高空通訊平台(下稱HAPS)之概念於1980年代興起,1980-2018年間國際上曾推動多個HAPS相關的研究與計畫,但多數在測試模型階段因技術限制、缺乏資金等因素中止,如美國NASA於1994啟動的Pathfinder, Centurion, Helios計畫以及Google X之Loon計畫等。近年因能源與空氣動力學等技術發展愈加成熟,加速國際間HAPS之發展。
HAPS可分為LTA(輕於空氣)與HTA(重於空氣)兩類型。除了在外觀上的差異外,兩者的飛行模式也大相逕庭,LTA飛行模式為維持定點位置與高度,而HTA則是可控制其飛行狀況、且飛行速度較快,但飛行時程也較LTA短。在地勤配套作業面,LTA所需之配套設備少,起降地點之選擇較自由;而HTA則因需特定設施支援其起降與維修,僅能在機場級別之地點起降。就發展進程而言,HAPS整體皆處於測試與研發階段,LTA目前之應用主要為軍事面的偵測功能,而HTA在通訊面的應用較廣泛。
在通訊應用上,HAPS與高、低軌衛星不同,覆蓋範圍較小,地面覆蓋半徑約為50km,因此能較有針對性的對特定應用情境進行通訊的補強與改善。日本總務省於2020年提出B5G推進戰略:邁向6G的藍圖政策,將HAPS作為實現B5G時代通訊網路涵蓋範圍擴張的技術。此外,日本的民間企業亦開始推動HAPS的產業化。舉例來說,Softbank、NTT集團兩大日本電信業者已陸續完成HAPS通訊的實證實驗;未來HAPS除和地面基地台進行傳輸,亦有望與高、低軌衛星進行連結。根據歐盟的歐洲邊境與海岸警衛隊(Frontex)於2022年發表之HAPS市場報告中,預估2019-2029年間,HAPS在全球的累積產值將達到$35億歐元;其中HTA之市場占比將為所有類型之最高,而以各地區之未來進展來看,預估HAPS市場在北美最大、歐洲次之。
現階段國際間對於空域之規範,以航空法(Air Law)、太空法(Space Law)兩者為主,然因HAPS之飛行高度介於兩法律所規範之間,不適用兩者之規範,因此相關法條仍仰賴訂定。而在HAPS發展相對快速的歐盟及美國,皆有提出與HAPS相關之作業概念文件(ConOps),此文件雖無法律效益,但可針對其運營模式等進行初步之定義。在法規之推動面,歐盟預計將由JARUS (無人系統規範制定聯合機構)在2024年前提出HAPS認證標準的提案、歐盟航空安全總署(EASA)在2030年前訂定HAPS認證系統;而美國聯邦航空總署和NASA則將持續與產業關係人合作,訂定更全面之Upper Class E Traffic Management(ETM),以規範新興飛行工具之運行與使用。
本文作者為台灣野村總研諮詢顧問研究團隊