CesiumAstro przeskanował rynek Wi-Fi linii lotniczych i szpiegował możliwości

Producent anten satelitarnych z siedzibą w Teksasie, CesiumAstro, oferuje swoją płaskoekranową antenę fazowaną i definiowaną programowo kombinację radiową producentom transportu lotniczego, zakładając, że łącza szerokopasmowe w kabinach będą koniecznością dla linii lotniczych.

W poniedziałek firma ogłosiła wejście na rynek łączności w locie (IFC), prezentując swoją wielowiązkową aktywną fazowaną macierz do zastosowań w lotniczej komunikacji satelitarnej. Cesium twierdzi, że jego system IFC jest pierwszym wielowiązkowym układem fazowym, który może obsługiwać wiele konstelacji pasma Ka dla rynków komercyjnych i obronnych w powietrzu, dostarczając łącza szerokopasmowe w przestrzeni kosmicznej do obu.

System IFC, który będzie produkowany od początku do końca przez CesiumAstro, ma rozpocząć demonstracje w locie na śmigłowcu Airbusa jeszcze w tym roku. Demonstracje pokażą jego łączność, w szczególności jego zdolność do łączenia się z wieloma satelitami i orbitami w tym samym czasie, umożliwiając przełączanie typu „make-before-break” i inne kluczowe funkcje, które poprawiają ogólną jakość usług [szerokopasmowych podczas lotu]”, mówi firma.

Łączenie samolotów z satelitami zasadniczo zamyka pętlę dla Cesium, która twierdzi, że już sprzedaje swoje macierze operatorom satelitarnym, których jeszcze nie ujawniła. Active Electronically Steered Arrays firmy opiera się na technologii Active Electronically Scanned Array (AESA, określanej również jako „fazowa macierz”) opracowanej dla wojskowych samolotów i radarów okrętowych pod koniec lat 1980-tych.

Dostosowanie technologii AESA do komunikacji kosmicznej niesie ze sobą korzyści, w tym niewielkie rozmiary (w przeciwieństwie do obecnie stosowanych anten mechanicznych) dostosowane do mniejszych satelitów o niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO), których konstelacje szybko się mnożą.

Lecąc znacznie niżej niż satelity na orbicie geosynchronicznej (GEO), które obecnie zapewniają komunikację o dużej przepustowości, satelity LEO wyposażone w AESA mogą wysyłać swoje sygnały na ziemię lub powietrze na znacznie krótszą odległość, znacznie zmniejszając opóźnienia (opóźnienie między łączem w górę i łączem w dół ), ułatwiając usługi internetowe (przesyłanie strumieniowe wideo, gry, gęsta telematyka), do których przyzwyczaili się konsumenci naziemnych łączy szerokopasmowych.

W połączeniu z radiem definiowanym programowo, takim jak Cesium, zdolność AESA do skanowania, wysyłania i odbierania na wielu częstotliwościach jednocześnie może pozwolić sieciom wyposażonych satelitów na zapewnienie bezproblemowego pokrycia wysokiej przepustowości platformom statycznym i mobilnym na całym świecie.

Technologia oferuje podobne korzyści jak atmosferyczne platformy mobilne (samoloty, statki, pojazdy naziemne), a łączenie mobilnych terminali fazowych z ich odpowiednikami w przestrzeni kosmicznej daje oczywiste pozytywne koło dla Cezu. Shey Sabripour, założyciel i dyrektor generalny CesiumAstro, mówi, że jego firma po prostu komercjalizuje zaawansowaną technologię Phased Array „dla wszystkiego, co mobilne – satelitów, samolotów, dronów, samochodów, pojazdów autonomicznych”.

Obejmuje to rynek usług szerokopasmowych w kabinach linii lotniczych. „Kiedy patrzysz na ten rynek”, mówi Sabripour, „musisz zapewnić również drugi koniec. Jeśli masz układ fazowany na orbicie, musisz umieścić [układ fazowy] na samolotach, dronach itp. Mamy technologię i chcemy również dostać się na drugi koniec”.

Ostatecznie Sabripour widzi, że CesiumAstro czerpie 50 procent swoich przychodów z kosmosu, 30 procent z platform powietrznych i 20 procent z pojazdów/sprzętu naziemnego.

Wi-Fi w liniach lotniczych jest dostępne od prawie 20 lat, ale analiza jego obecnego stanu sugeruje, że cel w zakresie przychodów z usług lotniczych Cesium jest osiągalny przez co najmniej dekadę.

Wi-Fi w kabinie

Ankieta przeprowadzona w 2021 r. wśród linii lotniczych, dostawców usług i producentów sprzętu, przeprowadzona przez dostawcę łączności satelitarnej IntelsatI
, wykazało, że 65% respondentów spodziewało się wzrostu liczby pasażerów, którzy oczekują połączenia z Internetem podczas lotu. Badanie wykazało, że dwie największe przeszkody w zwiększeniu popularności Wi-Fi podczas lotów to wysoka cena usługi i „słabe połączenie internetowe”.

