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文档简介
卫星互联网行业分析研究一、卫星互联网催化频发近期,卫星互联网持续催化。23/10/5SpaceX成功执行星链G6-21任务的发射,将22颗mini版的二代星链卫星载荷送达预定轨道;23/10/6亚马逊首批互联网卫星拟升空,希望与Starlink抗衡;23/10/6意大利联合圣保罗银行表示将投资SapceX;23/10/7工信部拟统筹推进电信业向民间资本开放,分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革;23/10SpaceX推出手机直连业务介绍;23/10/19SpaceX计划明年发射144次。1、事件1:星链卫星已发射5200颗低轨卫星23年9月30号SpaceX在卡角空军基地SLC-40使用Falcon9发射StarlinkGroup6-19任务,将22颗Starlink卫星送入LEO轨道。截至目前SpaceX累计发射5200颗星链卫星,目前在轨4849颗,空间操作4797颗,正式运营4199颗。星链全球订购用户超过200万,正式进入62个国家。2、事件2:亚马逊首批互联网卫星拟升空,希望与Starlink抗衡据英国《新科学家》周刊,亚马逊公司于10月6日发射首批卫星,启动“柯伊伯计划”太空互联网服务计划,希望能与“星链”计划相抗衡。英国夏令时10月6日晚7点,“柯伊伯卫星1号”和“柯伊伯卫星2号”搭乘美国联合发射联盟公司“宇宙神V型”火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。它们将被放置在距地球表面500公里的轨道上,以测试柯伊伯超大星群的关键部件,该星群计划由3200颗卫星组成。Kuiper卫星的设计目的是连接到地球上的偏远终端,为偏远或僻静的地区提供互联网接入。亚马逊表示,Kuiper系统的首批生产卫星计划于2024年上半年发射,并预计将在2024年底与早期商业客户进行Beta测试。3、事件3:工信部推进卫星互联网准入改革,有望向民营资本开放工信部10月7日公开征求对《关于创新信息通信行业管理优化营商环境的意见(征求意见稿)》的意见。意见稿提出统筹推进电信业务向民间资本开放,加大对民营企业参与移动通信转售等业务和服务创新的支持力度,分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革。4、事件4:SpaceX推出手机直连业务Starlink推出的手机直连业务即让市场所有的LTE手机在无需更改任何硬件、固件或特殊应用程序的情况下得以通过星链发送文本、语音和数据。直连手机业务将让用户无论身处陆地、湖泊还是沿海水域,都可以随时随地发送短信、拨打电话和浏览网页。该项业务合作的手机运营商及国家包括:T-Mobile(美国)、ROGERS(加拿大)、KDDI(日本)、OPTUS((澳大利亚)、ONENZ(新西兰)、SALT(瑞士)。纳入合作伙伴的国家和地区,可获得同样的直连手机服务。截至目前,星链直连手机业务提供的服务还尚在计划阶段,尚未开始实施。根据规划,2024年将实现短信发送;2025年实现语音通话;同年还要实现网络服务,并分阶段实现物联网(IOT)。5、事件5:SpaceX计划明年发射144次2022年10月18日,SpaceX公司负责建造和飞行可靠性的副总裁比尔·格斯滕迈尔在美国参议院空间与科学小组委员会的听证会上表示,明年SpaceX希望实施144次发射,每个月大约12次。该数字大超预期,22年全球航天发射总数仅186次。SpaceX在2023年里已经完成了74次轨道发射任务(22年61次),远超任何私营机构的年度发射量。二、卫星互联网基本情况1、卫星通信&卫星互联网卫星互联网是基于卫星通信的互联网,通过发射一定数量的卫星形成规模组网,从而辐射全球,构建具备实时信息处理的大卫星系统,是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络(可以通俗地理解为地面基站被搬入空中的卫星平台,每颗卫星都是天上的移动基站)。