最美情侣中文字幕电影,在线麻豆精品传媒,在线网站高清黄,久久黄色视频

歡迎光臨散文網(wǎng) 會員登陸 & 注冊

衛(wèi)星通信行業(yè)分析:驅(qū)動因素、行業(yè)現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司

2023-10-17 09:33 作者:行業(yè)研究君  | 我要投稿

在當今快速發(fā)展的數(shù)字時代,無線通信的需求持續(xù)不斷增長,衛(wèi)星通信技術(shù)正在迅速崛起。無論是在偏遠地區(qū)還是在發(fā)展中的城市,衛(wèi)星通信技術(shù)都能為我們提供穩(wěn)定、高速、全球覆蓋的通信服務,成為滿足全球通信需求的核心技術(shù)。當前,國內(nèi)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)具備巨大發(fā)展?jié)摿?,衛(wèi)星通信行業(yè)已步入高速建設(shè)期,未來有著廣闊的發(fā)展空間。

01

行業(yè)概述


1、概念

衛(wèi)星是環(huán)繞地球或其他行星在空間軌道運行的無人航天器,是人類太空活動的主要形式,具有廣泛的功能和應用領(lǐng)域。除部分用于科學研究和技術(shù)試驗外,衛(wèi)星按照應用領(lǐng)域可分為通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星、導航衛(wèi)星。

衛(wèi)星通信是以衛(wèi)星為中繼的通信手段,由空間段、地面段、用戶段構(gòu)成。衛(wèi)星通信是指地球上(包括地面和低層大氣中)的無線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進行的通信。衛(wèi)星系統(tǒng)包括空間段、地面段、用戶段,空間段由不同軌道、用途、頻段的衛(wèi)星構(gòu)成;地面段指在地球表面的無線電通信站,包括地面站、機載站和船(艦)載站,負責衛(wèi)星信號接收處理以及衛(wèi)星姿態(tài)的控制等;用戶段包括不同類型的用戶設(shè)備。信號傳輸?shù)牧鞒淌怯脩舳伟l(fā)出基帶信號經(jīng)過發(fā)射地面段處理變?yōu)樯漕l信號后發(fā)送到空間段,再由空間段對收到的射頻信號進行低噪聲、變頻、功率放大等處理后發(fā)送到接收地面段,再對其處理變成基帶信號后,發(fā)送到用戶段。

2、分類

通信衛(wèi)星按軌道劃分可分為低軌衛(wèi)星(LEO)、中軌衛(wèi)星(MEO)、高軌衛(wèi)星(GEO)。高軌衛(wèi)星以與地球自轉(zhuǎn)相同的速度繞地球運行,使得衛(wèi)星始終保持在相同的位置上,可以提供穩(wěn)定的覆蓋范圍,3顆衛(wèi)星即可實現(xiàn)全球覆蓋。雖然高軌衛(wèi)星技術(shù)成熟、壽命長等特點,但是存在時延高、損耗大,軌道資源極其稀缺的特點。而相比之下,低軌衛(wèi)星具有低延時、低成本、靈活組網(wǎng)等特點,正在成為衛(wèi)星通信建設(shè)的焦點。

衛(wèi)星通信按照帶寬可分為寬帶通信和窄帶通信。根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)的頻段劃分標準,衛(wèi)星通信常使用L(1-2GHz)、S(2-4GHz)、C(4-8GHz)、X(8-12GHz)、Ku(12-18GHz)、K(18-27GHz)、Ka(27-40GHz)等波段的電磁波。窄帶通信以L/S/C頻段為主,主要分布在GEO軌道,由于其傳輸速率低、雨衰小的特點,主要用于電視、廣播和物聯(lián)網(wǎng)應用;寬帶通信以Ku/Ka頻段為主,傳輸速率可達上百Mbs,因此可以滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕ヂ?lián)網(wǎng)多媒體應用需求。為了滿足日益增加的頻率軌道資源需求,目前行業(yè)已著手開發(fā)Q(36-46GHz)、V(46-56GHz)等更高的頻段資源。

3、發(fā)展趨勢

衛(wèi)星通信本身具備覆蓋廣的特點,近年來正向低軌化,高通量,小型化方向發(fā)展。

(1)低軌衛(wèi)星星座優(yōu)勢明顯,成為衛(wèi)星通信發(fā)展新趨勢

低軌衛(wèi)星星座優(yōu)勢明顯,成為衛(wèi)星通信發(fā)展新趨勢。相比于地面通信,衛(wèi)星星座通信可實現(xiàn)廣域無縫隙覆蓋,成本優(yōu)勢明顯;相比于中高軌衛(wèi)星,具備傳輸延時小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應用場景豐富、制造成本低等優(yōu)點;根據(jù)UCS提供的數(shù)據(jù),截至2022年5月1日,低軌衛(wèi)星數(shù)量達4700顆,占比86%。雖然低軌衛(wèi)星需要通過組網(wǎng)實現(xiàn)全球覆蓋,衛(wèi)星數(shù)量需求多,組網(wǎng)和控制切換等相對復雜,但仍是最具有發(fā)展前景的衛(wèi)星通信技術(shù)。

(2)提速降費,高通量衛(wèi)星應用迎來普及黃金期

高通量衛(wèi)星具有技術(shù)升級、頻段拓展、軌道開發(fā)三大特征。高通量衛(wèi)星(HTS),也稱高吞吐量通信衛(wèi)星,為了實現(xiàn)吞吐量的提升,高通量衛(wèi)星具有3大特征:1)技術(shù)升級,通過多點波束、頻率復用、波束增益等關(guān)鍵技術(shù)提升衛(wèi)星容量;2)頻段拓展,傳統(tǒng)使用的C、Ku頻段逐漸飽和,高通量衛(wèi)星逐漸向更高頻段(Ka頻段、Q/V頻段)發(fā)展;3)軌道開發(fā),GEO占主流,但資源接近飽和,LEO衛(wèi)星成為行業(yè)新熱點。

提速降費,高通量衛(wèi)星通信應用迎來普及黃金期。傳統(tǒng)通信衛(wèi)星受限于頻段資源限制,傳輸速度往往在Kbps級別,與地面4G網(wǎng)絡(luò)100Mbps的水平相差甚遠。但高通量衛(wèi)星采用多點波束、頻率復用技術(shù)以及更高頻寬,可以提供媲美于地面通信的數(shù)據(jù)服務。除了速度,影響衛(wèi)星通信普及的重要因素之一是昂貴的價格,隨著高通量衛(wèi)星不斷擴容,短期已經(jīng)供給過剩,價格處于下降通道。根據(jù)羅蘭貝格數(shù)據(jù),2016-2019年,高通量衛(wèi)星通信價格的降幅普遍在30%-60%,預計未來衛(wèi)星通訊費用將進一步下降。對于下游用戶來說,更便宜的價格將增加衛(wèi)星方案的使用頻率。

(3)小型化趨勢明顯,成為低軌衛(wèi)星重要組成部分

我國將重量在200kg左右的衛(wèi)星稱為微小衛(wèi)星。微小衛(wèi)星主要特點是重量輕、體積小、成本低、研制周期短、功能密度高、性價比高、可進一步組網(wǎng),以分布式星座形成“虛擬大衛(wèi)星”,實現(xiàn)大范圍、實時的通信和對地觀測。

衛(wèi)星小型化趨勢愈發(fā)明顯,成為低軌衛(wèi)星的重要組成部分。目前微小衛(wèi)星在通信、遙感、導航等領(lǐng)域迅速發(fā)展,已成為衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。在非同步軌道衛(wèi)星中,微小衛(wèi)星占比最高,已成為低軌衛(wèi)星星座的重要組成部分。根據(jù)《衛(wèi)星及應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù),2019~2021年全球微小衛(wèi)星數(shù)量達1684顆;預計2025年前,我國小衛(wèi)星或微小衛(wèi)星需求達1664顆。

02

行業(yè)發(fā)展階段及現(xiàn)狀


1、行業(yè)發(fā)展階段

全球衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展大致經(jīng)歷三個階段,發(fā)展迅速。

嘗試階段(1950-1970):提出科學構(gòu)想,進行衛(wèi)星發(fā)射嘗試。1957年,蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星,衛(wèi)星通信實驗正式進入人造衛(wèi)星階段。

