確切說,我叫天通一號(hào)(01)星。
在軌運(yùn)行三年多,我親自見證了我國衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)從零到一的突破。
有詩云:
九天之上有奇兵,通聯(lián)四海任爾行。
遙看星河繁如許,且道東南西北中。
吟完詩,您可能要問:“衛(wèi)星我知道是啥,移動(dòng)通信我也知道是啥意思,可是組合起來,啥是衛(wèi)星移動(dòng)通信?”
吶,手機(jī)我們都知道吧?一睜眼就先去摸的東西,簡直支配了我們生活的一天到晚。手機(jī)就是移動(dòng)通信的典型物件兒。手機(jī)依賴基站以及(主要)依托基站跑的蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對外通聯(lián)。

加上衛(wèi)星倆字,就可以理解成把手機(jī)的基站和蜂窩網(wǎng)絡(luò)搬到衛(wèi)星上,打電話時(shí)直接把信號(hào)發(fā)到衛(wèi)星上,衛(wèi)星再嘟嘟嚷嚷通過一系列操作,幫你聯(lián)系彼此,這就是簡明的衛(wèi)星移動(dòng)通信模式了,描述的不完備,但就是這個(gè)意思。
我國國土幅員遼闊,在地面公共移動(dòng)通信網(wǎng)的覆蓋盲區(qū),以及重大災(zāi)害導(dǎo)致基站損毀失能時(shí),普通手機(jī)就沒了信號(hào),但基站運(yùn)行在天上,那就能用衛(wèi)星手機(jī)能時(shí)刻通聯(lián)外界。

啰嗦幾句當(dāng)開場,說正事時(shí)先放照片,這是我的證件照:

入軌至今,隨著閱歷增長,我有幾個(gè)沒想到,在此說道說道。
萬萬沒想到,我的證件照整成了真.大頭照。
這大頭,當(dāng)然就是說我的大口徑環(huán)形衛(wèi)星天線。我的巨大天線無星出其右,具有極其復(fù)雜的折疊機(jī)構(gòu),這種巨型天線對自身精度要求很高,尺寸太大又無法整體發(fā)射,只能使用復(fù)雜的機(jī)構(gòu)折疊后裝入火箭,進(jìn)入地球軌道后再展開,同時(shí)還要保證天線精度,技術(shù)要求極高。而我,天地之間的傳音,標(biāo)志著我國在此技術(shù)上已經(jīng)有了實(shí)質(zhì)性的突破。這個(gè)大頭天線,也成了我的顯著性外觀特征。
萬萬沒想到,我的問天之路,是如此沉重與悲殤。
2008年5月12日,汶川大地震,國殤。

地面通信系統(tǒng),無論是有線通信還是無線、移動(dòng)通信系統(tǒng),均受到不同程度損毀,難以履行通信的基本需求,更遑論應(yīng)急通信。震中受災(zāi)的國人和救援的軍民,只能依賴衛(wèi)星通信手段。而其中最便捷的,就是衛(wèi)星移動(dòng)通信手段??晌覈鴽]有這樣的系統(tǒng),只能受制于人。在這個(gè)背景下,孫家棟院士,沈榮駿院士,呼吁國家立項(xiàng)建設(shè)獨(dú)立自主的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

于是,我的問天之路,就這樣開啟了。
嗚呼,長太息以掩涕兮!多難興邦。
2016年8月,伴隨龍吟虎嘯般的巨響,我在火龍長三乙的托舉下,順利升空,順利入軌,順利展開我那個(gè)碩大的天線,向地面上遙遠(yuǎn)的祖國,發(fā)出了我第一聲問候。他們,聽到我了,我也聽到他們了!那一刻,如果我會(huì)哭,我一定熱淚盈眶。作為我國通信衛(wèi)星的新生力量,從我(衛(wèi)星),到通信協(xié)議、基站、手機(jī)、手機(jī)芯片,整個(gè)天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),從里到外,從軟到硬,統(tǒng)統(tǒng)都是我國自主研發(fā)的!
[敲黑板:天通一號(hào)位于36000公里距離的地球同步軌道。單顆衛(wèi)星可以覆蓋地球1/3的面積,三顆可以覆蓋全球。天通一號(hào)衛(wèi)星基于東方紅四號(hào)平臺(tái)研制,發(fā)射重量5400kg,定點(diǎn)與東經(jīng)101.4度,設(shè)計(jì)壽命12年。天通一號(hào)擁有109個(gè)國土點(diǎn)波束,實(shí)現(xiàn)了我國領(lǐng)土、領(lǐng)海、一島鏈以內(nèi)區(qū)域覆蓋;同時(shí),還有兩個(gè)海域波束,覆蓋太平洋西部(二島鏈內(nèi))和印度洋北部(孟加拉灣、安達(dá)曼海)。用戶鏈段為S頻段、饋電鏈路為C頻段,用戶鏈路和饋電鏈路的上下行傳輸均為FDD/TDMA/FDMA方式,可同時(shí)支持一百萬用戶使用。]