卫星通信是具有覆盖范围广、通信容量大、传输质量稳定、设备可靠性高等优点,已成为现代通信技术的重要支柱之一。卫星:位于地球上空,负责接收和发送信号,并作为信号中继站将信号从一个站点转发到另一个站点。地面站:包括发射站和接收站,负责将信号发送到卫星或从卫星接收信号,并与卫星进行通信。信号传输:通过卫星传输信号,包括上行链路(从地面站到卫星)和下行链路(从卫星到地面站)。2、卫星分类:应用领域、轨道高低(1)按功能划分:通信卫星、导航卫星、遥感卫星通信卫星:通信卫星用于传输和接收无线电信号,以实现全球范围内的通信。通信卫星系统通常由多颗卫星组成,分布在不同的轨道上形成星座,以覆盖更广阔的地理区域。卫星接收来自地面站的信号,然后将信号转发到其他地面站或卫星上,实现信号的传输和转发。通信卫星利用天线接收和发送无线电信号,并通过卫星上的转发器将信号转发到目标地点。用户可以通过地面设备(如卫星电话、卫星电视接收器等)与通信卫星进行通信。导航卫星:导航卫星用于提供精确定位和导航服务。最著名的导航卫星系统是全球定位系统(GPS),由美国维护和运营。导航卫星系统通常由一组卫星组成,它们分布在不同的轨道上,通过向地面接收设备发送精确的时间和位置信息来实现导航。接收设备通过接收多个卫星的信号,并使用信号之间的时间差来计算自身的位置。导航卫星通过精确的轨道和时间同步来提供高精度的全球定位和导航服务。遥感卫星:遥感卫星用于从太空中获取地球表面的图像和数据,以研究、监测和分析地球的自然资源、环境变化等。遥感卫星搭载各种传感器和仪器,如光学传感器、雷达传感器等,用于探测和记录地球表面的辐射、反射和散射数据。这些数据可以用于制作地图、监测气候变化、农业管理、城市规划等各种应用。遥感卫星通过获取高分辨率的图像和数据,提供全球范围内的地球观测和监测能力。按照应用领域划分,通信、导航、遥感等,全球来看,通信卫星为第一大组成(数量占比64%)。国内遥感卫星为第一大组成(占比53%)。(2)按轨道高度划分:低、中、高轨从细分来看,卫星可分为低轨道卫星(LEO)、中轨道卫星(MEO)、地球同步轨道卫星(GEO)、太阳同步轨道卫星(S)和倾斜地球轨道卫星(IGSO)。其中:低地球轨道(LowEarthOrbit,LEO):LEO卫星轨道高度通常在300到2,000公里之间。LEO卫星距离地球较近,可以实现较低的信号延迟,提供较高的数据传输速率。低轨卫星拥有传输时延小、链路损耗低、发射灵活等优势,非常适合卫星互联网业务的发展。中地球轨道(MediumEarthOrbit,MEO):MEO卫星轨道高度通常在2,000到35,786公里之间,通常用于提供全球覆盖的卫星通信服务,如GPS导航系统。相比于LEO卫星,MEO卫星的轨道周期较长,信号延迟也相对较高。地球同步轨道(GeosynchronousOrbit,GEO):GEO卫星轨道高度约为35,786公里,与地球自转周期相匹配,相对地面保持静止。GEO卫星通常用于提供广域覆盖的通信服务,如卫星电视和广播。高轨道卫星距地较高,覆盖面积大,三颗就能覆盖整个地球;但距离远,通信就更困难。传统卫星普遍使用4-8GHz的C波段,频率较低且太过拥挤。而高通量通信卫星,广泛使用Ku波段(12-18GHz)和Ka波段(27-40GHz)。频率资源丰富,带宽提升。C频段多用于地球静止轨道,频率低、增益低,天线尺寸大,抗干扰能力强,传输信道稳点,目前可用资源趋于饱和;KU频段频率高,增益高,天线尺寸小,方便接收设备使用,是卫星通信的黄金频段,可用资源相对饱和;KA频段频率更高,频段带宽也大,是高速卫星通信的黄金频段,可用资源也相对饱和。“星链”系统占用的频率主要分布在KU、KA两个黄金频段上,三期星座使用更高的E频段。我国的“星网工程”在2020年9月就向国际电信联盟(ITU)递交了“GW”宽带星座计划的频率分配档案,传输频段主要分布在KA频段和频率更高的V频段。3、低轨卫星资源有限,是各国必争之地(1)低轨卫星优点众多,适合通信互联网领域低地球轨道卫星由于轨道低,具备传输延时小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、制造成本低等优点,使其非常适合应用于卫星互联网。