传统通信技术无法满足飞机上网需求 卫星激光通信该出手了

高轨卫星通信目前是航空互联的主流。这种卫星，三颗就能覆盖全球，能支持跨洋飞行。世界各国航空公司，多采用成熟的Ku技术作为建设飞行联网服务的路径，包括美西南航空、达美航空、联合航空、阿联酋航空、汉莎航空，还有中国的东航、海航、厦航等，都采用这一技术体制实现网络服务。

不过，航空互联是近几年兴起的新兴需求，正在服役的高轨卫星当初都不是为航空设计的，很多卫星已经接近生命周期后期，资源利用率很高，能为航空公司的强烈需求腾挪的资源不多。这就造成整个航空业都面临着资源紧张、价格高昂的困境。

卫星流量成本是地面LTE的数百倍到上千倍不等。一架飞机上网的费用动辄上百万，使得任何地面上的成功的互联网商业模式创新，都面临着无法收回成本的难题，因为在地面上开展这种创新的通信资源非常便宜。

由于频率和轨道资源的稀缺，造成高轨道卫星市场，不是一个自由竞争的局面。为了解决这一问题。硅谷的创业者们，采取了另外一种办法。发起了“轨道革命”。他们在1400公里以内的近地空间，部署几百甚至数千颗微小卫星，组成星座，形成一个动态的实时网络，进而实现全球覆盖。

2010以来，全球范围内至少提出了近20多个大型低轨卫星星座项目。在Google、软银等互联网巨头支持下，SpaceX、OneWeb等相继获得数十亿美金的巨额融资，他们分别发布了从680颗到7518颗不等的星座发射计划，引发全球强烈关注。

随着国际航班的日渐增多，可以说，未来民航飞行上网的主要趋势是卫星通信网络，而在卫星通信市场，高轨卫星与小卫星之间，必将展开一轮激烈的争夺。但是频谱的限制将是双方共同的瓶颈。

频率才是咽喉要道

看起来，航空互联网领域各种技术选择很多，对航空公司来说，其实左右为难。高轨卫星技术成熟，但成本高昂；陆基价格便宜，但不能全球漫游；小卫星无缝覆盖，但频率协调难。没有一个完美的方案，能解决航空面临的多种问题。

无线电频率是卫星得以在空间正常运转的基础，是信息传播的通道，就目前在国际电联（ITU）登记情况看，Ku频段上的资源已经饱和，静止轨道上的卫星也已经十分拥挤，几乎不能再发新的卫星。微小卫星由于与高轨卫星会产生信号干扰，所有成熟波段的资源申请也会受到限制。只有OneWeb一家在频率协调工作取得进展，拿到了一小段仅在美国使用的频段。

中国也有一些低轨道星座发射的计划，但目前也受限于频率协调难题，部分星座获得了一些甚高频波段的许可，但是这种资源仅能实现小数据量传输，可做物联网，无法实现互联网数据通信服务。

频轨紧张和通信刚需，使得航空业面临着进退两难的境地。2017年底，一家叫做LaserFleet的卫星创业公司成立，它采用微小卫星的组网方案，实现全球覆盖，又采用激光通信链路，代替无线电、微波。相当于把硅谷创业者进行了一半的轨道革命又向前推进一步，实现了频轨革命。所以在一开始，就获得国科嘉和在内的三家顶级机构的投资。

LaserFleet的创业者是航空互联的业内人，其创始人潘运滨在2012年创办了喜乐航。这家技术公司，为海航机队提供机载互联网建设服务。那架抢得头筹的HU7781上的机载卫星天线，就是喜乐航安装并运营的。

潘运滨说，卫星通信流量昂贵、带宽资源有限，这不只是喜乐航面临的问题，也是全球民航业共同面临的成本障碍。卫星公司解决问题的动力不大，那么民航业者就想上去试试。他于2017年底辞职，创办激光卫星通信公司LaserFleet，开启第二次创业旅程。

激光通信并不是什么前沿技术，从上世纪八十年代就已经成熟，但一直无法落地，原因就在大气湍流。在对流层内，大气涡流和温度梯度会引起投射场折射率变化。激光信号在“最后一公里”产生漂移和偏转，不能完成全时服务。但是，飞机平飞阶段是在平流层之上。激光在这这里的通过率高达99%，基本不受大气扰动影响。LaserFleet正是瞄准这一特性，开发光学卫星，为平流层飞行器提供高速、大容量互联网服务。