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    【智星空间】全球卫星批量制造工厂巡礼
    国内的卫星星座计划也已启动。据不完全统计,国内发射数量在30颗以上的有10余个项目,其中,国字头背景的“鸿雁”星座计划发射300颗卫星,“虹云”星座计划发射156颗卫星等,计划卫星数量达到5000多颗。如此庞大的发射计划,迫使卫星的设计和生产方式必须发生根本变化。卫星需求的增长必然带来生产模式和产业链的变化。

    卫星轨道图
     
    在此背景下,卫星批量化生产是卫星互联网建设的关键,针对我国卫星产能相对不足的现状,卫星工厂模式是满足行业刚需的必然选择。2020年4月,国家发改委将卫星互联网划定为“新基建”信息基础设施之一,商业航天行业发展从“游击战”转为“阵地战”。星座发射计划基本都在距离地球2000公里以内的近地轨道,其卫星体积小、重量轻、在轨服务时间有限,且星座式组网方式可以做到一次性论证和设计,批量生产,卫星的生产周期降至数周甚至天。这些都让商业资本进入卫星生产成为可能。

    欧美卫星工厂

    OneWeb卫星批量制造工厂
    2019年7月22日,OneWeb(一网)卫星公司(空客与一网合资成立的公司)正式启用全球首个先进卫星批量制造工厂,美国商务部部长Wibur Ross、联邦通信委员会主席Ajit Pai、负责经贸事务的副国务卿Manisha Singh、国会议员Rick Scott等政府高官以及部门业界高层代表参加了启动仪式。该工厂位于弗罗里达州的太空海岸(Space Coast),临近NASA肯尼迪中心,占地约15亩,包括生产区、检测区、装配区等。

     
     
    工厂目前有两条生产线,每条生产线每天可制造1颗卫星。该工厂开创了利用自动生产、组装流水线进行大规模、低成本卫星生产的全球先例。传统卫星是定制化生产,单星成本通常高达数千万美元,生产周期超过一年。一网卫星公司的新工厂采用工业级大规模生产技术,大大缩短卫星制造时间,生产成本可降至传统卫星的1/50。该工厂将首先用于生产“一网”星座的低轨通信卫星,单星重量约为150千克,可搭载60千克有效载荷,设计寿命在500公里的轨道上超过7年,在1200公里的轨道上超过5年。
     

    “一网”星座计划初期部署650颗卫星,后续将扩展至1980颗,计划2021年完成,提供全球覆盖的网络连接。这对卫星生产提出了很高要求,每月需要生产几十颗卫星。弗罗里达新工厂将承担其中大部分生产任务,此外还将承接来自其他运营商或客户的卫星制造业务。该工厂对弗罗里达太空海岸航天经济的恢复也有重要意义,工厂将提供250个直接岗位以及供应链上下游近3000个间接岗位,还将带动周边产业的发展。2011年NASA“航天飞机计划”的终止导致太空海岸数千人失业,此次一网工厂的设立有望恢复这里欣欣向荣的航天工业园区景象。

    SpaceX星链卫星工厂
    自从SpaceX于2019年5月首次披露其激进的扁平卫星设计、堆叠方法和部署机制以来,该公司已经以令人难以置信的速度成功发射了300颗卫星,其中约290颗按预期设计运行。SpaceX目前在华盛顿雷德蒙德的工厂,每月最少能建造120颗星链卫星,具有频谱高效的相控阵天线和安全的太空运行能力。并且,在今年年底之前,SpaceX还将执行5-8次发射任务。这意味着,今年结束后,SpaceX在太空部署的卫星,或将让美国在轨卫星数直接翻番。

    640-(1)
     
    这意味着星链已经成为历史上最大的卫星互联网,在卫星数量上碾压第二大卫星网络(150颗卫星)。也许更重要的是,虽然星链网络刚刚推出9个月,但其目前在轨道上的卫星质量已经超过75吨。
    640-(2)
    尽管SpaceX的卫星互联网规模已经令人敬畏,但该公司星链卫星工厂的生产效率更让人惊叹,以至于现在已经远远超过发射速度。

    波音公司的卫星批量化制造工厂
    波音的卫星工厂位于洛杉矶国际机场附近的工业区,长期以来一直是美国航空和航天工业的中心。2000年波音公司收购休斯的太空业务时,将该工厂收入囊中。如今,波音卫星系统公司(Boeing Satellite Systems)是全球最大的卫星制造商之一,隶属于国防、空间和安全部门。今年上半年,该部门为波音创造了140亿美元的销售额,占总收入的43%以上。
     
