銥星系統
銥星通過南北極運行在780千米的軌道上,每條軌道上除布星11顆外,還多布1至2顆作為備用.這些衛星可以覆蓋全球,用戶用手持話機直接接通衛星進行通信,而無需幾米直徑的拋物面天線就可以進行全球範圍內的通話了.
美國的"德爾它2型"火箭,俄羅斯的"質子k型"火箭和中國的"
長征2號丙改進型"火箭分別承擔了銥星的發射任務.1998年5月,布星任務全部完成,11月1日,正式開通了全球通信業務.
銥星系統是美國於1987年提出的第一代通信星座系統,每顆星質量670千克左右,功率為1200瓦,採取三軸穩定結構,每顆衛星的信道為3480個,服務壽命5至8年.
銥星系統的最大特點是,通過衛星之間的接力來實現全球通信,相當於把地面
蜂窩行動電話系統搬到了天上.它與目前使用的靜止軌道
衛星通信系統比較有兩大優勢:一是軌道低,傳輸速度快,信息損耗小,通信質量大大提高;二是銥星系統不需要專門的地面接受站,每部行動電話都可以與衛星聯絡,這就使地球上人跡罕至的不毛之地,通信落後的邊遠地區,自然災害現場都變得暢通無阻.所以說,銥星系統開始了個人
衛星通信的新時代.
電信系統
現代
電信系統的市場基本特徵之一,就是要具有強大的市場競爭力.先進合理的現代電信系統設計,不僅要考慮其使用功能,而且要考慮其市場生存力.通常現代電信系統的設計,主要從性能維,經濟維,時間維和發展維所構成的
四維空間中,尋求最優狀態設計.
1,銥星計畫的提出
銥星衛星移動通信系統計畫,是在十分鮮明的技術,經濟和市場背景下產生的.隨著世界經濟與社會生活的發展,人類對通信的需求也呈現日益增強的勢頭.在這種需求中,移動通信越來越具有不可替代的使用價值.而在移動通信的發展中,
衛星移動通信系統也在不斷增強著其競爭力.毫無疑問,隨著通信科技的發展,在移動通信的市場中,必將出現衛星
移動通信系統,地面移動通信系統和最近問世的
同溫層平台移動通信系統(HAPS)
三分天下的局面.
--終端笨重:不能提供基於手持機實現的個人移動通信業務;
--價格昂貴:僅用戶語音終端就達3000至數萬美元不等.而空間段費用也達每分鐘3~7美元;
--容量不足:最新的第三代INMARSAT全球移動衛星通信系統,一個大點波束內僅可提供300~400路話音信道;
在這種形勢下,
衛星通信的原始方式--LEO(低
地球軌道)衛星通信重新引起了人們的注意.
銥星衛星移動通信系統計畫就是在這種LEO衛星通信重新升溫的背景下問世的.該計畫是由美國
摩托羅拉公司於1990年提出的.目前,與銥星系統類似的LEO衛星移動通信系統已超過20個.
2,銥星系統市場發展情況
銥星系統於1996年開始試驗發射,計畫1998年投入業務,總投資為34億美元.設計使用壽命為5年.
銥星系統提供的用戶業務有:行動電話(手機),尋呼和數據.
銥星系統已突破了星間鏈路等關鍵技術問題,系統基本結構與規程已初步建成,系統研究發展的各個方面都取得了重要進展.全世界幾十家公司都參與了其計畫的實施,這些情況表明,從技術角度看
銥星計畫的確立,運籌和實施是成功的.
3,銥星計畫的四維空間特點
1)電信系統設計的四維空間概念
性能維:分為基本性能維和使用性能維.前者是目的系統之特徵性能.而後者則是所有
人工系統的通用性能.它包括可靠性,安全性和維護性等;
經濟成本維:是目的系統的一個重要約束條件.它直接影響目的系統在性能維等其它三維的可行性.它包括研製成本,生產成本和
使用成本等;
時間維:是指目的系統的整個研究開發,以及進入市場競爭的時間限制等;
發展維:是指給目的系統留下的發展空間.包括生存容限和系統發展指標等.
