摘要:软银公司(TOKYO:9434)正在推动“无处不在的转型(UTX)”,旨在通过将地面移动网络与高空平台站(HAPS)以及地球同步轨道(GEO)和低地球轨道(LEO)通信卫星等非地面网络(NTN)相结合,创造一个人们可以随时随地保持联系的世界。根据其对 UTX
软银公司(TOKYO:9434)正在推动“无处不在的转型(UTX)”,旨在通过将地面移动网络与高空平台站(HAPS)以及地球同步轨道(GEO)和低地球轨道(LEO)通信卫星等非地面网络(NTN)相结合,创造一个人们可以随时随地保持联系的世界。根据其对 UTX 的愿景,软银正在寻求克服当前的通信障碍,例如灾难期间的中断和网络部署的差异,并为世界各地的人们和企业带来创新。
在对软银 UTX 计划背后人士的四部分系列采访的第三部分中,我们采访了 Toshiharu Sumiyoshi,他是负责实施 HAPS(也称为“空中基站”)的项目负责人,该基站可以覆盖从平流层到约 20 公里高度、直径达 200 公里的通信区域。住吉谈到了软银 HAPS 计划的现状和商业化里程碑。
Toshiharu Sumiyoshi 住吉俊治
HAPS 企划部主任、负责人
泛在网络规划事业部
产品技术部 软银株式会社
2025 年 6 月,将使用 Sceye 开发的 Lighter Than Air (LTA*¹) 型 HAPS 平台,于 2026 年在日本推出预商业化 HAPS 服务。除了一直在开发的 Heavier Than Air (HTA*²) 型 HAPS 平台外,软银还将利用 LTA 型平台加速商业化。通过将 HAPS 商业化,软银不仅旨在在大规模灾害发生时提供通信服务,还旨在构建下一代三维通信网络,为无人机和无人机(UAV)提供连接,以展望 6G 时代。
*1LTA:一种 HAPS 平台,利用浮力保持在空中,比空气轻。
*2HTA:一种 HAPS 平台,利用空气动力升力保持在高空,就像飞机一样。
今年 6 月,您宣布使用 Sceye 的 LTA 平台在日本推出预商用 HAPS 服务。您为什么选择 Sceye 作为合作伙伴?
住吉: 我们宣布将于 2026 年在日本开始 HAPS 预商业化服务。作为该计划的一部分,我们对 Sceye 进行了投资,并获得了在日本部署其 LTA 类型平台的独家权利。
Sceye 是 HAPS 行业领先的航空航天公司,还与我们一起作为主要成员参加了行业协会 HAPS 联盟。他们去年进行的试验取得了优异的成果,这让我们有信心使用 Sceye 的飞机将加速我们的商业化。我们现在正在与他们合作,在日本部署服务并构建下一代三维通信网络。
Sceye 的技术优势之一在于其平台中使用的材料,您可以在银色部分观察到这种材料。在平流层飞行,平台需要长时间承受极寒、低气压和强紫外线辐射。Sceye 自主研发了一种材料,成功满足了这些条件。由于这种坚固的材料,他们的平台可以承载电信所需的大有效载荷。这是一个主要优势。
HTA 和 LTA 型 HAPS 平台有何不同?
住吉: 最大的区别在于让它们保持在空中的机制。我们的“Sunglider”是 HTA 型平台的一个例子。这是一架由电动机、太阳能电池板和电池提供动力的固定翼飞机,它利用推力保持在高空。与大型喷气式飞机不同,它不会高速飞行。相反,它像轻型滑翔机一样在平流层中巡航,利用风流。
Sceye 使用 LTA 类型的平台。它随着氦气的浮力而保持在高空。它从地面垂直上升,到达平流层后水平飞行。
另一个区别是抗风流的稳定性。HTA 型平台往往更稳定,而 LTA 型平台较大,更容易受到风流的影响。为了解决这个问题,Sceye 的飞机的形状像一个椭圆形橄榄球,设计为始终面向风,以减少阻力并避免漂移。
您计划如何使用不同的 HTA 和 LTA 型 HAPS 平台?
