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衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，低軌衛(wèi)星星座建設(shè)提速
甬興證券，彭毅、張?zhí)?   2024-07-05

1、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑清晰，空天地一體化趨勢(shì)確立

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為新型基礎(chǔ)設(shè)施，可提高寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，賦能其他行 業(yè)。據(jù)九天微星：

1）在狹義上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)專指太空高速通信網(wǎng)絡(luò)，利用 多顆衛(wèi)星形成寬帶通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，適合地廣人稀的國(guó)家和地區(qū)，解決無(wú)基站 區(qū)域的通信需求。

2）在廣義上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以基于通信、導(dǎo)航、遙感技 術(shù)提供衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)解決方案，賦能各個(gè)行業(yè)。

其中，衛(wèi)星作為基礎(chǔ)設(shè)施，相當(dāng) 于太空中的移動(dòng)鐵塔，未來(lái)可以搭載各種載荷和傳感器，組網(wǎng)形成太空中的 分布式計(jì)算平臺(tái)。通過(guò)與 5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，催生豐富的應(yīng)用 場(chǎng)景：搭載 5G 的載荷，可以滿足寬帶通信；搭載攝像頭，就能實(shí)現(xiàn)遙感； 加載導(dǎo)航增強(qiáng)，可以支持自動(dòng)駕駛。

根據(jù)賽迪顧問(wèn)的《“新基建”之中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究白皮書》， 全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)有 40 多年的發(fā)展歷史，可以劃分為三個(gè)發(fā)展階 段。

1）第一階段（1980~2000）：以摩托羅拉公司“銥星”星座為代表的多個(gè)衛(wèi)星星座計(jì)劃提出，“銥星”星座通過(guò) 66 顆低軌衛(wèi)星構(gòu)建一個(gè)全球覆蓋的衛(wèi) 星通信網(wǎng)。這個(gè)階段主要以提供語(yǔ)音、低速數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等服務(wù)為主。隨著 地面通信系統(tǒng)快速發(fā)展，在通信質(zhì)量、資費(fèi)價(jià)格等方面對(duì)衛(wèi)星通信全面占優(yōu)， 在與地面通信網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)中宣告失敗。

2）第二階段（2000~2014 年）：以新 銥星、全球星和軌道通信公司為代表，定位主要是對(duì)地面通信系統(tǒng)的補(bǔ)充和 延伸。

3）第三階段（2014~至今）：以一網(wǎng)公司(OneWeb)、太空探索公司 (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)進(jìn)行更多的互補(bǔ)合作、融合發(fā)展。衛(wèi)星工作頻段進(jìn)一步提高， 向著高通量方向持續(xù)發(fā)展，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。

衛(wèi)星通信與地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號(hào)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景有所差異，有望形成互 補(bǔ)。我們分析得出：

（1）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式不同： 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需要借助衛(wèi)星通信技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)，每一顆衛(wèi)星相當(dāng)于一個(gè)移 動(dòng)基站，起到中繼接收、轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)、信號(hào)放大的作用。而蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 需要借助地面基站組網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信功能。

（2）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面網(wǎng)絡(luò)相輔相成：據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院全球低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信與空間互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中 心副主任黃華，盡管衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)最大網(wǎng)速比不過(guò)地面光纖，但用戶實(shí)際使用 體驗(yàn)不會(huì)有太大差別。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和地面網(wǎng)絡(luò)將是互補(bǔ)的關(guān)系，在大城市地 面通信發(fā)達(dá)地區(qū)優(yōu)先使用地面網(wǎng)絡(luò)，在地面網(wǎng)絡(luò)不能到達(dá)的地區(qū)，包括南北 極科考、戶外探險(xiǎn)等場(chǎng)景更適合使用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。

天基網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)融合構(gòu)建天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)。天地一體化信息 網(wǎng)絡(luò)是由空間衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)互聯(lián)組成的天基網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。天基網(wǎng)絡(luò) 與地面網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展，增加了網(wǎng)絡(luò)廣域覆蓋的突出特點(diǎn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)海上、空 中以及地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)難以覆蓋的邊遠(yuǎn)地區(qū)通信與信息服務(wù)有其明顯優(yōu)勢(shì)，以成為廣域通信保障和信息應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展領(lǐng)域。

2、低軌衛(wèi)星星座優(yōu)勢(shì)顯著，未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊

不同高度軌道衛(wèi)星性能有所差異，低軌衛(wèi)星是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的理想選擇。 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要根據(jù)衛(wèi)星所處的軌道高度進(jìn)行分類，包括低地球軌道 （LEO）、中地球軌道（MEO）、地球靜止軌道（GEO）、太陽(yáng)同步軌道（SSO） 以及傾斜地球同步軌道（IGSO）。

