商业航天产业细分环节众多,卫星服务地面设备贡献主要产值。
商业航天产业链涵盖多个环节,可分为上中下游。产业链上游为卫星制造,包括 卫星平台、卫星有效载荷和卫星整星制造;产业链中游包括卫星发射服务与地面 设备制造,卫星发射服务包括发射场搭建、运载火箭制造和卫星在轨交付,地面 设备包括地面站和终端设备;产业链下游为卫星的应用及服务,包括卫星通信、 卫星导航和卫星遥感等。

航天经济规模稳步增长,卫星服务+地面设备贡献主要产值。据美国卫星产业协 会(SIA)数据,2024 年全球航天经济规模整体增长 4%,收入达到 4150 亿美 元,其中商业卫星产业继续占据主导地位,规模增至 2930 亿美元,占航天经济 总量的 71%,主要包括卫星服务、地面设备、卫星制造、发射服务等;非卫星产 业收入达 1220 亿美元,占航天经济总量的 29%,主要包括载人航天飞行收入和 政府预算。而在卫星产业收入中,地面设备(GNSS 设备)与卫星服务(大众消 费服务)收入占比较高。
卫星制造涉及有效载荷、卫星平台和卫星整星制造。 有效载荷是指航天器上装载 的为直接实现航天器在轨运行要完成的特定任务的仪器。不同用途的卫星有不同 类型的有效载荷——遥感卫星的有效载荷包括多光谱扫描仪、红外扫描仪、合成 孔径雷达、微波辐射计、微波散射计、雷达高度计、超光谱成像仪以及遥感信息 的数传设备。通信卫星的有效载荷包括通信转发器和天线。导航卫星的有效载荷 包括卫星时钟、导航数据存储器及数据注入接收机。侦察卫星的有效载荷包括可 见光胶片型相机、可见光 CCD 相机、雷达信息信号接收机和天线阵及大幅面测 量相机等。
卫星平台是由卫星本体和服务(保障)系统组成,可以支持一种或几种有效载荷 的组合体。卫星平台具有一定通用性,需在一定范围内适应不同有效载荷的要求。 卫星平台一般分为以下几个系统:能源分系统为整个卫星提供能源;姿态轨道控 制系统保持卫星天线指向和运行轨道的准确;推进系统为卫星定轨、保持轨道和 控制姿态提供动量;遥测、测距和指令系统与地面控制中心联系;温度控制系统 保证卫星各种器件工作在合适的温度。
卫星发射服务包括发射场搭建、运载火箭制造和卫星在轨交付。 我国现有五大航天发射场,分别是酒泉卫星发射场、太原卫星发射场、西昌卫星 发射场、文昌卫星发射场和海南商业航天发射场。其中,前四个发射场为“军建 军管军用”模式,而海南商业航天发射场是我国的首个、唯一一个商业航天发射 场,建设运营均由海南国际商业航天发射有限公司负责,目前已完成一期项目建 设并成功发射四次,二期项目于 2025 年 1 月 25 日开工,正加速推进建设。此 外,海阳东方航天港为我国唯一一个运载火箭海上发射母港,拥有包括泰瑞号、 德渤 3 号、德浮 15002 号、博润九州号和东方航天港号在内的五个海上发射平 台。

运载火箭指的是将卫星等航天器推向太空的载具。运载火箭依靠自身携带的推进 剂(燃料+氧化剂)燃烧产生高速喷射气流获得反作用力推进,不依赖外界空气, 因此可以在大气层内外飞行。按照级数,运载火箭可分为单级火箭和多级火箭; 按所用推进剂来分,可分为固体火箭、液体火箭和固液混合型火箭三种类型;根 据是否可回收,分为一次性使用火箭、部分重复使用火箭和完全重复使用火箭。 运载火箭主要的组成部分包括结构系统(又称箭体结构)、动力装置系统(又称推 进系统)和控制系统,这三大系统称为运载火箭的主系统。结构系统是运载火箭 的基体,它用来维持火箭的外形,安装、连接火箭各系统内的所有仪器、设备, 承受火箭在地面运输、发射操作和在飞行过程中箭上的各种载荷。对液体火箭来 说,动力装置系统由推进剂输送、增压系统和液体火箭发动机两大部分组成;固 体火箭动力装置系统主要部分就是固体火箭发动机,推进剂直接装在发动机的燃 烧室壳体内。控制系统用来控制运载火箭沿预定弹道正常飞行,控制系统由制导 系统、姿态控制系统、电源供配电和时序控制系统三大部分组成。 除主系统外,运载火箭上还有一些不直接影响飞行成败并由箭上设备与地面设备 共同组成的系统,例如遥测系统、外弹道测量系统、安全系统和瞄准系统等。
卫星地面设备包括地面站和终端设备。地面站,又称地球站或地球终端站,是航 天器通信系统地面部分的一个重要组成部分。地面站可分为固定站、移动站和可 拆卸站三种类型。在固定站中又可分为大型标准站和小型非标准站,前者多用于 国际通信和国内大城市间的通信,而后者多用于国内中、小城市或军事通信;移 动式地面站,特别是车载站,由于其机动灵活的特点,通常被广泛应用在军事通 信中。代表用户段的通信终端,可以有不同的表现形式,如手持终端(卫星电话) 和移动终端(车载、船载、机载通信终端、卫星通信热点)等。
卫星的下游应用主要包括卫星通信、卫星导航和卫星遥感。 卫星通信是指利用卫星上的转发器作为中继站,转发无线电波,实现两个或 多个卫星通信站之间的通信,主要用于远距离的语音、数据、图像、视频传 输等业务场景。 卫星导航是指采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的 技术。导航卫星实质为通信卫星的衍生应用,通过准确知道卫星所处的位置 以及精确的时间,从而判断地面的位置。目前,全球共有四大导航卫星系统, 分别是美国的 GPS、俄罗斯的 GLONASS、欧洲航天局的伽利略、中国的 北斗。 卫星遥感是指从地面到空间各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。 可从遥感技术平台获取卫星数据、由遥感仪器进行信息接收、处理与分析。 卫星遥感调查具有传统的调查方法无法比拟的优势,在土地资源、森林资源, 地质矿产资源、水利资源调查和农作物估产等方面具有广阔的应用前景。
据 UCS Satellite Database 数据,截至 2023 年 5 月 1 日,全球在轨卫星数量 最多的前五的应用领域分别为通信、遥感、技术试验、导航定位以及空间科学, 其中通信卫星以 5514 颗的数量遥遥领先,已成为推动商用卫星发展的主要方面。 结合国家维度来看,美欧通信卫星数量相对领先,美国在低轨通信卫星数量上领 跑全球,中国导航卫星数量居世界第一,各国应用各有侧重。