星辰大海八万里的梦想，“追星”的华为是如何实现大众直连卫星的？

2022-11-06 16:45:23 [ 中关村在线原创 ] 作者：Yoga

2020年，也就是5G大规模商用的第二年，中国的北斗卫星通信系统完成全球组网并投入使用。至此，北斗系统也成为全球四大卫星通信系统，其他三个分别是美国的GPS系统，俄罗斯的“格洛纳斯”系统，以及欧洲的“伽利略”系统。目前，北斗系统已经为全球130多个国家地区提供定位、授时、气象等相关服务。

今年，北斗三号短报文正式下放到了大众智能手机上。9月份发布的华为Mate50系列，就是首款支持短报文的手机。此外，早些时候上市的华为Mate Xs 2，也在今天开启了北斗卫星消息的公测。这意味着，华为开启了大众智能手机的卫星消息时代。

01 从起步到全面建成北斗系统，完成“三步走”战略，中国只用了20年

在20世纪70年代，美国开始研发GPS，中国就想建立自己的卫星导航系统，但直到1994年，美国已经全面建成GPS时，中国才正式启动北斗一号的建设。但是，中国在确定“三步走”战略后，也只用了20年就全面建成了北斗系统。

2000年，中国成功发射2颗卫星，建成北斗一号，能够为中国用户提供服务。后续，中国还在2003年发射了第3颗卫星，用于增强北斗一号的性能。从2004年到2012年，中国陆续完成了14颗卫星的发射组网，建成北斗二号。14颗卫星分别运行在3种不同的轨道上，能够为亚太地区提供服务。

值得一提的是，北斗二号先进的中高轨混合星座架构，还未全世界的卫星导航系统发展，提供了相当的参考价值。

从2009年到2020年，中国则陆续完成了30了卫星的发射组网，建成全球北斗三号，能够为全球用户提供服务。值得一提的是，北斗三号真正的发射组网是2017年11月到2019年12月。也就是说，中国科学家将30颗卫星送到预定轨道，仅仅用了2年多的时间，以平均每月1.2颗的速度，刷新了全球卫星导航系统的世界纪录。

70后、80后和90后，或许对中国卫星发射速度这件事，有一个相对清晰的概念。最开始，卫星运载火箭发射成功，属于是“天大的新闻”。但后来，如下饺子般的发射节奏，以及惊人的发射成功率，让“天大的新闻”变成了“日常新闻”。

目前，北斗三号已经全面建成，正在为全球130多个国家地区的用户，提供安全可靠、连续稳定的高精度导航与授时等服务。而北斗短报文在大众智能手机上的应用，也才拉开序幕。

02 从零开始起步，到实现大众智能手机短报文，华为仅用了3年

据悉，在多年以前，华为就开始攻克大众智能手机支持北斗短报文的关键难题。众所周知，卫星离地面越高，手机信号向卫星传输的距离也就越远，其损耗也就会越大。上述也提到了，北斗的卫星分别运行在不同高度的轨道上，而运行在地球同步轨道的卫星离地面足足有3.6万公里。

对此，华为首先通过建立新的手机终端与卫星之间的通信协议，以及高性能的硬件设计，有效提高卫星通信的性能和效率，最大程度减少手机信号传输到卫星的损耗。为保证卫星通信的精确与可靠，降低卫星信号传输过程中的噪声与干扰，华为采用高增益算法，提升信号解码率，让信号聚焦、减少发散，能够直达卫星。

此外，华为还通过专用的巡星引导UX，为用户带来了可视化、更直观的实用体验，确保其操作的便利性。还实现了让手机自动寻找卫星位置，帮助用户建立更稳定的连接，提升卫星消息的发送成功率。

为验证北斗卫星通信在各种场景和环境下的可用性，华为还构建了完整的验证、测试环境。最终历时15个月成功发送出第一条北斗卫星消息：“【北斗卫星短消息】星辰大海，纵横相依。摇摇星光，向你而来。”

值得一提的是，为确保手机在任何情况下，都能接收到北斗卫星消息，华为工程师们跨越31个省份地区，又历时18个月进行场外测试。在测试过程中，5月份的西藏还下着雪，华为的研发测试人员已经哈着白气，测试北斗卫星消息功能。他们从格尔木沿着昆仑山脉一路行驶，进入可可西里区域。此前的防晒服很快就换成了羽绒服，研发人员需要间歇性地依靠吸氧，解决高原反应，才能持续测试北斗卫星消息功能。从榆林沙漠到海南诸岛，从东海之滨到羌塘草原，华为终于完成了畅连九霄的梦想。

写在最后

事实上，包括华为在内的许多科技企业，其实在打造产品时都是秉持着“科技向善”的理念，将科技与人文融合，即使看不到利益也心怀志向。这其中，既包括华为将5G从珠峰北坡一直建设到珠峰峰顶，为那些身负重任、热爱冒险的人多一分保障。也包括这次华为Mate50系列、Mate Xs 2的北斗卫星消息。

或许，北斗卫星消息对于普通用户来说，最大的用处是在灾害发生，通信电力设施受到损坏，无法与外界取得联系时，依然能通过手机向北斗卫星发送消息和行动轨迹，争取最大的救援希望。你可能永远都不用，但是因为有北斗卫星消息，你就有安全感。