通信,拉近世界的距离!
您的位置:首页 >资讯 >5G\6G动态 >5G >查看资讯

邬江兴:VLEO超低轨成地球空间最后战略资源层,中国仅剩五年窗口期

移动通信网 云坪

9月13日,在浦江创新论坛-太空算力产业生态论坛上,中国工程院院士邬江兴提出,VLEO(Very Low Earth Orbit,超低轨道)是地球空间最后一片战略新资源层。所谓超低轨道,通常指距地面300公里以下的轨道空间,介于传统低轨星座(500-1200公里)与临近空间之间。与中低轨道相比,超低轨道在对地观测分辨率、通信时延、发射成本等方面具备天然优势:轨道高度每降低一半,同等载荷的对地观测分辨率理论上可提升一倍,通信单程时延可缩短至1毫秒以内。邬江兴特别强调,2026年至2030年是中国换道发展的关键窗口期,仅有五年时间,必须实现从技术试验到规模化应用的完整跨越。如若错失这一机遇,轨道位置、频谱资源与国际标准将被其他航天强国抢先占据,中国将在这一新兴空间资源竞争中陷入被动跟跑的不利格局。目前,国际上超低轨尚处于技术验证早期阶段,尚未形成垄断性格局,这为中国提供了难得的换道超车机会。

【关键数据】

[1] 2026-2030年换道发展关键窗口期(5年)

[2] 超低轨道高度300公里以下

[3] 超低轨对地观测分辨率可达0.1米级

[4] 星地链路时延较传统低轨降低约50%,单程时延低于1毫秒

[5] 电推进比冲要求3000秒以上,推进剂占整星重量15%-20%


超低轨道的技术价值源于其独特的物理特性。在160-300公里的轨道高度上,对地观测的几何分辨率可达0.1米级甚至亚分米级,相当于把遥感卫星的“眼睛”从低轨拉近了一半以上距离;通信方面,星地链路时延较传统低轨卫星降低约50%,配合激光星间链路可构建时延低于10毫秒的天地一体化网络。但超低轨也面临严峻的工程挑战:该高度残余大气密度比500公里轨道高出约两个数量级,卫星轨道衰减速度可达每天数十米至数百米,必须依靠电推进系统进行持续的轨道维持,一般每颗卫星需要配备推力在毫牛级的氪或氩工质电推进器。同时,原子氧侵蚀和稀薄大气阻力要求卫星采用特殊防护材料与气动构型设计。这些技术门槛恰恰构成了竞争壁垒——谁能率先攻克低成本电推进、长寿命原子氧防护和批量星座组网技术,谁就能率先实现超低轨资源的规模化利用。

从竞争格局看,超低轨已成为大国航天博弈的新焦点。美国方面,美国国防部高级研究计划局(DARPA)推进的“.otley”空气动力机动飞行器项目和空客的“Atlantis”超低轨卫星平台已开展多次在轨验证;欧洲航天局启动了“Skims”任务,目标是在250公里高度实现长期在轨运行。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的超低轨技术试验卫星SLATS在180-250公里高度完成了电推进轨道维持验证。国内方面,中国航天科技集团、航天科工集团均已启动超低轨星座计划,其中航天科工提出的天空地一体化超低轨星座规划目标为数百颗规模。市场层面,超低轨卫星产业链潜在规模巨大:单颗超低轨小卫星制造成本已降至数百万美元级别,若按300颗规模的组网计算,仅卫星制造环节即可带动百亿元级市场,加上运载发射、地面终端和数据处理,整体市场规模可达数千亿元。

超低轨产业的兴起将对上下游产业链产生深刻重塑。上游环节,电推进系统需求将呈爆发式增长——传统低轨卫星中电推进渗透率约30%,而超低轨卫星推进系统为100%配置且需更高比冲(3000秒以上),这将直接拉动霍尔推进器、离子推进器产能扩张。上游材料方面,抗原子氧涂层、耐空间等离子体侵蚀的复合材料需求将快速增长。中游制造环节,超低轨卫星需采用高度集成设计,单星重量预计控制在200-500公斤区间,批量化生产要求卫星制造从“工匠模式”转向“流水线模式”,单星生产周期需从目前的12个月以上压缩至3个月以内。下游方面,0.1米级分辨率的遥感数据和低时延通信服务将服务于精准农业、城市治理、应急救灾等场景。成本结构上,超低轨卫星的推进剂占比可达整星重量的15%-20%,远高于传统低轨卫星的5%-8%,这是其全寿命周期成本的关键变量。

商业化落地方面,超低轨应用已在多个方向展开验证。遥感领域,超低轨SAR卫星可实现亚米级全天候成像,单景覆盖成本较传统低轨卫星降低约40%;通信领域,超低轨可作为6G天地一体化网络的接入层,与5G-A地面网络形成互补,支撑手机直连卫星业务的规模化商用。国内已有商业航天企业开始布局:银河航天等公司披露了面向超低轨的可重构卫星平台研发计划;航天科工的二院在2023年已完成超低轨卫星的首次技术验证发射。国际市场上,美国公司在2024年前后密集发射超低轨试验星,加速抢占轨道资源。值得关注的是,轨道资源具有排他性,国际电信联盟的频轨申报遵循“先登先占”原则,300公里以下的轨道位置和配套频谱同样面临被抢占风险,这正是邬江兴院士强调“五年窗口期”的现实依据。

产业趋势层面,超低轨与太空算力的结合正在成为新方向,本次论坛以“太空算力产业生态”为主题本身就传递出明确信号。卫星在轨数据处理可将遥感数据下传量压缩90%以上,将“数据在天上算、结果回地面”变为现实,而超低轨的低时延优势使其成为天基算力网络的理想节点层。企业动向方面,国内外头部企业均在加速卡位:SpaceX的星链已部署超过6000颗卫星并开始试验更低轨道部署;中国星网的GW星座和上海垣信的千帆星座已进入组网发射阶段,累计发射卫星超过百颗。邬江兴院士的判断为产业界敲响了时间警钟:五年之内,中国需要完成超低轨卫星的关键技术攻关、批量制造能力建设和国际标准话语权布局,任何一环的迟滞都可能导致战略资源的永久性损失。超低轨竞争的大幕已经拉开,留给换道者的时间并不多。

微信扫描分享本文到朋友圈
扫码关注5G通信官方公众号,免费领取以下5G精品资料
5G通信公众号
  • 1、回复“YD5GAI”免费领取《中国移动:5G网络AI应用典型场景技术解决方案白皮书》
  • 2、回复“5G6G”免费领取《5G_6G毫米波测试技术白皮书-2022_03-21》
  • 3、回复“YD6G”免费领取《中国移动:6G至简无线接入网白皮书》
  • 4、回复“LTBPS”免费领取《《中国联通5G终端白皮书》》
  • 5、回复“ZGDX”免费领取《中国电信5GNTN技术白皮书》
  • 6、回复“TXSB”免费领取《通信设备安装工程施工工艺图解》
  • 7、回复“YDSL”免费领取《中国移动算力并网白皮书》
  • 8、回复“5GX3”免费领取《R1623501-g605G的系统架构1》
  • 本周热点本月热点
    通信人才网

    最热通信招聘

    更多