閱讀提綱：如果再晚幾年行動，中國的衛(wèi)星通信事業(yè)可能會面臨無衛(wèi)星軌道可發(fā)射、無頻譜資源可用的嚴(yán)峻局面。中國科技企業(yè)在衛(wèi)星通信方面的努力，將關(guān)系到未來10年，我國在高科技領(lǐng)域發(fā)展的國運(yùn)。本文將從以下幾個(gè)方面帶你深入探索我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀：（全文5700字，文章有點(diǎn)長，知識更可貴）

1. 1、SpaceX的星鏈技術(shù)解析；
2. 2、我國6G研發(fā)進(jìn)展；
3. 3、我國國有大型“星座計(jì)劃”的最新進(jìn)展；
4. 4、以吉利、小米為代表的我國民營衛(wèi)星航天企業(yè)發(fā)展情況；
5. 5、華為的“10000顆衛(wèi)星”星座計(jì)劃；
6. 6、我國衛(wèi)星通信面臨的嚴(yán)峻國際形勢。

4月24日是中國航天日，又有一個(gè)關(guān)于華為的新聞上了熱搜。前幾天我們還在聊《中美之間半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“楚漢相爭”》，今天就再來聊聊華為、蘋果、SpaceX等公司的全球衛(wèi)星通信領(lǐng)域的“三國殺”。

先說說大名鼎鼎的SpaceX

我們知道，SpaceX并不是第一個(gè)組建衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的公司，但是SpaceX是迄今為止，在衛(wèi)星通信領(lǐng)域投資規(guī)模最大、衛(wèi)星組網(wǎng)數(shù)量最多、衛(wèi)星通信技術(shù)最先進(jìn)的公司。而且SpaceX自身還包攬的發(fā)射衛(wèi)星所需的火箭設(shè)計(jì)任務(wù)，其火箭技術(shù)除了能滿足自身發(fā)射星鏈衛(wèi)星的需要以外，還承擔(dān)美國國家航天局以及其它商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)，可謂技術(shù)全面、實(shí)力強(qiáng)大。而且發(fā)射衛(wèi)星本身也是賺錢的活，甚至還能拿到NASA的投資，因此其星鏈衛(wèi)星組網(wǎng)計(jì)劃幾乎沒有人質(zhì)疑其是否能夠成功。

我在之前也專門寫過介紹星鏈衛(wèi)星的文章，還制作了關(guān)于《星鏈上網(wǎng)有多快》的視頻，感興趣的小伙伴可以點(diǎn)擊我的頭像，去我的主頁查看。

今天我們稍微再延伸一下，聊聊SpaceX的星鏈計(jì)劃所使用的的通信技術(shù)。根據(jù)SpaceX所發(fā)布的資料，每顆星鏈衛(wèi)星，重量大概是227KG。星鏈衛(wèi)星系統(tǒng)，在星間鏈路上，也就是衛(wèi)星與衛(wèi)星之間，采用的是光學(xué)星間鏈路。SpaceX對衛(wèi)星間光鏈路的細(xì)節(jié)進(jìn)行了保密，所以具體技術(shù)我們不清楚。但是根據(jù)SpaceX對外公布的資料，他們計(jì)劃采用10000GHz以上的頻率組網(wǎng)。

而之前我發(fā)布的《什么是6G》文章里，專門介紹過這個(gè)頻率的波段，10000GHz就是10THz。而星鏈的這個(gè)信號頻率剛剛超過太赫茲波0.1THz-10THz的上限，大概是落在紅外線范圍。

另外在SpaceX的技術(shù)資料里也提到過，他們的衛(wèi)星也采用了相控陣波束形成和數(shù)字處理技術(shù)，并采用了Ku和Ka波段進(jìn)行通信。而根據(jù)之前的技術(shù)拆解，星鏈衛(wèi)星的信號接收器，也就是那個(gè)小鍋蓋，就采用了相控陣技術(shù)以及Ka/Ku波段信號收發(fā)裝置。根據(jù)美國FCC公布的數(shù)據(jù)，星鏈衛(wèi)星對地面的信號采用了18GHz、19GHz、28GHz、29GHz頻率。

根據(jù)一些比較權(quán)威的技術(shù)分析，星鏈衛(wèi)星的最大下行速率可以達(dá)到822.5Mbps。不過以目前星鏈衛(wèi)星的實(shí)際部署情況來說，實(shí)測的下載速率最快突破了200Mbps，最低44Mbps，平均大概在80Mbps左右，還遠(yuǎn)沒有達(dá)到其技術(shù)上限。

