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【马斯克的野心岂止特斯拉,他还要「上天入地」】

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SpaceX公司、OneWeb公司的相继加入,掀起了低地球轨道互联网卫星星座的技术热潮,由于低轨星座频率资源有限,运营商们早已开始“占频保轨”。

几乎在星链计划官宣的同时,Space X最有力的竞争对手OneWeb公司也提出了卫星部署计划,计划发射650颗卫星。2017年,OneWeb已经比SpaceX优先申请到了频率波段和可用轨道。后来,OneWeb发现Space X申请的卫星轨道与自己的轨道高度重合后,才气急败坏向联邦通信委员会(FCC)提出批准其建立专属缓冲区的要求。

这也是OneWeb的竞争策略——一旦FCC同意,其他公司接下来很难再争取相同高度的卫星轨道。因此,面对激烈的指控,SpaceX不得不做出让步,于2018年底向FCC提出了修改申请。

在这场比赛中,Space X动作不是最快的,却是单次发射的数量最多的。今年5月,Space X的猎鹰9号一次性了搭载60颗卫星,卫星到达轨道后再依序展开,而OneWeb在今年2月发射的次数只有6颗。

和其他公司相比,Space X的星链优势在于成本和技术基础。Space X已经开发出了猎鹰1号、猎鹰9号、龙飞船等产品,在商业运输服务(宇航员、太空舱、补给)上已经有了丰富的商业经验,因此卫星升空时搭乘的也是自家运力相当充足的火箭猎鹰9号。再加上,Space X已经可以实现火箭的回收再利用,整体成本也更加可控。

在部署的卫星的数量和效率上,Space X的风格更大胆:其他公司申请的卫星数量只停留在百位或千位时,星链计划已经到万级;要实现全球最基本的宽带覆盖至少要360颗卫星,Space X的这60颗卫星已经和地面建立联系,但还没来得及实现卫星间的互通,也没有真正的通信功能。

马斯克显然不会打没准备的仗。和OneWeb的前述争端说明了一件事儿:申请并不意味着万无一失,只有发射成功后才是,随着星链计划未来新卫星的补充,早期用来占坑的卫星将会被慢慢取代。

Space X和OneWeb的竞争还在持续,另一边,不少科技公司已经把低空通信卫星计划提上日程。2015年,三星公司此前也提出放飞4600颗卫星的计划;2018年,Facebook也加入了互联网卫星计划;2019年,亚马逊提出“Project Kuiper”,计划在2029年前部署3236颗通信卫星。

反哺自动驾驶?

星链计划也是为特斯拉等车企未来实现高级自动驾驶大规模落地铺路。

尽管特斯拉宣称车型已经具备了相应的能力,这还远远不够——政策协同以外,L4/L5级别自动驾驶大规模运用,对于高精定位、通讯速率和数据存储容量提出了更高要求。

定位上,目前普遍采用的方案是地面基站校准卫星测量误差的“地基增强”方案,不过由于部分区域(海面/山区)无法建地面站,加上成本较高,用户端数据分发存在真空区。

“星基增强”可以解决大范围高精定位需求——即地面站数据上传到卫星,再由卫星进行分发。目前,Space X已经向美国联邦通信委员会申请了1万多颗卫星的轨道资源,配合卫星和用户信号接收的地面站也正在布局申请。

高级别自动驾驶情境下,仅仅依靠车辆自带的雷达、传感器、摄像头系统无法做出基于全貌的判断。C-V2X(C即Cellular,V2X即vehicle-to-everything)是基于蜂窝网络的车联网技术,帮助车辆通过通信信道共享信息,增加自动驾驶的感知范围,实现车和车、车和人、车和基础设施的互联。

因而, 5G,甚至是更高级别的蜂窝网络作用会更大,这代表着能提供更高速率的网络互联服务,时延也更低。按照星链计划,Space X发射的卫星分布在三个不同高度(340公里、550公里和1150公里),比地球相对静止的卫星距离近了很多,因此时间延长更短,传播速度已经能和光纤媲美。

数据容量也是影响自动驾驶的重要因素。未来的自动驾驶汽车一个小时内可以产生40TB的数据,摩根士丹利分析师亚当·乔纳斯在一份报告中表示,特斯拉可能会使用SpaceX开发的宽带网络管理该公司大量的自动驾驶数据。

不过,Space X星链计划还只是刚刚开始,单一卫星总带宽和卫星数量也有限,定点同时间天顶可能只存在1颗或者几颗星链卫星飞过,服务的用户数量还很有限。这种情况未来将会得到改善,SpaceX的聪明之处在于,卫星的轨道已经占好了,并且已经形成了一套未来可持续的方案。

入地:公共交通颠覆者

太空出行还是自动驾驶,都不是现在出行的主要矛盾。目前,地面是人类出行的主要场景,道路拥挤是大多数国家都面临的难题。对此,一些车企和科技大佬的研究方向是改变交通工具,比如飞行汽车,而马斯克的思路则是颠覆传统公共交通。

马斯克Boring公司的第一条地下隧道位于Space X公司地底下。据公开消息,首条的隧道是2公里长的圆筒,汽车从地面的升降梯运到地下。汽车在地下隧道不止是单向行驶,马斯克曾表示,未来的地下隧道网络可达30层,可容纳汽车和列车,车辆也可根据实际需要更换线路。

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