إطلاق محطة منصة SoftBank عالية الارتفاع

مع أكثر من 8000 STARLINK SARELLITES في السماء اليوم، قد يبدو المدار المنخفض الأرض هو المكان المناسب لتوصيل الجيل التالي من عملاء الإنترنت والهواتف المحمولة. ومع ذلك ، فإن بعض اللاعبين يضعون رهاناتهم أقرب قليلاً إلى الأرض.

ابتداء من العام المقبل ، طوكيو SoftBank Corp سيتم تبريد نموذج أولي 4G و 5G للهاتف والنطاق العريض من طبقة الستراتوسفير للمستخدمين النهائيين اليابانيين. تطفو الصاري القائم على الهواء على بعد 20 كيلومترًا من الأرض ، وسوف يستخدم MAST القائم على الهواء في Arship تقنية تجديد الطاقة وطيف تم تخصيصه حديثًا. ويمكن أن تشكل التكنولوجيا في نهاية المطاف تهديدًا حقيقيًا تنافسيًا للمنصات القائمة على الأقمار الصناعية مثل Starlink.

أعلنت عملاقة الاتصالات اليابانية الشهر الماضي أنها حصلت على حقوق حصرية لنشر حرفة الستراتوسفير والأخف من الهواء اليابان. SoftBank’s صوقالت الشركة إن إعادة تنفيذ “البرج” التي تقدم “البرج” التي تقدم 4G و 5G للهواتف المحمولة ستأتي في عام 2026. وقد أكملت المنطاد الذي تعمل بالطاقة الشمسية ، التي طورتها SCEYE ، ومقرها NM ، أكثر من 20 رحلة اختبار ناجحة. في نفس الإعلان الصحفي ، وصف SoftBank أيضًا خططه لاستخدام أيضًا الأثقل من الهواء ، الثابتة الجناحين المركبات الجوية غير المنطوقة أن الشركة اليابانية قد تطورت.

مخطط فني للستراتوسفير

على عكس نظام SoftBank سيصبح Artship SCEYE ، أن Artiars SCEYE ، سيكون برج خلايا يتمتع بالتحكم بشكل مستقل يعمل أسفل المساحة الخارجية ولكنه لا يزال فوق الطقس. ستحمل المنطاد نفس النوع من المحطة الأساسية المستخدمة في أبراج الخلايا الأرضية (تسمى 4G enodeb/5G زNodeb) ، والتي ستتوافق مع معايير النطاق العريض العالمي ، كما تشرف عليها مشروع شراكة الجيل الثالثأو 3GPP.

يقول الهاتف المحمول لا يعرف الفرق بين منصتنا وبرجنا “. ميكل فيسترجارد فراندسن، الرئيس التنفيذي لشركة SCEYE. “نقوم بتوصيل البنية التحتية الحالية ونعمل تحت نفس بروتوكول 3GPP.”

يستخدم Arship SCEYE أنظمة الهوائي المتقدمة التي تمكن التوجيه الدقيق للإشارة. المعروفة أيضًا باسم Beamforming ، تساعد تقنية 5G هذه على تغطية الشبكة مناطق واسعة ، وعلى العكس من ذلك ، تركز النطاق الترددي إلى مخروط أكثر إحكاما ، اعتمادًا على الطلب. ذكرت الشركة أن زمن انتقال نظامها أقل من 20 ميلي ثانية. الأمر الذي سيضعهم في صدارة Starlink ، التي توفر اليوم زمن انتقال الشبكة 45 مللي ثانية ، وفقًا لمسح حديث.

يقول فراندسن: “هذا ليس نظام ترحيل ، نحن المحطة الأساسية ، قادرين على الاستجابة للطلب على الشبكة من الستراتوسفير”.

بسعة حمولة تبلغ 250 كيلوغرامًا و 10 كيلووات من القدرة على الطاقة الشمسية على متن الطائرة ، يمكن للهالة أن تعمل على تشغيل مجموعة الاتصالات ولكنها أيضًا في المحطة-شيء لا يوجد منهما بالونات (هذا الانجراف مع الرياح) ولا يمكن لتحقيق الطائرات بدون طيار الجناح الثابتة (المقيدة بواسطة حمولة محدودة وقوة).

وهذا هو السبب في أن تطورات SCEYE في المواد كانت حاسمة في رحلات التحمل عالية الارتفاع. وفقًا للشركة ، فإن النسيج الذي يضم بدن Arship أقوى بخمس مرات لكل وحدة وحدة من مواد نظام منصة الارتفاع التقليدية (AKA HAPS). تبلغ مواد SCEYE 1500 مرة أكثر من غاز ، بالإضافة إلى كونها أكثر مقاومة لأضرار الأشعة فوق البنفسجية والأوزون.

وقال فراندسن ، الذي جند مهندسين من كلا القطاعين: “هناك الكثير من التداخل بين الرياضة المتطرفة مثل كأس أمريكا أو الفورمولا واحد وعملنا على Haps”. “الأمر كله يتعلق بدفع المواد إلى الحد ، بأمان.”