LEO卫星的特性使其能够提供高速互联网接入、实时通信和全球覆盖,同时具备灵活性和扩展性,能够满足不断增长的用户需求。传输延时小:距离地球较近,信号传输路径较短,可以提供更快的数据传输速率。链路损耗低:在信号传输过程中会经历较少的大气层损耗和传播延迟,从而减小了链路损耗。发射灵活:由于LEO卫星质量通常较小,且工作的轨道高度较低,LEO卫星适用于包括火箭发射、亚轨道发射、重复任务载具发射、空天飞机发射、国际轨道部署等绝大多数卫星发射方式,十分灵活。应用场景丰富:LEO卫星的低延迟和高带宽特性使其适用于多种应用场景。除了提供高速互联网接入和实时通信外,LEO卫星还可支持物联网、远程教育、农业监测、环境监测、灾害响应等领域的应用。制造与发射成本低。LEO卫星质量通常小于1000KG,相对于其他大卫星研制加工周期短、制造成本低。低轨道卫星的轨道高度相对其他轨道卫星低,大大减少了用于推进和发射低轨卫星的能源成本。(2)低轨卫星轨道容量有限,先到先得根据国际电信联盟规定,卫星频率及轨道使用的规则是“先到先得”,轨道和频谱成为各国加紧布局以期获得先发优势的重要战略资源。已知300至1000km左右的低轨道大约能够容纳5.8万卫星,2029年预计地球近地轨道将部署约5.7万颗卫星,同时低轨卫星主要采用的Ku及Ka通信频段资源也逐渐趋于饱和状态,空间卫星频率和轨道资源将更加稀缺。“星链”计划如果实现,最高将占据4.2万颗卫星的轨道位置。“星链”也在往更低处延伸,其二期申报的三个高度和倾角共7518颗卫星,轨道高度已低至335.9至345.6km之间。根据ITU要求,在卫星频率和轨道申请后的七年内必须发射第一颗卫星,九年内必须发射总数的10%,12年内必须发射总数的50%,14年内必须全部发射完成。三、全球低轨卫星布局情况梳理1、全球低轨卫星布局情况全球发射活动创历史新高,世界在轨航天器数量大幅增长,空间利用能力进一步提升。根据《中国航天科技活动蓝皮书(2022)》,2022年全球共实施航天器发射任务186次,共发射航天器2,505个,刷新历史记录,其中美国实施87次发射、中国实施64次发射,位列前两位,从近5年发射趋势来看,中美两国发射活动快速增长,发射次数交替领先,成为世界航天活动增长的主要动力。在轨航天器方面,截至2022年底,全球在轨航天器数量达7,218个,其中美国在轨航天器总数达4,731个,占全球总数的65.5%;欧洲在轨航天器总数达1,002个,位居世界第二;中国在轨航天器数量达704个,首次超过700个。同时,从在轨航天器分布领域来看,美欧高轨通信卫星数量全球领先,美国低轨通信卫星零跑全球,中国大中型遥感卫星、导航卫星数量位居世界第一。通信卫星方面,截至2022年底,全球共有4,784颗通信卫星在轨运行,Starlink大规模部署成为全球通信卫星增长的首要原因。根据王韶涵等《2022年国外通信卫星发展综述》、《中国航天科技活动蓝皮书(2022)》,截至2022年底,全球在轨通信卫星总数达4,784颗,其中,美欧合计占据全球在轨通信卫星中90%以上的份额。2022年全球新增发射通信卫星1,956颗,同比增长39.22%,其中,受益于“星链”(Starlink)星座2022年全年的批量发射,美国通信卫星发射数量快速增长,成为全球通信卫星数量增长的主要驱动力。低轨星座进入批量部署期,美国占据低轨卫星通信领域的领先优势,中国星座部署加速跟进,发展“后势”较足。由于低轨卫星星座在发射成本、信号覆盖、传输时延、功耗等方面的优势,广受全球各厂商青睐。受益于航天技术实力强劲、技术民用转化及商业化推广速度较快,美国在低轨卫星通信领域占据绝对领先优势。中国低轨卫星星座起步较晚,但随着低轨卫星通信系统建立完善、运载火箭技术相继突破与民间星座部署提速,国内低轨卫星星座部署的“后势”较足。2、核心玩家进展情况(1)Starlink:升空卫星数量占据绝对优势,全面抢占近地轨道“星链”计划(Starlink)是由美国SpaceX公司提出的低轨道卫星互联网星座系统。