2)銥星系統的四維空間特點
性能維
在性能維,
銥星系統在
衛星通信和移動通信兩方面的發展中,實現了大跨度的間斷.其主要間斷點如下:
--採用LEO衛星作中繼平台,使地面接收終端的體積比GEO
衛星通信系統的地面接收終端的體積小,從而為手機通信的實現成為可能;
--採用多波束技術(每顆星48個點波束),實現了極高的
頻率復用率,因而大大提高了系統的通信容量.而在相同面積的區域內,銥星系統可提供的話音信道是GEO衛星通信系統的2倍;
--採用LEO,使衛星--用戶鏈路的長度,較GEO系統大幅度降低(約降低75%).使每一跳的信號傳輸時延大大降低,提高了話音通信的舒適性;
--採用星際鏈路,實現了單跳全球通,免除了諸如GEO系統多跳通信給用戶帶來的長時延,大回聲煩惱.
在經濟成本維中,
銥星系統的研究發展和生產成本,比傳統
衛星通信系統,具有大幅度降低.其34億美元的總投資額,與具有相似功能的美軍MILSTAR(軍事星)衛星通信系統縮減後的160億美元投資額相比,只是後者的五分之一.因此,銥星系統的研製生產經濟性較以往的衛星通信系統有大幅度提高.
而從
使用成本看,銥星系統的經濟性更具有明顯優勢.它用手機作為地球終端的個人移動通信,使用戶付出的購機成本降至目前
衛星通信地球終端的最低限,約為500美元(而
INMARSAT-Ⅲ終端約需 3000~5000美元).而它的較大的通信容量,又使得其
單路運行成本大幅度下降,其租金降至0.65美元/分鐘(INMARSAT各類終端線路租用費為3-7美元/分鐘).
銥星衛星移動通信系統計畫是1990年提出的.並於1996年開始試驗發射,1998年開始投入業務運營.在銥星系統研製期間,正是世界範圍內移動通信市場蓬勃發展之時.而GEO衛星移動通信系統,地面移動通信系統和剛剛問世的
同溫層平台移動通信系統都不能滿足目前大量增加的移動通信需求.因此,移動通信市場正潛藏著大量機會.銥星系統在這時捷足先登,投入運營,可謂正是時候.目前,所有其它LEO多星
衛星通信系統的研究發展時間都晚於銥星系統.它們大多要到2000年以後,才能投入使用.因此,在時間維上銥星系統也具有極大的競爭優勢.
發展維
銥星系統具有衛星與地面關口站及控制中心進行通信的能力,因此,它理所當然地具備向日益火爆的計算機遠程
網路市場發展的餘地.它可以成為計算機遠程網路的
通信子網.並與光纜等電話網和數據網相連,提供多媒體通信服務.
4,結論
銥星計畫從現代
電信系統的設計來看,是一個符合市場需求的系統.它在總體技術上採用了大量以往的
衛星通信系統所未曾採用過的新技術,使得相對傳統的衛星系統而言,
銥星系統在
四維空間都達到和保持良好狀態,並取得了非常強的競爭優勢.
銥星流星
當摩托羅拉公司費盡千辛萬苦終於在1998年11月1日正式將
銥星系統投入使用時,命運卻和摩托羅拉公司開了一個很大的玩笑,傳統的手機已經完全占領了市場.由於無法形成穩定的客戶群,使銥星公司虧損巨大,連借款利息都償還不起,摩托羅拉公司不得不將曾一度輝煌的銥星公司申請破產保護,在回天無力的情況下,只好宣布即將終止銥星服務.
摩托羅拉公司正式通知銥星電話用戶,到1999年3月15日,如果還沒有買家收購銥星公司並追加投資,銥星的服務將於美國東部時間3月17日23點59分終止銥星.3月17日,銥星公司正式宣布破產.從正式宣布投入使用到終止使用不足半年時間.