ولكن حتى باستخدام مثل هذه المادة الفائقة لبشرة Arship ، فإن البقاء عالياً على ارتفاع 20 كيلومترًا يتطلب المزيد من الابتكارات نحو كفاءة أكبر. يقول حوالي 30 في المائة من الوزن ، على هذا النوع من الآلات ، يذهب حوالي 30 في المائة من الوزن إلى الهيكل ، و 30 في المائة آخر لنظام الطاقة “. فينسنزو روزاريو بارانييلو، رئيس وحدة أنظمة مراقبة الأرض في مركز أبحاث الفضاء الإيطالي (سيرا). “تحسين هذه التقنيات يعطي ميزة تنافسية”.

تم تصميم SCEYE’s Scivery Dirigibles لتحمل التحمل ، القادرة على الإشارة إلى الريح ، والبقاء في مجال تشغيلها لعدة أشهر في المرة الواحدة. الوزن الخفيف ومرن جلود الطاقة الشمسية وكثافة عالية حزم البطارية الحفاظ على المعدات التي تعمل بين عشية وضحاها. في حين أن مقصورة حمولة حمولة حمولة محمية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة فوق البنفسجية يمكنها تحمل ظروف الستراتوسفير الشديدة. يمكن أن تصل المنطاد إلى الارتفاع في أقل من 30 دقيقة ، مع وجود حرفة واحدة استبدال ما يصل إلى 25 برج الأرض.

بناء على الطيف الجديد

يقول نيكولاي فاسيلييف ، رئيس قسم الخدمات الأرضية في اتحاد الاتصالات الدولية، بالنسبة للأنظمة الستراتوسفيرية مثل شبكة النموذج الأولي لشركة SCEYE و SoftBank.

يقول Vassiliev: “لقد أنشأنا حدود السلطة ، وقواعد التنسيق ، والنطاقات المنسقة”. “الآن متروك للمشغلين للنشر.”

حتى وقت قريب ، اعتمدت منصات الارتفاع على ارتفاع مثل SCEYE’s و SoftBank في المقام الأول على طيف الموجة ملليمتر ، بما في ذلك عرض النطاق الترددي بين 47 و 48 جيجاهيرتز. على الرغم من ذلك ، فإن موجات الملليمتر لها نطاق محدود وهي معرضة بشكل معرض للأمطار وغيرها من الطقس العاصف. ولهذا السبب ، جزئيا مؤتمر العالم الإشعاعي في عام 2023 ، فتحت عددًا من فرق الميكروويف بين 700 ميغاهيرتز و 2.6 جيجا هرتز ل HAPs.

فتحت هذه النطاقات ذات التردد المنخفض بشكل فعال الطريق لاتصالات الجهاز المباشر من المناطق الستراتوسفيرية وغيرها من منصات الارتفاع على الارتفاع. وقال Toshiharu Sumiyoshi من قسم تخطيط الشبكات في كل مكان في SoftBank: “إن توفر الطيف المنسق المنخفض النطاق لشركة HAPs المباشرة إلى الأجهزة قد غير بشكل أساسي حالة العمل”. “يمكننا الآن تقديم الخدمة مع الهواتف المتاحة تجاريا.”

على عكس منصات الارتفاع المرتفعة السابقة التي تصرفت مثل مرحلات الإشارة ، ستسمح أبراج SCEYE عالية الارتفاع في النهاية للمستخدمين بعبر مناطق التغطية دون فقدان الخدمة ، وذلك بفضل عمليات التسليم بين العقد الأرضية والهواء. وهذا يمكن أن يبدو ويشعر بالمستخدم النهائي مثل تغطية 4G و 5G الأرضية اليومية.

لا يزال SoftBank يزن أفضل السبل لنشر منصات SCEYE الستراتوسفيرية ، سواء كما هو الحال دائمًا في البنية التحتية أو المستجيبين عند الطلب خلال حالات الطوارئ وفترات أخرى من الطلب المتوقع. يقول سوميوشي: “تهدف خطتنا الحالية إلى البقاء في الهواء لمدة عام واحد”. “لكن كلا السيناريوهين ، الطيران أو الإطلاق المستمر استجابةً لكارثة ، يمكن تصوره. وسيتم الانتهاء من التفاصيل التشغيلية بعد الاختبار قبل التجارة في عام 2026 ، مع مراعاة فعالية التكلفة وخيارات متعددة الاستخدامات مثل الاستشعار عن بُعد في الاعتبار.”

يقول Baraniello مهما كان شكل النشر الذي يتطلبه الأمر في النهاية ، فإنه يمثل خطوة مهمة إلى الأمام. يقول: “الشراكة بين Sceye و SoftBank مهمة”. “إنه يدل على أن هذه المنصات قد وصلت إلى مستوى من الاستحقاق التكنولوجي الذي يسمح بنشرها من الناحية التشغيلية. من وجهة نظر هندسة الفضاء الجوي ، وهذا أمر كبير ، وسوف يزيد اهتمام السوق من البحث والصناعة والتطوير إلى الأمام.”