目前SpaceX的星鏈衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射了1000多顆，而他們最終的計(jì)劃是總共發(fā)射42000顆。就在4月29日，SpaceX計(jì)劃發(fā)射最新的一批60顆小衛(wèi)星。Starlink的在軌衛(wèi)星數(shù)量正在迅速接近1500顆。目前就在我們還在擔(dān)心這么多衛(wèi)星會給地球帶來很多不利影響的時(shí)候，又傳出我國的企業(yè)，華為，也要發(fā)射類似星鏈的衛(wèi)星通信系統(tǒng)了。

我國的6G研發(fā)進(jìn)展

根據(jù)與華為關(guān)系密切的數(shù)碼博主爆料的消息，華為公司將于今年7月發(fā)射第一批的2顆試驗(yàn)衛(wèi)星，合作方是中國航天和中國移動。而這個(gè)消息原本是計(jì)劃等到9月份的華為開發(fā)者大會上才會對外發(fā)布。

要知道華為在不久前開幕的上海車展上，才剛剛發(fā)布了一些關(guān)于新能源汽車的黑科技，驚爆了全國人民的眼球。這才沒幾天，又爆出華為發(fā)射衛(wèi)星的消息，可以說是個(gè)小驚喜。不過如果我們稍微分析一下的話，其實(shí)這也是遲早的事情。

早在2020年11月6日，我國就已經(jīng)發(fā)射了首顆6G試驗(yàn)衛(wèi)星，向6G通信時(shí)代邁出了第一步。而6G通信，將是一個(gè)融合了衛(wèi)星通信、地面通信、海洋通信的全球一體化通信網(wǎng)絡(luò)。在通信技術(shù)方面，也會從當(dāng)前的Sub-6、毫米波向太赫茲波演進(jìn)，其中衛(wèi)星通信是非常重要的一個(gè)方面。

一定有小伙伴會問，我們現(xiàn)在連5G都還沒有全面普及，為什么要急著研究6G呢？一般來說，每一代通信技術(shù)，都會在10年左右升級一次。6G看起來非常遙遠(yuǎn)，但是實(shí)際上距離我們已經(jīng)很近了。雖然我們現(xiàn)在5G應(yīng)用方面還存在一定程度的滯后，但這只是市場問題，隨著時(shí)間的推移，5G的應(yīng)用一定會越來越廣泛、越來越成熟。事實(shí)上，目前我國已經(jīng)在5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上面領(lǐng)先全球。

而顯然美國已經(jīng)在5G方面落后中國，在中美科技競爭的大背景下，美國其實(shí)也早已啟動了6G通信技術(shù)的研發(fā)，企圖在下一代通信技術(shù)上追趕上我國。所以之前，早在2019年，我國科技部會同發(fā)改委、工信部、中科院等部門，就成立了國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和專家組，組織國內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)，以及華為、中興、移動通信公司等企業(yè)，早就已經(jīng)開始了6G的研發(fā)工作。

我國衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)最新進(jìn)展

其實(shí)我國也有類似“星鏈”的計(jì)劃。目前我國已規(guī)劃的國家隊(duì)就有大約600顆衛(wèi)星的星座計(jì)劃，投資規(guī)模預(yù)計(jì)超過500億。近年來我國已經(jīng)先后啟動了行云、虹云、鴻雁等一系列星座計(jì)劃。

“行云工程”，是由中國航天科工四院旗下航天行云科技有限公司規(guī)劃的，中國首個(gè)低軌窄帶通信衛(wèi)星星座，計(jì)劃發(fā)射80顆行云小衛(wèi)星，目的是打造一個(gè)覆蓋全球的天基物聯(lián)網(wǎng)。2017年“行云一號”首顆技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星成功發(fā)射。2020年5月，“行云二號01星”、“行云二號02星”在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，通過快舟一號甲運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”的方式成功發(fā)射。兩顆衛(wèi)星重量分別為100KG左右。

“虹云工程”，是由中國航天科工集團(tuán)牽頭研制的覆蓋全球的低軌寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)。第一顆衛(wèi)星于2018年12月22日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征11號運(yùn)載火箭成功發(fā)射。按照計(jì)劃，“虹云工程”總共將要發(fā)射156顆衛(wèi)星，衛(wèi)星運(yùn)行在距離地面1000公里左右的軌道上。