2015年1月,美国SpaceX公司宣布了其卫星通信星座Starlink的建设计划,旨在为全球用户(特别是农村及偏远地区用户)提供高速互联网接入服务。Starlink系统从方案提出至测试卫星发射历经3年时间,从测试卫星到首批卫星组网历时15个月,2019年后便开启高速组网历程。Starlink系统将由不同高度的卫星星座和若干地面站组成,一二期工程预计将在2027年全部完成部署,系统建成后,将包含4万余颗低轨卫星。其中:Starlink系统分三期逐步推进,卫星数量逐步增加,轨道逐步降低。Starlink系统一期卫星数为4,408颗(原计划为4,425颗),二期卫星数为7,518颗,三期卫星数已多达30,000颗,系统容量逐步提升。Starlink最初申请一期系统时,轨道高度位于1,100km-1,325km间,2018年11月将其中1,584颗卫星降低至550km,2020年4月将剩余2,824颗卫星轨道降低至540-570km间;二期大幅降低轨道高度至340km。使用频段逐步扩展。Starlink一期使用Ku/Ka波段、二期使用V波段,三期建设将使用E波段,未来Starlink可能将利用频段对于其他国家星座进行卡位。Starlink部署全面提速,截至2023年9月,Starlink卫星升空总数达5,048颗,其中2023年升空1,382颗。2018年Starlink发射2颗试验星后,2019/2020/2021年分别部署120颗/833颗/989颗,2020/2021年同比分别增长594.16%/18.73%。2022年,Starlink全年共实施34次批量发射,部署1,722颗卫星,同比增长74.12%,卫星部署全面提速,月均卫星产能达180颗,在2022年8月发射频次达30天7发,公司研产与发射能力持续提升。2023年以来,Starlink卫星发射再次提速,平均6.29天发射一批卫星,截至2023年10月9日,Starlink星座已累计发射115批,卫星累计升空总数达5,243颗,其中,包含529颗V2.0Mini卫星。(2)OneWeb:欧洲低轨卫星领头羊,与Eutelsat合并全面与Starlink竞争发展几经周折,后经英国政府与印度企业注资后全面复苏。OneWeb前身WorldVu成立于2012年,2014年WorldVu公司提出648颗小卫星的星座计划,随后从濒临破产的“天空之桥”公司获得所需频轨资源,并向国际电信联盟注册。2015年,公司正式进入星座建设阶段,2017年公司开始建设位于美国肯尼迪航天中心附近的佛罗里达工厂,设两条卫星生产线,同年法国图卢兹生产线开始生产首批卫星。2017年,OneWeb向FCC申请,后续将增加720颗1,200km高度近地轨道卫星与1,280颗8,500km高度的中地球轨道卫星。2020年初,公司因新冠疫情影响遭遇破产危机,后续由英国政府与印度巴蒂企业联合收购,公司于2021年起逐步复苏。根据公司规划,OneWeb将会在2026年8月前至少部署一半数量的规划卫星,并于2029年前完成整个OneWeb星座部署。OneWeb采用开放式架构,可在原有系统基础上通过增加新卫星的方式提升整体容量,整个星座建设分为三个阶段:第一阶段:发射648颗Ku/Ka频段卫星,分布在高度1,200km,倾角87.9°的18个轨道面上,每个轨道面部署约40颗卫星,相邻轨道面间隔9°,星座容量达7Tbit/s,可为用户提供峰值速率达500Mbps的宽带服务,地-星延迟约为50ms。第二阶段:增加720颗V频段卫星,组成的与初期星座轨道高度相同(1,200km)的“亚星座”,星座容量达120Tbit/s。第三阶段:增加1280颗V频段卫星,运行在更高的中地球轨道(8,500km),星座容量达1,000Tbit/s,同时,整个星座根据覆盖区域内的服务需求和数据流量情况,在低地球轨道和中地球轨道之间进行“动态流量分配”。截至2023年3月,OneWeb公司累计在轨卫星618颗,满足全球覆盖的业务开展需要。根据王韶涵等《2022年国外通信卫星发展综述》,2022年年初受俄乌战争影响,OneWeb卫星部署被迫中断,2022Q4恢复发射任务后,OneWeb全年部署3批次110颗卫星,累计部署卫星504颗。