本刊記者 陸征
記者:經過40多年的發展,我國衛星通信產業從無到有,取得了很大的進步,但與發達國家相比,仍存在很大差距。請您簡要回顧一下我國衛星通信產業的發展歷史和當前我國衛星通信產業的發展現狀。
楊千里:1957年,蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星,由于當時處于冷戰時期,所以首先想到的是用它來照相,做偵察衛星,探測地球資源等民用遙感還不是主要的用途。其次就是用來進行通信。1958年12月,美國航空航天局發射了“斯科爾”試驗廣播衛星,進行了磁帶錄音信號的傳輸。1964年的東京奧運會可以說是一屆高科技的盛會。為了辦好這屆奧運會,日本動用了所有傳媒工具,甚至特地請美國發射了一顆名為辛康-3通信衛星,用來轉播奧運會的比賽實況。這在奧運史上是第一次,并且實現了首次跨太平洋的電視轉播,從此每屆奧運會都用通信衛星進行全球轉播。
我國從20世紀70年代初期開始發展衛星通信,大致經歷了以下幾個階段:
(1)引進國外地球站,開展國際衛星通信業務
我國開始研制衛星是在20世紀60年代末,比國外要晚10年,但是由于技術封鎖,我們發展得并不快。1970年,我國發射了第一顆人造地球衛星東方紅-1,它還不是純通信衛星,電子音樂發生器是該衛星的核心部分。對中國衛星通信具有很大促進作用的是1972年美國總統尼克松訪華帶來的兩個地球站,即一個直徑5m天線和一個直徑7.3m天線的地球站,以及后來日本首相田中角榮訪華帶來的直徑10m天線的地球站,用于訪華轉播。直徑7.3m天線的地球站目前仍留在上海虹橋機場。
(2)自行研制地球站,建立衛星通信試驗站
20世紀70年代開始,我國開始研制發展通信衛星、多種形式的衛星通信地球站及衛星通信系統。1975年,毛澤東主席批示、周恩來總理親自部署了“331工程”,即中國第一代地球同步通信衛星工程正式啟動。該工程規模大、技術新、涉及面廣、組成復雜,包括電視、廣播、傳真、模擬話、數字話以及各種速率的電報、數據等多種業務,包含海用、陸用以及固定、移動等多種站型。
(3)利用國外提供的通信衛星進行傳輸試驗,為租星建網、發星建網提供技術基礎
1977年,在研制第一代地球同步衛星通信系統的同時,我國租用了德法研制的“交響樂”衛星,使用我國剛建成的3個衛星地球站進行了通信試驗。試驗不但證明了我國自行研制的大、中、小型地球站的衛星通信設備達到了較高的水平,也為我國通信衛星的研制、生產和使用培養了一批技術骨干。
(4)逐步實現租星建網和發星建網
1984年4月8日,我國成功發射了第一顆地球同步軌道通信衛星,我們組織已建成的幾個衛星通信地球站迅速捕獲到了衛星信號。由于有前期系統聯調和利用“交響樂”衛星進行星地大聯試的扎實基礎,我國第一代地球同步衛星通信系統很快轉入了實用階段,并擔負起向新疆、西藏、云南邊遠地區傳輸電視、廣播、報紙版型傳真等重要任務。后來,相繼建成了大、中、小型地球站800多個,為基本建成中國同步衛星通信系統作出了重要貢獻。
記者:我國通信衛星制造業是在以美國為首的西方國家嚴密封鎖下艱難起步、自力更生發展起來的,目前,在滿足國內需求的基礎上,我國通信衛星還在國際市場上占有一席之地,請您談談我國衛星通信產業的發展目前需要亟待解決的問題,以及未來的衛星產業前景如何?
