CesiumAstro просканировала рынок Wi-Fi авиакомпаний и шпионила за возможностями

Техасский производитель спутниковых антенн, CesiumAstro, предлагает свою плоскую фазированную антенную решетку и программно-определяемую радиосистему производителям воздушного транспорта, делая ставку на то, что широкополосный доступ в салоне станет обязательным для авиакомпаний.

В понедельник компания объявила о своем выходе на рынок бортовой связи (IFC), представив свою многолучевую активную фазированную решетку для приложений бортовой спутниковой связи. Cesium утверждает, что ее система IFC является первой многолучевой фазированной антенной решеткой, которая может поддерживать несколько созвездий Ka-диапазона для коммерческих и оборонных рынков, обеспечивая космическую широкополосную связь для обоих.

Система IFC, которая будет полностью изготовлена ​​CesiumAstro, должна начать летные демонстрации на вертолете Airbus в конце этого года. Демонстрация продемонстрирует его возможности подключения, в частности его способность подключаться к нескольким спутникам и орбитам одновременно, обеспечивая передачу обслуживания до разрыва «и другие ключевые функции, которые улучшают общее качество [широкополосного обслуживания в полете]». говорит компания.

Связывание самолетов со спутниками, по сути, завершает петлю для Cesium, которая заявляет, что уже продает свои массивы спутниковым операторам, информацию о которых еще не раскрыла. Активные решетки с электронным управлением компании основаны на технологии активной решетки с электронным сканированием (AESA, также называемой «фазированной решеткой»), разработанной для радаров военных самолетов и кораблей в конце 1980-х годов.

Адаптация технологии AESA к космической связи приносит с собой преимущества, в том числе компактный размер (в отличие от используемых в настоящее время механических антенн), подходящий для небольших низкоорбитальных (LEO) спутников, созвездия которых быстро увеличиваются.

Летая намного ниже, чем спутники на геосинхронной орбите (GEO), которые в настоящее время обеспечивают широкополосную связь, спутники LEO, оснащенные AESA, могут отправлять свои сигналы на землю или в воздух на гораздо более короткое расстояние, значительно уменьшая задержку (задержку между восходящей и нисходящей линиями связи). ), способствуя тем видам интернет-услуг (потоковое видео, игры, плотная телематика), к которым привыкли потребители наземного широкополосного доступа.

В сочетании с программно-определяемым радио, как это делает Cesium, способность AESA сканировать, отправлять и получать на нескольких частотах одновременно может позволить сетям оборудованных спутников обеспечить бесшовное широкополосное покрытие для статических и мобильных платформ по всему миру.

Эта технология предлагает аналогичные преимущества атмосферным мобильным платформам (самолетам, кораблям, наземным транспортным средствам), а соединение мобильных терминалов с фазированной решеткой с их космическими аналогами дает очевидный положительный круг для Cesium. Шей Сабрипур, основатель и генеральный директор CesiumAstro, говорит, что его фирма просто коммерциализирует передовую технологию фазированных решеток «для всего, что является мобильным — спутников, самолетов, дронов, автомобилей, автономных транспортных средств».

Это включает в себя рынок широкополосного доступа в салоне самолета. «Когда вы смотрите на этот рынок, — говорит Сабрипур, — вы также должны обеспечивать и другую сторону. Если у вас есть фазированная решетка на орбите, вы должны поставить [фазированные решетки] на самолеты, беспилотники и т. д. У нас есть технология, и мы хотим добраться и до другого конца».

В конечном счете, Sabripour считает, что CesiumAstro будет получать 50 процентов своих доходов от космоса, 30 процентов — от бортовых платформ и 20 процентов — от наземных транспортных средств/оборудования.

Wi-Fi в авиакомпаниях доступен уже почти 20 лет, но анализ его текущего состояния показывает, что цель Cesium по доходам от воздушных перевозок достижима, по крайней мере, в течение десяти лет.

Wi-Fi в каюте

Опрос авиакомпаний, поставщиков услуг и производителей оборудования за 2021 год, проведенный поставщиком спутниковой связи Intelsat.I
, показало, что 65% респондентов ожидают увеличения числа пассажиров, которые рассчитывают на связь во время полета. Исследование показало, что двумя самыми большими препятствиями для расширения использования Wi-Fi в полете были высокая стоимость услуги и «плохое интернет-соединение».

