软银子公司HAPSMobile希望在2023将无人机投入运营，并大力推广这项技术。
图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 。
科技新闻讯 1月8日，日本电信集团软银正在努力实现“机载电信基站”的商业化，最早可能于2021年在日本进行试飞。充当基站的巨大无人机将在20公里高度的平流层飞行，并提供全球移动通信服务。
软银子公司HAPSMobile希望在2023将无人机投入运营，并大力推广这项技术。HAPSMobile总裁兼首席执行官宫川润一(Junichi Miyakawa)也是软银的代表董事，他回忆道：“我意识到喷气式气流是如此猛烈，我根本睡不着觉，担心飞机可能会坠毁。”去年9月22日，在美国新墨西哥州的机场进行试飞，观看该公司无人机Sunlider上的摄像头发送的实时图像时，他彻夜未眠。
世界上最大的无人机之一已经到达了平流层（即地球大气层的第二层），那里的最高风速约为每秒30米，气温低至零下73摄氏度。Sunglider飞行了大约20个小时，仅靠飞行前充满电的电池和阳光提供动力，在平流层停留了5个半小时。HAPSMobile在第五次尝试中成功地让飞机在平流层飞行，而且只用了大约三年的时间就实现了这一壮举。
“HAPS”代表高海拔平台基站，它指的是无人机形式的“高空准卫星”，在离地面约20公里处搭载移动电话基站。Sunglider长78米，有10个螺旋桨，可以每小时110公里的速度在平流层飞行。它利用阳光发电，并在一个地方静止大约半年来发送信号。Sunglider可以覆盖直径200公里的区域。
但在商业化之前，HAPSMobile还需要解决许多挑战，特别是法律挑战。例如，现在还没有任何国家有涵盖管理平流层飞行物体的立法。这需要新的航空法规，因为无人机在到达平流层之前将经过商用飞机送达预定高度。另一个问题是管理超越国界的通信信号。
HAPSMobile和谷歌母公司Alphabet旗下子公司Loon在去年2月共同宣布成立HAPS联盟。加入该框架的大约30家公司包括芬兰的诺基亚、法国空客子公司瑞典爱立信、德国电信和西班牙电信等。除了建立法律框架外，获得无人机商业飞行所需的型号证书预计也需要不少时间。
图2：工人们将无线电天线安装在Sunglider上。
卢旺达和澳大利亚已对HAPS表现出兴趣，并表示打算支持该计划。HAPSMobile和卢旺达已经启动了联合研究，以便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，按人口计算，现有服务可以覆盖全国90%的人口。但按土地计算，则只占10%。因此，该国政府认为HAPSMobile的服务对于改善其通信基础设施至关重要。
HAPSMobile正在接受挑战，在没有互联网连接的新兴经济体建立盈利模式。要实现这一目标，开发低成本的无人机是必要的。宫川润一说：“我们必须以每月1美元的价格为最终用户提供我们的服务。如果无人机成本过于高昂，这是不可能实现的。”目前，建造一架Sunglider的成本约为7亿日元(约合680万美元)，但HAPSMobile的目标是将成本降低到1亿日元（约合97万美元）。
太阳能电池板是Sunglider上最昂贵的部件。HAPSMobile始终在研究是否可以用负担得起的硅制电池板取代高功率、昂贵的电池板，这些电池板用于地面上的太阳能发电。
HAPSMobile上个月宣布与三洋化工联手开发下一代全聚合物电池（简称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。无人机在夜间需要由电池供电，因此使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，并打算每月将数十个机载基站送入平流层来推广这项服务。
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。（科技新闻审校/金鹿）
