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中国为什么不需要“星链”?

中国为什么不需要“星链”?

科技

今天和大家随便聊聊哈。
最近缅甸电诈的事情,很多人都在关注,或许有人注意到了一个细节:果敢同盟军使用了华为mate 60 pro手机。

他们为什么要使用华为mate 60 pro手机?

难道只是为了“显摆”?

当然不是!

他们之所以用华为mate 60 pro手机是因为它有一个普通人用不到,但在特殊情况下却异常重要的功能,卫星通话功能——华为通过北斗卫星把信号跟手机连接起来,可以发信息和打电话。

华为集团前党委副书记朱士尧就曾骄傲的说道:华为第一次通过北斗卫星把信号跟手机链接起来,可以发信息和打电话了。到现在,没有任何一个世界级的手机厂有这项技术。我觉得,此时此刻,任何一个中国人,没有任何理由嘲笑华为的“遥遥领先”。

试想,在茫茫大海上、在荒凉沙漠上、在绝顶山巅……在那些没有信号的地方,你如何通过手机和别人联系?

试想,在战争时期,如果敌方攻击了你的通讯设施,你的手机没有信号了,怎么办?

比如,俄乌战争、巴以战争过程中,通讯设施经常被炸,如果没有手机这个最快捷的联系工具,那么你就极有可能陷入被动之中。

这个时候,卫星通话功能就显得异常的重要了,而华为手机的”卫星通话“功能不仅仅极大的弥补了这些缺陷,而且会对马斯克的星链产生一定的冲击

我们先简单的给大家说说星链的工作原理。

如果你在地面上用力扔一块石头,石头有一个速度,会落在A点;如果你再用力点,石头的速度就会更大些,会落在B点;再加点力量,石头的速度就会又大些,会落在C点……用的力量越大,石头的速度就越快,落点也就越远。

当你用的力量足够大,石头的速度也非常快,那么这个石头就可能会绕着地球旋转。这就是卫星能够围绕地球旋转的最初设想。

科学家经过计算,物体想要绕地球飞行作圆周运动的最小速度必须要达到7.9公里/秒。这个速度也被称为“第一宇宙速度”。

但是,大家也知道,地球附近是有大气层的,物体飞行受到空气的阻力非常大,如果你想要让物体持续做绕地飞行就必须不断地给它提供动力,否则它的速度就会不断降低,最终达不到第一宇宙速度,会再次落到地球上。

1959年,美国曾发射了一颗卫星,距地球最低点是112公里,这颗卫星发射的很成功,但是上去围绕地球转了一圈后就掉下来了。

为什么?

就是因为它受到空气阻力的影响,没有真正脱离无阻力飞行的环境,所以就掉下来了。

如何才能让卫星不掉下来?

严格说必须把卫星运行轨道选择在150公里以上的空间,它才不会掉下来,因为那个空间的空气阻力非常小。

卫星的高度不一样,速度和信息传播的范围是不一样的。

按照卫星轨道的高度不同,可以将其划分为三种类型:

1、200~2000公里的轨道称之为低轨道;

2、2000~20000公里的轨道称之为中轨道;

3、20000公里以上的轨道称之为高轨道。

马斯克的星链上的卫星采取的是低轨道,距地面平均高度在500公里左右。

卫星离地面越近,所需要的速度就越快,信息传播的范围就越小,这导致了两个不好的后果:

第一,星链需要发射很多卫星;

大家看下面一个图:低轨卫星离地面非常近,所以能接受到卫星的信号范围就非常小。相反,高轨卫星离地面很远,所以能接收到卫星信号范围就非常大。

由于马斯克发射的卫星离地面非常近,所以卫星覆盖的范围就非常小。如果想把这个地球都覆盖,那么就需要发射数量极其庞大的卫星。

根据计算,如果马斯克想要将卫星的信号覆盖地球上的绝大部分地区,那么需要发射42000颗卫星。

很显然,这个数量是非常庞大的,成本也是非常高的。

目前马斯克才发射了4000多颗的卫星,仅为计划的十分之一。

第二,星链中的卫星速度非常快,所以对卫星的操控要求异常高。

根据公式:

得出:半径越小,线速度越大,角速度也变大(简单理解为速度就行)!

所以,不同轨道卫星的线速度和角速度是:低轨道>中轨道>高轨道。

由于马斯克发射的卫星离地面非常近,所以卫星的速度就非常快。

上面我们给大家说过,卫星离地面越近,能接受到的信号范围就越小。现在卫星的速度却非常快,这意味着什么?

你刚看到一颗卫星,但是一眨眼就飞走了——星链的低轨道卫星,从用户终端的角度看,从地平线上出现到过顶,然后在另一侧地平线上消失,总共时间不到10分钟。

所以,如果你想要接收到完整的信号就必须要求做到:当一颗卫星飞走了,紧接着必须要有另外一颗卫星来接替前一颗卫星。

一颗卫星飞走了,另一颗接替它……如此,数量众多的卫星不停的接力,这就形成了一个“链条”,这就是“星链”的真正含义。

星链划过夜空的画面

毫无疑问,这对卫星的操控要求是非常高的。

星链系统中一颗卫星真正能提供服务的时间也就在5~6分钟左右,因此必须有多颗卫星接力为用户服务,如果是卫星切换的时候出了问题,那么速率大幅下降(每隔五六分钟出现一次),而且还会伴随着丢包。

马斯克为什么要发展星链技术?

在中国,我们几乎感受不到没有信号的影响。但是,不是所有国家都有中国这么完善的通讯系统的,很多国家的很多地区都是没有信号的。那些没有足够信号覆盖的国家或地区怎么办?