起步階段(1970-2000):衛(wèi)星通信進入國內(nèi)通信階段,中低軌道衛(wèi)星迎來發(fā)展熱潮,各種星座系統(tǒng)陸續(xù)提出。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段(2000-至今):衛(wèi)星寬帶技術(shù)進步,成本降低,低軌星座迎來二次發(fā)展熱潮,SpaceX推出星鏈計劃,計劃實現(xiàn)全球高速互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。

五十年厚積薄發(fā),中國成為少數(shù)能自主設(shè)計、研發(fā)通信衛(wèi)星的國家之一。

起步階段(1970-2000):經(jīng)過東方紅四代衛(wèi)星的研發(fā)積累,多次發(fā)射試驗性通信衛(wèi)星,解決了中國通信衛(wèi)星有與無的問題。

探索發(fā)展階段(2000-至今):中國民用航天進入國際市場,多家國企提出諸如鴻雁星座、虹云工程等低軌星座建設(shè)計劃。

2、國內(nèi)衛(wèi)星通信市場規(guī)模穩(wěn)步提升

衛(wèi)星通信市場規(guī)模不斷擴大。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2015-2021年,我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值CAGR為8.7%,2021年同比增速為4.8%。若衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)增速維持4.8%,預計2023年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達832億元。

3、中美通信衛(wèi)星規(guī)模差距較大,未來有望快速增加

中美通信衛(wèi)星數(shù)量差距主要在于低軌衛(wèi)星星座規(guī)模差距,我國組建星網(wǎng)集團加速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃落地。截止 到 2023 年 7 月 30 日 Starlink 星鏈共有衛(wèi)星 4784 顆,在軌 3885,392 顆 burned 降軌,2022年全年發(fā)射衛(wèi)星1722顆;中國在軌通信衛(wèi)星則不足美國通信衛(wèi)星數(shù)量的1/40,差距主要在于低軌衛(wèi)星星座發(fā)射,我國衛(wèi)星未來發(fā)展空間巨大。近年來國內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增幅較快,通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量呈穩(wěn)步增長趨勢,隨著互聯(lián)網(wǎng)星座的規(guī)劃落地,通信衛(wèi)星數(shù)量有望快速增加。2021年,為實現(xiàn)我國全球?qū)拵l(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,國資委組建的中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團成立,根據(jù)集團官網(wǎng)披露,其向ITU申請計劃發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù)量達到12992顆。?

03

驅(qū)動我國衛(wèi)星通信發(fā)展的因素


四大驅(qū)動因素疊加,促使衛(wèi)星通信行業(yè)步入高速建設(shè)期。

1、驅(qū)動因素一:頻軌資源稀缺性,先占先得

頻軌資源有限且具有“先占先得”的特征,發(fā)展低軌星座具有戰(zhàn)略必要性。衛(wèi)星頻率和軌道資源是指衛(wèi)星電臺使用的頻率和所處的空間軌道位置,是衛(wèi)星系統(tǒng)建立和正常工作的前提,二者稀缺且不可再生。無線電只有在有限區(qū)間頻段中傳輸耗損相對較小,且受衛(wèi)星覆蓋范圍、衛(wèi)星高度(信號質(zhì)量)、同頻段衛(wèi)星間距等因素影響,廣闊太空中可用衛(wèi)星軌道數(shù)量十分有限。

頻軌資源采取國際電信聯(lián)盟(ITU)先申報先使用總原則,且要求申報后7年內(nèi),必須發(fā)射衛(wèi)星啟用所申報的資源,否則自動失效,9年內(nèi)必須投放申報衛(wèi)星總數(shù)的10%,12年內(nèi)必須投放申報衛(wèi)星總數(shù)的50%,14年內(nèi)完成全部投放。根據(jù)《中國航天》數(shù)據(jù)披露,當前地球靜止軌道(GEO)上90%的C和Ku頻段被少數(shù)國家的運營商壟斷控制,各國提交的軌道申請超過6萬份,當前對衛(wèi)星頻軌資源的爭奪進入白熱化狀態(tài)。

2、驅(qū)動因素二:軍事價值突顯,民用多場景需求釋放

軍用衛(wèi)星通信在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有重要的軍事戰(zhàn)略意義。現(xiàn)代戰(zhàn)爭呈現(xiàn)出陸、海、空、天、電綜合對抗的特點,信息化戰(zhàn)場趨于多維和擴展,需要一體化聯(lián)合作戰(zhàn)、體系對抗和網(wǎng)絡(luò)對抗。軍用衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、容量大的優(yōu)勢,能夠更好地滿足戰(zhàn)場信息傳輸需求。

目前,美軍重點發(fā)展的新一代軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)是“先進極高頻”(AEHF)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。SpaceX“星鏈”計劃——巨型低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座項目在俄烏戰(zhàn)爭中發(fā)揮了巨大作用。新一代的低軌道衛(wèi)星容錯性高,只有在所有衛(wèi)星均被攻擊時整個系統(tǒng)才會癱瘓,在信息化作戰(zhàn)時代,“星鏈”的價值不容小覷。同時,SpaceX還依托“星鏈”的技術(shù)及發(fā)射能力,發(fā)布為政府、國防和情報部門服務的“星盾”衛(wèi)星項目,具備通信、導航、遙感等基礎(chǔ)功能,同時可提供數(shù)據(jù)加密傳輸、戰(zhàn)場信息感知等多項服務。此外,歐盟將建設(shè)IRIS2寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)用于軍事、政府和公眾用途;日本也將出于自衛(wèi)目的建設(shè)“衛(wèi)星集群”系統(tǒng)。

為了在未來的現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中取得勝利,我國需要大力發(fā)展軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng),并采用先進的通信技術(shù)和抗干擾、抗截獲技術(shù)。這將為我國提供重要的軍事支持,確保戰(zhàn)場信息傳輸?shù)陌踩涂煽啃浴?/p>

民用領(lǐng)域,toB及toC多場景需求釋放推動我國通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增長。1)個人用戶:國際電信聯(lián)盟ITU數(shù)據(jù)顯示,截至2022年初,全球27億人口尚未接入互聯(lián)網(wǎng),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可為地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的地區(qū)提供寬帶上網(wǎng)服務,重點解決偏遠地區(qū)30%~40%人口的寬帶上網(wǎng)問題;與地面移動網(wǎng)絡(luò)的服務價值鏈相比,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運營商可以通過減少運營和業(yè)務支持成本,提供全球互聯(lián)網(wǎng)服務。2)航空平臺接入:航空機載通信逐漸由空對地通信(Air to Ground,ATG)向衛(wèi)星Ku/Ka頻段過渡;3)航海平臺接入:傳統(tǒng)海事衛(wèi)星服務的帶寬非常小,只能滿足應急需求,無法承擔寬帶互聯(lián)網(wǎng)的應用,海上寬帶互聯(lián)網(wǎng)的應用拓寬了通信衛(wèi)星在海事領(lǐng)域的使用;4)能源平臺接入:在通信基礎(chǔ)設(shè)施落后的偏遠地區(qū)進行能源勘探和開采離不開通信基礎(chǔ)設(shè)施的支持,但光纖等地面基礎(chǔ)設(shè)施很難到達這些偏遠地區(qū),衛(wèi)星通信在很多情況下是唯一的通信方式,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的介入對于能源勘探和開采行業(yè)具有重要意義。


3、驅(qū)動因素三:產(chǎn)業(yè)政策密集出臺,星網(wǎng)集團招投標落地

產(chǎn)業(yè)政策密集出臺,中國通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量或?qū)⒂瓉砀咚倥噬?/strong>我國在十九大報告中明確提出建設(shè)航天強國的戰(zhàn)略目標,將建設(shè)航天強國上升為國家層面的重大戰(zhàn)略。2020年4月,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被國家發(fā)改委劃定為“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。2020年5月,國家發(fā)改委提出支持商業(yè)航天發(fā)展,并擴展通信衛(wèi)星應用領(lǐng)域?!笆奈逡?guī)劃”中明確提出要打造全球覆蓋、高效運行的通信、導航、遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施體系,建設(shè)商業(yè)航天發(fā)射場,進一步加速了中國通信衛(wèi)星發(fā)展進程。此外,各省市也積極推出各項針對通信衛(wèi)星的衛(wèi)星制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推廣應用及商業(yè)運營等方面的政策,助力衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)快速落地。


