【文/观察者网专栏作者 陈蓝】

11月10日，中国电信宣布将引入天启低轨卫星星座，和华为手机使用的高轨天通星座一起为消费市场提供移动终端直连卫星的服务。在今年8月末，一夜之间，华为Mate60 Pro手机让手机卫星通信变得家喻户晓，关注度陡然上升。这个新闻只是最近几个月频频出现的手机“捅破天”的新闻中最新的一条。

罗马不是一天建成的，手机卫星通信当然也不是一夜间从天上掉下来的。移动卫星通信已经过40多年的发展，普通手机直连卫星只是实现梦想的最后一程，难度最大、门槛最高，但通过几代人的不懈努力，现在终成现实。

接下来，我们就对移动卫星通信的发展做一个全面的回顾和展望，了解一下罗马是怎样建成的。希望能从更广的视野和更高的高度，去理解这一系列事件的历史意义。

卫星通信：从科幻到现实

人类长久以来一直有一个梦想，就是地球上任何一个人，在世界任何一个角落，用一台轻便的手持设备，就能随时随地和世界上另一个角落的另一个人进行通话。上个世纪，美、中、苏的科学幻想作品中都出现过这样的场景（下图）。

上世纪移动通信幻想作品（图源：互联网）

今天，地球上几乎所有人都有手机（爱立信统计，2023年二季度全球手机用户数83亿，超过80亿地球人口），可以随时随地呼叫另一个拥有手机的人。在没有手机信号的野外和海洋，人们可以用专用的卫星手机进行通话，用便携设备上网。不知其数的飞机、船舶、车辆和其他移动设备接入了卫星物联网。

华为Mate 60 Pro手机的横空出世，则开启了将卫星电话普及到每一个人的历史进程。相信用不了多少年，人人都将获得直连卫星的能力，上述梦想将完全实现。

那么，这一切是从哪里开始的呢？

卫星通信的概念最早由著名科幻作家阿瑟·克拉克于1945年提出。他设想通过三颗位于3.6万公里高的地球同步轨道、电磁波覆盖全球的卫星来实现信号中继。

1960年，美国发射世界上第一颗无源（被动）通信卫星“回声一号”。这是一颗直径30米的气球卫星，通过反射电磁波实现信号的远距离传输。1962年，有源通信卫星“电星一号”发射并成功进行了电视转播实验。1963年，第一颗地球同步轨道通信卫星“辛康二号”成功入轨。1964年，“辛康三号”商业通信卫星成功转播了东京奥运会。

此后，国际通信卫星组织（Intelsat）和各大商业卫星公司的实用型同步通信卫星陆续发射。世界进入卫星通信时代，克拉克的设想基本得以实现。

回声一号（图源：NASA）

电星一号（图源：NASA）

这些同步通信卫星都需要地面上庞大的抛物面天线来实现信号的收发，大多用于远程通信干线上，尤其是跨洋干线上。随着技术进步，天线尺寸不断缩小。VSAT（甚小口径卫星终端站）系统天线可小至1-2米，尤其适合偏远地区接入和专用网（如证券系统）。上世纪末出现的电视直播卫星则可以直接广播信号到个人终端，天线直径小至0.3米。

不过，这和随时随地通信的目标仍有很大差距。无论是历经百多年建设的有线通信网络，还是最近三十年发展迅猛的手机移动通信网络，都只能覆盖占地球表面小部分的有人区域，大片海洋、森林和荒漠仍是信号空白。移动卫星通信有着广泛需求，比如航空、航海、渔业、林业、畜牧、勘探、考古、科考、救灾、探险旅游等等。

为了实现移动卫星通信这个梦想，人类大概用了40年。

单向广播：细分市场的突破

历史上最早尝试卫星移动通信的应用领域是应急报警。1979年，由前苏联和西方（加拿大、法国、美国）开发的两个系统合并成为全球性卫星搜救系统COSPAS-SARSAT（可简称SAR系统）。它是一种单向通信系统，终端（信标）分为个人、航空器、船舶三种，由人工或者由遇险时的撞击、水浸自动触发报警广播。搭载于数十颗低、中、高轨卫星上的SAR搜救载荷收到报警后进行定位并转发信号至就近地面站，再通知搜救机构实施救援。

中低轨SAR载荷可通过多普勒原理实现信标定位。早期使用121.5/243Mhz模拟信号，定位精度20公里，已被淘汰；后期406Mhz数字信号定位精度达3公里。高轨无法实现多普勒定位，需要信标自主GPS定位并广播位置信息。

1982年6月29日，首颗携带低轨搜救载荷的宇宙1383号卫星在苏联成功发射。发射仅仅40天后，卫星就收到一架失事的加拿大搜救飞机发出的求救信号。根据卫星定位指引，搜救队在第二天救出了三名遇险者。截至2021年底，这个系统已经接受17663次求救，拯救了57413名遇险人员。

各种SAR个人终端/信标（PLB）（图源：互联网）

中国于1992年加入COSPAS-SARSAT组织。此后建设的中国任务控制中心（北京地面站）于1998年通过入网测试后投入使用。2022年11月，中国与COSPAS-SARSAT四个理事国签署协议，北斗系统正式加入国际中轨卫星搜救系统。北斗三号6颗中轨卫星上安装的搜救载荷将和GPS、Glonass及伽利略卫星上的SAR载荷共同为全球用户提供服务。

进入新世纪，铱星（Iridium）、全球星（GlobalStar）和海事星（Inmarsat）等均推出了商业卫星搜救服务。它们的卫星能接收便携式搜救终端发送的单向应急信号。2022年9月，苹果公司发布iPhone 14，依托全球星系统实现了卫星SOS求救功能。它仅次于稍早发布的华为Mate 50，是世界上第二款支持卫星通信的普通手机。

据称，谷歌在安卓14中也增加了单向SOS短信功能，猜测它的Pixel手机和三星Galaxy手机将是首批支持卫星通信的安卓手机。不过，无论是苹果，还是谷歌三星，单向短信已经无法引起用户和市场的兴趣，更谈不上惊艳了。