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1997-1998年,美国铱星公司发射了66颗用于全球通讯的人造卫星,称为铱星。铱星系统是美国铱星公司委托摩托罗拉公司设计的一种全球性卫星移动通信系统:用户手持电话机,通过卫星可在地球上任何地方拨出和接收电线号与一颗俄罗斯1993年发射、1995年报废的军用卫星宇宙2251号相撞,地点位于西伯利亚上空。铱星系统在2001年接受新注资后起死回生,美国军方是其主要客户,2008年盈利达5400万美元。
这是是美国于1987年提出的第一代卫星移动通信系统,其每颗卫星的质量约670千克,功率1200瓦,结构为三轴稳定式,每颗卫星的信道为3480个,服务寿命为5~8年。铱星运行在780千米的6条轨道上,每条轨道除布星11颗外,另布1至2颗作为备用。铱星于1996年开始试验发射,1998年投入业务,总投资为34亿美元。1998年5月,布星任务全部完成,11月1日,全球通信业务正式开通,提供的用户业务包括移动电话(手机),寻呼和数据传输。
铱星系统由分布在6个轨道的72颗星(其中6颗为备用星)组成。铱星系统提供手机到关口站、关口站到关口站、关口站到系统控制段的管理链路。每个卫星天线 条话音信道,每个卫星最多有两个天线指向同一关口站,因此每个卫星最多提供1920条话音信道。卫星可向地面投射48个点波束,构成直径为4700km的覆盖区。每颗卫星有4条星际链路,速率为 25Mbps,在L频段10.5MHz频带内按FDMA方式划分为12个频带,在此基础上利用TDMA结构,帧长为90ms,每帧支持4个50kbps用户连接。
使用过程:用户使用铱星手机打电话时,该区域上空的卫星先确认使用者的账号和位置,然后自动选择最便宜且最近的路径传送电话讯号;若用户在人烟稀少的地区,电话将直接由卫星层层转达到目的地;若用户在一个地面移动电话系统(GSM或CDMA系统)的邻近区域,控制管理系统则会使用地面移动通信系统的网络传送电话讯号。
为保证信号的全球覆盖范围,初期认为必须设7条卫星轨道,每条轨道均匀分布11颗卫星,由此组成一个完整的卫星系统。由于这些卫星像铱(Ir)原子核外的77个电子绕核一样绕着地球,所以该系统又称为铱星系统,这77颗卫星称为铱星。但后来经过计算,6条轨道即可满足技术方面的要求,因此卫星数减少到66颗,但仍习惯称为铱星移动通信系统。
铱星闪光是值得一观的天象。铱星在700多千米的高空飞行,从地面观察只是一些亮度5、6等的移动小点,因此正常的情况下裸眼不易看到。然而,(第一代)铱星都有三块表面极其光亮的铝天线,它们像镜子一样能将阳光反射到地面而形成几千米宽的光带。
光带扫过的地方,我们会看到铱星很快变亮,最亮时能达-8至-9等,持续几秒钟后很快变暗消失,同时可看到光点有缓慢的、近似南北方向的移动,整一个完整的过程十秒钟左右。由于铱星数量较多,因此观测到铱星闪光的机会也很多,同一地点几乎每一两天都可能见到亮度超过0等的铱星闪光,亮度-7至-8等的也不罕见。因此同其它天文观测相比,观测铱星闪光要容易得多。但是由于第一代铱星存在的日子已经不多了,最近的一两年将是观测铱星闪光的最后时机。
其最大优点是通过卫星间接力实现全球通信,相当于把地面蜂窝网搬到天上,使地面实现无缝隙通讯,并解决了卫星网与地面蜂窝网之间的跨协议漫游,使人类在地球上任何能看到的地方都可以联络。
二是不需要专门的地面接收站,每部电话都可以与卫星连接,这就使地球上人迹罕至的不毛之地、通信落后的边远地区、自然灾害现场的通信都变得畅通无阻。所以说铱星计划开创了个人卫星通信的新时代。
从现代电信系统模块设计的四个维度来看,铱星计划符合市场需求,有着非常强的竞争优势:
铱星系统在卫星通信和移动通信两方面的发展中,实现了大跨度的间断。主要间断点如下:
1.用LEO卫星作中继平台,使接收终端的体积比GEO系统小,从而使手机通信成为可能;
2.多波束技术(每颗星48个点波束)实现了极高的频率复用率,大幅度的提升了系统的通信容量。在相同面积的区域内,铱星系统可提供的线.极地轨道实现了GEO系统没办法做到的极地地区的通信覆盖;
4.LEO卫星使卫星-用户链路的长度较GEO系统大幅度降低(约降低75%)。每一跳的信号传输时延大幅度降低,提高了话音通信的舒适度;
5.星际链路实现了单跳全球通,没有GEO系统多跳通信带来的长时延、大回声等烦恼。
