福衛七號發射!衛星卻得花19個月就定位?6個必知的冷知識
福衛七號發射!衛星卻得花19個月就定位?6個必知的冷知識

福爾摩沙衛星七號簡稱福衛七號,已於台灣時間25日下午2時30分順利發射升空,衛星發射173分鐘後,福衛七號的訊號順利傳送至澳洲達爾文地面站,台灣自此可以與位在720公里高空運行的六枚福衛七號通聯。

台灣發射福衛七號後,將可以觀測到正負45度之間低緯度地區氣象數據,每天傳送訊號四個時段,未來對台灣氣象預測,尤其是降雨預報準確度將大有幫助,這也是福衛三號之後,美台再度合作。

福衛七號今年將升空!政府砸251億,推動太空計畫,要讓台灣有自己的「太空產業」
政府砸251億,推動太空計畫,要讓台灣有自己的「太空產業」。
圖/ 太空中心

關於福衛七號衛星發射,受到各界矚目,面對外界關心,科技部也解答7個疑問,供外界有更多瞭解。

問題1:為何福衛二號、五號只要1顆,福衛三號、七號卻要6顆衛星?任務有何不同?

福衛二號、五號是光學遙測衛星,可以對地表進行照相取像,福衛三號、七號則是透過掩星技術,獲得大氣資料,可以提供氣象預報使用。

福衛七號是氣象衛星,顆數越多,所獲取的全球大氣資料就越多、越均勻,有助於提升氣象預報的準確性;但考量預算、研製時程、資料數、資料均勻度以及衛星星系部署時程,最後選擇以6顆作為福衛七號星系的衛星數。

過去因高性能遙測衛星價格較為昂貴,多數時候取像時間急迫性不高(除了部分國防或是災害),因此1顆衛星就能滿足任務需要,不過隨科技進步,遙測衛星價格逐漸下降,也有許多商業衛星遙測公司提出大規模數量的衛星星系部署計畫,未來遙測衛星就能對同一地區每日多次再訪,將開啟新型態的衛星影像應用可能,台灣未來遙測衛星也計劃採取多顆星系部署。

問題2:福衛七號用「掩星技術」增進氣象預報準確度,什麼是掩星技術?

全球定位衛星發射的電磁波訊號經過大氣層時,會因為穿透不同溫度、壓力或濕度的空氣層,而產生轉向、變慢、減弱的現象。

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福衛七號用「掩星技術」增進氣象預報準確度。
圖/ 科技部

「掩星技術」能分析福衛三號和七號接收到的訊號特性,就能反過來推出地球上空的溫度、氣壓、濕度或電子密度等數據,掌握地球氣候情報。

問題3:福衛五號選在加州發射,但福衛七號卻在佛州發射?

考量發射點進入軌道傾角及火箭落點不危害居民安全為條件,福衛七號的軌道傾角是24度,搭配GPS和GLONASS可蒐集南北緯50度內的掩星資料。從美國東岸佛州的甘迺迪太空中心向東偏南發射,可以達到24度的軌道傾角,且第一節火箭(如果不回收的話)不會危及附近居民人身安全。

福衛五號是太陽同步軌道的遙測衛星,軌道傾角是98.28度。由美國西岸加州的范登堡空軍基地向南偏西發射,可以達到98.28度的軌道傾角,而且第一節火箭(如果不回收的話)會落入海中,不會危及空軍基地附近居民的人身安全。

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福衛五號選在加州發射,但是福衛七號卻在佛州發射。
圖/ 科技部

問題4:福衛七號6顆衛星為何花19個月才能到任務軌道?

衛星運行速度會影響高度的升降,當高度720公里的衛星,以和運行方向相反的方向進行噴射,就能讓衛星減速,並造成衛星軌道下降。

當福衛七號第一枚衛星被調降到550公里的任務軌道高度後,它所運行的軌道面會因地球「扁圓型重力場」的影響,和在720公里衛星運行的軌道面每天產生約0.55度的軌道面飄移現象。

到第108天後,第一枚550公里高的衛星軌道面與720公里高的衛星軌道面,就會分開約60度。接著第二枚衛星開始從720公里高調降到550公里高的軌道,108天後,第二枚550公里高的衛星軌道面與720公里高的衛星軌道面,也分開約60度,此時第一枚550公里高的衛星軌道面與720公里高的衛星軌道面,已經分開了約120度。

如此依序將第三、四、五、六枚衛星從720公里的軌道高度,調降到550公里的軌道高度,從第一枚衛星開始調降軌道高度開始,到第六枚衛星調降軌道高度結束止,共花108x5=540天,加上衛星發射後的前四週還在進行健康檢查,總共約需19個月。

問題5:福衛五號高度是720公里,福衛七號卻是550公里?