整個(gè)“虹云工程”分為“1+4+156”三步，計(jì)劃最終在2022年左右，實(shí)現(xiàn)全部156顆衛(wèi)星的部署。在具備運(yùn)營條件后，“虹云工程”可以提供全球無縫覆蓋的寬帶移動通信服務(wù)。

“鴻雁星座”，是由航天科技集團(tuán)計(jì)劃建設(shè)的全球低軌衛(wèi)星移動通信與空間互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，是我國投資最大的國家級商業(yè)航天項(xiàng)目。該系統(tǒng)計(jì)劃由300顆低軌小衛(wèi)星及全球數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理中心組成，具備全球復(fù)雜條件下實(shí)時(shí)雙向通信能力，除了可以為用戶提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，還具備數(shù)據(jù)采集、海洋監(jiān)測、漁政管理、多媒體數(shù)據(jù)廣播、防災(zāi)減災(zāi)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)增強(qiáng)等綜合服務(wù)能力。

“鴻雁”的首顆衛(wèi)星于2018年12月29日成功發(fā)射。一期預(yù)計(jì)投資200億元，在2022年建成由60顆衛(wèi)星組成的通信網(wǎng)絡(luò)。二期預(yù)計(jì)2025年完成建設(shè)，屆時(shí)將形成“海、陸、空、天”一體的衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)。

就在近日舉行的“中國衛(wèi)星”上市公司業(yè)績說明會上，中國東方紅衛(wèi)星股份有限公司董事長葛玉君透露，目前國家相關(guān)部委，正在統(tǒng)籌規(guī)劃“鴻雁”系統(tǒng)、“虹云”系統(tǒng)在內(nèi)的我國相關(guān)星座計(jì)劃，原有的“鴻雁”星座計(jì)劃可能將會出現(xiàn)重大調(diào)整。

其實(shí)早在2020年就有傳聞稱，目前我國正在推進(jìn)的這些相互獨(dú)立的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，可能會被納入國家新基建政策進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。國家可能會成立“星網(wǎng)”集團(tuán)，將“虹云工程”（156顆衛(wèi)星）、“鴻雁星座”（300顆衛(wèi)星）以及其它天基互聯(lián)網(wǎng)工程合并，組建一張國有的、整體性的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。

這些項(xiàng)目其實(shí)本來都是國有投資，集中力量干大事，有利于技術(shù)共享、節(jié)約資金、減少重復(fù)投資，而且未來可能還會將星網(wǎng)業(yè)務(wù)推向國際市場。我們會繼續(xù)關(guān)注此事的進(jìn)一步發(fā)展。

我國民營衛(wèi)星企業(yè)的發(fā)展情況

另外，除了衛(wèi)星國家隊(duì)以外，我國的一些民營企業(yè)也在積極參與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

早在2016年，國新辦發(fā)布了《2016中國航天》白皮書，明確了我國“2030年躋身世界航天強(qiáng)國行列”的愿景，同時(shí)傳遞了兩個(gè)重要信號：一個(gè)是建設(shè)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)就是鼓勵(lì)社會資本和力量加入衛(wèi)星系統(tǒng)與應(yīng)用，大力推動商業(yè)航天發(fā)展。

恰逢此時(shí)，一家民營公司“銀河航天”應(yīng)運(yùn)而生，該公司致力于通過小型化、網(wǎng)絡(luò)化、AI化模式，計(jì)劃2022年前，發(fā)射650顆微納衛(wèi)星，打造全球首個(gè)AI衛(wèi)星星座。

2020年1月16日，銀河航天首顆衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空，該衛(wèi)星是我國首顆通信能力達(dá)到16Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星。

在銀河航天的網(wǎng)站，我驚喜得發(fā)現(xiàn)，雷軍是這家航天公司的主要投資人?？磥硇∶椎牟季忠彩欠浅V泛。

此外，國內(nèi)的衛(wèi)星通信計(jì)劃，還有北京九天微星公司計(jì)劃的包含72顆衛(wèi)星的物聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃。九天微星公司自身也在小型衛(wèi)星的研制、生產(chǎn)方面具有一定的實(shí)力。

國內(nèi)還有一些民營企業(yè)，比如北京國電高科科技有限公司、北京和德宇航技術(shù)有限公司等，也都在低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)方面開展了實(shí)質(zhì)性工作。