     
    波音在快速增长的航天领域面临着激烈竞争。随着宽带互联网服务需求增加,埃隆·马斯克的SpaceX等新贵纷纷发射重量更轻、更精简、技术也更先进的卫星。大量资金史无前例地投入到“太空科技”领域,去年以太空业务为主的初创公司筹集资金超过70亿美元。波音的关键战场是位于洛杉矶国际机场附近100万平方英尺(约92903.04平方米)的巨大卫星工厂。主厂房就像巨大的白色盒子,30多米高的天花板上明亮的荧光灯散发着光芒。波音团队正在为公司最大的商业客户之一、位于卢森堡的卫星运营商SES研发最先进的卫星。波音从20世纪90年代初就开始为SES制造卫星,当时卫星部门仍然属于休斯航天通信公司(Hughes Space and Communications)。现在波音和SES合作开发了11颗通信卫星组成的星座,运行高度为中轨道,距离地球大约5000英里(约8046.72千米)。该星座称为O3bmPower,目标是为云计算提供商、电信公司、航运公司、邮轮和航空公司等客户提供宽带互联网和数据连接。

     
    新卫星将更新SES运营的星座,原本的20颗卫星由波音竞争对手泰雷兹阿莱尼亚宇航公司(Thales Alenia Space)制造,8年前发射。至于第二代卫星,波音要帮助SES提升原有网络的能力,方法是设计一组体积较小、运行更快更灵活的卫星,新型O3b mPower卫星尺寸仅为前代一半,数据容量则增加到10倍多。最初的O3b卫星配备了多达10个模拟“宽波束”,类似于将信号发射到地球的小型卫星天线。新版本完全实现数字化,可操纵波束多达5000个,能够更精确地重定向和调整,显著提高了为SES客户提供服务的速度、范围和精度。
     
     
     
    国内卫星工厂
    智星空间商业卫星智能工厂
    智星空间专注于商业雷达卫星产业闭环,因此卫星工厂的建设落成并投入运营始终是公司未来发展的战略重点,该项目也得到陕西省铜川市政府及航天产业合作商的鼎力支持。面对低成本、短周期商业雷达卫星对AIT研制提出的新要求,智星空间探索研究卫星数字化自动生产新模式,开展卫星自动装配、在线检测、智能管控等技术研究,建设面向模块化设计卫星的载荷装portant; overflow-wrap: break-word !important;">配单元、控制系统装配单元、推进系统装配单元、太阳翼装配单元、整星总装测试单元以及生产线支持与智能管控单元,构建一条低成本商业卫星脉动式智能生产线,实现卫星研制过程中物料管控、装配执行、信息采集以及专项测试的高度自动化和智能化,大幅提升卫星总装研制能力和研制效率,实现年出厂50kg-800kg级卫星200颗以上的AIT能力。

    工厂图

    目前,智星卫星工厂土建基础建设工作已全部完成,正处于AIT实施区域装修及生产线建设阶段,厂房整体建筑面积12000平方米,AIT洁净生产区面积6400平方米,配套力学试验、热学试验、EMC试验等试验设备,是我国西北地区首个具备卫星整装集成测试能力的卫星工厂。相信工厂投产之后将在完成公司首期12颗合成孔径雷达卫星批量研制任务的基础上,持续有效的满足我国日益增长的商业卫星产能需求。

    工厂图11
     
    →吉利卫星智能AIT中心
    2020年3月3日,吉利卫星项目在台州开工,这是国内首个脉动式模块化卫星智能AIT(总装集成测试)中心。吉利卫星规划建设卫星研发中心、部组件智造中心、测控中心、云计算大数据平台等设施,借鉴汽车行业先进的总装工艺,打造模块化、柔性化、智能化制造工厂,可以灵活满足不同型号规格的卫星总装与测试,年产卫星可达500颗以上。
     

     
    日前,位于上合示范区的吉利卫星互联网项目已进入主体施工阶段,预计今年11月份主体封顶,2022年年底可建成启用。该项目由吉利科技集团旗下浙江时空道宇有限公司投资兴建,项目主要布局建设全球卫星星座业务总部、全球卫星星座测运控中心、智慧物流应用基地、智慧海洋应用基地、AI数据运营中心、终端模组设计研发中心等,打造世界领先的天地一体化卫星互联网示范项目。预计2022年12月建成启用,计划发射72颗卫星,将覆盖上合组织国家和‘一带一路’沿线国家,进而覆盖全球。

     
    银河航天卫星智能制造工厂
    银河航天不断探索低成本卫星批产可行路径,持续构建卫星商业化供应链体系,已在西安建成年产30套的卫星载荷批产示范线;即将于2021年第一季度在上海建成年产30颗的卫星总装批产示范线;正在南通建设年产百颗卫星的智能制造工厂,计划2021年底投入使用,并计划后续向年产500颗产能迈进。
     
    银河航天

    银河航天卫星智能超级工厂又在南通落地,将充分发挥“航天+互联网”优势,助力产业链上下游企业共同构建全新的卫星互联网产业生态,带动长三角地区航天、通信、互联网等产业深度融合发展,提高中国卫星互联网产业在全球的竞争力,助力我国卫星互联网建设。
     

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