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太陽同步軌道即衛星軌道面永遠以相同的角度面對太陽。
圖/ 科技部

福衛七號的任務是搜集均勻分布在中低緯度的大氣資料,所以福衛七號的6枚衛星會分別分布在6個軌道面上,任務軌道在500到850公里之間。

福衛五號是遙測衛星,選擇720公里太陽同步軌道,是讓衛星的軌道面永遠以相同的角度面對太陽,這樣衛星每次都是在相同時間經過地球同一地點的上空,因此可以達成兩日再訪的目標。

問題6:福衛七號3個酬載任務是什麼?

全球衛星導航系統無線電訊號接收器(TGRS):TGRS接收全球導航系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)衛星(包括GPS和GLONASS)所發射出的無線電波,電波經過電離層與大氣層時會產生折射效應,分析這些折射訊號就可以得到大氣層中溫度、壓力、水氣以及電離層電子濃度的資料。

離子速度儀(IVM):沿著衛星軌道實際量測電離層的離子資料,藉由改變探測器表面電位能,及計算後端電流板所收集的離子入射角,計算出離子的速度。

無線射頻信標儀(RF Beacon):電離層是無線電訊號傳輸必經的介質,台灣上空是電離層的不穩定區,科學團隊在亞太地區設置多個地面站,接收RF Beacon所發射的電磁波,就能分析出台灣上空的電離層結構。

福衛七號升空
關鍵字: #太空科技
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讓AI真正聽懂世界 ─ 律芯科技為機器插上「耳朵」
讓AI真正聽懂世界 ─ 律芯科技為機器插上「耳朵」

「不是我不理你,是有個頻段我真的聽不到。」律芯科技董事長薛宗智這麼說著,也就這樣一腳踏進了半導體產業的創業戰場。在創辦律芯之前,薛宗智早年在半導體大廠擔任工程師,長時間待在無塵室中機台操作,那些看似無害的低頻噪音,卻在這那幾年間悄然無息的侵蝕了他的聽覺神經,這種慢性且不可逆的損害,也成日後創業的契機。

2019年,Apple 首度發表 AirPods Pro,掀起降噪耳機熱潮,同年薛宗智也接獲一家聲學技術團隊的邀約,洽談抗噪耳機技術的投資合作。對市場極具敏銳的薛宗智卻反其道而行思考,從自身戴不住耳機的痛點出發,提出了「有沒有可能不塞入耳朵也能享受安靜?」的想法。也就是這個念頭引領律芯開展了新的研發賽道:聚焦開放式降噪晶片的開發。

瞄準開放式降噪,用「後發制人」技術創造靜音世界

薛宗智觀察到,目前市面上許多採用數位IC的抗噪系統,雖能有效降低環境音量,卻無法辨識聲音的「危險性」與「必要性」。他指出,像是火警警報、煞車聲、鳴笛等重要高頻警示聲音都可能被一併消除,造成潛在風險,「很多人戴著抗噪耳機走在路上以為很安靜,其實他們聽不到後面來車。」薛宗智強調。

因此,律芯決定聚焦難以處理、卻影響生活品質的「低頻噪音」,開闢不同於主流市場的創業賽道。該晶片採用硬體架構技術處理類比訊號,結合主動式降噪(ANC)原理,讓晶片接收到聲音時,能即時產出反向聲波,達到「以聲制聲」的抗噪效果。薛宗智認為,硬體架構在聲音處理方面具有即時反應與獨特優勢,律芯的第一代晶片便已能達到驚人的32微秒處理速度。

然而,空氣中的濕度、風向、溫度等環境因子皆可能影響聲波傳遞,這也成為團隊在開發晶片時的挑戰。薛宗智形容這就像武學邏輯中的「後發制人」,「我不是搶先出手,而是等你出招後,用最適合的方式接住再反擊回去。」這相當仰賴晶片所具備的高反應速度與精準度,才能在噪音抵達人耳前,完成複雜的偵測、分析、運算與反向波的發送。