Жалобы связаны с тем, как в настоящее время работает интернет-сервис авиакомпаний. В общих чертах, существует два типа систем Wi-Fi в самолетах; воздух-земля (ATG), который отражает сигналы от наземных вышек сотовой связи, и спутниковый Wi-Fi, который использует сигналы от спутников, вращающихся вокруг Земли.

ATG опирается на антенны на нижней стороне фюзеляжа самолета, предназначенные для приема и передачи сигналов от наземных вышек сотовой связи. Сигналы принимаются, а полоса пропускания распределяется в салоне авиалайнера с помощью модема. Во время полета система ATG улавливает сигналы от одной вышки сотовой связи к другой.

Однако отсутствие вышек сотовой связи в отдаленных районах или над большими водными пространствами, такими как океаны, означает, что сигналы часто недоступны, и Интернет, который вы смотрите на своем месте, зависает. Соединения ATG также медленные, около 5 мегабайт в секунду (Мбит/с), что подходит для проверки электронной почты или использования приложений для обмена сообщениями, но нецелесообразно для действий с высокой пропускной способностью, таких как загрузка файлов или потоковое видео.

При использовании спутникового Wi-Fi наземные станции передают сигналы на спутник, обычно находящийся на геоорбите, который затем передает сигнал на авиалайнер, который принимает их через антенну, установленную на фюзеляже.

Покрытие лучше, но задержка является проблемой из-за того, что сигналы должны проходить на большие расстояния. Системы Ka-Band IFC обеспечивают самый быстрый высокоскоростной спутниковый Wi-Fi, до 80 Мбит/с. Но поскольку на орбите значительно меньше спутников Ka-диапазона с меньшим географическим охватом, существуют большие мертвые зоны.

Несмотря на свои ограничения, авиационный Wi-Fi пользуется спросом. В прошлом году Delta и United сообщили CNN Business, что каждый из них проводит более 1.5 миллиона сеансов Wi-Fi в полете в месяц. JetBlue, которая сделала бортовой Wi-Fi бесплатной услугой, сообщила, что «миллионы клиентов» используют ее каждый год. Другие авиакомпании сообщают об аналогичном спросе, хотя использование в салоне все еще не повсеместно. Цена является частью вопроса.

В то время как большинство авиакомпаний разрешают бесплатный доступ через приложения для обмена сообщениями (Facebook, iMessage, WhatsApp), для более интенсивного использования Интернета требуется предварительная ежемесячная подписка для каждого устройства или покупка сеансов на борту с почасовой оплатой или на время полета. Цены варьируются от 50 долларов в месяц для первых до 7 долларов в час и 15-20 долларов за проезд на продолжительность полета.

Не все самолеты предлагают Wi-Fi с высокой пропускной способностью, однако узкофюзеляжные авиалайнеры часто ограничены более медленным обслуживанием в Ku-диапазоне. Несколько спутниковых сетей предлагают IFC, включая GoGo, Viasat, Inmarsat, Starlink и Panasonic.

Поскольку CesiumAstro и другие конкуренты, такие как Starlink от SpaceX, делают плоские антенны / терминалы AESA доступными для Boeing.BA
, Airbus, Embraer и т. д., которые могут измениться, а вместе с этим увеличить использование бортового интернета пассажирами.

Трудно точно определить, какую общую стоимость IFC с поддержкой фазированных решеток для авиакомпаний получат производители аппаратного/программного обеспечения приемопередатчиков, такие как CesiumAstro, продают производителям самолетов (которые закладывают ее в цены своих авиалайнеров). Операторы созвездий, такие как Viasat, взимают с авиакомпаний отдельную плату за предоставление спутникового доступа.