铱星计划于1987年提出,1996年开始试验发射,1998年投入运营。此期间正是全球范围内移动通信市场蒸蒸日上之时,因此整个市场潜藏着大量机会(其它LEO多星卫星通信系统的研究时间都晚于铱星系统,它们大多到2000年以后才投入到正常的使用中)。
铱星系统具有卫星与地面关口站及与控制中心通信的能力,因此它具有向日益火爆的计算机远程网络市场发展的余地,它能成为计算机远程网络的通信子网并与光缆等电话网和数据网相连,从而提供更多通信服务。
铱星系统用户最多时只有5.5万,而据估算它必须发展到50万用户才能赢利。由于巨大的研发费用和系统维护费用,公司背上了沉重的债务负担,整个铱星系统耗资达50多亿美元,每年仅系统维护费就达几亿美元。除了摩托罗拉等企业来提供的投资及发行股票筹到的资金外,铱星公司举借了约30亿美元的债务,每月仅利息费用达4000多万美元。从一开始铱星公司一直在与债权方集团进行债务重组谈判,但双方始终未能达成一致。最终债权方集团于1999年8月13日向纽约联邦法院提出迫使铱星公司破产改组的申请;加上无力支付两天后到期的9000万美元的债券利息,铱星公司被迫于同一天申请破产保护。2000年3月18日, 铱星公司破产。66颗星编织的梦被无情的市场击为粉碎。
,这是导致铱星陨落的最终的原因。贵族产品:公司将产品定位在贵族科技,铱星手机每部高达3000美元,通线亿美元的巨额投资,市场判断失误,加上众多股东的急功近利,造就了这样的一个贵族产品。
平民市场:受众对象的平民化,难以为这一高科技贵族产品提供足够的盈利支撑。投入营业的前两季度在全球只发展了1万用户,使公司前两季度的亏损高达10亿美元。到2000年3月,铱星系统的全球用户只有5.5万人,这与实现赢利所需的50万用户相去甚远。
如果用户想在室内使用铱星电话,必须外设天线或走出去才行,即用户必须在电话天线和卫星之间没有障碍物的地方才能用。这种缺陷降低了灵活度,导致使用极不方便。
摩托罗拉公司的铱星双模式手机重约454克,京瓷公司的铱星单模式和双模式手机均重400克,相比重量不到100克的GSM手机,铱星手机笨重许多。另外每部电话带很多附件,不利于移动通信。
铱星系统与蜂窝电话网络相连且必须适应不一样的区域传输标准,全球各地为了与当地蜂窝电话网络相连,双模式手机要更换适合当地区传输标准的通话卡。(假设一位欧洲用户到美国和日本商务旅行,需买3个通线个地区的传输标准相匹配,而每个卡需约660-900美元)。
从铱星公司正式运营到申请破产保护,半年多的时间累计债务达44亿美元,占投资总额的80%,这是公司破产的导火索,其根本原因是成本过高:总系统的维护费每年需几亿美元。加上摩托罗拉公司CEO过分夸大了铱星项目自身营业活动的现金流量,忽视了过高的债务风险,由此造成整个项目缺少风险投资给予的现金流量支持,导致现金流量不足,最终资不抵债。
铱星公司是由全球15个地区的运营闸口组成的联合体,这种合伙人制度带来了很多问题诸如国际型组织架构使其难以有效管理;铱星电话的销售和服务由各地的闸口具体操作,总部无法向各闸口施压,管理难度太大;公司难以形成统一规划,致使分销渠道不畅等等。
,用户语音终端就达3000至数万美元不等,空间段费用达3~7美元每分钟。太空撞车
铱星公司1997年发射的铱星33号与一颗俄罗斯1993年发射、1995年报废的军用卫星宇宙2251号于2009年2月10日上午11时55分(北京时间11日0时55分)相撞,地点位于西伯利亚上空。这是人类历史上首次卫星相撞事故。
铱星系统在2001年接受新注资后起死回生,美国军方是其主要客户,2008年盈利已达5400万美元。如今铱星公司传输的信息类型五花八门,包括巴西乡村地带被劫持卡车的坐标、太平洋海啸的规模,以及阿拉斯加国际雪橇狗耐久赛上狗拉雪橇的速度等等。“铱星次时代”系统的数据传输速度将是目前的78倍,达到10Mbps。目前最便宜的数据服务套餐基本费每月为20美元,数据传输成本降低至少90%,这鼓励了更多的消费者,开辟了更广阔的市场。
铱星公司公布的对比多个方面数据显示:在轨运行卫星1997年66颗、2014年66颗;数据传输速度1997年128kbps、2014年10000kbps;卫星重量1997年680公斤,2014年454公斤;建造成本1997年50亿美元、2014年27亿美元;每分钟通线美分。铱星计划是一个美丽多舛的故事。昨夜星光灿烂,而今化做一道美丽的流星。如今我们望着时而发出呼唤的第一代铱星,怀念那段向个人卫星通信新时代探索的光辉岁月。