據美聯社報導,在紐約聯邦破產法院17日下午舉行的
聽證會上,銥星公司律師表示該公司沒有找到"合格的"買主.法官阿瑟·岡薩雷斯於是批准銥星公司將其經營的66顆衛星"退出軌道",使它們在進入地球大氣層時焚毀.銥星公司可能在兩個星期內開始這一行動.由於衛星脫離軌道後,將在太空中燃燒耗盡,因此該計畫需要與美國政府的幾個部門協商進行.銥星公司最大的股東摩托羅拉公司表示,它將在八,九月內將所有的衛星投放至較低的軌道上,估計完全燃燒需要一到兩年的時間,燃燒衛星的費用大約在3000萬美元至5000萬美元之間.
失敗原因
銥星事件給了我們很多思考,高技術帶來的高風險即使在摩托羅拉這種跨國巨人面前也顯得這樣殘酷無情,任何產品最終都要接受市場的檢驗,盲目發展以及對市場錯誤估計的代價是慘重的.銥星失敗的原因是多方面的:
1,管理決策構架問題
銥星的管理決策架構使其根本不可能進行有效管理.董事會28個成員說的是多國語言,每次開會就象是出席一次小型聯合國會議,人人必須帶著耳塞,收聽5種語言的同步翻譯.
2,市場運營構架問題
公司的基本組織結構是一個聯合體(合伙人結構),由世界15個地區性的"閘口"(gateways)組成.所謂"閘口"是指地面上的信號傳輸系統,可以收發和轉送
銥星電話訊號.各地區"閘口"負責在該地區範圍內行銷
銥星的電話和服務.銥星的市場運營構架無法建立起一支整體的銷售隊伍,設計完整的行銷計畫,建立各地區的
分銷渠道,形成統一有效的行銷攻勢.很多合伙人嚴重缺乏電訊業經驗,比如
委內瑞拉的投資者除了從事手機業務之外,還經營著奶製品.
銥星運營總部,不能過多地向地方"閘口"施壓,因為"閘口"的主人都是董事會成員,.在運營的過程中,銥星的行銷計畫受到了個地區閘口的質疑,因而也就難以指望獲得很好地配合.
3,市場機會已經失去
過去10年裡地面移動通信發展迅猛,奪走了銥星公司的
目標市場,相對地面移動通信,尤其是行動電話領域,
銥星計畫在
時間維上已失去了市場機會.
4,銥星系統本身不足
相對地面行動電話系統,
銥星系統本身也存在許多不足,手機個頭笨重,運行不穩定,價格又昂貴,不能在室內和車內使用等等.而整個世界通信系統的趨勢卻是手機越做越小,商家為了賺取通話費,甚至無償贈送手機.
5,商業運營起步不好
由於手機缺乏,銷售力量不足,價格昂貴,開業的前兩個季度,在全球只發展了1萬用戶,到申請破產為止,這個耗資50億美元建立的通信網只有5.5萬用戶,而一些分析家估計該公司要實現盈利平衡至少需要65萬用戶.要建立一個忠誠的用戶基礎,所費的時間遠遠超過
銥星的估計和許諾.
6,工程師精神的企業文化
摩托羅拉的企業文化可以說是永不言敗的工程師精神,在實驗室內,這種精神確實令人敬佩,但是在向市場推進,或當一系列問題發生的時候,卻容易導致嚴重失誤.
事實上,更早的時候,有意向的投資者們早就發現了工程師的創意和市場現實之間的脫節.一位地方貝爾公司的高級管理人員回憶說,90年代初他們觀看摩托羅拉的
銥星演示時,被一張幻燈片驚得目瞪口呆.他回憶說,用戶必須首先將自己置於在電話天線和衛星之間沒有任何障礙物的地點,才能順利地使用電話(不能在室內和車內使用),"現在你告訴我,我怎么能出售這種玩意兒 "他的公司最後拒絕投資於
銥星計畫.