Компания Cesium не предоставила информацию о ценах на свою систему. Но, придерживаясь обоих лагерей, Starlink дает некоторое представление. Согласно веб-сайту компании, ее готовящаяся к выпуску высокоскоростная бортовая интернет-система с малой задержкой и фазированной антенной решеткой/LEO включает единовременную стоимость оборудования в размере 150,000 12,500 долларов США на самолет (включая антенну AESA, программно-определяемую радиосвязь/модем). ) плюс от 25,000 XNUMX до XNUMX XNUMX долларов в месяц за доступ к сети (неясно, относятся ли они к каждому самолету).

Очевидно, что широкополосная связь на борту будет значительным капиталовложением для авиакомпаний. По словам отраслевого аналитика Эрни Арваи из AirInsight Group, есть признаки того, что они возьмут это на себя и переложат часть расходов на потребителей.

«Это всегда была индустрия «я тоже», поэтому, если один из больших мальчиков [предложит Wi-Fi с более высокой пропускной способностью], остальные последуют за ним».

То же самое можно сказать и о том, чтобы сделать IFC бесплатным. Как уже упоминалось, JetBlue уже установила прецедент «бесплатного Wi-Fi», а Delta и Hawaiian Airlines заявили, что вскоре могут последовать их примеру. Как говорит коллега по Forbes и отраслевой обозреватель Тед Рид, крупные перевозчики двигают всех перевозчиков.

«Delta заявила, что предоставит бесплатный доступ в Интернет, так что это еще одна область, где Delta устанавливает правила, а все остальные им следуют».

При этом расходы на переход на новый широкополосный IFC должен будет кто-то взять на себя. Эрваи считает, что прибыль авиакомпаний от интернета в салоне «не так велика, как вы думаете». Если авиакомпании начнут предлагать «бесплатные» услуги, они могут не получить большой отдачи от привлечения новых покупателей билетов.

«Я не думаю, что [широкополосная IFC] является отличительным фактором, — говорит Эрваи. «Я никогда не знал, чтобы кто-то выбирал рейс на основе Wi-Fi. Вся эта штука с Wi-Fi перестает быть событием, — добавляет он. — Таков мир, в котором мы живем».

Мир, в котором мы живем, показал нам, что затраты на новые услуги всегда перекладываются на потребителя, поэтому логично ожидать, что будущий широкополосный интернет добавит несколько центов к доллару к цене каждого билета. Несмотря на это, кажущаяся неизбежность перехода на широкополосный IFC, безусловно, работает в пользу CesiumAstro.

Впереди

Как отмечает Эрвай, CesiumAstro не является «брендом для дома». «Я думаю, что у цезия есть интересные технологии, но мало кто, даже в отрасли, знает о них на данный момент».

Это не беспокоит основателя компании, который утверждает: «Мы опережаем всех с точки зрения предоставления нескольких созвездий, бесшовной связи, многолучевой активной фазированной решетки от одной апертуры до LEO, MEO и GEO».

Сабрипур говорит, что Cesium надеется получить сертификацию своей системы FAA к первому кварталу 2025 года. Он не знает ни одной другой компании, у которой были бы такие же сроки. К середине десятилетия расширение спутниковых сетей LEO, к которым может получить доступ технология CesiumAstro, должно повысить ее привлекательность.

«Вот почему [производители] просят оснастить свои новые самолеты плоскими фазированными антенными решетками в период с 2026 по 2027 год, а затем перейти к модернизации своего флота», — говорит Сабрипур. По оценкам Cesium, общий рынок ее антенн/радио (коммерческих и деловых самолетов) составляет примерно 35,000 25 самолетов. Сабрипур считает, что они могут захватить 30-500% этого рынка в течение следующих десяти лет, что позволит производить и продавать около 1,000-XNUMX терминалов в год.

Если прогнозы оправдаются, они будут отражать впечатляющее ускорение стартапа, основанного в 2017 году. С момента своего основания CesiumAstro привлекла 90 миллионов долларов финансирования от инвесторов, включая Airbus Ventures (отдельная организация от OEM-производителя самолетов), L3Harris Technologies и Kleiner. Перкинс среди прочих.

Со штаб-квартирой и заводом по производству прототипов в Остине и офисами в Колорадо, Лос-Анджелесе и Великобритании штат компании уже вырос до 130 человек. Ожидается, что в ближайшее время будут заключены контракты на установку спутников для ее системы, а также будущие контракты с производителями самолетов. к середине 2020-х годов он превратится в полноценного производителя оборудования с дополнительными производственными операциями в Остине и Брумфилде, штат Колорадо.

