ANSYS 太空中心 陣列天線 低軌衛星 GNSS-R B5G

太空產業重新定義 台廠上太空機會來了(2)

2024-07-18
低軌衛星壽命短、布建需求量龐大的特性,讓太空產業的生態出現巨大轉變。許多台灣廠商正摩拳擦掌,希望能抓住這波「上軌道」的商機。

前瞻研發轉向太空場域
(承前文)安矽思(Ansys)資深技術經理吳俊昆(圖3)也透露,雖然目前台灣客戶絕大多數的產品,都還是以地面設備為主,但在研發布局上,已經很明顯將目光轉向太空。以陣列天線為例,很多客戶提出的需求,是希望用安矽思的HFSS工具來模擬陣列單元超過1萬個的大規模陣列天線。雖然客戶沒有明說,但這種規模的天線大多是搭載在衛星上,地面設備通常不會搭載這種等級的天線。因此可以斷言,客戶的研發重心正在朝向軌道應用前進。

圖3 安矽思資深技術經理吳俊昆指出,台灣客戶的前瞻研發布局正在從地面轉向太空

另一個台灣客戶正在將研發重心轉向軌道應用的跡象,是客戶對安矽思System Tool Kit(STK)的詢問度明顯增加。STK的用戶絕大多數都是航太產業,尤其是太空應用。該工具讓使用者可以對包含高解析度地形資料、影像、射頻環境等參數的複雜系統進行逼真與動態時間的3D模擬。其最常見的應用情境之一,就是模擬衛星跟處在不同地形條件的地面設備間的通訊狀況,預估系統在真實世界裡的可能行為與效能表現。

在前面提到的這種應用中,客戶通常會搭配Perceive EM,為射頻環境建立數位雙生(Digital Twins)。NVIDIA之前發表的Omniverse應用案例中,跟5G網路規劃、6G研發有關的案例,在物理模擬方面,其實就是STK跟Perceive EM的整合應用。為縮短用戶模擬城市級RF環境這種大規模複雜系統的時間,在最新版的Perceive EM裡面,Ansys添加了對GPU的支援,讓系統的執行效能提升100倍以上。

太空國家隊挑戰尖端課題 創造國際合作契機
除了與通訊直接相關的應用商機外,台灣太空中心近年來持續推動的氣象、遙測衛星應用,也有機會為台灣業者創造出更多與國際衛星客戶合作的機會。近日太空中心正式上架的獵風者衛星資料,就有機會為台灣的太空產業,帶來更多接觸到國際客戶的機會。

獵風者計畫主持人林辰宗在會中簡報時說明,獵風者衛星上搭載的GNSS-R模組,可透過蒐集導航衛星經海面反射的訊號,進而掌握海面粗糙度,並反推出海面風速資料。目前獵風者的觀測區域聚焦於印度洋、大西洋、西太平洋等颱風容易形成的低緯度地區,每日可蒐集3至4萬筆原始資料,並產生7000~8000筆海面風速資料,作為氣象觀測跟預報的參考數據。

由於近海面的低空(高度低於2公里)區域,是氣象雷達的死角,因此目前的氣象觀測跟預報,很難取得海面上的風速資料,影響氣象預報的精準度。GNSS-R技術是解決這個問題的有效工具,也是許多國家正在積極研究的課題。獵風者衛星的成功,讓世界各國對於台灣自主研發的GNSS-R任務模組與相關技術產生高度興趣,並希望能進一步與台灣合作。

林辰宗透露,GNSS-R跟先前搭載在福衛七號氣象衛星的GNSS-RO,未來將整合成一個任務模組,並成為台灣自主衛星的標準配備,甚至是針對B5G、6G應用設計的通訊衛星,也會搭載該模組,因此預計在未來幾年,將需要生產至少十套。但如果國際合作順利推動,其他國家也想在他們自己的衛星上搭載台灣研發的GNSS-R模組,就有可能要啟動產業合作,才能滿足任務模組的生產需求。

天時+人和 台灣太空產業機會來了
台灣發展太空產業,擁有極佳的天時與人和因素。在天時方面,由於低軌衛星崛起,太空產業的格局正在朝向對台灣有利的方向發展。在人和因素方面,中美貿易戰、科技戰,當下歐美的衛星通訊業者,不管是衛星本體或地面設備,都已經很難將中國廠商納入自己的供應鏈體系中;作為全球領先的太空大國之一,印度與中國之間也有許多政治摩擦,也不太可能與中國在太空產業上展開合作。

在這個情況下,擁有完整電子產業鏈的台灣,無疑占有天時跟人和的優勢,可以成為其他國家發展太空產業時,重要的合作夥伴。左右逢源的台灣資通訊產業,能否把握這個機會「一飛衝天」,未來幾年就能見分曉。

 

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