創新角度
從科技創新的角度看,高新技術產業的發展常常遇到技術已經成形,市場卻尚未存在或開發的境界.高科技企業所要負擔的經營風險和
市場風險是十分大的.根據美國學者M.J.Meldrum 和A.F.Millman 風險構架,科技創新過程中最易造成新產品失敗的十大因素是:
1,科技水平不足:能力不夠,不能將新科技充分套用在新產品的設計和製造上;
3,規格的漂移:新型科技產品發展之初,技術尚未成熟,市場標準尚未建立,產品規格又彼此不同,顧客在使用時常有無法相容的困擾;
4,科技跳蛙:新產品所引用的科技過於先進,以致顧客因陌生而有抗拒心理,且相關周邊產業因技術尚未成熟而無法支援;
5,信譽不夠:一是對產品使用的科技的信任度;二是對生產廠商的專業形象,財務,經營能力的評價.過於先進的產品和知名度不夠的廠商通常難以獲得一般消費者的青睞;
6,引入市場的前導期過長:在高科技產業,研發時間經常超過預定計畫的長度,因此如何在這一時期獲得穩定的資源和公司高層的承諾是計畫生存與否的關鍵;
7,品質標準不一:創新產品由於沒有具體的評價標準,顧客難以判斷其好壞,力求趨避風險,自然不敢貿然嘗試;
8,顧客對科技的不當使用:因顧客缺乏專業知識,使其對科技產品的篩選,裝設和使用不當,進而影響到對產品的評價和在此購買的意願;
9,缺乏基礎建設:科技過於先進而周邊環境卻沒有可供發揮功效的基礎設施;
10,成本與時間超支:由於上述各項因素,使得計畫耗用的金錢和時間超過預定界限,新產品若無高層主管的支持,常面臨夭折的命運.
銥星計畫是一個空前絕有的創新構想,在它還沒有完成之前,誰也不敢說一定會成功或失敗,在它失敗之後,也不能說原有的創新構想是錯誤的.但從失敗的原由來看,引入市場的前導期過長,失去了
市場機會(1990年代初國內購買一台手機的成本是4萬元人民幣);替代性不強,到1998年,地面移動通信的手機價格,款式和區域覆蓋程度已經非常成熟,
銥星移動手機的優勢不是十分明顯;科技蛙跳現象,銥星系統的科技過於先進,以致相關周邊產業因技術尚未成熟而無法支援,出現手機生產數量不足產生手機缺乏和價格昂貴;由於成本和時間的超支,運行不好,不能給新的投資人樹立信心,不能吸引新的投資資金來不斷調整其
目標市場和提高系統的運營手段,造成
銥星計畫的失敗.
東山再起
然而,如今銥星公司不僅仍在正常運營,而且還能賺錢,2008年盈利達5400萬美元。這讓很多人又做起了利用外太空發大財的美夢,目前儘管股市低迷,銥星公司還是成功獲得了4億美元的
股權融資。他們計畫利用這筆錢作為建造下一代衛星系統(總造價為27億美元)的首付款。
當年在危急關頭挽救銥星公司的科
盧西堅信,籌建中的新一代衛星系統“
銥星次時代”會帶來新的市場和利潤來源。現年77歲的科盧西毫不諱言地說,他的想法與10年前摩托羅拉管理層的狂熱想法如出一轍,但他發誓這次一定會有好結果。
銥星公司最後一次發射衛星還是10年前的事。這10年來,
數位技術的進步徹底改變了全球無線通信的面貌。10年間手機通話的數量增長了40倍,看不見摸不著的手機信號如今無所不在。10年前還不存在的高速數據傳輸網路,特別是無線網路和3G
蜂窩通信技術,如今已覆蓋了各個城市和千家萬戶。然而,由於衛星行業在上世紀90年代拚命燒錢透支了財富,使得這10年數位技術的驚人進步基本與太空中的衛星系統無關。