另外，國內(nèi)還有一家特殊的衛(wèi)星企業(yè)，那就是吉利汽車。吉利集團(tuán)在臺州投資建設(shè)了一座衛(wèi)星工廠，臺州星空智聯(lián)。該工廠是我國首個(gè)深度融合航天衛(wèi)星制造和汽車制造能力的衛(wèi)星量產(chǎn)工廠，目前該工廠已經(jīng)獲得國家發(fā)改委簽發(fā)的商業(yè)衛(wèi)星制造項(xiàng)目許可，首臺設(shè)備已經(jīng)進(jìn)場，預(yù)計(jì)今年10月投產(chǎn)，年產(chǎn)衛(wèi)星可達(dá)500顆以上。而且吉利的第一顆衛(wèi)星預(yù)計(jì)將在2021年內(nèi)發(fā)射，未來規(guī)劃發(fā)射168顆衛(wèi)星。

大家一定會好奇，吉利造衛(wèi)星干什么？我覺得李書?？粗械模瑧?yīng)該是自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)。我們知道，自動駕駛需要高精度的導(dǎo)航，以及高速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信。吉利的衛(wèi)星星座可以輔助現(xiàn)有的GPS設(shè)備，提高導(dǎo)航定位精度。另外更重要的就是提供安全可靠的V2X數(shù)據(jù)鏈路。

V2X就是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其中的LTE-V2X通信標(biāo)準(zhǔn)就是由我國主導(dǎo)的車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)與5G技術(shù)深度融合，將來會隨著6G通信技術(shù)的演進(jìn)同步發(fā)展，必將涉及到衛(wèi)星通信領(lǐng)域。而且要想做到全球無縫信號覆蓋，必須使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

將來吉利的汽車，可以通過天基的衛(wèi)星，地基的移動基站，實(shí)現(xiàn)全球無縫高精度定位和高速低延遲車聯(lián)網(wǎng)通信，更是可以助力自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。所以，確實(shí)很佩服李書福的眼光和遠(yuǎn)見，能收購沃爾沃的確實(shí)不是一般人。

華為的衛(wèi)星星座計(jì)劃

其實(shí)華為早在2019年的6G峰會上，就已經(jīng)提出過要發(fā)射由10000顆衛(wèi)星組成的星座，主要作用就是提供全球6G服務(wù)，甚至華為在當(dāng)時(shí)還估算了成本，99億美元。不過可能在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下，6G技術(shù)還是過于遙遠(yuǎn)，所以華為的計(jì)劃并沒有引起什么關(guān)注，大家認(rèn)為華為是在吹牛。

2020年6月，華為與中國聯(lián)通、銀河航天，三家一起簽署了“空天地一體化戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議”，計(jì)劃將地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)融合發(fā)展，組建一個(gè)覆蓋全球通信網(wǎng)絡(luò)。該計(jì)劃第一階段發(fā)射144顆低軌衛(wèi)星，第二階段再增加800顆，最終實(shí)現(xiàn)總共2800顆低軌衛(wèi)星，完成星座組網(wǎng)。

2020年6月，華為與長光衛(wèi)星也簽署了合作協(xié)議，雙方將就ICT基礎(chǔ)設(shè)施、云計(jì)算等前沿技術(shù)，以及衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)及產(chǎn)品、數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺等領(lǐng)域展開深入合作。

華為參與衛(wèi)星組網(wǎng)計(jì)劃的意義非常重大，很難用一兩句話說得完?？傊鳛楫?dāng)前5G技術(shù)的全球領(lǐng)軍企業(yè)，有華為的參與，將極大地提高衛(wèi)星組網(wǎng)計(jì)劃的成功概率。另外，華為也可以通過衛(wèi)星組網(wǎng)計(jì)劃，深度開展6G技術(shù)的研發(fā)測試。

另外在智能汽車領(lǐng)域，車聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)融合也是華為下一步研究的重點(diǎn)。目前車聯(lián)網(wǎng)的主要通信標(biāo)準(zhǔn)C-V2X就是由華為主導(dǎo)的，而且華為是全球唯一端到端C-V2X車聯(lián)網(wǎng)解決方案的供應(yīng)商。

如果說“造車”是華為因?yàn)橹撇?，被迫從手機(jī)業(yè)務(wù)向智能汽車領(lǐng)域轉(zhuǎn)型自保的話，那么6G通信則是華為主業(yè)發(fā)展的根基，必將投入大量心血和研發(fā)成本。

我大膽地預(yù)測一下，未來的6G通信技術(shù)時(shí)代，手機(jī)通信將與衛(wèi)星通信融為一體，任何6G設(shè)備將脫離使用區(qū)域限制，方便得在地面基站與衛(wèi)星基站之間進(jìn)行全覆蓋通信，并且不需要借助單獨(dú)的衛(wèi)星通信設(shè)備。所有的智能汽車也將接入6G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全球全地域無縫連接的車聯(lián)網(wǎng)。如今的發(fā)射衛(wèi)星計(jì)劃，只是華為邁向6G時(shí)代的第一步，這一步將非常重要！

