跌宕起伏,初心不改:OneWeb星座沉浮录
0赞今年5月20日,SpaceX公司成功发射英国OneWeb(一网)公司16颗卫星,其中15颗为OneWeb星座一期备用卫星,另有一颗为第二代星座网络技术验证卫星。发射后卫星将使用电推进器爬升到1200公里的运行高度。
截至此次发射前,OneWeb已经发射了620颗卫星,其中614颗在轨运行。而一网公司实现全球覆盖至少需要588颗卫星,而第一代网络计划发射648颗卫星(含备用卫星)。
与此同时,一网计划在2023年晚些时候订购多达1200颗新的小型卫星,开始部署其第二代星座,以提供更多的宽带服务,预计2026-2027年开始发射,此次发射的一颗二代验证卫星就是为了验证远程控制波束和信号强度。

SpaceX发射OneWeb卫星,下方为16颗一网备用卫星,右上为下一代技术演示卫星
行业内人士可能都了解,OneWeb星座在建设过程中,经历了技术、政治、经济等多重考验。可谓各种波澜起伏,峰回路转。所幸一期星座部署即将完成,回顾OneWeb星座的发展轨迹,对于推动我国的商业航天产业发展,或可有所启发。
发展轨迹:跌宕起伏,初心不改
前期风生水起:OneWeb 前身叫WorldVu Satellites Ltd,成立于2012年。创始人格雷格·怀勒(Gregory Thane Wyler)怀抱互联网流量经济的梦想,在英国伦敦创立了这家企业,初步目标是建设由数百颗卫星组网的低时延低轨宽带互联网星座,宣称“让地球上所有人在任何地方都能无缝上网”。得益于公司创办者对通信行业“熟门熟路”,公司初期发展颇为顺利。
2014年,WorldVu Satellites提出计划——建设包括648颗小卫星的星座,随后从濒临破产的另一家公司SkyBridge获得了所需的频轨资源,并向国际电信联盟注册。而当时马斯克的Starlink计划还没开始。
2016年1月,OneWeb公司、欧洲空客防务及航天公司合资成立OneWeb卫星公司,开启卫星生产工作。2017年6月25日,OneWeb拿到了美国低轨道卫星通信网络运营执照,获准在美服务落地。
当时的OneWeb可被誉为行业先锋,筹备最全面,且领先同行。因为该项目在供应链、频谱、发射许可、审批和空间碎片缓解等方面都已先期有所准备,给予了投资人相当大的信心。
中期挫折不断:而此后,OneWeb却遭遇了卫星造价和项目总体成本上涨、在多国申请频带遇阻、项目筹资不顺等挫折,首批卫星发射也多次延期。
2019年2月27日,由阿里安航天公司经营的俄制联盟火箭在法属圭亚那库鲁航天发射中心运送首批6颗原型卫星升空,OneWeb前景再次被看好。
然而,受疫情冲击,OneWeb资金链断裂。2020年3月,OneWeb被迫向法院提出破产保护申请。
2020年7月3日,英国政府、印度巨头在与OneWeb达成收购协议,分别注资5亿美元。再加上软银集团、美国休斯网络系统公司、欧洲通信卫星公司等投资者慷慨解囊,OneWeb星座总算获得了足够的资金支持。
2022年,由于西方制裁,OneWeb与阿里安航天公司签署的使用俄制火箭发射卫星的协议被迫中止。当时OneWeb星座只完成了一期66%的卫星部署工作,仅在北半球较高纬度区域开通了连接服务。
一期星座部署完成:所幸OneWeb迅速开展补救行动,2022年分别与美国SpaceX公司、印度新太空公司达成了新的发射协议。此后,美国猎鹰9火箭和印度火箭分别执行了3次和2次发射任务,最终完成了OneWeb星座一期的部署工作。
技术亮点:设计独到,性能为王
随着星座初步部署完成,OneWeb成为第二个具备全球服务能力的巨型互联网星座运营者。与星链星座相比,OneWeb星座有着不容忽视的技术亮点和优势。

