卫星互联网建设提速,25 年有望迎来密集组网。
卫星互联网是由卫星通信发展而来的高级阶段。卫星通信是以卫星作为中继站进行无线 电波发射或转发的一种通信方式,而卫星互联网则是基于卫星通信技术发展而来的高级 阶段。卫星互联网是指基于卫星通信技术接入互联网,可弥补现有地面互联网网络的覆 盖盲点。通过一定数量卫星的规模组网,构建具备实时信息传输能力的星座系统,卫星 互联网可向终端用户提供以宽带互联网接入为主的通信服务。 卫星互联网一般由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段主要是由若干颗通信卫 星构成的星座系统,负责接收和转发卫星信号,为用户提供卫星信号覆盖。地面段包括 卫星测控网络、关口站等,主要起到连接卫星互联网和地面通信网络的作用。用户段则 包括用户使用的各类通信终端。按照轨道高度,卫星主要分为低、中、高轨三大类。其 中,低轨卫星拥有传输时延小、链路损耗低、发射灵活等优势,非常适合卫星互联网业 务的开展。
卫星互联网发展至今,经历了 3 个重要阶段: 1)与地面通信网络竞争阶段(20 世纪 80 年代~2000 年):以摩托罗拉公司“铱星” 星座为代表的多个卫星星座计划担出,“铱星”星座通过 66 颗低轨卫星构建一个全球覆 盖的卫星通信网。这个阶段主要以提供语音、低速数据、物联网等服务为主。随着地面 通信系统快速发展,卫星通信在通信质量、资费价格等方面全面处于劣势,因此在与地 面通信网络的竞争中宣告失败。 2)对地面通信网络补充阶段(2000~2014 年):以新铱星、全球星和轨道通信公司为 代表,定位主要是对地面通信系统的补充和延伸。 3)与地面通信网络融合阶段(2014 年至今):以一网公司(OneWeb)、太空探索公司 (SpaceX)等为代表的企业开始主导新型卫星联网星座建设。卫星互联网与地面通信系 统进行更多的互补合作、融合发展。卫星工作频段进一步提高,向着高通量方向持续发 展,卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期。

全球低轨竞争进入白热化阶段,星座部署明显加快,SpaceX 星链领跑全球。根据通信 世界数据,截至 2024 年 5月,全球在轨卫星数量为 9770 颗,其中低轨卫星数量占 91.5%。 根据 UCS 卫星数据库显示,截至 2023 年 5 月 1 日,美国在轨卫星 5184 颗,占全球 69%,中国在轨卫星 628 颗,约美国的九分之一。低轨频段空间有限,根据国际电信联 盟数据,地球低轨卫星总容量约 60000 颗,根据“先到先得”的原则,全球太空竞赛已 经进入白热化阶段。低轨通信海外主要玩家包含美国 SpaceX 星链(Starlink)、亚马逊 Kuiper System、英国 Oneweb、加拿大 Telesa、俄罗斯国家航天集团 Sfera 等。根据新 业邦数据,截至 2024 年 3 月 26 日,全球在轨运营低轨卫星共 8248 颗,其中 SpaceX 星 链在轨运营数量 5680 颗,占全球卫星总量的 68%。 我国卫星互联网星座正加速布局,有望于 2025 年迎来低轨卫星大规模发射期。国家政 策大力推动卫星产业发展,2020 年,卫星互联网首次被纳入“新基建”范畴,成为贯穿 “十四五”规划的重点建设方向。而近年我国航天企业也加速布局卫星互联网星座,在 有限的低轨领域抢占一席之地。目前,我国已经规划立项或在建的卫星互联网星座如下 (不完全统计):
GW 星座:由中国卫星网络集团主导,计划发射的卫星总数达到 12992 颗。该计划 包含两个子星座,即 GW-A59 和 GW-2。GW-A59 子星座计划由 6080 颗卫星组成, 分布在500km以下的极低轨道。GW-2子星座则由6912颗卫星组成,分布在1145km 的近地轨道,这些卫星的轨道倾角分布在 30°-85°之间,旨在实现全球覆盖,并 为用户提供高效的互联网连接。
G60 星座:又称“千帆星座”,项目由上海市政府支持,旨在提供宽带互联网服务。 现阶段卫星运营方为上海垣信卫星科技有限公司,制造方为上海格思航天科技有限 公司,配套方为上海迪爱斯数字科技有限公司。G60 星座目标是在 2024 年发射并 运行至少 108 颗卫星,提供初步的商业服务,到 2027 年总数达到 12000 颗,建成 一个能够全球竞争的完整产业链,覆盖全球的宽带网络需求,目前实验卫星已完成 发射并成功并购,一期将实施 1296 颗。