儘管控制
銥星系統衛星的
32位處理器早已成為老古董,但運行了10年多的銥星系統仍是有史以來最強大的衛星網路。當初人們設計銥星系統的初衷是處理語音通話,而非讓邊遠地區的人向外界傳送重要的簡訊息。但銥星公司現在傳輸的信息類型已經是五花八門,其中包括:巴西鄉村地帶被劫持卡車的
全球定位系統坐標、太平洋海嘯的規模,以及
阿拉斯加國際雪橇狗耐久賽上狗拉雪橇的速度等等。這些服務的收費不算貴,可這些信息也占用不了多少系統資源。去年銥星公司從32萬名客戶中共獲得了3.2億美元的收入,比前年增長了23%。
第一代銥星系統成功創建了太空電話
通信網路,科盧西準備利用下一代
銥星系統創建
太空網際網路。新衛星系統將於2014年投入使用,它能高速連線全球任何地點。目前銥星系統還在用老式的電話線路傳輸數據,其速度僅為128kbps。“銥星次時代”系統的
數據傳輸速度將是目前的78倍,達到10Mbps。目前最便宜的數據服務套餐基本費每月20美元,此外根據使用時間收取1美元/分鐘的使用費。科盧西認為,數據傳輸成本最終將會降低至少90%,這會讓更多的消費者用得起太空網際網路數據服務,從而開闢廣闊的新市場。他說:“可以想像,那時候湧現的各種新服務會讓人眼花繚亂。”
第一代銥星系統是將昂貴的新興技術(低軌衛星)套用到傳統市場(電話)以至鎩羽而歸的反面教材。當年摩托羅拉公司及其合作者試圖在破產法庭拍賣這些衛星,標價定為1000萬美元(也就是原先投資的1美元如今只剩0.2美分),儘管報價超低還是無人間津。當時幾乎所有人都認為衛星自毀程式的啟動已是勢在必行。
就在這緊要關頭,科盧西介入了交易。首先他費盡口舌,說服美國政府批准他擁有這些衛星。然後他做了筆好買賣,獲得了國防部為期5年、每年3600萬美元的契約,為2萬名
政府雇員提供不限時的通信服務。這3600萬美元差不多相當於銥星公司年運營成本的一半。
科盧西向摩托羅拉公司等債權人出價2500萬美元收購這些衛星。他憑著三寸不爛之舌從倫敦的
勞埃德保險社獲得了20億美元的責任險保單,以防衛星脫離軌道撞到地表物體造成損失。可摩托羅拉公司的高管認為,這88顆衛星(每顆重量為680公斤)看上去命運多舛,任何保單也無法確保這些衛星以後不會給自己惹麻煩。
科盧西最終說服國防部動用了其鮮為人知的權力,即補償私人公司為
維護國家安全利益所蒙受的損失。這樣一來,即使出現勞埃德保險社的保單未能涵蓋的衛星事故,那也不會影響到摩托羅拉公司。這件事解決後,摩托羅拉公司在2000年年底將所有權轉讓給科盧西及其贊助人,並出售了銥星公司的66顆在軌運行衛星和12顆在軌備用衛星(原先發射的88顆衛星中有些未能成功進入軌道)。
銥星系統的賣點在於其革命性的設計,即確保任何時刻總會有一顆衛星在通話者的上方。相比之下,
地球同步衛星會在地球上方某處靜止不動,如美國直播電視公司的衛星停在地球上方41843公里處,並從那裡傳送電視信號。而銥星系統的衛星則在地表上方485公里處運行,可完全覆蓋地球表面,而且與地球同步衛星相比,其信號傳輸距離減少了98%,從而使能耗大為降低。
除了語音通話之外,科盧西還想利用衛星傳輸數據。摩托羅拉公司的高管對他的想法不以為然,聲稱分析報告表明“數據業務無足輕重″。然而,摩托羅拉公司高管的想法顯然沒有跟上時代的發展。2001年6月,科盧西開始提供速度為2. 4kbps的網際網路連線服務。兩年後,
