日前,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,以一箭四星方式,成功将卫星互联网新技术试验卫星0001至0004星送入预定轨道。卫星互联网技术试验卫星主要用于开展手机宽带直连卫星、天地网络融合等技术试验验证,将为手机直连卫星服务发展提供强大的技术支撑。
卫星互联网蓬勃发展
前不久,在海南省文昌航天发射场,卫星互联网低轨02组卫星成功发射升空,卫星顺利进入预定轨道。工业和信息化部发布的信息显示,卫星互联网低轨02组卫星使用Ka等频段载荷,主要为用户提供宽带通信、互联网接入等服务。前期,工业和信息化部创新卫星频率轨道资源管理方式,批量颁发了空间无线电台执照和无线电频率使用许可,为卫星互联网项目的顺利实施提供了有力支撑。
随着万物互联时代的到来,卫星互联网重要性日益凸显。卫星互联网的覆盖范围远超传统互联网,能够有效弥补传统移动通信服务的不足。北京航空航天大学材料科学与工程学院教授张涛认为,卫星互联网是“下一代的互联网”,它能让信息更通畅、高速,让网络覆盖更广泛的环境,在解决偏远地区网络覆盖、实现应急通信、促进经济发展等方面具有重要意义。
中国抢先布局卫星领域展实力
目前,全球正处于人造卫星密集发射前夕。到2029年,地球近地轨道将部署总计约57000颗低轨卫星,轨位可用空间将所剩无几。空间轨道和频段作为能够满足通信卫星正常运行的先决条件,已经成为各国卫星企业争相抢占的重点资源。
在全球科技竞争的浪潮中,中国以前瞻性的眼光和果敢的行动力,抢先布局卫星领域。凭借强大的科研实力与不懈努力,稳步推进卫星技术研发、星座组网建设。“十三五”期间,以航天科技、航天科工为首的央企卫星集团分别提出了自己的卫星互联网计划,并发射了试验星。2020年4月,卫星互联网首次纳入“新基建”范围,社会资本助推中国航天进入商业时代,全面开启空天轨道资源的战略布局。卫星互联网建设已经上升为国家战略性工程。
融入遥感工程、导航工程,成为我国天地一体化信息系统的重要组成部分。在2024年这一年,我国累计发射运载火箭68次,占全球发射数的26%,发射次数创历史新高;三大电信运营商积极布局卫星互联网相关业务,推动卫星通信技术研发应用;中国星网“GW星座”与上海垣信“千帆星座”进入常态化发射阶段。
值得一提的是,据中国电信卫星公司发布的《天通卫星终端产业发展年报(2024)》显示,目前支持直连天通卫星功能的手机终端达25款,覆盖品牌包括华为、荣耀、小米、OPPO、vivo、中兴等,相关机型的累计销量已超1600万部(注:购买了相关机型的用户不一定都开通了手机直连卫星业务)。目前,天通卫星已与4家全球知名电信运营商达成合作,支持当地用户在不换卡、不换号情况下拨打卫星电话、发送卫星短信。
未雨绸缪:筑牢卫星互联网安全基石
当前,国内卫星互联网发展尚处于早期阶段。不过,业内专家敏锐地意识到,卫星互联网的安全问题应当提早受到重视。
在卫星互联网发展初期,主要借助一颗或几颗高轨卫星,为气象观测、电视转播等专用领域提供数据传输服务。在这个阶段,保证数据传输质量是首要目标。由于安全机制往往会给数据传输带来额外开销,所以在系统设计之初,并不会过多地考虑安全防护方面的问题。此时,卫星作为中继,主要承担数据和信号的转发服务,由地面段控制中心负责管理和维护。而且,卫星之间不会建立连接,更不存在组网的需求,通常与地面网络之间的连接也较少。
随着时代的发展,卫星星座网络步入了卫星互联网时代。成千上万的低轨甚至超低轨卫星开始真正组网,进而形成了覆盖全球的卫星接入网络。卫星网络不再孤立存在,而是开始与互联网、物联网、车联网等地面网络深度融合,这种融合催生出了更加丰富多彩的应用场景。然而,这个阶段的卫星星座网络呈现出空前的网络化特征,一些新的安全问题也随之而来。针对星座结构和路由的攻击开始凸显,这类攻击的目的在于降低卫星网络的连通性,进而影响服务质量。同时,与地面网络的深度融合使得卫星星座网络的攻击面大幅扩大,来自互联网等传统地面网络的攻击逐渐成为卫星星座网络面临的主要安全威胁。
例如,在物联网应用中,从电塔塔基监测到输电线路覆冰监测,诸多环节都可以通过卫星网络进行数据传输。那么,在整个数据传输的中间过程中,如何确保信息传输的安全,就显得至关重要。面对此类复杂且多变的安全难题,盛邦安全科技集团董事长权小文指出,卫星互联网通过密码定义网络边界,实现不同用户的网络隔离,而传统互联网中采用的安全手段在卫星互联网上难以奏效。“应通过新型的加密技术,重新定义网络边界与用户身份验证机制,让卫星互联网安全防护能力得到显著提升。”
值得注意的是,卫星互联网供应链是由多个紧密相连的环节构成的有机整体。一旦其中任一环节出现安全漏洞,都极有可能触发系统性风险。因此,业内专家一致认为,还应当建立卫星互联网态势感知平台。该平台能够实现对卫星运行状态的实时监控、数据管理、态势分析、风险评估以及快速响应等功能,从而全方位保障卫星互联网的安全、稳定与高效运行。
此外,卫星互联网的建设发展并非一蹴而就,而是需要进行长期布局。北京宇航系统工程研究所高级工程师于远航指出,卫星互联网的发展主要依赖低轨卫星。低轨空间的大小,直接决定了可部署的卫星数量 。
(图片来源:摄图网)
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