机载卫星通信，到底是一种什么样的技术？

的宽带卫星通信关口站和终端小站技术，支撑数十万套用户终端的高吞吐量通信需求。能有效的解决卫星链路带宽成本和容量问题。

HTS应用高水平的频率复用和点波束技术，实现卫星容量的倍增，初期应用于Ka卫星，Ka卫星技术直接采用了HTS技术，一方面频率资源大大增加了，另一方面HTS技术应用，才使得Ka卫星容量数十倍于传统Ku卫星。后在Ku卫星上亦开始逐渐推广HTS技术。

现有Ku卫星通信系统均为大波束传统卫星，升级支持Ku HTS卫星，需在后续Ku卫星更替时采用Ku HTS卫星替换原有传统卫星方能实现，同时现有机载卫星通信终端设备，同步需要进行软硬件升级方能支持，如调制解调器更换等。针对机载卫星通信终端而言，HTS技术引入更多的波束切换性能要求，Ku HTS效果究竟如何为未可知，仍需试验验证。

机载卫星天线的几种形态

机载Ku/Ka卫星天线随着技术发展，有机械式、机械分段阵列天线、相控阵天线等多种天线形态。

机械式Ku/Ka天线，如松下航电、Aerosat、Tcom、ROW44等天线均采用机械式卫星天线，依靠水平、垂直机械伺服系统实现天线精准对星。如下图所示：

由于机械式卫星天线，使用了马达等机械部件，设备可靠性相比存电子部件大大降低，同时在接近赤道地区由于机械式天线对星波形畸变，导致邻星干扰增加，往往通过降低发射功率方式，确保干扰水平可控，速率也大打折扣。

2Ku使用的是机械分段阵列天线。这些天线使用了新一代的机载天线设计。与物理指向目标卫星不同，这些天线可以通过机械旋转一系列具有共振特性的内部板，在所需方向上创造光束。相比机械式卫星天线，在水平面上仍存在马达，但在垂直面上，不再采用机械方式，而采用电子调整方式，降低了天线厚度，使得天线雷达罩迎风面更小，气流特性更好，相比传统机械式雷达罩更省油，同时由于电子调整，在赤道等低纬度地区，天线辐射图可以更加精准，邻星干扰可控，同时由于发射、接收天线分开，使得2Ku速率相比传统机械式更高，基本达到了翻倍的能力。

虽然GoGo的2Ku技术有了很大进步，但在水平面仍然使用机械调整方式，更加先进的相控阵天线技术也逐步由实验室进入商用。

在军事领域，PAA相控阵天线技术在军事领域已经开始应用，可以预见PAA相控阵天线很快也会在民航领域商用。PAA相控阵天线，不再有任何机械部件，天线更薄，可靠性更高，天线不再需要安装在雷达罩下，天线甚至可以安装在机翼上，天线改装及燃油经济性方面将大大提升。

当前国内试验的Ku天线均为机械式，2016年美国GoGo将大力推广2Ku机械分段阵列天线，预计3-5年后，商用的航空PAA相控阵天线也将出现，可以预见未来飞机机载卫星天线将随着技术发展，呈现越来越小型化，更加扁平，安装更加灵活，更加节省燃油消耗。

机载卫星通信系统构成

机载卫星通信系统由三部分组成，分别是空间段、地面段、以及机载段。

空间段，顾名思义，指的是通信卫星，主要指卫星转发器。目前覆盖我国传统Ku卫星的只有中星6A、10、11、12，亚洲5、6、7，亚太5、6、7、9等几颗可用卫星，由于Ku转发器资源利用率高（高于70%）可用于机载业务Ku转发器的资源十分有限。覆盖亚太地区IPSTAR（泰星）是Ku HTS卫星，IPSTAR覆盖我国容量有12G带宽容量，航空移动业务尚未开展。我国自有的Ku HTS卫星尚未发射，最早也要2018年发射；我国2017年将发射第一颗Ka商用卫星，海事卫星GXpress第四颗卫星预计下半年发射。

地面段，主要指地面上负责发送和接收卫星信号以及对卫星网络进行管理的地面设施，通常称为地面站，包括天线、射频、主站Hub以及网管系统和网络运营中心（NOC）等设备/设施。

机载段，指的是位于飞机上的通信设备，包括机外天线、天线控制单元、高功放、调制解调器以及舱内无线接入设备。

机载卫星通信发展建议

卫星通信系统未来发展趋势和方向是Ka频段和HTS技术应用。但考虑到我国尚不具备Ka商用以及Ku HTS商用条件（IPSTAR目前尚未在航空移动业务上应用，正在升级改造）。机载卫星通信应如何选择成为摆在各航空公司面前的难题。

是选择成熟的传统Ku机载卫星通信解决方案，还是积极试验，等待Ka/Ku HTS成熟？

国内目前可落地的机载卫星通信系统包括L波段的海事卫星通信系统和Ku波段的宽带卫星通信系统。海事GXpress第四颗卫星（覆盖我国）预计今年下半年发射，但是否能在我国落地尚未确认；我国最早Ka商用卫星"中星16号"预计2017年发射，中国最早的Ku HTS商用卫星预计2018年发射。

考虑到民航局对AOC语音通信适航要求，如果选用L频段海事卫星方案，充分利用其SBB链路为客舱Wi-Fi寻找一条窄带天