Выход за рамки бизнеса по разработке технологий всегда был частью плана Сабрипура, который утверждает: «Мы никогда не собирались быть просто дизайнерской и технологической компанией. Я построил компанию, чтобы мы могли продавать аппаратное и программное обеспечение».

Сцена выглядит готовой для CesiumAstro, чтобы сделать именно это с одной возможной морщинкой. Хотя до этого может пройти от 10 до 2 лет, развивающееся пространство мобильных спутниковых услуг с прямым подключением к устройству (DXNUMXD) представляет собой потенциальную среднесрочную и долгосрочную конкуренцию для CesiumAstro, добавляя к конкуренции, с которой она уже сталкивается со стороны других разработчиков / поставщиков фазированных решеток. включая Старлинк.

Подключение мобильных телефонов напрямую к высокоскоростным спутниковым созвездиям GEO и LEO, что, по сути, превращает каждый мобильный телефон в спутниковый телефон, в настоящее время набирает обороты. В начале этого месяца Viasat объявила о сотрудничестве с Ligado Networks, чтобы предложить широкополосный D2D через спутниковую сеть Ligado SkyTerra GEO и производителя IoT-терминалов Skylo's Hub.

Мобильные телефоны со спутниковой связью теоретически могут обходить Wi-Fi в салоне, напрямую связываясь с сетями LEO/GEO, а не загружая/загружая данные с бортового модема, подключенного к установленной на фюзеляже антенне AESA. Такой сценарий устранит необходимость в коммерческом IFC Cesium.

Но Шей Сабрипур утверждает, что такая схема не сработает. «Высокочастотный Ka-диапазон и Ku-диапазон не проникнут в корпус самолета. Им придется подключаться к такому устройству, как наше».

Я связался с Боингом, чтобы узнать, согласны ли его инженеры. Пока что они еще не ответили, и генеральный директор CesiumAstro добавляет, что он «твердо уверен», что производители самолетов «не будут делать ставки» на подключение D2D.

Даже если D2D в настоящее время является темной лошадкой, перспективы Cesium кажутся многообещающими. Помимо обеспечения широкополосной связи в салоне, существует вероятность того, что авиакомпании захотят, чтобы терминалы с фазированной антенной решеткой компании передавали ее в кабину экипажа для приложений, от информации о погоде в реальном времени до всесторонней телематики технического обслуживания и потоков управления авиакомпаниями.

Интересно, что Сабрипур говорит, что OEM-производители еще не спросили о потенциальной возможности подключения к кабине экипажа системы его компании. Они могут сидеть сложа руки, ожидая, пока IFC следующего поколения разыграется немного дальше, или их молчание может быть вызвано другими опасениями, такими как очень серьезные угрозы злонамеренных кибер- и электромагнитных атак, которые сопровождаются подключением с большим объемом данных.

В то же время, CesiumAstro также культивирует правительственный/военный рынок. Недавно агентство получило контракт с Агентством космического развития Министерства обороны США (SDA) на разработку многолучевой антенны AESA L-диапазона, совместимой с Link-16, в преддверии перехода агентства на глобальную спутниковую сеть Proliferated Warfighter Space Architecture, созвездие на НОО, построенное для включить ключевые космические возможности Министерства обороны США.

CesiumAstro отмечает, что его комбинация антенна/радио является масштабируемой, подходящей для больших или меньших самолетов. Его модульная архитектура и программно-определяемая серверная часть способствуют гибкости, и компания утверждает, что ее система выйдет на рынок по цене в два раза ниже, чем существующие терминалы спутниковой связи IFC, при этом скорость передачи данных увеличится в 100 раз по сравнению с существующими сегодня системами.

Сочетая бизнес высокоскоростного Wi-Fi в полете с другими возможностями в государственном секторе (авиационном и космическом базировании), компания может набрать значительный импульс в следующие три года. К тому времени мы узнаем больше о том, открыло ли его «сканирование» рынка связи коммерческих авиакомпаний большие возможности.