鸿鹄星座:由 2017 年成立的蓝箭航天旗下的鸿擎科技主导。2024 年 5 月 24 日, 鸿擎科技向国际电信联盟提交了频轨申请,将在 160 个轨道平面上总共发射 10000 颗卫星。
鸿雁星座:由 300 颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成,具有全天候、全 时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力,可为用户提供全球实时数据通信和 综合信息服务。2023 年 12 月 27 日,荣耀官方宣布,Magic6 系列手机将搭载鸿燕 卫星通信技术,支持通话和短信。
虹云工程:虹云工程是中国航天科工五大商业航天工程之一。计划发射156颗卫星, 它们在距离地面 1000km 的轨道上组网运行,致力于构建一个星载宽带全球移动互 联网络。虹云星座已完成首发试验星发射。
香港太空星链:“香港太空星链”计划在 2024 年—2029 年发射 720 颗卫星,其中 360 颗是低轨通信卫星,组成“凤群计划”,重点满足全球发达国家和地区的手机直 连卫星实时语音通话、长报文、精视频、人民生活大数据、智能城市建设等现代高 质量服务新需求,将香港打造成为全球海上商业运载火箭发射太空港中心。
吉利未来出行星座:吉利未来出行星座是由吉利汽车旗下时空道宇科技运营的中国 首个遥感、导航、通信卫星星座,也是全球首个服务于未来汽车出行低轨卫星星座, 计划于 2025 年完成星座一期 72 颗卫星部署,二期将拓展至 168 颗。2024 年 2 月 3 日,未来出行星座第二轨 11 星成功发射入轨,目前在轨卫星数 20 颗。吉利未来 出行星座将致力于为汽车与消费电子行业提供卫星通信、导航等服务,已应用于吉 利旗下极氪、银河品牌以及睿蓝汽车旗下部分车型。
天启星座:天启星座由北京国电高科科技有限公司建设运营,包含 38 颗低轨小卫 星,是国内首个窄带物联网星座系统,也是国内首个民营低轨移动通信星座。天启 卫星物联网系统由星座、卫星地面站、卫星测控中心、天启运营支撑平台、天启物 联网应用平台、卫星终端等组成,是一个完整的卫星物联网应用体系。目前天启星 座在轨卫星达到 28 颗,未来将主要用于探索低轨卫星物联网在海洋、交通、生态环 境监测、自然灾害监测、旅游等领域智能化应用的技术可行性。
卫星互联网产业链包含了卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节。 根据美国卫星产业协会(SIA)数据,2023 年全球航天产业市场规模为 4000 亿美元,其 中卫星产业规模约 2853 亿美元,占全球航天产业规模的 71%。2023 年卫星产业中,卫 星制造/卫星发射/地面设备/卫星服务市场规模分别为 172/72/1504/1102 亿美元,占比 分别为 6.0%/2.5%/52.7%/38.6%。
卫星制造:主要包括卫星平台、卫星载荷。卫星平台包含结构系统、供电系统、推进系 统、遥感测控系统、姿轨控制系统、热控系统以及数据管理系统等;卫星载荷环节包括 天线分系统、转发器分系统以及其它金属/非金属材料和电子元器件等。卫星制造门槛较 高,多为航天系“国家队”主导。 卫星发射:包括火箭制造和发射服务。火箭发射产业链包括火箭部件、火箭设计与总装、 火箭发射。火箭部件制造环节提供火箭的三大组成部分,即动力系统、控制系统、火箭 箭体。火箭设计总装环节负责运载火箭的整体设计、发动机设计、总体安装、试验。火 箭发射环节则为卫星制造商提供发射服务,最终实现在轨交付给卫星运营商。发射场服 务商主要是为火箭发射提供发射工位和地面测控服务。 地面设备:主要包括固定地面站、移动式地面站(静中通、动中通等)以及用户终端。 固定地面站包括天线系统、发射系统、接收系统、信道终端系统、控制分系统、电源系 统以及卫星测控站和卫星运控中心等;移动站主要由集成式天线、调制解调器和其它设 备构成;用户终端包含设备上游关键零部件及下游终端设备。 卫星运营及服务:主要包含卫星移动通信服务、宽带广播服务以及卫星固定服务等。商 业卫星产业下游服务链主要是依托卫星信息数据的应用服务,包括导航服务、遥感服务、 卫星移动通信服务、卫星固定通信服务、消费服务等,如地理数据服务、社会治理服务 等新兴应用场景。此外,还包括大众消费终端如手持、便携站、嵌入式终端、车载、舰 载、机载终端的设计制造、模组、芯片等。