4、驅(qū)動因素四:衛(wèi)星及火箭技術(shù)進步,制造成本降低

衛(wèi)星制造生產(chǎn)成本降低助力低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)快速落地。1)衛(wèi)星柔性智能化生產(chǎn)線:從總體來看,衛(wèi)星設(shè)計和制造從定制化走向標準化,生產(chǎn)線由單件小批量手工生產(chǎn)升級為高度自動化生產(chǎn),模塊化生產(chǎn),提高運營速度的同時實現(xiàn)制造成本更加低廉;2)公用平臺及模塊化平臺:從衛(wèi)星平臺來看,基于衛(wèi)星公用平臺及模塊化平臺的設(shè)計可縮短衛(wèi)星研制周期,降低研制成本,提高衛(wèi)星可靠性。根據(jù)美國宇航公司估算,研制并使用模塊化衛(wèi)星平臺技術(shù),衛(wèi)星成本將降低29%;3)技術(shù)進步:從衛(wèi)星載荷來看,多波束天線的使用可以減小系統(tǒng)成本,提高經(jīng)濟效益;4)工業(yè)級元器件替代:小衛(wèi)星制造中部分元器件可使用工業(yè)級元器件替代宇航級元器件以降低成本;5)火箭回收及一箭多星:通過一箭多星和火箭回收技術(shù)等方式提高資源利用率,降低發(fā)射成本。衛(wèi)星成本的下降能夠有效地滿足我國日益增長的通信衛(wèi)星需求,推動通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增長。

04

產(chǎn)業(yè)鏈分析


衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈分四大環(huán)節(jié),呈“金字塔”型的價值鏈。衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈包括衛(wèi)星制造、發(fā)射服務、地面設(shè)備制造和衛(wèi)星運營服務四大重點領(lǐng)域。衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)呈“金字塔”型的價值鏈。衛(wèi)星制造及發(fā)射服務,具備技術(shù)密集、資本密集、高集成總裝的特點,市場份額相對集中,自然壟斷特征明顯;地面設(shè)備及衛(wèi)星服務準入門檻相對較低,市場需求量較大,參與者較多,競爭激烈。2021年,美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)發(fā)布的關(guān)于全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模數(shù)據(jù)顯示,衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈中衛(wèi)星制造、發(fā)射服務、地面設(shè)備制造和衛(wèi)星服務占總市場規(guī)模的比例,分別為5%、2%、51%和42%。


1、 衛(wèi)星制造:載荷及平臺為兩個核心構(gòu)成,國家隊占主導地位

衛(wèi)星制造領(lǐng)域包括衛(wèi)星載荷、衛(wèi)星平臺以及衛(wèi)星AIT。我國衛(wèi)星制造成本仍然較高,我國每公斤衛(wèi)星的制造成本約10-20萬元,作為對比2020年星鏈衛(wèi)星制造成本已低于50萬美元,彼時采用的v1.0版衛(wèi)星重260kg,對應每公斤衛(wèi)星成本僅1.25萬元。因此,我國衛(wèi)星制造成本削減任重道遠,而衛(wèi)星平臺側(cè)將成為未來成本控制的主要方向。

(1)衛(wèi)星載荷:通信衛(wèi)星核心系統(tǒng),國家隊主導

有效載荷種類是區(qū)別衛(wèi)星應用領(lǐng)域的重要特征,轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)和天線分系統(tǒng)是通信衛(wèi)星的有效載荷。根據(jù)艾瑞咨詢數(shù)據(jù),衛(wèi)星有效載荷價值占比約為50%。轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)可分為弱信號放大、信號變換和末級功率放大3個部分,轉(zhuǎn)發(fā)器相當于數(shù)據(jù)傳輸中介,基本功能是將數(shù)據(jù)信息從用戶方轉(zhuǎn)發(fā)傳遞到另一方,或者將另一方數(shù)據(jù)信息回傳至用戶方。天線分系統(tǒng)用來實現(xiàn)空間中的電磁波信號與電纜中的電信號的轉(zhuǎn)換,功能上分為接收天線和發(fā)射天線。

1)天線分系統(tǒng)

通信衛(wèi)星天線分系統(tǒng)主要包括反射面天線、多波束天線和大型可展開天線等。(1)反射面天線:是在通信衛(wèi)星中應用最廣泛的天線形式;(2)多波束天線:已成為國內(nèi)外新一代大容量通信衛(wèi)星普遍采用的技術(shù),具有增加衛(wèi)星通信系統(tǒng)容量、簡化地面接收設(shè)備和系統(tǒng)靈活性高等優(yōu)點,可分為反射面式、陣列式和透鏡式等類型;(3)大型可展開天線:在通信領(lǐng)域,信息空間向多維拓展是未來的發(fā)展趨勢,空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)在很大程度上依賴于空間通信系統(tǒng)的能力。為實現(xiàn)更快速更優(yōu)質(zhì)的通信連接及網(wǎng)絡(luò)服務,未來的通信衛(wèi)星需要不斷提高信號強度及通信質(zhì)量,迫切需要大口徑的星載天線。由于現(xiàn)有火箭整流罩尺寸與發(fā)射費用的限制,要求星載天線輕且收攏體積小,故大口徑星載天線必須做成可展開形式。

多波束相控陣天線是衛(wèi)星天線分系統(tǒng)技術(shù)的重要發(fā)展方向。多波束相控陣天線可以利用波束形成網(wǎng)絡(luò)同時實現(xiàn)多個獨立的高增益波束,是低軌衛(wèi)星星座的核心載荷之一,它具有靈活度高、掃描角域?qū)挕⒖煽啃愿叩葍?yōu)點,不僅可以滿足廣域覆蓋、寬帶傳輸,而且還能實現(xiàn)隨遇接入、多點通信等迫切需求。近年來,隨著新型低軌寬帶衛(wèi)星星座的蓬勃發(fā)展,第三代低軌星載多波束相控陣天線的工作頻率開始采用Ku、Ka段并朝Q/V等更高頻發(fā)展。

2)轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)

常見的通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器有透明轉(zhuǎn)發(fā)器、處理轉(zhuǎn)發(fā)器和柔性轉(zhuǎn)發(fā)器等,商業(yè)通信衛(wèi)星多用透明轉(zhuǎn)發(fā)器,衛(wèi)星通信的柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)是未來發(fā)展趨勢。僅有簡單變頻處理的稱為“透明”轉(zhuǎn)發(fā)器或“彎管”轉(zhuǎn)發(fā)器,有信號解調(diào)再生等處理的轉(zhuǎn)發(fā)器一般稱為“處理轉(zhuǎn)發(fā)器”;柔性轉(zhuǎn)發(fā)器主要采用數(shù)字化處理方式,利用靈活的星上信道化濾波技術(shù),借助非均勻濾波器組實現(xiàn)對星上信號的分析和綜合,支持星上任意頻段、任意帶寬之間信息交與及靈活的跨波束交互,可以很好地解決傳統(tǒng)有效載荷存在的問題,實現(xiàn)頻帶資源的靈活調(diào)配和管理,支持跨頻段和跨波束交換等需求。航天五院504所研制的實踐二十號衛(wèi)星Ka頻段寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器是我國第一個成功在軌應用的寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器。

星載放大器是轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)核心器件之一,固態(tài)功率放大器主要應用于低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng),行波管放大器主要應用于高軌高通量衛(wèi)星系統(tǒng)。目前采用的高功率放大器主要包括行波管放大器TWTA、固態(tài)功率放大器SSPA以及速調(diào)管放大器三類KPA。KPA輸出功率最大,但帶寬僅有50~100MHz,其廣泛應用于電視廣播系統(tǒng)的上行站和一些帶寬較窄的FDMA地面站。TWTA輸出功率較小,可支持較寬的帶寬。SSPA輸出功率最小,適合于低功率應用場景。隨著固態(tài)技術(shù)和功率合成技術(shù)的不斷發(fā)展,SSPA逐漸實現(xiàn)了大功率輸出。隨著固態(tài)放大器技術(shù)的發(fā)展,SSPA將作為TWTA放大器的替代產(chǎn)品。