最近我愛上一首歌,是張立新老師作詞、楊曉云老師作曲的《問天》。每當(dāng)這首歌的厚重深情旋律和恢弘浩瀚的歌詞在我心里變成電流流淌時(shí),我總要控制一下我激動(dòng)的心緒。
“嫦娥奔月的浪漫 ?敦煌飛天的夙愿 ?這場夢追逐千年 ?期盼早日攬?jiān)戮盘?/p>
多少年 ?求索與輾轉(zhuǎn) ?化作巨龍騰飛的烈焰
多少人 ?苦苦登攀 ?匯成出征太空的起點(diǎn)
問天 ?天路遙遠(yuǎn) ?浩瀚星空燦爛 ?是你我守望和平的前沿
問天 ?天路漫漫 ?夢想就在心間 ?燃燒著祖國崛起的信念”
這首歌,就像是唱出了我的來路,我的追求,和我的心愿。
萬萬沒想到,我的經(jīng)天之路,是如此堅(jiān)定而漫長。
從2008年呼吁建設(shè),到2011年立項(xiàng)研制;從2016年發(fā)射入軌,再到2019年商用服務(wù),我的經(jīng)天之路,已經(jīng)走過了11年。
天路漫漫。天通一號(hào)是我國獨(dú)立設(shè)計(jì)、自主研發(fā)第一套衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。向前看,國內(nèi)沒有先例;向外看,國外已形成了“依星”、“奧德賽”、“舒拉亞”等不同類型的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),并各自建立了技術(shù)壁壘與封鎖線,只能購買他們的終端與服務(wù),但沒有可能獲得他們的技術(shù)支持。“一切從零開始,但是起點(diǎn)不能低,指標(biāo)不能低,避免橫向的低技術(shù)重復(fù)驗(yàn)證?!边@是建設(shè)天通系統(tǒng)的指導(dǎo)思想?;诖耍瑥男l(wèi)星,到地面系統(tǒng),到衛(wèi)星電話;從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),到通信協(xié)議,到交互流程,每個(gè)環(huán)節(jié)都需要我們一點(diǎn)點(diǎn)去探索,去研究,去試驗(yàn),去迭代。而每個(gè)環(huán)節(jié)中的若干關(guān)鍵點(diǎn),諸如衛(wèi)星的體制如何設(shè)計(jì),波束如何形成,衛(wèi)星功率如何控制,干擾如何檢測規(guī)避;再諸如各個(gè)分系統(tǒng)之間的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如何保證一致性,地面系統(tǒng)采用何種架構(gòu),具備哪些業(yè)務(wù)模式;衛(wèi)星電話基帶芯片研發(fā),通信協(xié)議實(shí)現(xiàn),等等都能在體量上成為一個(gè)獨(dú)立的大課題,需要千人萬人,眾多機(jī)構(gòu)去協(xié)同努力。
要獨(dú)立自主,不受制于人,就沒有捷徑可以走。國之重器,從來不是一朝一夕打造、打磨好的,十年鑄一劍,就是這個(gè)道理。
天路漫漫,但一步一個(gè)腳印,走的很扎實(shí)。11年里,上面提到的那些困惑、難題,在工程大總體的領(lǐng)導(dǎo)指揮下,在眾多企業(yè)、科研院所的共同努力下,逐一找到答案,尋得基于當(dāng)下指導(dǎo)思想和技術(shù)條件的最優(yōu)解,并在中國電信的運(yùn)營下,2019年3月開始放號(hào),提供“1740”的天通衛(wèi)星電話專用號(hào)段,提供衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)。