不同軌道的衛(wèi)星通信系統(tǒng)在覆蓋范圍、系 統(tǒng)容量、傳輸延遲、衛(wèi)星壽命等方面具有各自的特點(diǎn)。據(jù)《中國(guó)科技信息》， 低軌衛(wèi)星由于傳輸延時(shí)小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應(yīng)用場(chǎng)景豐富、整體制造成本低，適合衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

低軌衛(wèi)星有望成為未來(lái)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，具有廣覆蓋、低時(shí)延、高帶寬、低成本的優(yōu)勢(shì)。全球絕大多數(shù)通信衛(wèi)星以 GEO 衛(wèi)星為主，不同高度 的衛(wèi)星產(chǎn)生的時(shí)延不同，地球同步衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸延遲大，為 500ms 左右， 而低軌衛(wèi)星則能極大縮短時(shí)延，時(shí)延在 50ms 以內(nèi)，與地面光纖網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)， 這也使其可以支持在線游戲或視頻聊天等基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸類應(yīng)用，可以 滿足除了部分超低時(shí)延場(chǎng)景外的其他 5G 場(chǎng)景需求。

低軌衛(wèi)星組網(wǎng)可覆蓋全球，寬帶通信效果有望增強(qiáng)。據(jù)《衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分析及發(fā)展趨勢(shì)研判》，低軌衛(wèi)星具有覆蓋廣、低時(shí)延、高帶寬、低成本等優(yōu)勢(shì)。數(shù)千顆低軌衛(wèi)星組成的星座系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，能夠通過(guò)衛(wèi) 星終端為用戶給提供寬帶通信服務(wù)。

全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量快速增長(zhǎng)，商業(yè)通信衛(wèi)星數(shù)量占比較大。據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)援引 SIA 數(shù)據(jù)，2022 年底在軌衛(wèi)星有 7316 顆，同比增長(zhǎng)了 51%， 2022 年共發(fā)射 2325 顆衛(wèi)星，其中商業(yè)通信衛(wèi)星占比高 84%。據(jù) SIA 數(shù)據(jù)， 2022 年全球航天產(chǎn)業(yè)總收入達(dá) 3840 億美元，其中商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模 2810 億美元，占比 73%。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展前景廣闊, 市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)李鐵驪等人 對(duì) SIA 第 26 版《衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)狀況報(bào)告》的總結(jié)，預(yù)計(jì)到 2023 年，衛(wèi)星通信 行業(yè)理論容量可達(dá) 97Tbps，其中 LEO 衛(wèi)星將占比 83%，MEO衛(wèi)星占11%， GEO衛(wèi)星占6%。

作為國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分， 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成熟度在政策鼓勵(lì)、技術(shù)升級(jí)、資本投入的多重驅(qū)動(dòng)因素下 有望迅速提升，衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃有望保持增長(zhǎng)，火箭發(fā)射次數(shù)預(yù)計(jì)逐年增加。 據(jù)頭豹研究院我國(guó) 2021 年衛(wèi)星通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為 527.4 億元，預(yù)計(jì) 2022- 2026 年衛(wèi)星通信市場(chǎng)規(guī)模將近千億元，年均復(fù)合增速約為 11.9%。

衛(wèi)星頻軌資源稀缺，遵循“先登先占”原則。國(guó)際電信聯(lián)盟《無(wú)線電規(guī) 則》規(guī)定，任何衛(wèi)星通信系統(tǒng)都需要向國(guó)際電信聯(lián)盟申報(bào)相應(yīng)頻段的衛(wèi)星網(wǎng) 絡(luò)資料，按照“先登先占”原則規(guī)范全球范圍內(nèi)空間資源的有序使用。據(jù) UCS， 截止 2023 年 5 月 1 日，全球共有 7560 顆在軌衛(wèi)星，其中低軌衛(wèi)星數(shù)量高 達(dá) 6768 顆。

據(jù)《衛(wèi)星頻率和軌位資源分配機(jī)制的新發(fā)展及其完善》（楊寬， 侯佳美，2021），大規(guī)模制造和發(fā)射在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、社會(huì)發(fā)展等方面 對(duì)國(guó)家而言具有重要意義，然而也加劇了各國(guó)對(duì)衛(wèi)星頻率和軌位資源的爭(zhēng) 奪，地球靜止軌道（GEO）上 90%的軌位 C 和 Ku 頻段被少數(shù)國(guó)家的運(yùn)營(yíng) 商壟斷控制，各國(guó)對(duì)近地軌道頻率和軌位資源爭(zhēng)奪也進(jìn)入白熱化狀態(tài)。

3、政策持續(xù)加碼衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)逐步完善

產(chǎn)業(yè)支持政策陸續(xù)出臺(tái)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略定位上新臺(tái)階。近年來(lái)，我國(guó)政府高度重視和支持衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工信部、國(guó)家航天局、國(guó)防科工局出臺(tái)了一系列支持政策，為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。

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