助力海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作 天啟星座構(gòu)筑“空天地海一體”新抓手

海洋是生命的發(fā)源地，其中孕育著種類繁多的海洋生物和總量龐大的礦產(chǎn)資源，每年為人類提供大量物產(chǎn)補(bǔ)給，由此，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的意義十分重大。隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不斷增大，過(guò)度捕撈、污水排放等人類活動(dòng)給近岸海洋生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不同程度的破壞，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境、增強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)迫在眉睫。

我國(guó)有著18400km的大陸海岸線和14247km的島嶼海岸線，橫跨22個(gè)緯度帶，部分海岸線沒(méi)有路基移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，數(shù)據(jù)鏈路缺失，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作本就比一般國(guó)家要艱難。目前，我國(guó)已形成國(guó)家、省、市、縣4級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，共有專業(yè)、行業(yè)監(jiān)測(cè)站4800多個(gè)，其中環(huán)保系統(tǒng)2200多個(gè)監(jiān)測(cè)站，行業(yè)監(jiān)測(cè)站2600多個(gè)。開(kāi)展海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的300多個(gè)，主要隸屬于國(guó)家海洋局、地方省市等。

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作起步較晚，在監(jiān)測(cè)內(nèi)容、技術(shù)手段以及科學(xué)預(yù)報(bào)等方面都存在一定的不足，總體技術(shù)水平依然相對(duì)滯后。

有專家指出，海洋環(huán)境的復(fù)雜性要求了海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作需要用到高精度的集成和應(yīng)用溫鹽深（CTD）傳感器，需要全部從國(guó)外進(jìn)口，在很大程度上限制了海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展。而主要依賴陸地信號(hào)塔基傳輸?shù)闹髁魍ㄐ畔到y(tǒng)目前依然無(wú)法做到全海域信號(hào)覆蓋，也為海洋環(huán)境數(shù)據(jù)鏈路傳輸帶來(lái)了制約。

這種情況下，低軌窄帶衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為打開(kāi)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的新方法。低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供的數(shù)據(jù)通信服務(wù)有著低功耗、低時(shí)延、低成本的先天優(yōu)勢(shì)，是理想的天基監(jiān)測(cè)平臺(tái)。與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)連接的是人與物、物與物，且主要追求的是“廣鏈接”，因此對(duì)速率沒(méi)有過(guò)高要求。由低軌衛(wèi)星構(gòu)建而成的衛(wèi)星星座監(jiān)測(cè)效率更高，監(jiān)測(cè)范圍更大，能夠突破國(guó)土疆域的限制，實(shí)現(xiàn)全天候全海域監(jiān)測(cè)，可以有效解決當(dāng)前我國(guó)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作面臨的難題。

作為我國(guó)首個(gè)低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座，國(guó)電高科建設(shè)運(yùn)營(yíng)的“天啟星座”由覆蓋全球的38顆低軌衛(wèi)星組網(wǎng)和若干地面站而成，具備全面解決70%以上陸地、全部的海洋及天空中物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信覆蓋盲區(qū)問(wèn)題的能力，有效補(bǔ)充海陸空通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)，解決網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。

天啟星座的地面通信終端可在全球各地上傳短報(bào)文信息到天啟衛(wèi)星，經(jīng)衛(wèi)星回傳數(shù)據(jù)到地面站，再經(jīng)大數(shù)據(jù)計(jì)算后推送至客戶平臺(tái)，能夠圍繞海洋污染監(jiān)測(cè)、預(yù)警及應(yīng)急處理等環(huán)節(jié)，通過(guò)通訊衛(wèi)星等方式，獲取海量海洋數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，為我國(guó)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料和數(shù)據(jù)通信應(yīng)用服務(wù)。

作為國(guó)內(nèi)唯一獲得UHF頻段雙向通信資源和增值電信經(jīng)營(yíng)許可證的民營(yíng)企業(yè)，國(guó)電高科天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)能夠完成大規(guī)模、遠(yuǎn)距離傳輸和數(shù)據(jù)管理，具有典型應(yīng)用場(chǎng)景。該平臺(tái)能夠通過(guò)分布式儲(chǔ)存系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，挖掘價(jià)值信息，形成“開(kāi)放共享、數(shù)據(jù)安全”大數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定海域的水位監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)和水量監(jiān)測(cè)，具有信息可視化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作和海洋科學(xué)管理提供強(qiáng)有力的支撐。

9月5日，天啟星座21星-24星搭乘“谷神星一號(hào)”火箭在山東海陽(yáng)發(fā)射升空，與已經(jīng)在軌運(yùn)行的其他17顆低軌衛(wèi)星完成組網(wǎng)，完成對(duì)中低緯度地區(qū)持續(xù)8小時(shí)的連續(xù)覆蓋，平均重訪時(shí)間低于10分鐘，極大提升天啟星座對(duì)中低緯度地區(qū)的覆蓋能力，也使得天啟星座在低軌窄帶物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星領(lǐng)域更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

天啟星座21星-24星成功發(fā)射

未來(lái)，天啟星座還將完成更多衛(wèi)星升空組網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)的連續(xù)覆蓋。無(wú)論在城市、沙漠、海洋、山區(qū)或森林，晴天或是惡劣天氣，天啟星座衛(wèi)星通信基本能不受阻礙，在搶占全球衛(wèi)星頻率軌道資源以及低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略高地具有重要意義。

