国防军工卫星互联网深度:激光通信终端成核心,调制解调与路由一体化是趋势

  • 来源:东方证券
  • 发布时间:2026/06/15
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国防军工行业卫星互联网产业系列报告四:高速率激光通信终端是发展趋势,看好核心调制解调环节及路由一体化设计.pdf

本报告为国防军工行业卫星互联网产业系列报告,重点分析高速率激光通信终端的发展趋势及核心环节。报告指出,激光通信凭借通信容量大、传输速率高、抗干扰能力强等优势,已成为未来太空通信的主流技术。在低轨卫星组网中,激光通信终端是核心传输链路,每颗卫星通常需安装4个激光头,占卫星价值量约25%。随着国内通信星座与算力星座的大规模部署,激光通信终端的年市场空间有望达到数百亿元级别。报告深入分析了激光通信终端的核心部件,指出调制解调器件与APT系统是价值量占比最高的部分。技术演进方面,数字相干光通信技术因具备高频谱效率和高接收灵敏度,将成为高速率激光通信终端的主要趋势;同时,星间高速激光链路与星上路由的一体...

激光通信成为太空数据传输主流技术

激光通信以激光束为载波进行远距离数据传输,相较于传统卫星微波通信技术,具备通信容量大、传输速率高、抗干扰能力强、保密性高、终端体积小和功耗低等显著优势。在星间传输中,激光通信在可用带宽、传输速率、抗干扰能力及信号聚焦性等方面均优于微波通信,有望成为未来空间通信技术的发展方向。尽管星间激光通信面临卫星高速运动导致的链路稳定性挑战、太空极端环境背景噪声干扰以及卫星能源供给受限等难点,但随着光学跟瞄系统性能提升及光电集成工艺进步,其技术可行性已得到广泛验证。

全球主要航天国家均在加速推进激光通信在轨技术研究。我国在激光通信领域起步较晚但发展迅速,目前已完成百Gbps级星间高速激光通信测试,并在链路建立性能、链路维持稳定性等关键指标上实现跨越式提升,部分技术指标达到国际领先水平。随着低轨巨星座建设的推进,星间激光链路正从演示验证阶段迈向规模化工程阶段,终端设备向高速、低成本、高可靠、小型化及标准化方向演进。

激光通信终端是低轨卫星核心组件,市场空间广阔

激光通信终端是低轨卫星实现全球实时组网、避免依赖地面站中继的核心传输链路组件。无论是低轨通信卫星、遥感卫星还是新兴的算力卫星,均需部署激光通信终端以实现海量数据的高速星间或星地传输。在低轨卫星架构中,为建立同轨和异轨星间链路,通常每颗卫星需安装4个激光头,使得激光通信终端成为卫星载荷中价值量占比极高的核心部件,约占低轨卫星总价值量的25%。

随着可回收火箭技术突破带来的大规模星座部署,激光通信终端的市场需求呈现爆发式增长。国内通信星座如星网与千帆星座规划卫星数量庞大,叠加未来算力星座的扩张,激光通信终端的年市场规模有望达到数百亿元级别。在卫星批产加速背景下,载荷端价值占比有望进一步提升,激光通信终端作为技术门槛极高的核心部件,其价值量占比有望持续走高,成为卫星端少数价值量有望显著提升的环节。

数字相干通信与路由一体化是技术演进核心方向

激光通信终端的核心部件包括调制解调器件与APT(捕获、指向与跟瞄)系统。调制解调器件负责将电信号加载至激光并还原原始信号,在长距离传输中对抗能量损耗和大气湍流效应至关重要;APT系统则负责提高指向精度,应对远距离窄光束带来的对准挑战,确保高速运动下的稳定通信。

在技术演进方面,数字相干光通信技术正逐步取代传统直接强度调制技术。相干调制通过捕获光的振幅、相位和偏振三个自由度,可实现频谱效率的指数级提升,具有接收灵敏度高、传输距离长、支持大容量高速传输等优势,是未来高速率激光通信终端的核心技术趋势。同时,星间高速激光链路与星上路由的一体化设计成为另一大演进方向。传统架构中数据面、控制面、管理面三层分离,易引发路由振荡或链路中断;而一体化设计通过物理层、链路层、网络层的深度融合,可在链路断裂或星间切换时保持秒级稳定重构,提升网络连通性与业务连续性。

具备核心技术与制造能力的企业有望受益

激光通信终端市场壁垒较高,参与者主要包括体制内科研院所、通信大厂及民营初创公司。未来市场竞争将聚焦于核心技术自研能力与大规模生产制造能力。一方面,高速率激光通信终端对通信光模块核心器件及光学头精准跟瞄要求极高,具备自研能力的公司稀缺且优势明显;另一方面,随着星座大规模部署,提前布局制造能力的企业将充分受益。

在地面端通信技术积累深厚的企业,如烽火通信等,凭借在高速相干光传输领域的技术储备,有望在星间激光相干通信终端领域占据先机。同时,深耕激光通信领域的航天电子及实现全链路自研的蓝星光域等企业,也在低轨卫星配套市场中占据重要地位。未来,拥有高速率激光通信终端核心技术及强生产制造能力的公司,有望在大规模星座建设中拿到更高的市场份额。

编辑:流星雨
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