OneWeb卫星即将装入火箭整流罩OneWeb星座第一阶段648颗部署在近地轨道的卫星,包括588颗值班卫星和60颗备份卫星,分布在高度1200公里、倾角87.9度的18个轨道面,相邻轨道面间隔9度。
卫星性能不俗:当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,每颗卫星覆盖范围1080×1080公里,确保每个用户至少能在1颗卫星的“视线”内。提供服务时,单颗卫星与地面用户终端的连接时间不超过2.5分钟,多颗卫星可接力完成通信服务。
OneWeb星座放弃了星间链路设计,而是在全球共布设了44个关口站。用户终端提出服务请求后,由OneWeb卫星通过Ku波段天线接收请求,再由Ka波段天线转发至可用的关口站,关口站则将请求提交给网络服务器。返回数据后,OneWeb卫星通过Ku波段天线将服务数据输送给用户终端。
制造技术强大:OneWeb借鉴汽车制造业经验,建设了全球首个先进卫星批量制造工厂、世界首条卫星生产流水线,通过一体化设计、生产、总装与测试,实现了每月40颗卫星的生产速率。生产中大量采用协作机器人、自导引运输车等自动化措施,使零部件测试流程提前于部件交付,并利用数字化测试,大幅提升了生产效率。

为了兼具卫星批产的高可靠性与时效性,OneWeb卫星产线选用了R&S的产品方案,完成了多卫星载荷并行测试系统、卫星转发器测试系统、地面遥测跟踪监测系统等,保证了射频有效载荷、用户终端和地面站产品的稳定运行交付。
空间碎片缓解措施:OneWeb卫星采用氙离子推进器,进入数百公里高的初步轨道后,将依靠电推系统开展轨道提升,花费约3个月时间,最终进入高度1200公里的轨道。卫星失效后,借助可靠的氙气电推进系统,有望在5年内将轨道近地点改为小于200公里,最终坠落大气层中烧毁。
业务模式:全球拓展,力争上游
在业务模式方面,OneWeb也秉持积极的开放态度,全球拓展,力争上游。
2022年7月,OneWeb公司和欧洲通信卫星公司宣布合并计划,使得在近地轨道上的OneWeb星座可以与地球静止轨道上的大型视频数据中继/宽带卫星平台紧密协作。这是商业卫星通信市场的一次重大整合。OneWeb与近地轨道星座“强强联手”,必将取长补短,获取更佳的综合效益。

星座一期建设完成后,OneWeb致力于更大的星座二期项目,最终计划在1200公里高度近地轨道上部署6372颗卫星,在8500公里高度的中轨道部署1280颗卫星,欧洲通信卫星公司的资源将为其提供资金支持。
好风借力,中国商业航天发展势头迅猛
2020 年 4 月 20 日,卫星互联网首次被纳入新基建范围,中国的低轨卫星星座建设进入快速发展阶段。
中国卫星总体发射增长趋势明显,未来进一步提升。航天科技和航天科工两大航天集团作为中国低轨通信卫星领域 的“国家队”,各自启动了低轨通信项目“鸿雁”和“虹云”星座计划,2021 年成立中国卫星网络集团公司统筹国内低轨通信卫星发展,GW星座为国内目前最大的低轨通信星座。
此外,民营资本低轨卫星星座计划已陆续启动并加速建设,规模将进一步提升。以银河航天、时空道宇、长光卫星等为代表的商业卫星公司,将大力推动中国卫星互联网商业化进程。
借助国外卫星星座丰富的测试验证经验,R&S将继续支持国内卫星星座建设,提供专业的卫星载荷测试、TR组件及天线测试、定位与导航测试、地面站及终端测试、卫星元器件测试、频谱监测和干扰定位,电磁兼容EMC系统服务等,与您一起探索太空与卫星互联网产业的星辰大海。