我國衛(wèi)星通信面臨的嚴(yán)峻形勢，頻譜和軌道資源爭奪戰(zhàn)

由于信號在不同頻段傳播損耗不同，因此合適的信號傳輸頻率非常重要。通常在衛(wèi)星信號傳輸中，0.3-10GHz頻段損耗最低，30GHz頻段附近損耗也相對較小。而根據(jù)國際電信聯(lián)盟制定的《無線電規(guī)則》，對信號頻率的占用采用“先到先得”的原則。目前地球靜止軌道上的C頻段通信衛(wèi)星已經(jīng)飽和，Ku頻段也非常擁擠。

我國此前在爭奪北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的頻率上就因?yàn)槠鸩教矶赃^虧。目前太赫茲頻譜資源還相對充裕，這一次，需要我們加快腳步。

除了頻譜資源，軌道資源也是不可再生資源。因?yàn)楦鶕?jù)星鏈的計(jì)劃，將來即便有衛(wèi)星達(dá)到使用壽命或損壞，依然會發(fā)射新的衛(wèi)星來填補(bǔ)之前的位置，所以軌道資源一旦被星鏈占用，等于是永久占用。

而目前國際上已經(jīng)確定或者正在實(shí)施的星座計(jì)劃其實(shí)也并不少。除了SpaceX的星鏈，計(jì)劃發(fā)射42000顆衛(wèi)星以外，還有亞馬遜的Kuiper項(xiàng)目，計(jì)劃發(fā)射3236顆衛(wèi)星；三星的天空互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，計(jì)劃發(fā)射2956顆等等。

我國現(xiàn)有的星座項(xiàng)目與這些公司的項(xiàng)目相比，衛(wèi)星數(shù)量不是一個(gè)數(shù)量級的。要想未來發(fā)展不受限制，我國現(xiàn)在就應(yīng)該將衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃提速，盡早搶占頻譜和軌道資源。

據(jù)說蘋果公司也在秘密進(jìn)行衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)。幾年前蘋果就組建了一個(gè)由航空航天、衛(wèi)星技術(shù)、天線設(shè)計(jì)行業(yè)的工程師組成的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。根據(jù)蘋果的計(jì)劃，其衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)很可能在5年內(nèi)開發(fā)完成，我們不能低估了蘋果公司在科技研發(fā)方面的實(shí)力，尤其是在關(guān)系到未來發(fā)展的重要通信領(lǐng)域。

另外還有一個(gè)非常重要的因素，可能會影響到我國的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)，那就是衛(wèi)星的發(fā)射成本。SpaceX之所以能夠成功，很大的一個(gè)原因就是它很好地控制住了每一枚火箭的成本，并且在發(fā)射星鏈衛(wèi)星時(shí)，每一次發(fā)射都盡可能攜帶更多的衛(wèi)星上天。當(dāng)然，這也造成了很多火箭發(fā)射的安全事故。

中國目前在衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)方面基本不存在問題，但是由于我國長期以來都是以國有力量發(fā)展航天事業(yè)，研發(fā)、制造成本并不是很重視，因此從市場競爭的角度可能并不是一件好事。因此，只有國家隊(duì)是不行的，我國必須發(fā)展一定數(shù)量的民營商業(yè)航天公司，不斷降低發(fā)射成本，提高市場競爭力，同時(shí)不斷促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。

同時(shí)我國也要不斷完善航天工業(yè)的供應(yīng)鏈，在這方面我們和西方國家是存在明顯差距的。甚至我國還應(yīng)該吸引更多跨領(lǐng)域的公司參與到航天事業(yè)，比如類似華為這樣的通信公司、類似吉利這樣的汽車制造企業(yè)，不斷開拓創(chuàng)新。

未來10年我國航天通信事業(yè)的發(fā)展，將在很大程度上決定我國在6G時(shí)代通信產(chǎn)業(yè)的世界地位。

在國家隊(duì)的帶領(lǐng)下，通過華為、中國聯(lián)通、銀河航天、吉利汽車等等一系列我國行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的積極參與，相信我國的航天通信事業(yè)一定能夠取得巨大的成功。小伙伴們，覺得我國的衛(wèi)星通信事業(yè)能夠成功嗎？如果大家有信心的話，記得在下面點(diǎn)個(gè)贊！

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