Reklamacje wynikają z obecnego sposobu działania usług internetowych linii lotniczych. Zasadniczo istnieją dwa rodzaje systemów Wi-Fi w samolocie; powietrze-ziemia (ATG), które odbija sygnały od naziemnych wież komórkowych, oraz satelitarne Wi-Fi, które wykorzystuje sygnały z satelitów krążących wokół Ziemi.

ATG opiera się na antenach umieszczonych na spodzie kadłuba samolotu, umieszczonych w celu odbierania i przesyłania sygnałów z naziemnych wież komórkowych. Sygnały są odbierane, a przepustowość dystrybuowana w kabinie samolotu przez modem. W miarę postępu lotu system ATG odbiera sygnały z jednej wieży komórkowej do drugiej.

Jednak brak wież komórkowych w odległych obszarach lub na dużych obszarach wodnych, takich jak oceany, oznacza, że ​​sygnały są często niedostępne, a internet, na który patrzysz w swoim fotelu, zawiesza się. Połączenia ATG są również wolne, około 5 megabajtów na sekundę (Mb/s), odpowiednie do sprawdzania wiadomości e-mail lub korzystania z aplikacji do przesyłania wiadomości, ale niepraktyczne w przypadku działań o dużej przepustowości, takich jak przesyłanie plików lub przesyłanie strumieniowe wideo.

Dzięki satelitarnemu Wi-Fi stacje naziemne przesyłają sygnały do ​​satelity, zwykle na orbicie GEO, który następnie przekazuje sygnał do samolotu pasażerskiego, który odbiera je przez antenę zamontowaną na szczycie kadłuba.

Zasięg jest lepszy, ale opóźnienie jest problemem ze względu na duże odległości, jakie muszą pokonać sygnały. Systemy Ka-Band IFC zapewniają najszybszą i najszybszą satelitarną sieć Wi-Fi o przepustowości do 80 Mb/s. Ale ponieważ na orbicie znajduje się znacznie mniej satelitów pasma Ka o mniejszym zasięgu geograficznym, istnieją duże martwe punkty.

Pomimo swoich ograniczeń Wi-Fi w liniach lotniczych jest poszukiwane. W zeszłym roku Delta i United powiedziały CNN Business, że każde z nich obsługuje ponad 1.5 miliona sesji Wi-Fi podczas lotu miesięcznie. JetBlue, który uczynił z Wi-Fi podczas lotu usługę bezpłatną, poinformował, że co roku korzystają z niej „miliony klientów”. Inne linie lotnicze zgłaszają podobny popyt, chociaż korzystanie z nich w kabinie nadal nie jest wszechobecne. Cena jest częścią problemu.

Podczas gdy większość linii lotniczych zezwala na bezpłatny dostęp za pośrednictwem aplikacji do przesyłania wiadomości (Facebook, iMessage, WhatsApp), bardziej intensywne korzystanie z Internetu wymaga wcześniejszych miesięcznych subskrypcji na urządzenie lub zakupu sesji na pokładzie na godzinę lub na czas trwania lotu. Ceny wahają się od około 50 USD miesięcznie za te pierwsze do zaledwie 7 USD za godzinę do 15-20 USD biletów na czas lotu.

Nie wszystkie samoloty oferują Wi-Fi o dużej przepustowości, jednak samoloty wąskokadłubowe często ograniczają się do wolniejszej usługi w paśmie Ku. Kilka sieci satelitarnych oferuje IFC, w tym GoGo, Viasat, Inmarsat, Starlink i Panasonic.

Ponieważ CesiumAstro i inni konkurenci, tacy jak Starlink firmy SpaceX, udostępniają Boeingowi płaskie anteny/terminale AESABA
, Airbus, Embraer itp., które mogą się zmienić, a wraz z nimi zwiększyć wykorzystanie internetu w powietrzu przez latającą publiczność.

Trudno jest określić, jaki całkowity koszt IFC z fazowaną tablicą dla linii lotniczych będzie, biorąc pod uwagę, że producenci sprzętu/oprogramowania nadawczo-odbiorczego, tacy jak CesiumAstro, sprzedają producentom samolotów (którzy wbudowują to w ceny swoich samolotów). Operatorzy konstelacji, tacy jak Viasat, pobierają od linii lotniczych oddzielne opłaty za zapewnienie dostępu do satelity.

