來(lái)源:博觀科技日期:2023-03-07 17:53:14
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有望開(kāi)啟并引領(lǐng)下一輪通信板塊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展雖尚處早期起步階段但發(fā)展進(jìn)程提速顯著。短期來(lái)看前端衛(wèi)星生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)將有望依托衛(wèi)星發(fā)射進(jìn)程提速率先受益,中長(zhǎng)期維度隨著技術(shù)設(shè)施建設(shè)的逐步完善,下游衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用側(cè)相關(guān)環(huán)節(jié)將迎來(lái)黃金發(fā)展階段。
一、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面通信發(fā)展進(jìn)程高度互補(bǔ)
1.1 縱觀通信行業(yè)發(fā)展歷程,天地通信技術(shù)迭代此起彼伏
通信行業(yè)早期的主要矛盾為實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的信息交換和連通,早期的形式主要依 托衛(wèi)星通信,衛(wèi)星通信于上世紀(jì)七十年代起步,由摩托羅拉的銥星計(jì)劃引領(lǐng)行業(yè) 變革發(fā)展。基于電視和廣播信號(hào)轉(zhuǎn)播以及電話(huà)、電報(bào)和傳真需求,衛(wèi)星通信在上 世紀(jì)七十年代得到了孵化和發(fā)展。此時(shí)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)尚未成型,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念 仍局限于簡(jiǎn)易的模擬信號(hào)應(yīng)用?;谄h(yuǎn)地區(qū)的通信業(yè)務(wù)難題,1987 年摩托羅拉 公司發(fā)起了銥星計(jì)劃,標(biāo)志著衛(wèi)星通信商業(yè)化的開(kāi)始,也標(biāo)志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi) 端。銥星計(jì)劃于 1990 年對(duì)外公布,1996 年開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn),1998 年正式投入運(yùn) 營(yíng)。同時(shí)期軌道通、天橋系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和泰利迪斯等也紛紛涌現(xiàn)。
21 世紀(jì)初通信行業(yè)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的信息覆蓋和傳遞,伴隨 地面通信技術(shù)的迭代和演進(jìn),衛(wèi)星通信發(fā)展趨緩。以銥星為代表的第一階段衛(wèi)星 通信計(jì)劃的主要應(yīng)用場(chǎng)景在于衛(wèi)星電話(huà),但第一代銥星計(jì)劃的速率僅為2.4Kbps, 只能勉強(qiáng)維持最基本的通話(huà)需求,而彼時(shí)在廣泛的通信需求推動(dòng)下,地面通信網(wǎng) 絡(luò)已經(jīng)發(fā)展到第二代 GSM 技術(shù),隨后 GSM 的改進(jìn)技術(shù) EDGE 發(fā)展進(jìn)程提速,最 大傳輸速率已可達(dá) 115.2Kbps。在性能和成本都不占優(yōu)勢(shì)的情況下,銥星、全球 星以及泰利迪斯紛紛宣布計(jì)劃破產(chǎn)或重組,僅部分業(yè)務(wù)和功能由于軍方需求得以 保留。
2009 年中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商獲得了 3G 商用牌照,首年建設(shè) 3G 基站數(shù)量達(dá)到 26 萬(wàn)站,直接與 3G 相關(guān)的資本開(kāi)支約 1700 億,地面基站進(jìn)入了 3G 大規(guī)模覆蓋和 應(yīng)用時(shí)代,基站進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域真正迎來(lái)了移動(dòng)端的發(fā)展。3G 較 2G 采用了 CDMA 技術(shù),擴(kuò)展了頻譜,增加了頻譜利用率,提升了速率,更加 利于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開(kāi)展,其頻率規(guī)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力 強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)有力提升了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的巨大潛力。隨 后的 4G 有了進(jìn)一步的飛躍,拋棄了 2G、3G 一直沿用的基站-基站控制器(2G)/無(wú)線資源管理器(3G)-核心網(wǎng)這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而改成基站直連核心網(wǎng),整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)更加扁平化,降低時(shí)延,提升用戶(hù)感受,其具有靜止?fàn)顟B(tài)下 1Gb/s 下行和 500Mb/s 上行速率,相比于同時(shí)期的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的 12-15Mbps 的下行速率具有 壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)。