國內(nèi)通信衛(wèi)星有效載荷研制單位主要為航天五院,航天科工二院及航天八院等有部分型號研制,配套單位包括科研院所及少數(shù)具備配套能力的民企。T/R組件是相控陣天線的核心,T/R組件方面,主要參與者為中國電科13所、天箭科技、國博電子、雷電微力、亞光科技等;T/R芯片方面,軍工集團下屬科研院所(中國電科13所和中國電科55所)占據(jù)主要市場份額,其他主要參與者包括鋮昌科技等少數(shù)具備三、四級配套能力的民營企業(yè)。衛(wèi)星通信中的高功率放大器主要采用電真空器件與固態(tài)器件,空間行波管是有效載荷的核心部件,但由于其技術(shù)與資質(zhì)壁壘較高,行業(yè)參與者較少,國內(nèi)主要制造商為國光電氣。

(2)衛(wèi)星平臺:產(chǎn)業(yè)集中度較高,待挖掘市場潛力大

姿軌控與推進分系統(tǒng)是衛(wèi)星平臺中價值占比最高的環(huán)節(jié)。衛(wèi)星平臺主要分為結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、姿軌控分系統(tǒng)、推進分系統(tǒng)、測控分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)和返回分系統(tǒng)。根據(jù)艾瑞咨詢,衛(wèi)星平臺中姿軌控與推進分系統(tǒng)是衛(wèi)星平臺中價值占比最高的環(huán)節(jié),價值量占比約為40%(占衛(wèi)星平臺比例),其次是電源分系統(tǒng),價值量占比約為22%。

衛(wèi)星公用平臺模式有助于推動衛(wèi)星研制向市場化發(fā)展,降低研制成本與研制周期。采取衛(wèi)星公用平臺模式有利于實現(xiàn)從傳統(tǒng)衛(wèi)星研制模式向現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)所要求的產(chǎn)業(yè)化、市場化研制模式轉(zhuǎn)型,對助推國家航天強國戰(zhàn)略的落地與實施具有重要意義。通信衛(wèi)星平臺的功能強弱對通信衛(wèi)星的整體技術(shù)水平具有較大的影響。除了轉(zhuǎn)發(fā)器和天線以外的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)與機構(gòu)、熱控制和電源等分系統(tǒng),為轉(zhuǎn)發(fā)器和天線正常工作提供支持、控制、指令和管理保障服務。我國先后研制了東方紅-2、3、4、5數(shù)種通信衛(wèi)星平臺,對我國通信衛(wèi)星的發(fā)展起到重要的推動作用。

1)姿軌控分系統(tǒng)

根據(jù)艾瑞咨詢信息,姿軌控分系統(tǒng)與推進分系統(tǒng)價值共占衛(wèi)星平臺的40%左右,是衛(wèi)星平臺中占比最高的部分。姿軌控分系統(tǒng)是姿態(tài)控制分系統(tǒng)和軌道控制分系統(tǒng)的總稱。主要包括姿態(tài)測量部件、控制器與執(zhí)行部件,姿態(tài)測量部件包括太陽敏感器、星敏感器、地球敏感器;執(zhí)行部件包括飛輪、磁力矩器和推力器等。

星敏感器:衛(wèi)星的“眼睛”,價值約占衛(wèi)星制造的5%-15%。星載星敏感器指應用于衛(wèi)星平臺的星敏感器。第一代星載星敏感器是CCD星敏感器,第二代星載星敏感器采用成熟的大面陣CCD作為圖像傳感器,第三代星敏感器采用CMOSAPS圖像傳感器作為成像器件。國外星敏感器制造商主要為美國、德國、法國、意大利技術(shù)較強的公司,我國在高精度、甚高精度星敏感器研制技術(shù)上與國外水平相當。國內(nèi)科研院所及軍工集團主要承擔高軌、高精度、甚高精度星敏感器研制,天銀機電為微小衛(wèi)星星敏感器主要制造商。

飛輪:衛(wèi)星的“四肢”,價值占衛(wèi)星制造的5%~8%左右。飛輪作為衛(wèi)星的關(guān)鍵動力部件,是保障衛(wèi)星在軌壽命和任務效能的核心關(guān)鍵部件,衛(wèi)星的有效壽命很大程度上就取決于飛輪的壽命,其重要性如同航空發(fā)動機之于飛機。早前國外的飛輪制造商占據(jù)了國內(nèi)市場一半以上的市場份額,國內(nèi)主要研制單位為科研院所及軍工集團,自主品牌攬月機電客戶包括國內(nèi)70%以上的衛(wèi)星總體廠商。

星載計算機及數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng):衛(wèi)星的“中樞神經(jīng)”。數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)是指用于存儲各種程序,采集、處理數(shù)據(jù)以及協(xié)調(diào)管理衛(wèi)星各分系統(tǒng)工作的分系統(tǒng)。國內(nèi)星載計算機、數(shù)管分系統(tǒng)的主要生產(chǎn)廠商為航天九院771所、772所、航天五院502所及康拓紅外子公司軒宇空間,配套的電子元器件生產(chǎn)廠商較多、商業(yè)化程度高。

2)推進分系統(tǒng)

推進分系統(tǒng)為衛(wèi)星軌道轉(zhuǎn)移、位置保持提供所需要的推力,為姿態(tài)控制提供所需的力矩,是衛(wèi)星最重要的分系統(tǒng)之一,主要分為化學推進、電推進、雙組元推進等。目前,雙模式系統(tǒng)應用最成功的是美國洛克西德?馬丁公司的S5000、S7000與A2100系列衛(wèi)星平臺,在洛馬A2100雙模式推進系統(tǒng)平臺中,雙組元推進由英國宇航的Royal Ordnance公司研制。國內(nèi)雙組元推進系統(tǒng)主要制造商為航天五院502所,電推進中主要制造商為科研院所及少數(shù)民企。

3)電源分系統(tǒng)

根據(jù)艾瑞咨詢信息,電源分系統(tǒng)價值占衛(wèi)星平臺的22%。該系統(tǒng)用于產(chǎn)生、存儲、變換電能的分系統(tǒng),衛(wèi)星上的發(fā)電設(shè)備主要是太陽電池陣,儲能設(shè)備則是蓄電池,電源管理器負責電源系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、控制和保護配電器和電纜網(wǎng)共同實現(xiàn)對用電設(shè)備安全可靠的配電控制。

太陽能電池陣:材料方面砷化鎵電池為主要應用方向。國際上,太陽能電池陣早期多為特定衛(wèi)星使用的專用設(shè)計,主流產(chǎn)品較少。主要國家的廠家/承包商為:美國Shaeffer Magnetic(現(xiàn)屬Moog)、加拿大SPAR、CNE、Alcatel(現(xiàn)屬Thales Alenia)、德國Dornier(現(xiàn)屬EADS Astrium)及Teldix、英國BAE、印度ISRO(印度空間研究組織)、日本東芝、俄羅斯薩馬拉專門設(shè)計局等。目前在空間應用較多的有美國Moog、歐洲EADS Astrium和RUAG等知名公司的產(chǎn)品。

蓄電池:近年來,鋰離子電池由于其比能量高、自放電率低、充電效率高、無記憶效應等優(yōu)點,在國外已經(jīng)越來越廣泛地被應用到航天器領(lǐng)域,國內(nèi)衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的機構(gòu)主要為科研院所、軍工集團及其下屬企業(yè)。

4)結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)

衛(wèi)星材料向著提高材料性能、減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量、滿足使用性能和降低制造成本等方向發(fā)展,高強度鎂基合金、鋁鋰合金及高模量碳纖維、記憶合金等材料是未來的發(fā)展需求。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要原材料及部組件逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代,市場化程度較高。

5)測控及數(shù)傳分系統(tǒng)

近年來測控與數(shù)傳分系統(tǒng)逐步實現(xiàn)一體化,國內(nèi)從事測控及數(shù)傳分系統(tǒng)的主要單位包括航天電子、中國空間技術(shù)研究院西安分院、歐科微、天津迅聯(lián)、京濟通信、航天馭星等企業(yè)。測控分系統(tǒng)是遙測、遙控和跟蹤測軌分系統(tǒng)的總稱。遙測分系統(tǒng):采集星上各種儀器設(shè)備的工作參數(shù),并實時或延時發(fā)送給地面測控站,實現(xiàn)地面對衛(wèi)星工作的監(jiān)視;遙控分系統(tǒng):接收地面遙控指令,直接或者經(jīng)數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)傳送給星上有關(guān)儀器設(shè)備并加以執(zhí)行,實現(xiàn)地面對衛(wèi)星的控制;跟蹤測軌分系統(tǒng):測定衛(wèi)星運行的軌道參數(shù),以提供地面系統(tǒng)和遙感衛(wèi)星用戶使用。數(shù)傳分系統(tǒng)是對數(shù)據(jù)處理、存儲和傳輸?shù)姆窒到y(tǒng)。