住吉:主要考虑的是纬度。在日本等纬度相对较高的国家,目前认为 LTA 型平台更具优势。
HTA 型平台依靠安装在飞机上的太阳能电池板发电,为电机提供动力。LTA 型平台还配备了太阳能电池板、电机和电池,但它们使用氦浮力作为主要升力机构。白天,他们用太阳能电池板发电,运行电机,并将多余的电力储存在电池中。晚上,他们使用储存的电池电量来维持飞行,并每天重复这个循环。
在高纬度地区,夏季和冬季的日照时间存在显著差异。在夏季,有阳光的白天更长可以提供足够的电力,但在冬季,更长的夜晚意味着需要更大的电池。由于 HTA 型平台严重依赖阳光,在高纬度地区处于一定劣势,而 LTA 型平台则享有优势。
尽管如此,太阳能电池板、电池和电机的改进可能会在未来提高 HTA 型平台的性能,软银将继续继续在该领域进行研究,并期待未来的技术进步。
你们的商业化时间表是怎样的,您设想什么样的服务?
住吉: 使用 Sceye 的 LTA 型 HAPS,我们计划于 2026 年在日本开始预商业化服务,目标是在 2027 年或更晚全面商业化。HTA 类型的平台将需要更多时间,因为需要进一步开发和监管调整。
商业化前服务将受到限制,主要目的是确保灾害期间的连通性。例如,在地震或海啸多发地区,我们计划为有限数量的用户提供服务,用于测试和验证目的。2027年或之后,除了提供快速灾难恢复服务外,我们还计划为山区和偏远岛屿等传统陆上移动网络难以到达的地区提供定期通信服务。
基于平流层的 HAPS 通信有哪些特点?它们与基于卫星的通信相比如何?
住吉:HAPS 经常被拿来与低轨通信卫星进行比较,但各有优缺点。低轨卫星可以覆盖整个全球,而 HAPS 则具有灵活性、通信容量更高、延迟低等优点。
在网域覆盖方面,LEO 更胜一筹。但是,如果目标是将连接精确地提供到最需要的地方,那么 HAPS 具有优势。虽然 HAPS 的覆盖范围有限,直径约为 200 公里,但它们可以直接移动到需要覆盖以恢复或提供可靠通信的区域上方。
此外,由于 HAPS 在平流层约 20 公里的高度运行,因此它们比 LEO 卫星在 2,000 公里的高度上离地球近得多。这使得 HAPS 在容量和延迟方面具有明显的优势。HAPS 平台更适合需要低延迟的应用,例如自动驾驶和设备的远程作。
平流层位于商业空域(约 10 公里)上方,因此 HAPS 可以长时间保持在高空并自由移动,而不会干扰商用飞机。平流层的这种“高度灵活的空域”是 HAPS 的另一个关键优势。
说 HAPS 将成为 6G 时代通信基础设施的重要组成部分。它将如何改变我们的生活?
住吉:首先,HAPS 将在灾难恢复中发挥重要作用。即使发生大规模灾害,HAPS 也可以从空中持续传送通信,到达地面难以到达的地区或其他通信基础设施的地区。由于其长时间的飞行能力,HAPS 即使在长时间的恢复期间也能保持连接服务。
在日常生活中,随着自动驾驶、飞行出租车、送货无人机等新型交通方式的普及,我们的生活方式将发生巨大变化。稳定的通信对于支持这些用例至关重要。特别是在机载移动应用的通信方面,HAPS 可以提供接近地面水平的连接。
与低轨卫星相比,HAPS 平台提供更低的延迟和实时通信,使其在自动驾驶等持续连接至关重要的场景中有效。任何延误都可能增加发生事故的风险。未来,飞行出租车将在更高的高度运行,大型无人机机队将同步飞行。考虑到这种未来,基于天空的通信基础设施将变得越来越必要。
HAPS 将不是个人通过智能手机直接体验的东西,而是作为下一代社会基础设施的组成部分,间接支持我们的生活。
HAPS 商业部署的路径是什么?
住吉: 我们现在的首要任务是在 2026 财年推出 LTA 类型的预商用服务。这是我们眼前的里程碑,我们决心实现它。HTA 型的开发和监管准备需要更多时间,因此首先我们将在日本稳步推进 LTA 型 HAPS 的商业化,同时同时研究 HTA 型 HAPS。
最终,我们的目标是创建一个可以同时使用 LTA 和 HTA 型 HAPS 服务的系统。LTA 类型的预商业化服务将于 2026 年开始,而 HTA 类型的部署可能会在两到三年后进行,实际上是在 2029 年左右或更晚。虽然日本将是部署的起点,但我们认为赤道地区在技术上也是合适的。我们还着眼于一旦 HTA 技术成熟,将目光扩展到更高的纬度地区。
通过利用 LTA 型和 HTA 型 HAPS 平台的特点,并针对每个用例应用最佳平台,我们的最终目标是不仅在日本,而且在全球范围内扩展服务。我们设想一个社会,HAPS 平台始终在日本上空,随时准备为任何发生的事情提供可靠的连接。
来源:科技凡人说