隨后衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)廠商開(kāi)始轉(zhuǎn)變發(fā)展思路,逐步成為地面通信方式的補(bǔ)充。隨 著大量第一階段衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司或計(jì)劃的破產(chǎn),面對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的飛速進(jìn) 步的和廣泛應(yīng)用,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)變思路,以 2007 年格雷格·懷勒創(chuàng) 立的 O3b Networks 衛(wèi)星公司為代表的第二階段衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛定位于地面 網(wǎng)絡(luò)通信無(wú)法覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上通信的補(bǔ)充領(lǐng)域,通過(guò)與電信運(yùn)營(yíng)商合作, 為島嶼或船舶等提供寬帶衛(wèi)星通信服務(wù)。 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的新時(shí)代下,傳統(tǒng)衛(wèi)星公司煥發(fā)新生機(jī)。2010 年銥星通訊公司開(kāi) 發(fā)了第二代銥星系統(tǒng),由 66 顆衛(wèi)星組成,此外還有 9 顆在軌備用衛(wèi)星和 6 顆地面 備用衛(wèi)星,共 81 顆(75 顆在軌)。第二代銥星系統(tǒng)保持了與第一代同樣的星座 構(gòu)型,但衛(wèi)星通信帶寬得到大幅升級(jí)(將提供L頻段1.5Mbit/s 和Ka頻段 8Mbit/s 的高速服務(wù))。第二代銥星系統(tǒng)采用 48 個(gè) L 頻段相控陣天線,單顆星的地球表面 覆蓋半徑達(dá) 2300km,可提供蜂窩模式衛(wèi)星通信。同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)、微機(jī)電、先 進(jìn)制造等行業(yè)的快速發(fā)展推動(dòng)了通信技術(shù)和微小衛(wèi)星技術(shù)升級(jí)換代,使得衛(wèi)星通 信成本顯著下降,低軌衛(wèi)星通信星座凸顯出廣泛的應(yīng)用前景,同時(shí)第一代的全球 星、軌道通也紛紛在該領(lǐng)域繼續(xù)作為地面通信網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充部分。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面互聯(lián)網(wǎng)走向更廣泛融合,行業(yè)邁入高速發(fā)展黃金階段。 2014 年 SPACEX 創(chuàng)始人馬斯克和 OneWeb 創(chuàng)始人格雷格懷勒曾經(jīng)共同規(guī)劃 了 WorldVu 的星座計(jì)劃,該計(jì)劃提出耗資 30 億美金打造 648 顆星座計(jì)劃——新 一代寬帶低軌道小衛(wèi)星星座通信系統(tǒng),為偏遠(yuǎn)地區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后地 區(qū)提供價(jià)格適宜的網(wǎng)絡(luò)連接,并從瀕臨破產(chǎn)的 SkyBridge 公司中獲得了有關(guān)衛(wèi)星 頻譜,該計(jì)劃也是 OneWeb 星座的雛形,同時(shí)也標(biāo)志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始走向新的 階段。進(jìn)入新階段以來(lái)隨著運(yùn)載火箭、材料工藝、毫米波通訊等技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn) 步,以 OneWeb、SpaceX 等為代表的企業(yè)開(kāi)始主導(dǎo)新型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè)。 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面通信系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行更多的互補(bǔ)合作、融合發(fā)展,向著高通量方 向持續(xù)升級(jí),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)逐漸步入寬帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期。
1.2 現(xiàn)階段天地互補(bǔ)大勢(shì)所趨,多主要經(jīng)濟(jì)體緊鑼密鼓籌備
5G 的發(fā)展成本和區(qū)域的局限性加快了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面基站的天地互補(bǔ)的 趨勢(shì)。地面 5G 移動(dòng)通信技術(shù)是面向陸地的公眾移動(dòng)通信系統(tǒng),通過(guò)大量的地面基 站來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋和傳輸,但受制于地理?xiàng)l件和建設(shè)成本,基站無(wú)法在海域、沙 漠、無(wú)人區(qū)等地理?xiàng)l件中形成有效覆蓋。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信因?yàn)槠涮旎W(wǎng)絡(luò)便于實(shí) 現(xiàn)全球覆蓋的優(yōu)點(diǎn),將通信與計(jì)算、導(dǎo)航、感知、智能相融合,通過(guò)空、天、地、 海泛在覆蓋的網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)全息泛在的智能高速寬帶通信。在天地一體化信息網(wǎng) 絡(luò)聯(lián)合發(fā)展中,地面 5G 網(wǎng)絡(luò)需要依托衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的廣域覆蓋和全球覆蓋優(yōu)勢(shì),彌 補(bǔ) 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的局限,通過(guò)天地網(wǎng)絡(luò)融合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接與通信空間延伸。 同時(shí),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也需要依托 5G 網(wǎng)絡(luò)的高性能傳輸優(yōu)勢(shì),以提升高軌寬帶衛(wèi)星和 低軌星座互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的用戶(hù)體驗(yàn)度。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)引起的互聯(lián)網(wǎng)終端變革,推動(dòng)各企業(yè)紛紛入局,為低軌高通量的 衛(wèi)星帶來(lái)發(fā)展熱潮。