6)熱控分系統(tǒng)

熱控分系統(tǒng):根據(jù)艾瑞咨詢信息,熱控分系統(tǒng)價值約占衛(wèi)星平臺的7%,大多數(shù)衛(wèi)星都采用被動為主、主動為輔的熱控模式。該系統(tǒng)用于控制衛(wèi)星內(nèi)外的熱交換過程,使星上設(shè)備和結(jié)構(gòu)部件的溫度處于要求的范圍內(nèi)。主動熱控包括電加熱器和制冷器等,被動熱控包括熱控涂層、熱管、隔熱墊片等??蒲性核兄锌圃荷虾9杷猁}所研制出30多種熱控涂層,并成功地應用于我國已發(fā)射的各類航天器上,民企中上海滬工控股孫公司璈宇機電,是一家以衛(wèi)星電子裝聯(lián)、熱控實施、射頻組件、衛(wèi)星地面測控設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品供應商,用戶廣泛分布于以衛(wèi)星研制任務為主的航天單位中。

(3)衛(wèi)星AIT:衛(wèi)星制造關(guān)鍵環(huán)節(jié),小衛(wèi)星批量生產(chǎn)為發(fā)展趨勢

衛(wèi)星AIT環(huán)節(jié)的流程設(shè)計決定了其研制周期,好的AIT流程是縮短研制周期、降低研制成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。衛(wèi)星總裝、測試及試驗是繼衛(wèi)星總體設(shè)計、分系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計及研制之后的衛(wèi)星系統(tǒng)研制的重要環(huán)節(jié)。這三個環(huán)節(jié)統(tǒng)稱為衛(wèi)星研制的AIT(Assembly Integration and Test)環(huán)節(jié)。衛(wèi)星AIT過程系統(tǒng)多、專業(yè)多、工序多,生產(chǎn)模式以種類多、批量小、系統(tǒng)多、流程長為主要特點。除去衛(wèi)星設(shè)計方案確定及論證,一顆大衛(wèi)星AIT周期約為三年左右,1)分系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)及驗證需要約6個月;2)研制與試驗需要約18個月,3)生產(chǎn)、總裝、試驗、發(fā)射,一般需要12個月的時間。而傳統(tǒng)小衛(wèi)星的AIT環(huán)節(jié)時間周期約為半年或更長時間。

近年來多家科研院所及民企建成小衛(wèi)星柔性生產(chǎn)線,提高了我國商業(yè)衛(wèi)星的研制效率。我國具備整星AIT能力的機構(gòu)主要為航天八院812所、航天五院、航天科工二院、中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院以及中國衛(wèi)星等軍工集團、科研院所及下屬企業(yè),上海滬工子公司滬航衛(wèi)星、長光衛(wèi)星、天儀研究院、九天微星、千乘探索、國星宇航、零重力實驗室、微納星空、吉利集團時空道宇等民企進軍小衛(wèi)星設(shè)計、生產(chǎn)及研發(fā)。


2、衛(wèi)星發(fā)射:衛(wèi)星發(fā)射受壟斷

目前,服務運行的基本構(gòu)成——衛(wèi)星星座組網(wǎng)尚未完成,因此衛(wèi)星制造與發(fā)射皆是當前市場布局的重中之重。衛(wèi)星發(fā)射由中國空間、上海航天、中國衛(wèi)星等企業(yè)壟斷。中國目前共有4個衛(wèi)星發(fā)射中心,分別是酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心和文昌航天發(fā)射中心,可充分滿足商業(yè)發(fā)射需求。

3、地面設(shè)備:市場空間廣闊,參與者較多

通信衛(wèi)星地面設(shè)備主要包括地球站及終端設(shè)備,參與者數(shù)量較多,主要圍繞衛(wèi)星通信天線、衛(wèi)星終端、射頻芯片等領(lǐng)域。(1)地球站:衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的地面通信設(shè)備,統(tǒng)稱地球站,包括了維持衛(wèi)星在軌道上正常運行和支持用戶通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)用戶間通信的所有地面設(shè)施。按照用途或功能可分兩類。一類是衛(wèi)星測控管理地球站,其任務是對在軌運行的衛(wèi)星進行測控和管理,它包括遙測跟蹤和指令(TT&C)站、在軌測試(IOT)站、入網(wǎng)驗證(ESVA)站和通信檢測(CSM)站等;另一類是衛(wèi)星應用系統(tǒng)地球站,其任務是與衛(wèi)星一起組成衛(wèi)星通信網(wǎng),提供衛(wèi)星通信業(yè)務,它包括中心站、地區(qū)站、信關(guān)站、中轉(zhuǎn)站和用戶站等。按安裝方法及設(shè)備規(guī)模地球站可分為固定站、移動站(船載站、車載站、機載站等)和可搬移站(在短時間內(nèi)可拆卸轉(zhuǎn)移)。(2)終端設(shè)備:用戶終端設(shè)備主要包括衛(wèi)星電視終端、衛(wèi)星無線電終端、衛(wèi)星寬帶終端、衛(wèi)星移動通信終端等組件和產(chǎn)品。

地面系統(tǒng)中,終端設(shè)備及配套方面參與者較多,市場空間廣闊。我國通信衛(wèi)星地面系統(tǒng)主要廠商中,地球站及配套主要廠商為中國電科39所及中國電科54所,終端設(shè)備及配套主要廠商為盟升電子、海格通信、七一二、中國衛(wèi)星、金信諾、華力創(chuàng)通、星網(wǎng)宇達、星展測控等。

4、運營及服務:衛(wèi)星運營資金壁壘高,行業(yè)壟斷顯著

通信衛(wèi)星運營服務可分為空間段運營服務和地面段運營服務。(1)空間段運營服務:包括衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務,是指將自有或租用的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源向衛(wèi)星使用者出租出售,以供衛(wèi)星使用者利用該衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源進行相應應用的業(yè)務。(2)地面段運營服務:包括衛(wèi)星移動通信業(yè)務、衛(wèi)星固定通信業(yè)務及國內(nèi)甚小口徑終端地球站(VSAT)通信業(yè)務,即運營者利用合法使用(自有或租用)的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源,組建相應類型的衛(wèi)星通信網(wǎng)設(shè)施或通信系統(tǒng),為用戶提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體通信等通信業(yè)務。

通信衛(wèi)星運營服務資金壁壘高,行業(yè)壟斷顯著。根據(jù)工信部的公開發(fā)布信息,截至目前,我國僅有中國衛(wèi)通、中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中信衛(wèi)星、中交通信等6家企業(yè)取得衛(wèi)星通信相關(guān)的基礎(chǔ)電信經(jīng)營許可證,其中有中國衛(wèi)通、中國電信和中信衛(wèi)星取得轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務經(jīng)營資質(zhì)。取得國內(nèi)甚小口徑終端地球站通信業(yè)務(增值電信經(jīng)營許可證)的企業(yè)數(shù)量則相對較多。中國衛(wèi)通是我國唯一擁有自主可控商用通信廣播衛(wèi)星資源的基礎(chǔ)電信運營企業(yè),提供衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器資源出租出售業(yè)務,其子公司鑫諾公司擁有國內(nèi)唯一自主可控的全球衛(wèi)星寬帶通信網(wǎng)——“全球網(wǎng)”,依托“全球網(wǎng)”的海洋覆蓋,推出海上衛(wèi)星通信品牌“海星通”,為海洋用戶提供海上通信應用服務。


05

衛(wèi)星通信的應用


衛(wèi)星通信涉及領(lǐng)域廣泛,主要涵蓋軍事、海洋、氣象、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。全球范圍內(nèi),衛(wèi)星移動通信的主要客戶目標包括海上用戶、航空用戶、陸地用戶、M2M(Machine to Machine)用戶以及政府用戶,連接的終端包含天線、路由器、手機、電腦等。