萬萬沒想到,我的“通天”終端,是如此靈巧與好用。
其實(shí)作為理工科的我,說出“好用”這個(gè)詞確實(shí)有些感性。好用,先是用著好,再是用著爽。
先說“用著好”。我的衛(wèi)星手機(jī),就是咱們常見的安卓智能手機(jī)的靈巧形式,有一根特別拉風(fēng)的折疊全向天線。
打電話時(shí)把天線啪的一下展開,既有霸氣的范兒,又彰顯衛(wèi)星電話的儀式感。智能手機(jī)嘛,咱都會(huì)用,這一下子就降低了衛(wèi)星電話的操作使用門檻兒,誰都會(huì)上手。而不像其它衛(wèi)星通信方式,動(dòng)輒有個(gè)幾十斤甚至更重的“鍋”,使用前要先經(jīng)過一頓操作把“鍋”支起來,然后再翻著冊子去對準(zhǔn)衛(wèi)星方位,還要再經(jīng)過一陣眼花繚亂的操作把各種參數(shù)配好,才能說接下來通信的事兒。這就“勸退”了很多想要使用衛(wèi)星通信的人們。


天通手機(jī)既支持中國移動(dòng)/電信/聯(lián)通的地面4G網(wǎng)絡(luò),平時(shí)就當(dāng)一個(gè)普通智能機(jī)用著;又支持衛(wèi)星電話,當(dāng)你在高山/海島/荒漠等反正是沒有地面移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋的地方,手機(jī)切換成衛(wèi)星電話模式,這下厲害了。想象一下這樣的場景:“喂?喂!老王啊,我現(xiàn)在在珠穆朗瑪峰,啊對對對,就那個(gè)世界第一峰,我剛登頂,給你打個(gè)電話,就是說那個(gè)啥呀,你去我家一趟,你弟妹說家里電腦卡了,你去瞅瞅…”你想想,你用這樣的手機(jī),打這樣的衛(wèi)星電話,談這樣接地氣的日常,是不是在氣質(zhì)這一塊兒,拿捏的死死的?打完電話,收起天線,你就是珠峰頂上最靚的風(fēng)景。
我還有一種寬帶便攜終端,是這個(gè)樣子的。

這個(gè)終端就厲害了,本質(zhì)上它是一臺(tái)安卓智能平板電腦,為適應(yīng)野外作業(yè)環(huán)境,特別進(jìn)行了三防加固。它不但能打衛(wèi)星電話,還能發(fā)傳真,傳視頻,上互聯(lián)網(wǎng)。你想想,當(dāng)你在荒無人煙的地方,可以一邊給外頭打著電話,一邊玩?zhèn)€安卓游戲,發(fā)個(gè)極限環(huán)境的視頻,這才是荒野求生應(yīng)該有的氣定神閑氣質(zhì)。
此外,我還有車載終端,船載終端,機(jī)載終端…可以說很全面了。
[敲黑板:天通手機(jī)支持信息速率為1.2kbps-9.6kbps;支持語音、數(shù)據(jù)、短信業(yè)務(wù)和定位功能;重量小于250g,待機(jī)時(shí)間不低于72小時(shí),工作時(shí)間不低于6小時(shí)。語音和短信,支持網(wǎng)內(nèi)和出網(wǎng)語音及短信息,可與地面公網(wǎng)移動(dòng)終端互聯(lián)互通;傳真速率9.6kbps;所有終端產(chǎn)品均內(nèi)置北斗接收能力,支持基于北斗/GPS的位置管理與控制;數(shù)據(jù)傳輸/互聯(lián)網(wǎng)接入/視頻回傳速率9.6-384kbps,互聯(lián)網(wǎng)接入速率64-384kbps。之后,還會(huì)提供各類增值業(yè)務(wù)的選擇,其中包括語音增值服務(wù)、接入服務(wù)、云服務(wù)、智能網(wǎng)服務(wù)、在線數(shù)據(jù)處理與交易處理業(yè)務(wù)、儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)類服務(wù)、多發(fā)通信服務(wù)、信息服務(wù)、通信類服務(wù)等。]
再說“用著爽”。在中國電信運(yùn)行的天通衛(wèi)星電話資費(fèi)方面,資費(fèi)最低至1.39元/分鐘,可以稱得上非常實(shí)惠了。這可是衛(wèi)星電話啊喂!
所以,用著好,用著爽,這才是通信方式的王道。
萬萬沒想到,我通聯(lián)四海的背后,有那么一群年輕人的艱苦卓絕付出。
很多時(shí)候,人們往往更加容易注意到開花結(jié)果,而無從知曉育種,育苗,園丁,物流等這些幕后的支撐,天通衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)也是如此。
駐京某中心,負(fù)責(zé)天通一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)的地面管理運(yùn)維中心站的建設(shè)與測試。地面管理運(yùn)維中心站,是整個(gè)系統(tǒng)的大腦,既要實(shí)施對我所在的衛(wèi)星平臺(tái)進(jìn)行測控和在軌管理,又要實(shí)施對我所編織的衛(wèi)星通信網(wǎng)的資源調(diào)配、網(wǎng)絡(luò)管理、設(shè)備運(yùn)維、能力測試與優(yōu)化,性能評估等工作。
這群充滿激情活力的年輕人隊(duì)伍,他們平均年齡不足30歲。自從我巡天之日起,他們便開始圍繞我的各項(xiàng)功能性能指標(biāo),進(jìn)行各種各樣的“星—地—終端”之間的全要素、大環(huán)路調(diào)試與試驗(yàn)。
他們激活了我的靈魂,喚醒并賦予了我通聯(lián)四海的本領(lǐng)。
這群年輕人,從2016年起,他們用自己的雙手,一臺(tái)臺(tái)設(shè)備,一根根線纜,一個(gè)個(gè)機(jī)柜,架起我的全系統(tǒng)調(diào)度控制中樞。至今,還在按照既定的建設(shè)和測試計(jì)劃,對系統(tǒng)進(jìn)行不斷的調(diào)試、更改和完善迭代。以求通聯(lián)的更廣,通聯(lián)的更好,通聯(lián)的更快。