天啟星座低軌衛(wèi)星發(fā)射圖

借助天啟星座，能在水產(chǎn)品收購(gòu)和市場(chǎng)監(jiān)管、海洋輻射監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮作用。

國(guó)電高科董事長(zhǎng)呂強(qiáng)參觀衛(wèi)星發(fā)射

天啟星座還廣泛應(yīng)用于智慧城市、智慧海洋、漁船通信和應(yīng)急通信、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、浮標(biāo)、鐵塔檢測(cè)、路基邊坡檢測(cè)、石油管線、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、電力、水利和軍事物聯(lián)網(wǎng)、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知等應(yīng)用場(chǎng)景。

例如，當(dāng)前已經(jīng)在軌運(yùn)行的天啟星座08星“平安1號(hào)”衛(wèi)星，就是國(guó)電高科為平安銀行定制開(kāi)發(fā)的一顆金融業(yè)物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星，也是平安“星云物聯(lián)計(jì)劃”天基物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。這一金融物聯(lián)網(wǎng)完成全部組網(wǎng)部署后，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)南北緯18°至54°之間的實(shí)時(shí)覆蓋，還將發(fā)起金融科技對(duì)服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的探索，可以實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控實(shí)物資產(chǎn)數(shù)據(jù)，在電力物聯(lián)網(wǎng)、礦山水文監(jiān)測(cè)、海洋牧場(chǎng)、智能集裝箱、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火、綠色礦山和智慧農(nóng)業(yè)等場(chǎng)景發(fā)揮作用。

而在種植業(yè)領(lǐng)域，目前農(nóng)戶主要采用無(wú)人機(jī)來(lái)巡查監(jiān)控大規(guī)模的種植區(qū)，難以對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量、價(jià)值、長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行精準(zhǔn)的評(píng)估測(cè)算。通過(guò)天啟星座應(yīng)用平臺(tái)，農(nóng)戶可在手機(jī)上實(shí)時(shí)接收到衛(wèi)星發(fā)來(lái)的衛(wèi)星影像，實(shí)時(shí)觀察農(nóng)作物的生長(zhǎng)階段。同時(shí)，埋在種植土壤中的傳感器還能實(shí)時(shí)收集土壤數(shù)據(jù)，分析土壤酸堿度和土壤質(zhì)量，讓農(nóng)戶第一時(shí)間知曉什么時(shí)候該換水、追肥、除蟲(chóng)。通過(guò)“天地一體”的監(jiān)控方式，農(nóng)戶可以比以前更了解自己的農(nóng)田，也可以根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)情況動(dòng)態(tài)調(diào)整種植內(nèi)容，達(dá)到農(nóng)作物產(chǎn)量最大化要求。

同時(shí)，“天啟星座”將憑借其低功耗低成本的優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)衛(wèi)星通信產(chǎn)品向消費(fèi)級(jí)應(yīng)用產(chǎn)品發(fā)展，推進(jìn)空天信息、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、高端制造等領(lǐng)域的創(chuàng)新融合，真正讓衛(wèi)星通信改變普通消費(fèi)者的日常生活。

在消費(fèi)領(lǐng)域，國(guó)電高科經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，推出了手持式輻射智能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通信終端，成為天啟星座在消費(fèi)領(lǐng)域的代表之作。國(guó)電高科的手持式輻射智能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通信終端是目前國(guó)內(nèi)能夠同時(shí)兼容地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)的輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備，其具有功能強(qiáng)大、性能可靠、監(jiān)測(cè)效果精確且易于攜帶的多項(xiàng)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

這款手持式輻射智能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通信終端設(shè)備內(nèi)置天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)收發(fā)模塊和輻射監(jiān)測(cè)模塊，可以在30keV-1.5Mev的能量范圍內(nèi)進(jìn)行輻射測(cè)量。對(duì)于常見(jiàn)的137Cs輻射源，這款手持式輻射智能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通信終端能夠?qū)y(cè)量精度控制在小于+10%的范圍內(nèi)，在同類型產(chǎn)品中也具有極高的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

此外，這款手持式輻射智能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通信終端設(shè)備充量率范圍為0.1uSv/h-10mv/h，能夠快速響應(yīng)輻射情況，在民用領(lǐng)域廣泛適用于各種輻射監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)任務(wù)場(chǎng)景，尤其是在無(wú)路基移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)區(qū)域，這款手持式輻射智能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通信終端設(shè)備可以通過(guò)天啟星座實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通訊，傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的，在戶外惡劣的環(huán)境下依然不影響該設(shè)備的正常使用。

同時(shí)，鑒于該手持式輻射智能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通信終端設(shè)備完備的全天候輻射智能監(jiān)測(cè)能力，由于該終端設(shè)備可支持獲取當(dāng)前采集數(shù)據(jù)的位置，能夠有效解決用戶的定位問(wèn)題，因此其大量適配軍事輻射監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)任務(wù)場(chǎng)景，在沒(méi)有路基移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的環(huán)境下也能通過(guò)天啟星座衛(wèi)星快速傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在水下和陸地核爆炸、核泄漏監(jiān)測(cè)、核潛艇監(jiān)測(cè)、防化兵裝備等領(lǐng)域能夠發(fā)揮不可多得的作用。