銥星系統開始提供簡訊服務,每條簡訊最多2000個字元(1.6萬位元組)。銥星公司的純數據收發裝置價格從800美元降到了250美元。
於是,需要從邊遠地區傳送簡訊的客戶群浮出水面,這包括跟蹤鯨魚遷徙的科學家、管理風力發電的公用事業公司以及希望船員擁有落水警報的航運公司等等。2004年7月,銥星公司的
營運收入(扣除利息、稅收和折舊前的收入)扭虧為盈,去年更是突破了1億美元。目前該公司數據業務收入差不多和語音業務收入持平,而且這項業務以後還會賺得更多。
2006年,科盧西聘請了手機業的資深人士德施擔任銥星公司的執行長、自己則留任董事長。德施意識到,目前的衛星到2014年左右將相繼報廢,子是便開始籌建“
銥星次時代”系統。他認為新銥星系統的建設成本能降低一半。
儘管成本降低,德施預計新系統的造價也會高達27億美元,光靠該公司的收入根本無法承擔。由於新
證券發行市場的凍結,德施與25家
私募股權投資公司進行的談判均告失敗。就在這時,一家“
特殊目的收購公司”出現了,它就是紐約投資銀行
格林希爾公司旗下的GHL收購公司。此類公司可以從不清楚投資標的就冒然出手的投資者那裡籌得大筆資金。
2008年9月,德施與GHL收購公司達成了一項併購協定。這筆交易將銥星公司估值為5.9億美元,相當於科盧西
原始投資額的24倍。合併於今年8月份進行,GHL收購公司持有的4億美元現金將注入
銥星公司業務,成立銥星通信公司。GHL收購公司還將用現金支付科盧西的稅單,條件是科盧西得把所有盈利留在公司的股份中。最終銥星通信公司45%的股份將為科盧西及其初始投資者所有,其餘部分歸GHL收購公司所有。
現年51歲的德施說,銥星公司這次會更低調。他承認,衛星系統可能永遠無法匹敵陸地
蜂窩移動通信系統的高性能和低成本,但他指出,地表的84%尚未被蜂窩通信網路所覆蓋。下一代
銥星系統的衛星重量會更輕,造價會降低一半,而且傳輸速度將有100倍的飛躍。銥星公司計畫子2014年發射下一代衛星系統,新系統將讓第一代老系統相形見絀。
據銥星公司公布的相關對比數據顯示:在軌運行衛星1997年66顆、2014年66顆;數據傳輸速度1997年128kbps、2014年10000kbps,衛星重量1997年680公斤,2014年454公斤;建造成本1997年50億美元、2014年27億美元:每分鐘通話費1997年5美元,2014年25美分。
隨著頻寬的增加和感測器性能的提高,德施認為該公司可以把便宜的數字發射機放到世界各地的任何目標上,並對其進行監測,比如管道、北極熊,電網和出租的車輛等,但凡你想得到的都能做到。德施說:“我們的首要目標應該是降低數據傳輸成本”。
為了籌藉資金,銥星公司還計畫將衛星上的空間出售,讓客戶放置新型成像設備,比如測量大氣化學成分和氣候變化的科學設備,或者協助谷歌公司每隔數秒刷新地圖的
照相機。
不過,纏繞著
銥星系統的厄運似乎總是揮之不去。2009年2月,銥星系統的一顆衛星撞上了報廢的俄羅斯
間諜衛星,這起事故產生了很多危險的
太空垃圾。銥星公司用一顆在軌備用衛星替代了報銷的衛星,3
周后系統恢復了全速運轉,但碰撞產生的碎片無法清除。
科盧西信誓旦旦地說,
太空網際網路將和陸地上的網際網路一樣機動靈活。同時為了滿足客戶湧現的各種新需求,各種新型網路服務將會應運而生,這將推動新系統走向成功。