软银计划在2021年向平流层发射无人机 作为最早的“机载基站”或试飞
软银旗下子公司HAPSMobile希望无人机在2023年投入运营，大力推广这项技术。
图1:1:HAPSMobile的目标是通过将其无人机送入平流层来提供全球移动通信服务。
腾讯科技讯1月8日，日本电信集团软银(Softbank)正在努力实现“机载电信基站”商业化，最早可能于2021年在日本进行试飞。作为基站，巨型无人机将在20公里高空的平流层飞行，提供全球移动通信服务。
软银旗下子公司HAPSMobile希望无人机在2023年投入运营，大力推广这项技术。同时也是软银代表董事的HAPSMobile总裁兼首席执行官宫川纯一(Junichi Miyakawa)回忆道：“我意识到飞机气流如此猛烈，以至于我根本睡不着觉，担心飞机可能会坠毁。”去年9月22日，在新墨西哥州机场试飞期间，他彻夜未眠，观看该公司无人驾驶飞机Sunlider上摄像头发送的实时图像。
世界上最大的无人机之一已经到达平流层(地球大气层的第二层)，最高风速约为每秒30米，温度低至零下73摄氏度。Sunglider飞行了大约20个小时，在平流层停留了5个半小时，飞行前仅由充满电的电池和阳光供电。HAPSMobile在第五次尝试中成功地使飞机在平流层飞行，只用了大约三年的时间就实现了这一壮举。
“HAPS”代表高空平台基站，指的是无人机形式的“高空准卫星”，搭载在离地20公里左右的手机基站。Sunglider长78米，有10个螺旋桨，可以以每小时110公里的速度在平流层飞行。它利用太阳光发电，在一个地方静止半年左右发送信号。Sunglider可以覆盖直径200公里的区域。
然而，在商业化之前，HAPSMobile仍然需要解决许多挑战，尤其是法律挑战。例如，没有一个国家有管理平流层飞行物体的立法。这就需要新的航空法规，因为无人机在到达平流层之前会通过商用飞机到达预定高度。另一个问题是管理跨越国界的通信信号。
HAPSMobile和谷歌母公司Alphabet的子公司Loon在去年2月联合宣布成立HAPS联盟。约有30家公司加入了该框架，包括芬兰的诺基亚、瑞典的爱立信、德国电信和法国电信。除了建立法律框架外，预计获得无人机商业飞行所需的型式认证还需要很长时间。
图2:工人在Sunglider上安装无线电天线。
卢旺达和澳大利亚对该计划表示了兴趣，并表示打算支持该计划。HAPSMobile和卢旺达发起了一项联合研究，在这个非洲国家进行试飞，目的是提供基于HAPS的移动服务。在澳大利亚，就人口而言，现有服务可覆盖90%的人口。但在土地方面，只占10%。因此，政府认为HAPSMobile的服务对于改善其通信基础设施非常重要。
HAPSMobile面临着在没有互联网连接的新兴经济体建立盈利模式的挑战。要实现这一目标，就需要开发低成本的无人机。宫川润一说：“我们必须以每月1美元的价格向最终用户提供服务。如果无人机成本太高，这是不可能的。”目前，建造一个Sunglider的成本约为7亿日元(约680万美元)，但HAPSMobile的目标是将成本降至1亿日元(约97万美元)。
太阳能电池板是Sunglider上最昂贵的组件。HAPSMobile一直在研究是否有可能用负担得起的硅面板代替高功率和昂贵的面板，硅面板用于地面太阳能发电。
HAPSMobile上个月宣布，将与三洋化学共同开发下一代全聚合物电池(APB)，并将其安装在无人机上。APB更安全，能量密度几乎是传统锂离子电池的两倍。无人机晚上需要电池供电，所以让电池更轻是另一个主要挑战。HAPSMobile希望在2027年开始大规模生产Sunglider，并计划每个月向平流层发送几十个机载基站进行推进
广这项服务。在世界各地，对太空和其他地方通信服务的竞争正在加剧。亚马逊去年7月宣布，它获得了美国公平贸易委员会对一项基于卫星的通信服务计划的批准。这家零售巨头将投资100亿美元发射3000多颗卫星，以帮助解决城乡之间的数字鸿沟。与此同时，美国企业家埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX正在开发星链网络，打算将12000颗卫星送入低地轨道提供互联网服务。
宫川润一表示，与通信卫星相比，HAPS无人机具有更大优势，因为它与智能手机和其他现有设备兼容，而卫星需要特殊的接收设备。此外，HAPS的运行距离地球比卫星要近得多，后者至少在离地面数千公里的高度。这种差异意味着通信延迟更少，更容易应用于5G服务和物联网解决方案。
HAPSMobile正在考虑使用其在日本的服务作为后备，以防地面基站在自然灾害中无法使用。一架Sunglider覆盖直径200公里的区域，预计数十架无人机将能够覆盖日本全国。消息人士说，该公司始终在美国进行试飞，但正在考虑最早于2021年在日本(冲绳或北海道)进行进一步测试。无论如何，今年很可能会看到机载基站的发展取得快速进展。（腾讯科技审校/金鹿）