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国产机载Ka卫星天线解决计划浅析
2018-09-07 / 阅读次数：2593
作者 | 谢鹰
配景
航空互联网热潮下 ，海内越来越多的企业投身于这个领域掘金 ，有积累了十多年的企业 ，也有入行仅数年的新锐公司 ，部分国产航电陆续突破了FAA、EASA、CAAC三大适航门槛 ，产品也由IFE系统中的视频播放系统、音频播放系统 ，拓展到客舱Wi-Fi系统。
国产航电企业的产品系统履历了零部件到简朴系统的跨越 ，但这些立异 ，大多集中在飞机客舱内部 ，基本不涉及飞机机体结构的转变 ，随着空中接入互联网的需求的日渐迫切 ，一些海内航电企业最先涉足更重大的机载卫星天线的系统集成事情。
笔者已有多篇文字详述Ku与Ka卫星解决计划的优劣（链接附于文末） ，加上外洋已有多种成熟Ku解决计划 ，国产Ku计划动力略显缺乏 ，而Ka解决计划外洋也仅刚刚泛起数年 ，海内外差别有限 ，本文将重点探讨国产Ka解决计划的希望情形 ，希冀有更多的仁人志士投身其中。
ARINC-791规范浅析
说到做产品 ，一定离不开标准规范 ，为了规范指导Ku卫星天线和Ka卫星天线机载航电产品开发和适航改装 ，美国航空电子ARINC标准下特殊制订了ARINC-791标准 ，该标准作为一个全球行业公认的参考指引标准 ，可以作为卫星天线开发者主要的参考依据。
该标准分为两个部分：
第1部分：提供了Ku频段和Ka频段卫星通讯系统的概述。界说了天线子系统 ，包括OAE（外部天线单位）、KANDU(Ku或Ka天线控制单位)、KRFU(Ku或Ka射频单位)等三个部件 ，以及ModMan（调制解调器）部件 ，网络架构图 ，相关接口 ，装置牢靠等相关要求 ；
第2部分：提供了卫星系统的接口界说。包括天线子系统内接口界说 ，特殊是ModMan与天线子系统之间的接口界说 ，包括OpenAMIP、SNMP等协议要求。
参照ARINC-791标准 ，国产企业研发的Ka卫星天线就具备了与海内外相关航空产品的互通性 ，不至于五花八门了。
外洋Ka天线装备现状
与拥有上亿量级用户量的地面移动通讯行业相比 ，卫星行业是一个较小众的笔直市场 ，因此这个行业没有形成统一的标准 ，各厂家通讯协议关闭 ，虽然接纳类似的手艺 ，但在协议互通性上 ，无法做到像移动通讯那样遵守一个开放统一的空口标准 ，因此在商业卫星领域 ，基本是外洋企业的天地 ，有Huges、Viasat、Idirect、Gilat、Comtec、Newtec等外洋厂家。
Ka宽带卫星营业也是近年来 ，随着宽带需求迅猛生长 ，而泛起的新生事物 ，现在在航空互联网领域 ，Ku卫星天线手艺仍然占有主流 ，随着Ku卫星资源使用率越来越高 ，一些新兴的进入者最先在Ka卫星资源上弯道超车 ，较量典范的案例就是美国的Viasat ，其作为一家拥有Ka卫星资源的运营商 ，面临业已朋分完毕的美国航空互联网市场 ，通过Ka解决计划近乎完善的用户体验 ，一举突破了GoGo、松下航电、全球鹰等该领域大佬们三足鼎峙的名堂 ，在美国新增市场和一些剩余市场攻城略地 ，也在航空互联网领域刮起了Ka的旋风。
Inmarsat在第三代海事卫星、第四代海事卫星上乐成实现了语音电话和窄带数据链路效劳规模应用 ，面临日益高涨的客舱互联网宽带需求 ，Inmarsat在第五代海事卫星计划上 ，选择了Ka频段;机载天线装备与霍尼韦尔相助（Jetwave产品） ，推出了GlobalXpress效劳 ，乐成在美国以外的欧洲市场、亚太、中东市场攻城略地。
现在外洋较为成熟的Ka解决计划为以上两种。此两种计划或由于地面网络缘故原由 ，或由于政策允许问题都无法直接在海内应用。
