“樺加沙”進入掃尾階段：如何用衛星守護通信生命線

今年第18號臺風“樺加沙”于9月24日在廣東省陽江市海陵島登陸，中心附近最大風力達14級，給華南沿海帶來強烈風雨和巨浪沖擊。作為2025年以來影響我國最強的臺風，“樺加沙”具有強度極端、風圈范圍廣、登陸速度快等特點，登陸前已造成菲律賓5人死亡、4人失蹤，香港101人受傷，臺灣15人死亡、31人失聯。廣東全省上下迅速進入臨戰狀態，陽江、茂名、湛江等地先后實施停課、停工、停產、停運、停市的“五?！贝胧?，全力保障群眾生命安全。

經過48小時的防御與應對，截至9月25日下午，臺風強度已減弱為熱帶風暴級，各地海上作業、港口航運和部分工廠陸續恢復運行，防汛防臺進入掃尾階段。

臺風“樺加沙”所帶來的大范圍災害，正是應急通信發揮作用的典型場景。傳統的光纖和基站通信體系，在極端天氣下往往面臨多重打擊：電力中斷導致基站停擺，光纜中斷切斷信息通路，甚至核心機房受損引發區域級通信癱瘓。在此背景下，衛星通信成為兜底手段。

衛星通信最大的優勢在于其廣覆蓋與強抗毀性。一顆地球同步軌道（GEO，Geostationary Earth Orbit）衛星就能覆蓋三分之一地球表面，低軌衛星星座則能通過大規模組網實現全球無縫通信。與傳統通信設施不同，衛星通信鏈路不依賴地面基站和光纜，即便災區成為“信息孤島”，只要攜帶便攜式衛星終端，就能第一時間完成信息回傳和指揮調度。

正因如此，衛星通信在歷次地震、洪澇和臺風救援中都發揮過關鍵作用。2025年1月的西藏日喀則地震中，中國電信衛星公司迅速組建第一批應急通信保障隊伍，攜帶100部天通衛星終端、20部天通貓及號卡前往日喀則震區支援，實現災情信息的實時回傳。

事實上，衛星通信技術正在經歷深刻的演進，主要分為低軌衛星和衛星互聯網兩大方向。

與GEO衛星相比，低軌衛星軌道高度僅2000公里以下，信號傳輸延遲從傳統的500-700毫秒降低至20-40毫秒，幾乎接近光纖水平。這種低時延特性，使其能夠支持高清視頻回傳、遠程醫療、無人機應急偵察等新型任務。Starlink等低軌星座已率先驗證了這一能力，而中國的商用低軌星座也正在加速部署，未來將為應急通信提供更靈活、更高效的選擇。

另一條演進路徑是衛星物聯網。在災害場景中，單靠人工上報和圖像傳輸是不夠的，必須依靠海量傳感器對水位、風速、地震波等數據進行實時監測。但在山地、海島等偏遠地區，蜂窩網絡往往覆蓋不足。衛星物聯網通過將傳感器與低軌衛星直接相連，可以在毫秒級時延內回傳監測數據，幫助救援人員快速判斷災情。例如，在電力應急場景中，低軌衛星物聯網已用于山區電網監測，實現端到端小于50毫秒的時延，確保災區電力恢復方案的快速部署。

更值得關注的是5G與衛星通信的深度融合。隨著5G-A（5G-Advanced）進入應用階段，其高速率、低時延、大容量的特性與低軌衛星相結合，可顯著提升應急通信體系的韌性。未來，災害救援現場不僅能通過衛星建立基本語音通信，還能通過5G衛星融合網絡實現高清視頻回傳、無人機實時巡檢、遠程指揮的全鏈路通信。2025年2月，國內企業已完成低軌衛星與5G-A NR-NTN（非地面網絡）技術的測試，為標準制定和規模應用奠定了基礎。

然而，衛星通信并非萬能鑰匙。高昂的建設和運維成本、復雜環境下地面終端的穩定性不足、帶寬資源的有限性，仍然制約著其普及與應用。以Starlink為例，每顆V2衛星的部署成本超過300萬美元，龐大的星座需要持續發射與維護；在強臺風暴雨條件下，用戶終端的帶寬和傳輸穩定性也會明顯下降。這些難題必須通過技術進步與產業協作來逐步克服。

在此背景下，數字衛星的概念應運而生。數字衛星并非真實在軌運行的航天器，而是基于全數字仿真與高保真建模構建的虛擬衛星。它能夠在虛擬環境中模擬衛星的動力學、鏈路、載荷、通信協議乃至整星組網過程，相當于為真實衛星任務提供一套“虛擬彩排”，同時也能幫助工程師在衛星尚未發射前就完成地面站兼容性測試、頻譜協調驗證和任務規劃，大幅縮短研發周期。

目前，數字衛星已逐漸成為國內衛星互聯網和應急通信的重要研究方向。天目全數字實時仿真軟件SkyEye是一款國產自主可控的基于可視化建模的硬件行為級仿真平臺，支持復雜系統的硬件行為級建模，在數字衛星的搭建中扮演了核心角色。SkyEye支持在通用計算機上高效運行衛星平臺及載荷系統模型，工程師可進行多任務場景下的鏈路評估、延遲分析與資源分配優化，在虛擬環境中提前驗證星座組網的可行性與穩定性。

典型案例：基于SkyEye的衛星超實時仿真子系統是一套基于SPARC處理器的姿軌控嵌入式軟件的開發、仿真和驗證系統，支持與Simulink仿真模型的協同仿真，可實現全數字高速閉環仿真運行，適用于姿軌控軟件的開發調試、系統測試。

▲SkyEye衛星姿軌控系統仿真案例