楊千里:隨著人們對直播衛星關注度的提高,我國對衛星設備產業的發展也投入了更多的關注。對衛星設備的推廣,在現有體制下也有不同的方法。大家都希望這個產業發展,具體推動起來,一方面要靠政府支持,同時,各個衛星公司還需更多地學會和電信運營商、廣播業務部門、內容提供商等進行充分合作,要融入我國及全球信息化大潮、融入宏大的信息網絡之中,共同為用戶提供服務。用戶要的是服務,而不是選擇你所使用的技術。
衛星通信在我國是有用武之地的。我國地域很廣,經濟發展不平衡,特別是農村,要做好普遍服務。聯合國倡導普遍服務,就是窮人和富人應該得到一樣的服務,也就是網絡上大家可以得到相同的服務,但實際上是很難實現的。比如,現在不少貧困地區還沒有互聯網接入,還得不到便捷的信息服務。從普遍服務角度來說,衛星對農村及偏遠地區就更顯重要,如把光纜鋪到很偏僻、人口分散的農村去,成本會很高,如果用通信衛星馬上就可以接通了,所以從普遍服務上看,通信衛星在我國一定要發展。
記者:在2013年的中國衛星應用大會上,您預計利用衛星通信系統,在飛機上不僅能夠正常通話,還有望連上WIFI實現無線上網。最多3年,這一幕就有望在我國的飛機上成為現實。那么,航空移動衛星通信的應用目前還存在哪些問題,發展前景如何?
楊千里:歐洲一些航班在很多年前就測試了在飛機上使用手機,還可以通過衛星通信網絡,將地面上的電視信號傳輸到飛機上,乘客收看的節目不再是過去提前錄好的,而是與地面電視頻道實時同步的。
實際上,這些在技術上都不存在困難。國內的民航客機如果裝上衛星通信裝置,通過衛星地面主站,連接飛機終端與其他地面網絡系統,就可以實現視頻傳輸和數據交換。很多人都認為在飛機上使用手機,產生的電磁干擾會影響飛行安全。事實上,手機使用衛星通信系統的頻段與飛機導航、通信系統的頻段是不同的,只要協調好就不會造成影響。此外,目前國內航線飛機駕駛艙與地面的通信一般采用高頻無線電,主要是語音對話,一旦通過衛星通信則可以實現視頻互通,將進一步增強航管的信息化能力,提升飛行的安全性。
當然,如果僅僅只使用衛星通信,多年前就已經實現在飛機上提供海事衛星電話服務,但是費用昂貴。如何才能在飛機上直接使用普通手機,這在技術上也不是難題,只要將我們平時使用的移動、聯通等手機信號“接”上飛機就可以了。國內已有公司聯手網絡運營商成功進行了測試,在地面上多建一些用特定頻率向上發射的基站,專門對著高空發射信號,信號傳輸到8km乃至10km的高空,再經飛機上的收發設備轉接為乘客手機能接收到的信號。但是,這種方案在跨洋和跨國界通信保障上很困難。

飛機上有了網絡,再裝上無線路由裝置,普通的手機、筆記本電腦等也就可以連上WIFI實現上網。這些在國外的很多航班上都已不是新鮮事了。相信隨著我國衛星應用領域的日漸拓寬,在相關部門的聯手推動下,中國的民航乘客也將很快能享用到這些服務。
記者:隨著Ka頻段的廣泛應用,就我國現行政策,請您談談如何更好地利用衛星的頻率資源?
楊千里:隨著我國開始使用直播衛星,國家“129號令”也有望逐步做適當的調整,當然,修改的基礎是進一步加強監管。20世紀80年代初,政府確定用C頻段,而不用Ku頻段。這是在當時的大環境下,綜合了行業利益和管理監控方面的因素,在監控監管媒體安全的手段下所進行的考慮。但隨著技術的進步,在政策進行必要調整的基礎上加強管理是比較合適的方式。立法就是為了有法可依。因此,要適當調整政策,加強管理,現在的數字化技術與20年前的模擬直播衛星技術相比,有可能需要對系統實行更嚴格、更精細的管理。納入正軌后,機頂盒和條件接收(CA)的管理都將更嚴格,把絕大部分的衛星信號接收機頂盒的生產納入合法管理之中,衛星設備的應用會有一個大的發展空間。
記者:您每年都主持衛星應用大會,您認為應如何加快我國衛星應用的發展?未來應主要采取哪些措施?
