覆盖半个中国 可满足几千架飞机同时上网
据中国航天科技集团公司第五研究院西安分院实践十三号卫星副总设计师周颖介绍，实践十三号是我国是我国第一颗互联网卫星、第一个高通量通讯卫星，它把卫星应用从原来的的广播电视推广到互联网领域，可用于航空机载、海事舰载、高铁以及边远地区上网，还可用于远程教育、远程医疗等。
卫星业务开通后，飞机、轮船、高铁及沙漠、山林等偏远地区地面基站信号覆盖不到的“四海八荒”之地，都将能享受宽带多媒体互联网服务，实现互联网无处不在。它是“宽带中国”的重要组成部分，将给老百姓的商务出行、旅游、远程医疗、教育、科学考察、灾害应对指挥、应急通信带来方便。
其轨道高度36000公里，覆盖范围主要是我国东南部地区和近海区域，面积相当于半个中国。待完成试验验证后，将转入Ka频段宽带通信试验业务，纳入“中星”卫星系列，命名为中星十六号卫星，使我国成为继美、欧等少数发达国家后掌握Ka频段宽带通信这一先进技术的国家。
实践十三号也是我国首颗Ka频段高吞吐量通信卫星，通信总容量达20Gbps，超过我国已研制发射的通信卫星容量总和。一架飞机所需的最大通信容量只有20Mbps，在全部飞机通信容量满负荷的情况下，该卫星可以满足一千架飞机同时上网。但通常情况下所有飞机通信容量同时满负荷占用的情况极为少见，因此该卫星理论上可满足几千架飞机同时上网的需求。
另外，传统卫星只能被动接收信息，但这颗卫星是双向的，既可以上传也可以下载，还可以点播节目、观看视频，所以也称为宽带通讯卫星、多媒体卫星。
卫星作为信号让“朋友圈”时时在线
那么，这颗卫星是如何让乘客坐飞机也能实时上网的?周颖介绍，这个项目由空间段(卫星)、地面段(关口站)和用户段(终端)构成。其中，地面的关口站通过光缆与互联网相连，可以向用户发送上网信号。飞机在快速移动过程中，因所处的空间特点，根本无法架设或无法足量建设地面互联网中转站，乘客的手机和电脑也就无法通过地面方式上网，这时候卫星作为一个信号中转站，通过无线电信号转发让飞机上的手机和电脑与地面关口站的互联网连接，使乘客以此告别长途飞行“暂时失联”的状态。
实践十三号卫星的技术难点，是大范围覆盖地面区域后还要确保每个用户使用互联网双向通信时有足够的带宽。它装上了我国首副Ka频段多波束天线，这就需要将传统的广播电视卫星广域波束天线分解成26个波束，形成蜂窝式覆盖，复杂度和难度急剧提升，每一个波束都需要精确指向，否则星上“差之毫厘”会导致地面的“谬之千里”。多波束天线对地面进行小范围的蜂窝式覆盖，使得卫星性能得到很大程度的提高，满足宽带互联网所需要的“高能量”集中传输，可以满足每个人的个性化上网需求。
下一颗互联网卫星将做到150Gbps
据了解，这颗互联网卫星的系统设计、单机设计都是全新的，带动了很多技术发展。专家表示，实践十三号卫星创造了我国通信卫星多个“首次”：首次在高轨卫星工程化应用自主研制的电推进系统;首次在我国卫星上应用Ka频段多波束宽带通信载荷;首次开展我国高轨卫星与地面的双向激光通信技术试验;首次在我国高轨长寿命通信卫星上百分之百工程化应用国产化产品，改变了相关产品长期依赖进口的局面。
周颖介绍，实践十三号实现了宽带卫星通讯系统、多波束天线等多项关键技术的突破，其采用的多波束天线通讯技术，把原来单波束一个大的覆盖区域用多个蜂窝状的点波束进行覆盖，不仅使波束的性能得到很大改善，还可以重复使用星上的频率资源，而且运行效率和容量都有了很大的提高。下一颗卫星计划做到150Gbps，再下一颗计划做到1Tbps，以后我国还将发展覆盖全球的互联网卫星。随着覆盖面积和通讯容量的增加，卫星互联网通讯成本将会进一步下降。但目前从成本上来说，相对于传统互联网，通讯资费要高一些。