衛(wèi)星通信是構(gòu)建空天陸海一體化的關(guān)鍵拼圖。空天陸海一體化網(wǎng)絡(luò)是以地面網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以空間網(wǎng)絡(luò)為延伸,覆蓋太空、空中、陸地、海洋等自然空間,為天基(衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò))、空基(飛機、熱氣球、無人機等通信網(wǎng)絡(luò))、陸基(地面蜂窩網(wǎng)絡(luò))、?;êQ笏聼o線通信+近海沿岸無線網(wǎng)絡(luò)+遠洋船只/懸浮島嶼等構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò))等各類用戶的活動提供信息保障的基礎(chǔ)設(shè)施。其目標是擴展通信覆蓋廣度和深度,即在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上分別與衛(wèi)星通信(非陸地通信)和深海遠洋通信(水下通信)深度融合。從基本構(gòu)成上,空天陸海一體化通信系統(tǒng)包括兩個子系統(tǒng):陸地移動通信網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的天地一體化子系統(tǒng),陸地移動通信網(wǎng)絡(luò)與深海遠洋通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的深海遠洋(水下通信)通信子系統(tǒng)。衛(wèi)星通信作為天地一體化信息系統(tǒng)的重要組成部分,是構(gòu)建空天陸海一體化的關(guān)鍵拼圖,助力實現(xiàn)空天陸海一體化藍圖。

1、船載衛(wèi)星通信市場年均超百億市場

海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)(INMARSAT系統(tǒng))是使用通信衛(wèi)星作為中繼站的船舶無線電通信系統(tǒng)。Inmarsat系統(tǒng)由船站、岸站、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站和衛(wèi)星組成,其特點是質(zhì)量高,容量大,可全球、全天候、全時通信。由于海上無法建立通信基站,對于遠洋航行的船舶而言,衛(wèi)星通信是唯一解決方案。衛(wèi)星通信不僅可以滿足船員娛樂、視頻通話等基本生活需求;隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能船舶解決方案的發(fā)展,衛(wèi)星通信還可以聯(lián)通行駛中的船舶與岸端數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)能效優(yōu)化、工況監(jiān)測等提升運營效率、降低運營成本的應用。

船載衛(wèi)星通信旺盛需求帶動市場規(guī)模不斷擴大,預計到2025年其市場規(guī)模將達到206億元。農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《2021年全國漁業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計公報》顯示:2021年末我國漁船數(shù)量為52.08萬艘,其中機動漁船數(shù)量35.70萬艘,且多數(shù)為遠航程捕撈作業(yè)船只。此外,隨著我國海洋執(zhí)法能力的增強,海監(jiān)、海警等部門所需船只數(shù)量預計也將穩(wěn)步增長。受限于通信速率、資費水平、使用習慣等因素的限制,目前船載衛(wèi)星通信尚未大規(guī)模普及,滲透率較低。隨著高通量衛(wèi)星等技術(shù)變革的推進,衛(wèi)星通信的收費標準將不斷降低,促進用戶習慣的形成,船載市場有望打開空間,預計2025年我國船載衛(wèi)星通信市場規(guī)模為206億元。

2、機載衛(wèi)星通信市場潛力巨大

國內(nèi)機載通信滲透率相較國外較低,滲透率隨需求釋放有望不斷提高,市場潛力巨大。據(jù)測算,2017年機載WIFI已經(jīng)覆蓋了全球航班中超過三分之一(39%)的航程,其中美國的航空公司已有71%的航程實現(xiàn)WiFi全覆蓋,而非美國的航空公司僅為13%。目前國內(nèi)機載WiFi普及率較低,隨著高通量衛(wèi)星的發(fā)展,高通量衛(wèi)星的大容量帶寬、抗干擾性強及終端易于安裝,將不斷提升機載通信的普及程度。據(jù)Inmarsat(全球三大移動衛(wèi)星服務運營商之一)數(shù)據(jù)顯示,截至2017年,全球已有7400架飛機配置衛(wèi)星通信系統(tǒng),到2027年預計將會有23000架商用飛機使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)。根據(jù)中國民用航空局的統(tǒng)計,截至2021年底,民航全行業(yè)運輸飛機在冊架數(shù)4054架,其中窄體客機3178架,且大部份還未實現(xiàn)空地互聯(lián)功能,全國民航運輸機場完成旅客吞吐量9.07億人次,市場潛力巨大。

3、災害應急通信市場快速增長

衛(wèi)星通信能夠在應急救災過程中發(fā)揮其特有的優(yōu)勢。在重大自然災害情況下,地面網(wǎng)絡(luò)通常處于癱瘓狀態(tài),外部救災指揮人員無法實時掌握災區(qū)災情,給指揮部署工作帶來很大不便;而衛(wèi)星通信具備不受地域、覆蓋等因素限制,可實現(xiàn)快速實時連接,把災區(qū)災情實時呈現(xiàn)在救災指揮人員面前,而且還可以與地面網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,把災情進一步向外部傳遞,匯聚更好的營救方案,實現(xiàn)應急救生。此外,衛(wèi)星通信還可以實現(xiàn)對河水水位流量、農(nóng)業(yè)病蟲害、森林火災、地震數(shù)據(jù)等極端氣象的災害預警。根據(jù)凱樂科技預測,應急通信市場前景廣闊,2024年國內(nèi)市場規(guī)模將達251.1億元。

應急通信市場快速增長,驅(qū)動衛(wèi)星通信發(fā)展。以衛(wèi)星移動通信終端為例,根據(jù)《衛(wèi)星移動通信市場現(xiàn)狀及我國市場發(fā)展空間研究》2017年的測算,我國森林防火、戶外探險、減災救災三個領(lǐng)域的衛(wèi)星移動通信終端市場規(guī)模達85億元。如果按照5年的推廣、采購、裝備周期計算,2022年這三大領(lǐng)域的衛(wèi)星移動通信終端每年市場空間將達170億元量級。我們認為,未來隨著應急通信市場持續(xù)快速增長,將進一步驅(qū)動衛(wèi)星通信發(fā)展。


4、低軌衛(wèi)星通信與5G網(wǎng)絡(luò)互補

衛(wèi)星通信鏈路性能僅達3G水平,與5G尚存在一定差距。對比三個系統(tǒng)(Telesat、OneWeb、SpaceX)的用戶下行鏈路性能,可以看出SpaceX下行鏈路平均頻譜效率為2.7bit/s/HZ,只達到3G水平,而5G的下行鏈路平均頻譜效率是10bit/s/HZ以上。

低軌衛(wèi)星通信與5G的關(guān)系是互補而非替代。從通信系統(tǒng)角度分析低軌衛(wèi)星通信的頻率與軌道資源、系統(tǒng)容量、建設(shè)和運維成本等,若其要服務全球網(wǎng)民還差距太大,與5G的關(guān)系只能是互補而非替代。

5GNTN落地,逐步向?qū)崿F(xiàn)空天地互聯(lián)過度。傳統(tǒng)衛(wèi)星通信均需要專用的接收終端,受限于專用終端的價格、體積,用戶群體受限。2022年6月,3GPP RAN第96次會議宣布,5GR17標準凍結(jié),全球5G商用隨之邁進新階段。支持手機與衛(wèi)星直接通信的所謂“非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)”功能被正式定義。NTN是基于新空口技術(shù)的終端與衛(wèi)星直接通信技術(shù),包括NTN-IoT(基于非陸地網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)終端接入)和NTN-NR(基于非陸地網(wǎng)絡(luò)的5G智能終端接入),手機直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化向前邁進一大步。高通、愛立信、泰雷茲、聯(lián)發(fā)科、中興等通信巨頭的加入,極大推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)走進大眾消費的進程。目前中國移動已攜手中興通訊、是德科技共同完成國內(nèi)首次運營商NR-NTN低軌衛(wèi)星實驗室模擬驗證,支持手機衛(wèi)星寬帶業(yè)務。

5、衛(wèi)星與地面移動通信融合實現(xiàn)6G

衛(wèi)星通信是6G時代的重要角色。6G,即第六代移動通信技術(shù)。根據(jù)IMT2030(6G)工作組《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書》,6G將在2030年實現(xiàn)商用,實現(xiàn)從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的躍遷。通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動通信,可實現(xiàn)全球無縫覆蓋。與前五代移動通信以地面通信為主不同,6G時代衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將承擔重要角色。

