劍指“北斗”叩啟鴻蒙 把衛(wèi)星終端“裝”進(jìn)手機(jī)
軍工資源網(wǎng) 2022年11月08日2020年6月23日9時43分,北斗三號第三十顆衛(wèi)星乘著長征三號乙運(yùn)載火箭從西昌發(fā)射場發(fā)射升空。這是北斗三號衛(wèi)星星座的最后一顆,標(biāo)志著中國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已全面建成開通。
如此強(qiáng)大的導(dǎo)航系統(tǒng),從藍(lán)圖初繪,到圓滿收工,再到服務(wù)全球、造福人類、飛入迅常百姓家,這之間到底經(jīng)歷怎樣的一個曲折歷程? 華為公司在其中,又是怎樣助力這項偉大事業(yè),最終實(shí)現(xiàn)把衛(wèi)星終端“裝”進(jìn)手機(jī)的?
劍指“北斗”,導(dǎo)航系統(tǒng)20年偉大布局
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),能為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)。這項偉業(yè),從設(shè)想到實(shí)現(xiàn),并非一朝一夕,而是經(jīng)歷了長達(dá)20余年千錘百煉,水滴石穿的漫長道路。
早在20世紀(jì)70年代,我國就想建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),提出“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。1994年,我國正式啟動了北斗一號系統(tǒng)的建設(shè)。自2000年至2003年,先后發(fā)射了5顆地球靜止軌道衛(wèi)星,進(jìn)一步增強(qiáng)北斗一號系統(tǒng)的性能。
2004年,我國啟動了北斗二號系統(tǒng)的建設(shè),其并非北斗一號的簡單延伸,而是克服了北斗一號系統(tǒng)的缺點(diǎn),提供海、陸、空全方位的全球?qū)Ш蕉ㄎ环?wù)。
2009年,我國啟動了北斗三號系統(tǒng)的建設(shè),北斗三號系統(tǒng)的建設(shè)速度更加驚人,到2019年12月,僅兩年多的時間,科研人員以平均每個月1.2顆衛(wèi)星的發(fā)射密度,刷新了世界紀(jì)錄。
北斗三號要實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш椒?wù)的目標(biāo),科研人員在信號體制上進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計,攻克了衛(wèi)星使用的高精度銣鐘、氫鐘、銫鐘等時頻技術(shù),增加星鐘自主平穩(wěn)切換和信號完好性監(jiān)測等功能,極大地提高了導(dǎo)航服務(wù)的可靠性,在局部上處于領(lǐng)先水平。
星羅棋布,攻破手機(jī)連接“北斗”的技術(shù)關(guān)鍵
北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),屬于高軌道衛(wèi)星,距地表約3.6萬km飛行。衛(wèi)星“飛”得越高,距離傳輸目標(biāo)越遠(yuǎn),面臨的路徑損耗就越高。再加上手機(jī)本身內(nèi)部空間小、發(fā)射功率小的客觀條件,要將北斗衛(wèi)星消息“裝”進(jìn)口袋,連接大眾智能手機(jī),并非一件易事。如此高難度的技術(shù)要求,將由誰來擔(dān)此重任?
面對高損耗、低功率、低增益三大難題,華為公司秉持著“向上捅破天,向下扎到根”的創(chuàng)新研發(fā)精神,利用新通信協(xié)議、高性能硬件、高增益算法、專用UX設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)層層突破核心難題。
新通信協(xié)議與高性能的硬件的設(shè)計,目的是建立手機(jī)終端與衛(wèi)星之間的聯(lián)系,提高衛(wèi)星通信的性能和效率,減少信號損耗。
為了保證衛(wèi)星通信服務(wù)的精確與可靠,降低衛(wèi)星信號傳輸過程中的噪聲與干擾,華為公司采用高增益算法,提升信號解碼率,讓信號聚焦,減少發(fā)散,從而能夠直達(dá)衛(wèi)星。
最后,通過專有的巡星引導(dǎo)UX,為用戶帶來可視化的使用方式,更加方便用戶操作。讓手機(jī)終端自動尋找衛(wèi)星的位置,幫助用戶建立更穩(wěn)定的連接,進(jìn)而更好地提升信息收發(fā)性能。
有了這些關(guān)鍵技術(shù)的突破,大眾智能手機(jī)連接北斗衛(wèi)星的時代,指日可待!
叩啟鴻蒙,全球第一條北斗衛(wèi)星消息的誕生
為了驗證北斗衛(wèi)星通信功能在各種環(huán)境、不同場景下的可用性,華為的工程師們通過尋星引導(dǎo)向模擬衛(wèi)星發(fā)出信號,利用終端設(shè)備接收信號,建立“測試地面北斗衛(wèi)星信號發(fā)射設(shè)備-北斗衛(wèi)星信號接收設(shè)備-地面通信系統(tǒng)信息處理”整套通信流程。
歷時15個月,終于,在2021年2月25日,成功發(fā)出第一條北斗衛(wèi)星消息:
【北斗衛(wèi)星短消息】星辰大海,縱橫相依。搖搖星光,向你而來。
北到榆林沙漠,南至海南諸島,東抵東海之濱,西達(dá)羌塘草原。踏過萬水千山,測遍海角天涯,暢連九霄,夢想成真。
HUAWEI Mate 50系列作為全球首款大眾智能手機(jī),此前已經(jīng)開啟北斗衛(wèi)星消息的測試驗證,廣受消費(fèi)者喜愛,即使在地面沒有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的時候,也可以用來發(fā)送求救消息。
目前,除了HUAWEI Mate 50系列已經(jīng)接入北斗眾測入口,華為手機(jī)創(chuàng)新科技媒體溝通會上也官宣了HUAWEI Mate Xs 2也將支持北斗衛(wèi)星消息。這意味著華為在業(yè)界率先實(shí)現(xiàn)了讓衛(wèi)星通信進(jìn)入大眾智能手機(jī),具備真正意義上的通信無死角覆蓋的能力。
華為的努力,讓20年磨一劍的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)真正落實(shí)“用之于民”的目標(biāo),也同時解決了國際社會在核心技術(shù)上“卡脖子”的問題,它的成功,不僅將開啟終端衛(wèi)星通信大發(fā)展的序幕,也將成為通信史上值得銘記的一個瞬間。(許言)