OneWeb卫星星座“起死回生”了吗？

2017年，OneWeb卫星公司首次向FCC提交的文件中说明，“OneWeb”卫星星座由720颗1200km高度近地轨道(LEO)卫星和1280颗8500km高度的中地球轨道卫星构成，这些卫星使用V波段，用于实现全球覆盖。

2020年5月，OneWeb卫星公司又向FCC申请在1200km高度的LEO，星座卫星数量增加到约47844颗。

2021年1月，OneWeb卫星公司又向FCC申请，将2020年5月申请资料中1200km高度LEO卫星数量降低到6372颗。

按照OneWeb卫星公司的设计，目前的“OneWeb”星座布局设计应该包括6372颗LEO卫星和1280颗中地球轨道卫星，具体情况如以下图表所示。

图表：“OneWeb”卫星星座布局设计情况

（资料来源：市场调研）

根据FCC的指示，OneWeb卫星公司需要在2026年8月之前至少需要部署一半数量的卫星，在2029年之前需要完成整个“OneWeb”卫星星座的部署。根据OneWeb卫星公司公开的资料，其原本打算在2020年底之前完成“OneWeb”卫星星座第一阶段，即648颗LEO卫星的部署，分布在高度1200km、倾角87.9°的18个轨道面，相邻轨道面间隔9°。但是因为2020年初的破产保护事件以及后续的融资事宜，“OneWeb”卫星星座第一阶段的部署计划可能推迟到2022年底。第二、三阶段分别完成其余LEO卫星和8500km高度中地球轨道卫星的部署。

2021年10月14日，“OneWeb”卫星星座进行了第11批34颗卫星的部署，其在轨卫星数量增加到目前的358颗，这也是2021年“OneWeb”卫星星座的第7次部署，预计2021年12月还将进行本年度最后一次34颗卫星的部署。

“OneWeb”卫星部署示意图(上)和发射上面级(下)

“OneWeb”卫星星座放弃了星间链路的设计，在全球(如英国、北欧、格陵兰、冰岛、北冰洋、加拿大、非洲、东南亚、美国主要地区以及我国中部)布设共44个关口站使卫星联网，星座采用Ku波段进行用户通信，Ka波段进行关口站通信。

“OneWeb”卫星星座关口站布局设计

图表：“OneWeb”卫星星座工作频段

资料来源：市场调研

尽管“OneWeb”卫星具备在地面到空间12.75～13.25GHz、29.1～29.5GHz频段;空间到地面19.3～19.7 GHz、19.7～20.2GHz频段内工作的能力，但是FCC并没有批准“OneWeb”卫星星座使用上述区间的工作频率。

“OneWeb”卫星在非赤道上空运行时，单颗卫星可产生16个Ku频段波束，实现多重覆盖，保证每个用户至少能在一个卫星的视线(Line of Sight)内。每个LEO卫星覆盖范围1080km×1080km，交换带宽为7.5Gbps，建成后的卫星星座能够覆盖全球，甚至包括高纬度的北冰洋地区。用户终端提出服务请求，由“OneWeb”卫星通过Ku天线接收请求，由Ka天线转发至星下点可用的关口站，关口站将请求提交给网络服务器，返回数据后再经过“OneWeb”卫星通过Ku天线将服务数据送给用户终端。

“OneWeb”卫星星座工作方式示意图

“OneWeb”卫星由空中客车防务及航天公司负责设计，由OneWeb卫星公司负责生产。单个卫星重约147.5kg，星上载荷包括两个TT&C(遥测)天线、两个Ku波段天线和两个Ka波段天线，采用“太阳能板+锂离子电池”供储能系统，推进系统为氙气电推进，在轨工作寿命约为5年，失效后通过可靠的氙气电推进系统在5年内将轨道近地点改为小于200km，最终坠落大气层中烧毁。

在赤道上空的“OneWeb”卫星为了不与地球同步轨道(GEO)卫星的频段发生干涉，特别设计了“渐进倾斜”(Progressive Pitch)技术。如果赤道上空的“OneWeb”卫星刚好运行到GEO卫星的下方，“OneWeb”卫星的信号会受到干涉，此时只能关闭卫星。但“渐进倾斜”技术可以通过改变非垂直干涉窗口卫星的俯仰，逐步倾斜卫星的波束，在垂直干涉窗口卫星关闭的情况下，依旧可以为赤道星下点区域内的客户提供服务。

“OneWeb”卫星“渐进倾斜”技术示意图

“OneWeb”卫星星座是目前提出第一个实现全球覆盖的低轨商业通信卫星系统，可以为偏远地区的个人、企业用户;铁路、公路车辆;海上作业单位;航空器;应急救援车辆等提供通信服务，OneWeb公司为各个应用场景设计了用户终端设备。完全部署的“OneWeb”卫星星座将是覆盖范围最广，卫星覆盖密度最高的低轨商业通信卫星系统。如下图所示，无论在人口最密集的北纬20～40°还是人口最稀疏的高纬度地区，用户视线内的“OneWeb”卫星数量都远超过其他低轨商业通信卫星系统。

用户视线内的“OneWeb”卫星数量

为保证经济性，OneWeb卫星公司采取了流水线生产模式，可实现每月40颗卫星的批量化生产，借鉴汽车制造业经验，创新的建设了世界首条卫星生产流水线，实现了一体化的设计、生产、总装与测试流程，生产中大量采用协作机器人、自导引运输车等自动化措施，实现整星批产。在测试中，OneWeb卫星公司将零部件测试流程提前到部件交付之前，并采用数字化测试，增强现实及大数据等先进技术，大幅提升测试效率。

OneWeb卫星公司位于美国佛罗里达州的卫星流水线工厂

为了降低开发成本，提高卫星效能、卫星入轨成功率，OneWeb公司还与美国高通公司(Qualcomm，提供卫星天线芯片)、美国休斯网络系统公司(设计地面关口站)、欧洲空中客车防务及航天公司(卫星整体设计)、欧洲阿里安航天公司(Arianespace，发射业务)、维珍银河公司(Virgin Galactic，发射业务)等合作。初步预测，“OneWeb”卫星星座第一阶段部署成本约19.4亿美元，建设成本约合33.7万美元/(Gbit/s)。在印度巴帝全球公司入股后，未来的卫星发射还有可能用到印度GSLV MKⅢ运载火箭。

“OneWeb”卫星星座预计在2021年底前正式开通北纬50°以上地区的服务业务。2021年下半年进行的4次发射(已完成3次)主要为对南半球服务的卫星。这些发射把“OneWeb”卫星星座在北半球的覆盖范围扩大到北纬 20°，同时也纳入了南极地区，预计在2022年覆盖赤道地区。

目前看来，“OneWeb”卫星星座的资金方主要是印度和英国，英国在脱欧后无法再使用“伽利略”卫星导航系统(Galileo satellite navigation system)，而印度一直试图建立属于自己的卫星导航系统，奈何实力有限。可以看出，两国都期望通过对OneWeb公司的注资，组建自有的通信、导航定位系统。

北京呼风唤雨文化传媒有限公司企业宗旨：秉承星云大师“达人达己”的理念，我们调动我们的智慧，专业、真诚、用心……为我们的合作伙伴在市场上呼风唤雨出一份力。祝各家企业发展顺利，年年进步！

电子杂志，扫码阅读

期期精彩，不容错过