中國信科集團副總經(jīng)理陳山枝提出了6G出現(xiàn)的兩個標志:從需求的角度來看,6G要支持數(shù)字孿生、萬物互聯(lián),特別是萬物互聯(lián)將涉及廣域覆蓋的問題。但目前全球現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)僅覆蓋陸地20%、地球表面積6%,這是由技術(shù)經(jīng)濟學決定的。因此,通過衛(wèi)星通信與地面移動通信融合發(fā)展,應用衛(wèi)星對海洋、森林、沙漠、偏遠地區(qū)進行覆蓋,實現(xiàn)星地海融合的全球廣域覆蓋,這是6G的標志之一。

我國已開始全面推進6G發(fā)展。2019年6月,IMT2030(6G)工作組由工信部推動成立。23年3月,工信部部長金壯龍在第十四屆全國人民代表大會第一次會議“部長通道”中表示,我國正在不斷總結(jié)5G發(fā)展經(jīng)驗,組建IMT2030(6G)工作組,并已經(jīng)開展工作。工信部將搭建“產(chǎn)學研用”工作機制,加強國際合作和交流,加大核心技術(shù)攻關(guān),全面推進6G技術(shù)研發(fā)。

6、主流旗艦手機支持衛(wèi)星通信功能

手機作為消費型終端率先支持衛(wèi)星通信功能,在此催化下,衛(wèi)星通信滲透率有望快速提升。華為Mate50系列支持北斗衛(wèi)星通信,可在荒漠無人區(qū)等無地面網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋的情景下,通過衛(wèi)星通信發(fā)出求助信號,并基于位置信息形成軌跡地圖。新機Mate60Pro搭載新一代衛(wèi)星通信,采用中國電信運營的天通衛(wèi)星系統(tǒng),在沒有地面網(wǎng)絡(luò)信號的情況下也可以通過“天通衛(wèi)星”直接撥打、接聽衛(wèi)星電話;iPhone14系列在沒有蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無線局域網(wǎng)信號時,可通過衛(wèi)星發(fā)送SOS緊急聯(lián)絡(luò)并搭配“查找”App進行戶外定位。

7、受益于應用場景拓展,衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)將增加新的市場切入點

衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在未來全球物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?,截?025年全球天基物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值可達5600-8500億美元。從市場規(guī)模來看,根據(jù)ABI Research的預測,到2024年將有2400萬臺設(shè)備通過衛(wèi)星實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)接入,而由此產(chǎn)生的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈將得到進一步的完善與發(fā)展。麥肯錫公司預測,天基物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)值在2025年可達5600億美元至8500億美元。NSR預測未來10年,未來天基物聯(lián)網(wǎng)的終端主要有兩類,一類是移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)(MSS)終端,另一類是甚小口徑天線地球站(VSAT)終端。這兩類終端的數(shù)量將以每年超過10%的速度快速增長,此外,亞洲將成為天基物聯(lián)網(wǎng)收入復合增長率超過10%的唯一區(qū)域,到2027年,亞洲將成為衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)市場收入最高的區(qū)域之一,并將縮小與北美市場的差距。隨著各大星座逐步建成使用低軌道小衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模將迅速擴大,預計會從2020年的不到2千萬美元增長至2027年的1.3億美元,平均年增長率接近70%。

06

相關(guān)公司


1、鋮昌科技:T/R芯片核心供應商

公司是T/R芯片龍頭企業(yè),產(chǎn)品廣泛應用于探測、遙感、通信、導航、電子對抗等領(lǐng)域。公司主營業(yè)務為微波毫米波模擬相控陣T/R芯片的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務,主要向市場提供基于GaN、GaAs和硅基工藝的系列化產(chǎn)品以及相關(guān)的技術(shù)解決方案。

公司技術(shù)積累深厚,產(chǎn)品水平先進,是國內(nèi)從事相控陣T/R芯片研制的主要企業(yè),是微波毫米波射頻集成電路創(chuàng)新鏈的典型代表。1)公司注重技術(shù)創(chuàng)新,在相控陣T/R芯片領(lǐng)域已具有較為突出的實力,在行業(yè)內(nèi)形成了較高的知名度和認可度,未來市場開發(fā)潛力較大;2)穩(wěn)步增長的國防預算為雷達市場增長提供支撐,國防信息化戰(zhàn)略有力推動相控陣雷達發(fā)展,相控陣雷達是軍用雷達的主流技術(shù)趨勢,公司相關(guān)業(yè)務有望受益;3)全球衛(wèi)星爭奪戰(zhàn)拉開序幕,衛(wèi)星市場進入爆發(fā)期,中國航天企業(yè)快速布局。由于衛(wèi)星軌道和頻譜資源十分有限,世界各國已充分意識到近地軌道和頻譜的重要性。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G建設(shè)有望推動星載T/R芯片需求增長。

2、國博電子:T/R組件龍頭

公司是T/R組件龍頭企業(yè),目前國內(nèi)能夠批量提供有源相控陣T/R組件及系列化射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品的領(lǐng)先企業(yè)。公司主要從事有源相控陣T/R組件和射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品主要包括有源相控陣T/R組件、砷化鎵基站射頻集成電路等,覆蓋軍用與民用領(lǐng)域。

軍品方面,T/R組件為雷達核心高價值部件,應用領(lǐng)域拓展催生百億市場;民品方面,5G基站建設(shè)加速疊加國產(chǎn)替代帶動射頻產(chǎn)品需求釋放。(1)T/R組件是有源相控陣雷達的關(guān)鍵部件,約占雷達總成本的40%,隨著有源相控陣滲透率逐年提升以及下游領(lǐng)域(機載、艦載、星載和彈載)拓展,預計2025年我國軍用雷達對應的T/R組件市場規(guī)模約為167億元,2022E-2025E年CAGR約為12.10%;(2)目前射頻集成電路市場主要被國外廠商壟斷,國產(chǎn)替代需求愈發(fā)突出,公司布局毫米波、GaN芯片及模塊,主攻移動通信基站,與同行企業(yè)在應用領(lǐng)域方面呈現(xiàn)差異性布局,有望隨國產(chǎn)替代加快進一步提高市占率。

3、航天電子:航天電子產(chǎn)業(yè)龍頭

航天電子產(chǎn)業(yè)龍頭。公司航天產(chǎn)品業(yè)務為航天電子產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售,主要包括遙感信息系統(tǒng)、衛(wèi)星應用等系統(tǒng)級產(chǎn)品;遙測遙控設(shè)備等專業(yè)設(shè)備;軍民用集成電路、傳感器、繼電器、電連接器、微波器件、精密機電產(chǎn)品等器件產(chǎn)品,產(chǎn)品主要應用于運載火箭、飛船、衛(wèi)星等航天領(lǐng)域。

公司始終在傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域內(nèi)保持國內(nèi)領(lǐng)先水平,市場份額穩(wěn)中有升。1)公司本級和多家子公司具有承擔各類航天及型號產(chǎn)品配套生產(chǎn)任務資格和能力,擁有完善的研發(fā)、生產(chǎn)和試驗等保障條件,能夠及時有效滿足用戶需求,是公司核心競爭力的重要基礎(chǔ);2)航天測控通信、機電組件、集成電路、慣性導航等是公司傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè),并保持著較高的配套比例,市場份額基本呈現(xiàn)穩(wěn)中有升態(tài)勢。

4、天銀機電:星敏感器核心供應商

公司是國內(nèi)第一家商業(yè)運營的恒星敏感器生產(chǎn)廠商。子公司天銀星際是依托清華大學20多年空間技術(shù)積累,主要產(chǎn)品包括納型、皮型兩大系列星敏感器,目前已有190多臺產(chǎn)品無故障在軌運行,在國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星市場占據(jù)優(yōu)勢地位,應用的衛(wèi)星包括吉林一號衛(wèi)星高分衛(wèi)星、月球探測衛(wèi)星、全球多媒體通信衛(wèi)星、鴻雁衛(wèi)星、科學探測衛(wèi)星、立方星等。