国产Ka天线解决计划
海内首颗Ka商用卫星中星16号 ，2017年4月发射升空 ，2018年投入商业运营。这其中 ，机载Ka卫星天线一直是制约Ka卫星网络在航空市场商用的要害因素之一。
曾几何时 ，卫星天线装备成为了外洋装备厂家的自留地 ，鲜有海内厂家介入。举个例子 ，上世纪90年月 ，中国电信的卫星网络大建设时代 ，笔者其时所供职的邮电部设计院专门设置了两个卫星设计室 ，同事们最疲于应付的就是出国考察清一色的西欧厂家。也因此 ，卫星就是腾贵的代名词。
2000年后 ，随着我国陆地移动通讯行业的迅猛生长 ，海洋通讯需求也迫切起来 ，海内陆续涌现了一大批卫星集成制造企业 ，最先在海洋卫星通讯领域掘金。彼时 ，公务船、客轮、游轮、货运船、以致渔船带宽通讯需求突然爆发 ，刚最先西欧卫星装备厂家仍然摆出高屋建瓴的姿态 ；但随着需求井喷 ，海内卫星集成制造企业生长起来 ，相继推出了物美价廉的卫星终端产品 ，甚至把卫星装备的价钱打到数万人民币一套。而西欧企业高昂的本钱 ，使其产品难以在中国市场驻足 ，现在在海洋卫星通讯终端领域 ，西欧完整的解决计划基本退出了中国市场。
虽然 ，卫星通讯中焦点的调制解调器市场 ，仍被西欧厂家把持 ，只有一些专网或者保密通讯单位接纳了我国自主研发的调制解调器。
现阶段 ，海内卫星终端制造工业已形成一定规模 ，涌现了大批优异的卫星终端制造企业 ，也陆续有企业最先涉足机载卫星终端装备的制造 ，诸如成都的GlobalWay和西安的SATPRO ，国产Ka卫星解决计划工业情形业已成熟。
有了下游的Ka天线厂家 ，加上与地面配套的ModMan和配套的Ka雷达罩 ，国产Ka天线硬件解决计划就完整了 ，加上国产Wi-Fi装备 ，由航电装备厂家认真集成与适航取证 ，打造基于中星16号的Ka卫星天线解决计划 ，就显得顺理成章。海内现在已有几家企业在做这样的实验 ，不过各自选择的路径不尽相同 ，有些企业选择了Ku/Ka双频天线 ，有些企业选择了Ka天线。
笔者愚见 ，Ka天线才是正道 ，事实双频天线实质上是两套系统 ，一套事情 ，另一套闲置 ，两套系统的增重 ，运营切换、系统重大、维护本钱高等问题导致在现实应用中难题重重 ，Viasat就是典范的案例 ，作为航空互联网的厥后者 ，Viasat的Ka计划只有区域笼罩 ，面临Ku全球笼罩 ，Viasat下刻意完成了Ku/Ka双频卫星天线的开发和适航取证 ，但由于增重显着、组网切换等诸多问题 ，西欧的航空公司并不认可Ku/Ka双频天线 ，Viasat最终放弃了Ku/Ka双频天线计划 ，转而全力推动Ka卫星的笼罩规模 ，鼎力大举生长Ka单频天线�？梢运� ，Ku/Ka双频天线计划现在在国际上尚没有乐成案例。
看法
随着人民对优美生涯神往与我们落伍的客舱娱乐效劳的矛盾日益突出 ，作为真情效劳为主要内容的航空互联网已箭在弦上 ，无论是客舱娱乐系统升级刷新 ，照旧空中接入互联网的实现 ，都成为航空公司未来品牌和效劳竞争的重点 ，客舱娱乐系统升级刷新或航空互联网刷新与升级必将成为航空运输业未来3-4年岁情的重点 ，国产Ka解决计划的泛起无疑将极大增进此项事情推动落地执行 ，使得航空公司有更多的选择时机。
我国由航空大国向航空强国迈进 ，航空制造强国是基础。航空互联网作为客舱娱乐通讯需求的知足者 ，其装备品级要求相对较低 ，其开放的特征 ，完全可以作为我国航空电子制造工业生长的弯道超车时机。在空间信息应用于效劳成为国家战略新兴工业的大配景下 ，借助我国移动互联网和通讯工业生长优势 ，团结我国航空制造工业积累的名贵履历 ，我们有理由信托 ，国产机载Ka卫星天线解决计划必将拥有越发绚烂的明天！
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