2013 年 4G 商用以來(lái),掀起了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的巨浪,互聯(lián)網(wǎng)的 終端由過(guò)去固定設(shè)備轉(zhuǎn)向現(xiàn)在以智能手機(jī)、手表、汽車(chē)等為代表的新型互聯(lián)網(wǎng)終 端,進(jìn)一步對(duì)互聯(lián)網(wǎng)在空間上的覆蓋率提出了更高的要求。隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在第 二階段的蟄伏以及新一代衛(wèi)星技術(shù)、通訊技術(shù)的變革和發(fā)展,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)突 破了傳輸速率的瓶頸,因此各大公司紛紛入局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,2015 年太空探索 公司 SpaceX 成立,并宣布了星鏈計(jì)劃,于 2019 年首次以一箭 24 星的方式發(fā)射 了星鏈計(jì)劃的通信衛(wèi)星。OneWeb2019 也于 2019 年發(fā)射了其 OneWeb 星座計(jì)劃 的首批衛(wèi)星,同時(shí)加拿大衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商 Telesat 也在籌備發(fā)射一個(gè)低地球軌道衛(wèi)星星 座計(jì)劃,同時(shí)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)巨頭亞馬遜公司也在計(jì)劃“柯伊伯計(jì)劃”的 LEO 衛(wèi)星, 通過(guò)部署數(shù)千顆 LEO 衛(wèi)星,在全球范圍內(nèi)提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
二、我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)面臨較大發(fā)展機(jī)會(huì)
根據(jù) SIA 數(shù)據(jù),2021 年,我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模為 292.5 億元,體量較小,尚處于初期發(fā)展階段,但近年來(lái)國(guó)家層面給予了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)較大支持力度。
2020 年,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被納入國(guó)家“新基建”范疇,上升至國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展高度;2021 年,國(guó)家組建中國(guó)星網(wǎng)公司,統(tǒng)籌我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
我們認(rèn)為,在國(guó)家政策支持、技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)資本助力等多重力量的驅(qū)動(dòng)下,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有望成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。
商業(yè)航天屬于資本與技術(shù)密集型行業(yè),涉及高端制造、航天軍工等多個(gè)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)鏈可分為上、中、下三游:衛(wèi)星制造、發(fā)射及管控(上游),衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及地面設(shè)備(中游),衛(wèi)星應(yīng)用及服務(wù)(下游)。
其中,衛(wèi)星制造分為衛(wèi)星平臺(tái)和衛(wèi)星載荷,衛(wèi)星發(fā)射包括火箭制造和發(fā)射服務(wù),管控包括平臺(tái)和業(yè)務(wù)管控等;衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)包含衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)、寬帶廣播服務(wù)和衛(wèi)星固定服務(wù)等;地面設(shè)備包括地面運(yùn)維系統(tǒng)、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)及終端設(shè)備;衛(wèi)星下游應(yīng)用面向政府、行業(yè)及個(gè)人等。
近年來(lái),我國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展向好,導(dǎo)航、通信、遙感領(lǐng)域具有較好成果。
“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全線開(kāi)通,達(dá)到世界領(lǐng)先水平;中國(guó)星網(wǎng)建立,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展逐漸進(jìn)入快車(chē)道,產(chǎn)業(yè)鏈上游的衛(wèi)星及火箭制造細(xì)分領(lǐng)域或?qū)?yōu)先受益;衛(wèi)星遙感領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景豐富,隨著全國(guó)實(shí)景三維建設(shè)、數(shù)字鄉(xiāng)村、智慧城市等全面鋪開(kāi),或有望深度受益。
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈上游(衛(wèi)星、火箭制造、衛(wèi)星發(fā)射與測(cè)控):
1)衛(wèi)星總裝唯一上市企業(yè):中國(guó)衛(wèi)星(我國(guó)小/微衛(wèi)星的龍頭,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)核心力量);
2)衛(wèi)星及火箭配套企業(yè)主要有:鋮昌科技(星載射頻芯片,市場(chǎng)份額占比高)、復(fù)旦微電 (宇航級(jí)芯片)、佳緣科技(數(shù)據(jù)加密)、航天電器(航天應(yīng)用連接器龍頭)、盟升電子(天地通信核心配套企業(yè))、天奧電子(授時(shí)產(chǎn)品)、臻鐳科技(特種芯片等)、振芯科技(特種芯片)、北斗星通(北斗芯片)、航天電子(導(dǎo)航、測(cè)控、線纜等)、國(guó)博電子(T/R 組件)、火炬電子/鴻遠(yuǎn)電子(MLCC)、康拓紅外(星載計(jì)算機(jī))、天銀機(jī)電(星敏傳感器)等。