公司在星敏感器行業(yè)具備研發(fā)優(yōu)勢、經(jīng)驗積累及批產(chǎn)能力,受益于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)加速落地。1)研發(fā)優(yōu)勢及經(jīng)驗積累:天銀星際的研發(fā)人員來自于擁有20年空間技術(shù)的清華大學技術(shù)骨干,且目前已有190多臺星敏感器產(chǎn)品無故障在軌運行的先發(fā)優(yōu)勢和經(jīng)驗數(shù)據(jù)。天銀星際順應衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展方向,提高星敏感器自動化生產(chǎn)水平,滿足未來市場需求。2)公司具有批產(chǎn)能力:天銀星際將重點鞏固國內(nèi)市場占有率,開展產(chǎn)品批量生產(chǎn)線研發(fā),國外以廣撒網(wǎng)多布點模式促進多方合作項目開展,同時爭取與客戶簽訂長期戰(zhàn)略合作協(xié)議,以逐步實現(xiàn)產(chǎn)品批量化目標。天銀星際目前產(chǎn)能達500臺套/年以上,公司將根據(jù)市場需求進行產(chǎn)能擴張。

5、康拓紅外:星載計算機核心企業(yè)

公司作為航天科技集團公司五院智能裝備領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺、體制機制創(chuàng)新平臺、資產(chǎn)證券化平臺,將大力推進混合所有制改革、大幅提升核心技術(shù)研發(fā)能力。公司子公司軒宇空間經(jīng)過多年的發(fā)展,已在智能測試仿真系統(tǒng)、微系統(tǒng)及控制部組件等領(lǐng)域取得了良好的成績,擁有多項核心技術(shù),形成了各級自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。目前,軒宇空間整體業(yè)務在行業(yè)內(nèi)位居前列,技術(shù)居于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

資產(chǎn)重組后,新注入航空航天及核工業(yè)領(lǐng)域業(yè)務推動公司業(yè)績增長。1)軒宇空間憑借多年在產(chǎn)品領(lǐng)域的深耕,其產(chǎn)品和品牌受到了市場的認可,積累了包括航天科技集團和航天科工集團下屬單位、哈爾濱工業(yè)大學等企業(yè)和科研院所等優(yōu)質(zhì)客戶。2)軒宇空間一直走在我國航天復雜系統(tǒng)測控仿真領(lǐng)域、自主可控宇航高性能芯片和商業(yè)航天衛(wèi)星核心部組件領(lǐng)域技術(shù)前沿,品牌影響力突出。3)軒宇空間已打造了相對豐富的產(chǎn)品體系。在智能測試仿真系統(tǒng)領(lǐng)域,軒宇空間擁有年產(chǎn)系統(tǒng)集成產(chǎn)品400套的生產(chǎn)能力,能夠為客戶提供從設(shè)計、研發(fā)、制造到運行環(huán)節(jié)的全生命周期服務。

6、中國衛(wèi)星:國內(nèi)衛(wèi)星研制與應用龍頭

公司作為航天領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),目前深耕宇航制造和衛(wèi)星應用兩大主業(yè),并持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)布局。公司宇航制造業(yè)務定位于航天器系統(tǒng)集成商和部組件提供商,衛(wèi)星應用業(yè)務以衛(wèi)星信息綜合服務為核心,定位于終端制造、系統(tǒng)集成與信息運營服務并重的綜合型信息提供商。

公司是航天科技集團唯一上市衛(wèi)星總裝集團,為我國小衛(wèi)星及微小衛(wèi)星研制龍頭企業(yè),受益于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,公司未來有較大成長空間。1)公司作為“微小衛(wèi)星研發(fā)國家隊”,擁有強大技術(shù)積淀和先進管理經(jīng)驗,面向軍民用市場提供基于軍民通信衛(wèi)星的系統(tǒng)集成及終端產(chǎn)品,在行業(yè)內(nèi)有強勁競爭力;2)我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預計不斷擴大,增速預期保持較高水平,乘我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的東風,公司低軌星座業(yè)務,尤其是衛(wèi)星通信領(lǐng)域業(yè)務或?qū)⒂瓉砜焖侔l(fā)展階段。

7、長光衛(wèi)星:衛(wèi)星全產(chǎn)業(yè)鏈核心民企

公司是我國商業(yè)航天領(lǐng)域第一家集衛(wèi)星研發(fā)制造、運營管理和遙感信息服務于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)遙感衛(wèi)星公司。公司自主建設(shè)并運營管理著目前全球最大的亞米級商業(yè)遙感衛(wèi)星星座——“吉林一號”,能夠為客戶提供高時間分辨率、高空間分辨率、高光譜分辨率、快速廣域覆蓋的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)以及以衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的空間信息綜合應用服務;同時,公司還能夠為客戶提供定制化的衛(wèi)星制造及相關(guān)服務。

公司是一家尚未盈利的商業(yè)航天公司,受益于商業(yè)航天快速發(fā)展及下游需求釋放,公司有望實現(xiàn)盈利。1)公司依靠自主研發(fā)和持續(xù)創(chuàng)新,在高性能、低成本的衛(wèi)星研制、星座運管及任務規(guī)劃、遙感影像的快速生產(chǎn)、遙感數(shù)據(jù)智能解譯等領(lǐng)域持續(xù)取得技術(shù)突破,形成了多項核心技術(shù);2)衛(wèi)星及應用產(chǎn)業(yè)為國家重點鼓勵發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。為推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、增強企業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力,近年來,國家及相關(guān)部門不斷規(guī)范行業(yè)管理體制、完善法律法規(guī),并推出了一系列鼓勵和支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策,將對公司經(jīng)營發(fā)展產(chǎn)生積極有利的影響。

8、中國衛(wèi)通:衛(wèi)星通信服務龍頭

資源優(yōu)勢突出,國內(nèi)衛(wèi)星通信服務龍頭地位穩(wěn)固。公司背靠航天科技集團,主營衛(wèi)星空間段運營服務,主要提供衛(wèi)星廣播電視和通信業(yè)務,擁有工信部頒發(fā)的《基礎(chǔ)電信業(yè)務經(jīng)營許可證》以及14顆在軌衛(wèi)星,是我國唯一擁有自主可控商用通信廣播衛(wèi)星資源的基礎(chǔ)電信運營企業(yè)。根據(jù)公司公告,公司已發(fā)展成為亞洲第二大、世界第六大固定通信衛(wèi)星運營商。

行業(yè)壟斷特征明顯,公司具備先發(fā)優(yōu)勢卡位核心環(huán)節(jié),三大應用場景鑄就衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)年均超百億空間,公司布局全面有望充分受益。1)船載衛(wèi)星通信市場隨技術(shù)進步降低使用成本,加速需求釋放,預計2025年我國船載衛(wèi)星通信市場規(guī)模為206億元,公司海洋通信服務系統(tǒng)“全球網(wǎng)”,覆蓋全球95%以上主要航線,船載通信業(yè)務將充分受益;2)衛(wèi)星通信隨技術(shù)進步逐漸成為民航客機互聯(lián)網(wǎng)接入服務的主流,國內(nèi)機載通信滲透率相較國外較低,市場潛力巨大。公司已成功開展寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)飛機驗證飛行,并與航空公司達成合作意向,衛(wèi)星航空互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模化應用加速推進;3)隨著超高清視頻發(fā)展,廣播電視節(jié)目衛(wèi)星傳輸?shù)膸捫枨蟛粩嘣黾樱l(wèi)星廣播用戶群體不斷擴大,公司作為國內(nèi)衛(wèi)星通信廣播龍頭企業(yè),有望充分受益于衛(wèi)星廣播市場發(fā)展。


衛(wèi)星通信行業(yè)分析:驅(qū)動因素、行業(yè)現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司的評論 (共 條)

分享到微博請遵守國家法律
长顺县| 田阳县| 自治县| 江孜县| 新疆| 昭通市| 通化市| 阿克| 淄博市| 平遥县| 清徐县| 丰镇市| 门源| 新郑市| 进贤县| 隆安县| 潼南县| 远安县| 永定县| 夏津县| 勃利县| 玉山县| 林口县| 宁夏| 盖州市| 囊谦县| 龙川县| 常州市| 资溪县| 藁城市| 宕昌县| 无棣县| 西城区| 襄垣县| 佛坪县| 泉州市| 日土县| 虎林市| 双牌县| 桃园市| 双城市|