问题:低空飞行器要飞得稳、飞得远、飞得安全,通信链路必须稳定可靠。
在城市环境中,建筑遮挡、电磁干扰、飞行姿态频繁变化等因素叠加,使得链路“不断线”“不断控”成为工程化落地的硬指标。
为提升系统韧性,低轨卫星可作为低空飞行器的备用通信链路,但要在有限的可见时间内稳定捕获微弱卫星信号,并非简单“连上就行”,关键在于飞行器姿态变化时天线能否持续、精确地对准高速运动的卫星目标,这在业内被称为“跟瞄”。
原因:一方面,低轨卫星在地面站视野中的过境时间短,往往只有十余分钟的有效测试窗口;另一方面,一颗低轨卫星可供使用的带宽资源有限,同时段内排队申请的科研团队和企业众多,平日调试档期紧张。
节日期间部分需求相对减少,成为难得的“窗口期”。
正因如此,科研人员选择在春节加班验证关键环节:从楼内快速奔向楼顶开阔位置,提前布设模拟飞行姿态的设备和数据分析终端,在卫星进入可视范围后争分夺秒完成多项测试任务,以尽可能多地获取可用数据、迭代算法与硬件参数。
影响:其一,卫星“跟瞄”能力的验证,直接关系到低空飞行器在复杂环境下的应急通信保障水平。
链路冗余做得越扎实,飞行控制越有“底气”,对城市低空运行安全、应急响应与监管协同的支撑也越强。
其二,这类测试对产业链上下游具有牵引作用:天线指向控制、定位解算、数据链管理等环节需要软硬件协同优化,任何一项指标的提升都可能带来系统级的性能跃迁。
其三,从产业角度看,低空经济加快发展,客户需求更迭快、产品迭代周期短,研发节奏被显著压缩。
团队在春节“抢时间”,折射出新兴产业从技术可行走向工程可用、再走向规模可复制的加速态势。
对策:围绕“稳链路、提精度、降成本、可量产”的目标,研发团队一方面持续提升姿态与位置解算精度,通过差分定位等技术将定位精度逼近厘米级,为天线实时指向提供更可靠的基础数据;另一方面强化测试体系建设,把短暂的过境窗口利用到极致,通过数据回放、参数对比和算法迭代,推动“跟瞄”从经验驱动走向模型驱动、从单次验证走向可复用流程。
同时,面向工程化落地,加速推进集成多功能的芯片攻关,把飞行控制、通信管理、导航解算等能力在更高集成度上实现协同:一是减轻飞行器自重、提升续航与载荷能力,二是降低系统复杂度、提升可靠性与一致性,三是为后续形成更统一的设计规范与接口标准提供依据。
尤其在芯片制造存在明确时间窗口的背景下,围绕流片节点倒排计划、在节日期间完成关键参数收敛和版本定型,成为确保研发进度的必要举措。
前景:低空经济的规模化发展离不开“看得见的航线”和“看不见的链路”。
随着低轨卫星组网能力提升、地面终端成本下降以及监管体系逐步完善,卫星通信与低空运行的融合有望从备用保障走向常态化能力配置。
未来,“跟瞄”技术将进一步向自动化、智能化方向演进:在更复杂的城市峡谷环境中实现更稳定的链路保持,在多星多链路条件下实现快速切换与优化调度,并与地面网络形成互补,构建空地一体的韧性通信体系。
与此同时,芯片与标准体系的推进将提升产业的可复制性,促使关键零部件和系统方案从“定制化”走向“平台化”,为更多应用场景打开空间,包括城市配送、应急救援、巡检巡查等,进一步释放低空经济的综合效益。
春节坚守岗位的科研工作者用实际行动诠释了什么是责任担当。
他们在楼顶"追星"的背后,是对低空经济产业发展的执着追求,是对技术突破的不懈坚持。
从卫星通信链路的验证到无人机芯片的研发,每一项工作都关系到产业的未来发展方向。
这些航天人正在用创新精神和敬业精神,为我国低空经济的腾飞贡献力量,他们的故事也激励着更多科技工作者在各自的岗位上砥砺前行。