薛宗智深知,這僅是律芯創業的開始。雖然第一代晶片已成功驗證技術可行性,但仍需透過人工進行被動式校正,才能達到預期效果。他觀察到,若要讓降噪需求朝更精細化場景邁進,晶片就必須能「自主適應」並理解環境。這也促使他決定開發第二代晶片,不僅強化性能,更是系統架構的重塑,所需資源遠超第一代的開發,也讓律芯的產品從抗噪,走向理解環境。

從降噪到理解環境,第二代晶片的 AI 進化

律芯聲學晶片再進化,提升邊緣智慧判斷力。
律芯聲學晶片再進化,提升邊緣智慧判斷力。
圖/ 數位時代

第二代晶片可說是律芯邁向智能聲學的關鍵躍進。它不僅整合了 AI 演算法,更以邊緣運算(Edge AI)為核心設計,能即時學習與感知聲源方向、反射環境與空間條件,主動判斷「哪些聲音該消除、哪些該保留」,使降噪從純物理抵銷進化為環境理解層級的智能判斷。

薛宗智以車內應用的場景舉例,這顆晶片不僅能與原有喇叭系統結合,產生針對駕駛與乘客座位區域的個人化降噪效果,更能與頭枕內建的聲學模組搭配,營造出安靜、舒適的座艙體驗。即使車輛行駛在嘈雜的高速道路上,晶片也能動態感知車內外噪音來源,並迅速調整反向波輸出策略,有效濾除不必要的聲音干擾。目前律芯也已與美、日多家車廠展開密切洽談,不久的將來更要往車用前裝市場邁進,並與整車系統商展開產品落地合作對接。

然而,技術升級的背後,往往也伴隨更高的開發門檻與沉重的資金壓力。「光是一輪投片,就可能讓新創公司資金鏈斷裂,」律芯科技執行長薛宗智直言。從晶片架構設計、模擬驗證、光罩製作到晶圓製造,每一個環節都需要高度專業與大量資源投入,對新創團隊而言是極大挑戰。

也因此,律芯決定在關鍵時刻申請經濟部產業發展署推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(簡稱「晶創IC補助計畫」)。「晶創IC補助計畫對我們來說,就是一座聚寶盆,」薛宗智強調。在這個以硬科技為本的時代,政府選擇將資源投入在IC設計這一環,不僅協助律芯跨越資金與人才的雙重門檻,更讓半導體產業鏈得以在台灣本地持續推動與深化。

從第一代靠自籌完成,到第二代獲得政府計畫支持,對律芯而言,這不只是產品的迭代,更是整體結構的轉捩點。薛宗智相信,透過政府資源的精準投入,將有效帶動半導體供應鏈上下游鏈結與倍增產業價值,協助本土IC設計業者站穩全球市場,同時強化整體產業生態系的韌性與競爭力。

從車用晶片到無人載具,讓聲音的應用無限延伸

律芯團隊從晶片到應用,每一步都走在讓聲音發光的路上。
律芯團隊從晶片到應用,每一步都走在讓聲音發光的路上。
圖/ 數位時代

對聲音的想像,不應止於消除噪音。薛宗智指出,聲音是機器理解世界的重要感知管道之一,相較於仰賴攝影機或雷達的視覺導向技術,聲學晶片在黑暗、遮蔽或空間複雜等條件不利的環境中,反而能展現獨特優勢。隨著律芯技術站穩腳步後,也吸引海外多家重量級組織主動洽談合作。展望未來,薛宗智透露,無論是在無人載具、機器人,或其他智慧系統領域,都有許多令人期待的聲音應用場景即將展開。

「我們站在一座聲音的金山銀山前,而我們手中握著鏟子。」薛宗智說。在他眼中,聲音不再只是背景,而是驅動未來機器感知與人機互動的起點。透過晶片,律芯要做的不只是消除噪音,更是讓世界聽懂聲音的價值。

|企業小檔案|
- 企業名稱:律芯科技
- 創辦人:薛宗智
- 核心技術:主動抗噪IC晶片設計
- 資本額:新台幣9,993萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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