中游(地面設(shè)備及衛(wèi)星運(yùn)維):地面設(shè)備方面:海格通信、華力創(chuàng)通等;衛(wèi)星運(yùn)營(yíng):中國(guó)衛(wèi)通。
下游(遙感、通信、導(dǎo)航等應(yīng)用):航天宏圖(遙感及導(dǎo)航應(yīng)用)、中科星圖(遙感應(yīng)用)等。
三、“中國(guó)星網(wǎng)”成立意義重大,或有望加速產(chǎn)業(yè)落地
中國(guó)星網(wǎng)是由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、中國(guó)航天科工集團(tuán)等國(guó)資牽頭的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)公司,主要承擔(dān)統(tǒng)籌中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展任務(wù),這是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)繼 2020 年納入新基建后,再一次作為國(guó)家重要戰(zhàn)略出現(xiàn)在公眾視野。
我們認(rèn)為,組建中國(guó)星網(wǎng)是立足國(guó)家戰(zhàn)略全局、順應(yīng)科技產(chǎn)業(yè)變革大勢(shì)的重大舉措,有利于理順我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展邏輯,或有望加速實(shí)現(xiàn)我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)落地。具體分析如下:
1、戰(zhàn)略意義重大:中國(guó)星網(wǎng)的成立是我國(guó)衛(wèi)星通信及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的里程碑。
對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)講,中國(guó)星網(wǎng)的成立旨在統(tǒng)籌中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展任務(wù),或?qū)?duì)我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)乃至航天科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。國(guó)際方面,近年來(lái),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)因其高帶寬、廣覆蓋的優(yōu)勢(shì)特性,以及潛在的高經(jīng)濟(jì)附加值,已在全球范圍內(nèi)掀起建設(shè)熱潮,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家先后推出了以 Starlink、OneWeb 為代表的星座部署計(jì)劃。面對(duì)國(guó)際競(jìng)速、“先占先得”的頻率軌道資源,以及布局下一代通信技術(shù)的寶貴時(shí)間窗口,中國(guó)星網(wǎng)的成立恰逢其時(shí)。
2、整合資源,凝心聚力,規(guī)范星座管理與加快衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)落地。
當(dāng)前,動(dòng)輒上千顆衛(wèi)星的巨型低軌寬帶通信星座部署,對(duì)中國(guó)航天產(chǎn)業(yè)提出了新的要求。衛(wèi) 星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程,衛(wèi)星的規(guī)模化生產(chǎn)、快速批量發(fā)射部署、巨型星座的運(yùn)行管理等問(wèn)題,都需要與之匹配的高效生產(chǎn)、運(yùn)作模式。
中國(guó)星網(wǎng)的成立,不僅可以加速整合航天、通信、信息等產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)資源,還可利用資源聚焦的優(yōu)勢(shì)去協(xié)助攻克如設(shè)計(jì)、材料、工藝、制造等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)難題,或有望帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展。
3、市場(chǎng)端牽引,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需與多行業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。
國(guó)內(nèi)航天事業(yè)主要以重大科研為主的模式,形成了以保障航天重大工程為核心的航天工業(yè)體系,尚未構(gòu)建出真正意義上的工業(yè)化產(chǎn)品。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,亟需航天產(chǎn)業(yè)與社會(huì)化工業(yè)體系有機(jī)融合。中國(guó)星網(wǎng)的成立,或?qū)⒂兄谕苿?dòng)航天體系的包容、開(kāi)放,以中國(guó)強(qiáng)大的工業(yè)體系和數(shù)字化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)為支撐,加速航天產(chǎn)業(yè)與汽車(chē)、手機(jī)、機(jī)器人等中國(guó)先進(jìn)制造業(yè)融合創(chuàng)新,通過(guò)強(qiáng)大的工業(yè)體系和供應(yīng)鏈反向賦能,或可推動(dòng)中國(guó)航天工業(yè)乃至高端制造業(yè)邁向新的高度。
4、以中國(guó)星網(wǎng)為支柱,緊密凝聚民營(yíng)企業(yè)、高校等多方產(chǎn)學(xué)研主體,或有望形成全國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型舉國(guó)體制。引入商業(yè)航天力量,也將有助于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)由國(guó)家戰(zhàn)略向民用化、產(chǎn)品化快速轉(zhuǎn)化,激發(fā)市場(chǎng)活力。
* 為了您的權(quán)益,您的一切信息將被嚴(yán)格保密