這群年輕人,他們踩著我波束覆蓋的廣闊區(qū)域,在高原,山地,荒漠,海洋等人跡罕至的地方,用腳步丈量了祖國的國土和周邊海洋,用儀器作為眼睛,搜尋、追蹤、傾聽我從遙遠(yuǎn)太空發(fā)來的信號(hào)。并根據(jù)信號(hào)的特征,反饋調(diào)試地面管理運(yùn)維中心站的各個(gè)分系統(tǒng)設(shè)備。


這群年輕人,他們夜以繼日,默默無聞地進(jìn)行著大量高強(qiáng)度、高重復(fù)性、數(shù)據(jù)密集型的工作,海量數(shù)據(jù)匯成紛繁復(fù)雜的多維多源數(shù)據(jù)集,精準(zhǔn)無誤記錄,萬無一失操作,精心匯總匯編,工作的復(fù)雜度可想而知,但是,這群年輕人中,沒有一個(gè)退卻、退出,始終戰(zhàn)斗在測試、調(diào)試和優(yōu)化的一線。

他們并不在意鮮花和掌聲,他們始終在整個(gè)系統(tǒng)的幕后進(jìn)行工作,他們始終在“鋪路奠基有我,功成必不在我”的精神格局下無問西東,忘我工作,他們是當(dāng)代航天人群體的代表之一。

當(dāng)代航天人的精氣神,正是繼承和發(fā)揚(yáng)了先輩們“兩彈一星”的精神內(nèi)核,新時(shí)代,新?lián)?dāng),新作為,但不變的,還是“熱愛祖國、無私奉獻(xiàn)、自力更生、艱苦奮斗、大力協(xié)同、勇于攀登”。

后記:“許多人問我,當(dāng)你一個(gè)人在高高的軌道上,是什么樣的心情。我說,萬萬沒想到,我感覺到的不是孤單和路遠(yuǎn),而是波瀾壯闊的星河,和天空中閃耀的祖國的星光?!?/p>
后續(xù),我還有弟弟天通一號(hào)02星、03星,他們將會(huì)和我一起,為更廣闊的的區(qū)域、更廣泛的人群,提供更好的廣域衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)。
正如《問天》所唱:
問天 ?天路漫漫 ?夢想就在心間 ?燃燒著祖國崛起的信念。

來源:知乎“我們的太空”
作者:郭浩然