这个时候,星链的作用就开始显示出来了,没有信号,那么就用马斯克的星链——目前,星链技术已经达到了4G的水平,可以实现智能设备的上网、通话。

根据一位在美国加州Grass Valley星链用户公布了测速结果,他在7天之内每15分钟跑一次测速,结果发现最高速率接近299Mbps的峰值,最低速率仅1.23Mbps,平均下行速率为137Mbps。

但是,从测试数据看,星链的速率变化是非常大的,这说明星链在卫星切换服务上还是存在问题的——当一颗卫星飞离服务区的时候,另一颗卫星没有跟上,就会导致网速下降比较快。

目前来看,星链的应用效果还是不错的,虽然马斯克发射的卫星数量还远不足以覆盖全球。但是,星链还是有其优点的。

主要优点有两个:

第一,在一些没有信号的地方,使用星链是一个非常不错的选择;

目前,星链的速度基本达到了4G水平,对于绝大多数应用来说,这个速度已经足够用了。

第二,在战争时期,当地面通讯系统被破坏的时候,使用星链可以保持重要的通讯。

比如,在俄乌战争期间,战争前线面对俄军的轰炸和屏蔽,乌军的通讯几乎完全依靠马斯克的星链。

但是,星链并非是没有缺点的。相反,星链的缺点是非常多的。

对于普通用户来说,使用星链的最大问题就是:贵。

首先,你必须购买一套星链设备来接收卫星信号,这个费用大概在200美元以上,也就是1400人民币。

星链卫星互联网地面接收装置

其次,你使用星链宽带的最低费用120美元/月,一年就是1500美元左右,也就是10000人民币左右。

这个真不是一般人能用得起的。

如果有特殊的用途,这个费用就高得离谱了。

比如,在俄乌战争的过程中,星链为了支持乌克兰,就必须从其它地方大量调动卫星飞过交战区域星链发射的卫数量不足,费用就非常高——乌克兰仅仅使用千套的星链设备,每年需要支付的费用就高达4亿美元。

另外,前面我们也说过,星链采取的是低轨卫星,卫星距离地面的平均高度为500公里左右,这个高度很容易就被反卫星武器给击落了,普通的弹道导弹就能达到这个射程。

在俄乌战争过程中,乌克兰军队使用星链进行通讯和指挥无人机作战,俄罗斯就曾威胁可能要攻击星链。

相反,无论是美国的GPS,还是中国的北斗,它们的卫星距地面都异常高——北斗卫星高度为2.13-2.15万千米,GPS卫星平均轨道高度2.02万千米——这个高度,你必须要使用洲际弹道导弹才有可能击落。

星链还有第三个缺点:它无法替代5G。

对于我们普通人来说,4G就足够用了。但是,未来的世界是5G,甚至6G的时代,因为只有达到5G或6G才能实现一些重要领域的“互联”。但是,星链是无法代5G的。

为什么?

因为多数星链卫星的高度是1150公里,信号从地面发出到再返回差不多2300公里,仅光速时延就高达7毫秒,如果再加上信号落地的处理时间,那么延迟可能会达到20毫秒以上,这么高的时延完全满足不了1毫秒的5G端口时延指标。所以,星链很难大规模应用于无人驾驶、远程手术、工业互联网等,也就无法满足5G产业升级的要求。

所以,星链的作用远没有一些人想象的那么大,也永远不可能替代5G,更不要说6G了。

马斯克之所以发展星链项目这样的技术,主要是由美国特定国情决定的——美国人口密度低,在人口密度低的地方铺设光纤投入产出比太低。

简单的来说,星链的主要目标市场是美国,目的是用来解决美国人口密度低的地区的互联网接入。

总结下,星链最大的问题有三个:

第一,太昂贵;

第二,星链卫星容易被击落;

第三,无法替代5G。

更多的时候,一些人使用星链,仅仅只是为了它的卫星通话功能。

但是,现在华为手机拥有了卫星通话功能以后,那么星链的卫星通话功能就被极大的削弱了——使用星链必须使用专门的设备,而华为什么都不需要,可以直接使用手机拨打卫星电话。

想想,缅甸同盟军在对“四大家族”的战争中,军方领导使用华为手机的卫星通话功能进行指挥,哪怕“四大家族”在缅甸政府的暗中帮助下切断通讯系统也不会影响到他们的行动。

试想,如果在巴以战争的过程中,哈马斯所有成员都使用华为手机的卫星通话功能,那么就算以色列炸掉加沙地区所有的通讯设施,也无法让哈马斯变成“瞎子”。

……

另外,使用华为手机卫星通话功能,还能有效避免被美国监听——华为Mate 60手机使用的卫星信号是经过加密和认证的,只有经过授权的用户才能使用,这样可以保证通话的安全和私密性,不会被任何第三方监听或干扰。

今年9月份,委内瑞拉总统在访问中国期间就向媒体透露,他现在使用的正是华为手机,他说道:“我有一部华为手机,用起来非常棒。这款手机非常好,美国佬们窃听不了。”

中国为什么不需要星链?

因为中国是这个世界上通讯系统最完善的国家,没有之一。4G就不用说了,中国占据绝对优势。现在已经开始逐步进入5G时代,中国的5G也非常强大——截至2023年9月底,中国累计建成5G基站318.9万个,全球占比超过了60%。

世界正在进入5G时代,星链无法替代5G,我们还要“星链”做什么?

星链,也远没有一些人吹的那么玄乎!

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