2020年纳米卫星“珍珠”将服务全球，什么产品才能追赶卫星脚步？

如今，大多数人都生活在“互联时代”了，但必须承认并非所有人都如此幸运，地球上仍旧有些区域由于过于稀疏导致经济能力有限，无法推出地面通信基础设施，诸如蜂窝基站或Wi-Fi热点。因此，其实地球还存在很大一部分人口没有享受到语音服务或者大数据服务的好处，这些服务在其他地区已司空见惯。

据世界经济论坛的研究，约有30亿人无法上网，这类人口集中在非洲、南美洲和亚洲偏远地区。这种现状已严重影响了这些人口的经济福利、健康和教育。

澳大利亚通信服务商Sky and Space Global（ASX:SAS）正在寻求方法试图改变这些现状。被称作“珍珠”的解决方案将改变这一切，该方案不依赖传统的地面网络，而是计划通过最新的纳米卫星提供服务。

据悉，“珍珠”将包含大约200颗纳米卫星群，设置在位于地球赤道上空附近轨道环 “低地球轨道”（low Earth orbit, 简称LEO）上。这样做的目的是为世界各地提供更实惠、性价比更高的通信服务，为因经济限制而无法享受到“互联时代”的人带来可能。

构成“珍珠”的纳米卫星群均配备宽3米的太阳跟踪系统光伏板，从而充分吸收太阳能保证其续航能力。它们被均匀地设置在纳米卫星间隔的轨道内，形成了一个轨道“项链”，通信频段置于S波段（2GHz~4GHz）。值得一提的是，它们还具有相互通信的能力，而每个卫星则是它们的“路由器”。

每颗纳米卫星大约需要90分钟才能环游地球一圈，当它们通过自己所处的轨道时，将会把通信覆盖范围交给“项链”中的下一个纳米卫星（并随后承担前一个纳米卫星覆盖区域的责任），无限重复这个过程以形成完整的“卫星环”。利用这种技术，窄带无限将无缝覆盖全部区域。

利用这一大胆的创新和宏图，可以在低成本下提供语音、消息、loT和M2M通信服务。ASX:SAS于2017年中旬所发射的名为“三颗钻石”的“卫星星座”进入太空后，该“卫星群”由仅有3nm的卫星组成，据了解，这个项目为测试这些模块在大型项目中的表现。继“三颗钻石”的成功之后，更加充分地证明“珍珠”可以胜任“地球全覆盖”和数据传输任务。

丹麦卫星专家GomSpace已在国际竞标中取得成功，目前已参与该项目的测试阶段，自那时起，GomSpace的工程师一直与SAS的英国分公司密切合作，以确定硬件设计的确切要求和所有组成部件的关键属性。

为了最小化发射有效载荷和持续功耗，每一个纳米卫星都必须具有极其微小外形，更加严苛的是，外部尺寸不得超过24cm×45cm×12cm。这意味着必须将所有必须的电子电路挤入一个极其狭窄的空间。

从经济和物流的角度来看，纳米卫星设计应该尽可能地采用现货（COTS）组件，而不能依赖于定制产品的使用，这样不仅有助于避免产生沉重的前期成本还可以控制整体预算，而且还能简化制造流程并大大缩短开发时间。

随着项目的实施，Harwin在一年多前就已与GomSpace展开合作。各公司、各工程团队就如何最好地处理连接问题而进行深入讨论。基于微小而紧凑的尺寸，轻质塑料外壳结构和先天的坚固性，Harwin的Gecko系列锁定连接器成为该项目的制定产品。

近年来，Gecko这种高接触密度，窄间距（1.25mm）的连接器已被广泛用于太空相关的项目中。它具有业界领先的抗冲击和振动性能，工作温度范围为-650℃至+ 150°C，最重要的是它具有超高可靠性的互连解决方案。

Gecko产品系列的另一个主要优势在其排气性能上，当处于真空环境中时，这些连接器的性能远远优于其他连接器（从而防止电子电路产生潜在的故障）。上百组的该系列产品已供给该项目进行初始开发，由通孔和表面贴装版本（6针至34针）组成，每个纳米卫星中包含超过35对，未来十年部分纳米卫星的维护更换将需要更多的该系列产品来完成这个项目并不断满足太空的严苛要求。

“每一颗纳米卫星内部空间非常紧张，每一块板子必须紧密堆叠在一起，之间的空间很狭窄。如此有限的空间，对于我们最重要的是使用紧凑、超薄的部件，这些部件还要对系统的总重量影响很小；同时还要表现出超高的稳定性，以应对应用程序的不确定因素；另外价格还需要在承受范围内，不会超过预算，“GomSpace研发总监Klaus Ahlbech说，”即便是如此具有挑战性的环境中，还能有效地保障的板间的连接，Harwin的Gecko系列连接器已经充分证明了它的实力。”

“Harwin除了持续提供可靠的技术建议以外，在技术支持上也是另一个非常重要的方面，”他说，“正因为如此，我们才能在硬件开发早期阶段取得更快的进度，保证项目按计划进行。纳米卫星的生产正在进行中，2019年开始将陆续部署，预计2020年’珍珠’卫星群将正式步入正轨。”

航空级品质，40年品质如一

Harwin于1952年成立于英国，是一家家族式公司，相比普通公司具拥有更可靠的技术传承。目前核心产品为Gecko系列和Datamate系列，超高的可靠性具有航空级品质和超轻便小型化的体积。产品广泛应用于航空、航天、军工、工业巨头项目中，在国外拥有极好的口碑。1980年项目应用的产品应用至今40余年品质如一。

了解有关Harwin连接器的更多信息请登录官网地址：https://www.harwin.com/

作者：Giorgio Potenza - Harwin战略市场经理

编译：付斌