Cesium nie udostępnił informacji o cenach swojego systemu. Ale mając stopę w obu obozach, Starlink zapewnia pewien wgląd. Zgodnie z informacjami na stronie internetowej firmy, jej nadchodzący system internetu pokładowego z technologią Phased Array/LEO z obsługą satelitarną i niskimi opóźnieniami obejmuje jednorazowy koszt sprzętu w wysokości 150,000 12,500 USD na samolot (w tym antena AESA, radio/modem definiowany programowo). ) plus 25,000 XNUMX do XNUMX XNUMX dolarów miesięcznie opłat za dostęp do sieci (nie jest jasne, czy są to opłaty za samolot).

Oczywiście dostęp szerokopasmowy podczas lotu będzie dla linii lotniczych znaczną inwestycją. Wszystko wskazuje na to, że wezmą to na siebie i przerzucą część kosztów na konsumentów, mówi analityk branżowy Ernie Arvai z AirInsight Group.

„To zawsze była branża „ja też”, więc jeśli jeden z dużych chłopców [oferuje Wi-Fi o większej przepustowości], reszta pójdzie za nim”.

To samo dotyczy uwolnienia IFC. Jak wspomniano, JetBlue ustanowił już precedens „darmowego Wi-Fi”, a Delta i Hawaiian Airlines wskazały, że wkrótce mogą pójść w ich ślady. Jak mówi współpracownik Forbes i obserwator branży, Ted Reed, duzi przewoźnicy przewożą wszystkich przewoźników.

„Delta powiedziała, że ​​zapewni bezpłatny internet, więc jest to jeszcze jeden obszar, w którym Delta ustala zasady, a wszyscy inni ich przestrzegają”.

To powiedziawszy, koszt przejścia na nowy szerokopasmowy IFC będzie musiał zostać poniesiony przez kogoś. Ervai uważa, że ​​zyski linii lotniczych z internetu w kabinie są „mniejsze niż myślisz”. Jeśli linie lotnicze przestawią się na oferowanie „darmowych” usług, mogą nie widzieć zbytniego zwrotu w przyciąganiu nowych nabywców biletów.

„Nie sądzę, aby [szerokopasmowy IFC] był czynnikiem różnicującym” — mówi Ervai. „Nigdy nie spotkałem nikogo, kto wybierałby lot w oparciu o Wi-Fi. Cała ta sprawa z Wi-Fi przestaje być wydarzeniem”, dodaje, „Taki jest świat, w którym żyjemy”.

Świat, w którym żyjemy, pokazał nam, że koszty nowych usług zawsze są przenoszone na konsumenta, więc logiczne jest oczekiwanie, że w przyszłości szerokopasmowy internet doda kilka centów do dolara do ceny każdego biletu. Niezależnie od tego, pozorna nieuchronność przejścia na szerokopasmowy IFC z pewnością działa na korzyść CesiumAstro.

Z Przodu

CesiumAstro nie jest „domową marką”, zauważa Ervai. „Myślę, że Cesium ma kilka interesujących technologii, ale niewiele osób, nawet w branży, wie o nich w tym momencie”.

To nie jest zmartwienie założyciela firmy, który zapewnia: „Wyprzedzamy wszystkich innych pod względem zapewniania wielu konstelacji, bezproblemowej łączności, wielowiązkowej aktywnej fazowanej macierzy od jednej apertury do LEO, MEO i GEO”.

Sabripour mówi, że Cesium ma nadzieję uzyskać certyfikat FAA dla swojego systemu do pierwszego kwartału 2025 roku. Nie zna żadnej innej firmy, która miałaby ten sam harmonogram. Do połowy dekady rozbudowa sieci satelitarnych LEO, do których technologia CesiumAstro może uzyskać dostęp, powinna zwiększyć jej atrakcyjność.

„Dlatego [producenci] proszą o wyposażenie swoich nowych samolotów w płaskie anteny fazowane w ramach czasowych 2026-2027, a następnie przystąpią do modernizacji swoich flot”, mówi Sabripour. Cesium szacuje, że całkowity rynek jego anten/radiów (samoloty komercyjne i biznesowe) wynosi około 35,000 25 samolotów. Sabripour uważa, że ​​mogą zdobyć 30-500% tego rynku w ciągu najbliższych dziesięciu lat, produkując i sprzedając około 1,000-XNUMX terminali rocznie.

Jeśli prognozy się sprawdzą, będą odzwierciedlać imponujące przyspieszenie start-upu założonego w 2017 roku. Od momentu powstania CesiumAstro zebrało 90 milionów dolarów finansowania od inwestorów, w tym Airbus Ventures (podmiot niezależny od OEM samolotów), L3Harris Technologies i Kleiner Perkinsa między innymi.

Z siedzibą główną i zakładem produkcji prototypów w Austin oraz biurami w Kolorado, Los Angeles i Wielkiej Brytanii, firma rozrosła się już do 130 pracowników. Kontrakty, które spodziewa się wkrótce pozyskać na instalacje satelitarne swojego systemu i przyszłe kontrakty z konstruktorami samolotów do połowy 2020 roku stanie się pełnoprawnym producentem sprzętu z dodatkowymi operacjami produkcyjnymi w Austin i Broomfield w stanie Kolorado.