楊千里:我經常講,技術如果沒有應用,就不可能形成產業。我們希望衛星的應用,包括衛星通信、衛星廣播、衛星導航和衛星遙感,在應用的推動下,能在我國的經濟發展、社會發展中形成一個更大的產業。據美國統計,其衛星應用產業大概每年有八九百億美元的產值,歐洲各國加起來大概有2000億美元左右的產值。我國的衛星應用還有很大的發展空間,包括從衛星和地面設備的制造、發射的服務,到衛星應用的服務。我們國家的一些主管部門,像發改委、一些政府部門,都在大力推動。國家發改委每年都有推動衛星應用產業化的資助項目,希望在有關部門的領導下,給予一定的政策,能對我國的衛星應用產生更大的推動。
衛星產業發展要有新思路,要發展現代服務業,不能只是賣產品、賣轉發器容量。現在,北京的服務業已經占到了60%,衛星產業必須向服務業方向發展,只是賣東西是沒有什么出路的。
記者:在衛星應用方面,普及程度如何?軍用和民用衛星怎樣做到互利、互贏?
楊千里:要說直播衛星的話,不是說普及多少,而是根本不允許。“129號令”規定衛星接收直播是非法的,所以談不上發展。不允許個人接收,個人不得安裝和使用衛星地面接收設施,三星級以上的涉外賓館經過申報才可以接收。
軍用、民用在業務應用方面有很大差異,但有的業務則基本相似,例如:視頻廣播、大數據推送、各種IP業務等。當然,軍隊管理、訓練、作戰,其信息對保密性、安全性也有不同要求。目前,美國正在商討在民用衛星上搭載政府、軍隊需要的轉發器,必要時,軍隊完全可以使用商用衛星的空間資源,美國軍方現在就租用中國的衛星容量。所以,統籌是很有必要的,現在是信息時代、空天信息作戰時代,不管是對國家,還是對軍民雙方,統籌是互利、互贏的。
記者:作為衛星通信專家,對于我國衛星通信有什么建設性意見?
楊千里:衛星通信“單打獨斗”的時代早已經過去了,一定要“融入”信息技術、信息網絡發展大潮。衛星通信也要“云”起來、“移動”起來、“多媒體”起來,才能不被邊緣化。衛星通信應該發揮“站得高、看得遠”的特點,發揮衛星通信具有大范圍機動、快速部署、不依賴固定基礎設施等優勢。在特殊時間、特殊場合、特殊地區能扮演“主角”,在有些場合也要當好“配角”。美國重視衛星通信的軍民融合,我們應該學習。
在衛星通信的技術、應用、產業三方面,應用必須抓,技術不經過應用無法形成產業。現在我國有各種學會,而各學會應發揮熟悉衛星的優勢,研究如何制造出適合我國衛星應用特點、性價比更高的衛星。航天的優勢在于有人才、有機構、有財力,劣勢是對市場的了解比較欠缺,對通信/信息網絡、信息應用、信息產業的發展不是很了解。應該研發一些在功能和性能上更適合中國用戶應用的有效載荷。
應建立創新的、更靈活的衛星轉發器租用、購買、經營策略;積極參與、組織、培植能促進衛星通信產業發展的“集團”、“聯盟”、“利益共同體”、產業鏈等。在通信衛星上租一臺或幾臺轉發器,都是傳統的方式,衛星公司能不能有一定的靈活性,根據用戶的需求,用的時候就租,不用的時候,它是一個動態的,可以調度,給其他的用戶使用,這樣是不是更適應中國用戶呢?
衛星具有與生俱來的可為幾乎所有人提供接入的優勢,這使其成為地面寬帶網絡的一個有吸引力的替代方案或補充。可以預測的是,未來的通信衛星將從傳輸型過渡到信息型。通過對信息型衛星與地面網絡進行集成,就可能為未來的全球網絡的所有用戶提供一切所需要的基本信息。這將使用戶擺脫地域的限制。新一代通信衛星的數據傳輸速率將比20世紀90年代初期高1000倍。
巨大的發展空間和國內外市場需求將為我國通信衛星領域發展帶來新的動力和機遇。如何及早投入力量、籌措資源,推動通信衛星的技術進步,推進東方紅-3B衛星平臺在軌驗證與應用,開發東方紅-4增強型衛星平臺以提升東方紅-4的能力,提高“長征”系列火箭運載能力,開展東方紅-5衛星平臺研制等,已經成為擺在我們面前亟需解決的切實問題。
21世紀注定是通信技術迅猛發展的世紀,其發展不斷滿足著人類對信息爆炸引發的碎片式信息的獲取需求。這一科學領域的每一次重大進步,都將徹底影響人類生活。總體來說,我國衛星通信的發展挑戰與機遇并存。