Wyjście poza działalność związaną z rozwojem technologii zawsze było częścią planu Sabripour, który zapewnia: „Nigdy nie zamierzaliśmy być tylko firmą projektową i technologiczną. Zbudowałem firmę, abyśmy mogli sprzedawać sprzęt i oprogramowanie”.

Wygląda na to, że scena CesiumAstro zrobi to właśnie z jedną możliwą zmarszczką. Choć może to nastąpić za pięć do dziesięciu lat, rozwijająca się przestrzeń mobilnych usług satelitarnych bezpośrednich do urządzeń (D10D) stanowi potencjalną średnio- i długoterminową konkurencję dla CesiumAstro, dodając do konkurencji, z którą już się boryka ze strony innych deweloperów/dostawców układów fazowych w tym Starlink.

Łączenie telefonów komórkowych bezpośrednio z konstelacjami satelitów GEO i LEO o dużej przepustowości – zasadniczo zamieniając każdy telefon komórkowy w telefon satelitarny – to wysiłek, który zyskuje na popularności. Na początku tego miesiąca Viasat ogłosił, że współpracuje z Ligado Networks, aby zaoferować wysoką przepustowość D2D za pośrednictwem sieci satelitarnej Ligado SkyTerra GEO i producenta terminali IoT, Skylo's Hub.

Telefony komórkowe z funkcją satelitarną mogłyby teoretycznie omijać Wi-Fi w kabinie, łącząc się bezpośrednio z sieciami LEO/GEO, zamiast przesyłać/pobierać dane z modemu kabinowego podłączonego do anteny AESA zamontowanej na kadłubie. Taki scenariusz wyeliminowałby potrzebę komercyjnego IFC Cezu.

Ale Shey Sabripour twierdzi, że taki schemat nie zadziała. „Wysokiej częstotliwości pasmo Ka i pasmo Ku nie przenikną przez kadłub samolotu. Będą musieli połączyć się z urządzeniem takim jak nasze”.

Sprawdziłem z Boeingiem, czy jego inżynierowie się zgodzili. Jak dotąd nie odpowiedzieli, a dyrektor generalny CesiumAstro dodaje, że „mocno wierzy”, że producenci samolotów „nie będą ryzykować” łącznością D2D.

Nawet jeśli D2D jest obecnie czarnym koniem, perspektywy Cezu wydają się obiecujące. Oprócz wprowadzenia łącza szerokopasmowego do kabiny, istnieje możliwość, że linie lotnicze będą chciały, aby terminale Phased Array firmy przekierowywały je do kabiny załogi w aplikacjach, od informacji pogodowych w czasie rzeczywistym po dogłębną telematykę konserwacji i strumienie zarządzania liniami lotniczymi.

Co ciekawe, Sabripour twierdzi, że producenci OEM jeszcze nie pytali o potencjalną łączność systemu jego firmy z pokładem samolotu. Mogą siedzieć z założonymi rękami, aby IFC nowej generacji zadziałało nieco dalej, lub ich milczenie może wynikać z innych obaw, takich jak bardzo poważne zagrożenia związane z nadużyciami cybernetycznymi i elektromagnetycznymi, które wiążą się z łącznością bogatą w dane.

W międzyczasie CesiumAstro rozwija również rynek rządowo-wojskowy. Niedawno otrzymała kontrakt z DoD Space Development Agency (SDA) na opracowanie wielowiązkowej anteny AESA pasma L kompatybilnej z Link-16 przed migracją agencji do globalnej sieci satelitarnej Proliferated Warfighter Space Architecture, konstelacji opartej na LEO, zbudowanej w celu włączyć kluczowe możliwości kosmiczne DoD.

CesiumAstro zwraca uwagę, że jego kombinacja anteny i radia jest skalowalna i pasuje do dużych lub mniejszych samolotów. Jego modułowa architektura i definiowane programowo zaplecze zapewniają elastyczność i firma zapewnia, że ​​jej system wejdzie na rynek w cenie dwa razy niższej niż istniejące terminale satelitarne IFC, przy jednoczesnym 100-krotnym zwiększeniu szybkości transmisji danych w porównaniu z obecnymi systemami.

Łącząc działalność w zakresie szybkiego Wi-Fi w locie z innymi możliwościami w sektorze rządowym (powietrznym i kosmicznym), firma może nabrać znacznego rozpędu w ciągu najbliższych trzech lat. Do tego czasu dowiemy się więcej o tym, czy jego „skanowanie” rynku połączeń komercyjnych linii lotniczych okazało się dużą szansą.