2023年3月26日,印度LVM3M3火箭将36颗OneWeb公司近地轨道卫星送入预定轨道,当前累计在轨卫星数达618颗,超出OneWeb公司覆盖全球所需的588颗,多出的30颗卫星可用作轨道后备。OneWeb与Starlink同样进入全面部署阶段,但在系统架构与生产运营方面存在较大差异:两者采用不同的系统架构:Starlink采用“天星天网”架构,将卫星作为网络传输节点,通过星间链路建立高速宽带通信网络,用户可以直接接入卫星互联网络,不需要经过地面系统;OneWeb星座采用“天星地网”架构,卫星作为连通用户终端和网关站的通道,卫星间没有星间链路,从网关站接入地面通信网络,通过全球分布的地面站实现整个系统的全球服务能力。星座建设与运营模式存在较大差异:Starlink的卫星研制、生产、发射与星座运营均有SpaceX承担,SpaceX自身拥有火箭及可重复发射技术,可大幅降低Starlink星座的发射成本;OneWeb主要通过全产业链要素的垂直整合,各环节联合OneWeb、软银集团、空客公司、休斯网络系统公司等龙头企业,形成一体的利益集团。2023年9月29日,OneWeb与Eutelsat正式合并成为欧洲最大的卫星公司,与Starlink展开全面竞争。根据财联社消息,2023年9月29日,OneWeb与法国卫星公司Eutelsat宣布合并,成为欧洲最大的卫星公司以便更好地与Starlink展开全面竞争。此次合并后,1)OneWeb将获得充足的资金以完成新网络建设与技术更新;2)新公司有望将Eutelsat高通量地球静止轨道卫星(GEO)与OneWeb低轨道地球卫星(LEO)的优势相结合,为客户提供低延迟与全面覆盖的高密度网络。2023年2月,Eutelsat表示,OneWeb二代星座卫星的研制招标工作将于2023Q2开启。(3)“星网”工程:中国版“Starlink”,国内卫星互联网建设中坚力量中国剑指“天地一体化建设”,申报“GW”星座、组建“星网”集团构筑国内卫星互联网中坚力量。根据国际电信联盟(ITU)数据,2020年9月,中国以“GW”为代号申报了2个低轨卫星星座,合计12,992颗卫星,分布在距地面590-1,145km的低轨轨道。2021年,国资委组建成立中国卫星网络集团有限公司,整合统筹国有低轨卫星互联网建设计划,充分调动各方资源,促进国内卫星互联网建设进入快车道。卫星招标、发射基地建设陆续完成,首颗卫星发射蓄势待发。2022年10月18日,中国星网网络系统研究院有限公司发布通信卫星01/02中标公告,中标候选人包含中国空间技术研究院、上海微小卫星工程中心、中电科54所与银河航天。星网卫星发射基地位于海南文昌市东郊镇,2022年7月正式开工建设,当前主体结构已经封顶,预计2023年年底1号工位竣工,首颗卫星预计将在2023Q3-2024H1时段内择机发射。卫星互联网试验星顺利入轨,星地融合技术标准发展取得重要进展,星网建设进入发展快车道。2023年7月9日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。同时,2023年6月,国际电信联盟无线电局卫星研究组第二工作组全会上,中国信通院牵头,中信科移动、上海微小卫星工程中心等参与制定的《卫星国际移动通信(IMT)未来技术趋势》正式获得通过,内容涉及手机直连卫星通信、星上处理、星间链路、高低轨卫星协同、星地频谱共享技术等重点技术方向,星地融合技术标准发展取得重要进展。(4)“G60星链”:国内首个卫星互联网产业集群,民用星座建设全面起航上海松江政府主导,民用星座建设全面起航。2016年,上海松江市政府提出了“G60”科技创新走廊的构想,得益于上海航天技术研究院、科学院微小卫星创新院的支持,“G60”科技创新走廊开始着眼于卫星互联网领域。与星网整体定位不同,“G60星链”更侧重于民用领域,属于地方政府主导的低轨宽频多媒体卫星星座,“G60星链”的落地标志着国内卫星互联网产业链的进一步扩容,制造端、应用端逐步向民用领域拓展。“十四五”期间“G60星链”项目将完成“152”工程。根据上海松江报道,“G60星链”项目将分为三期建设,“十四五”期间将完成“152”工程,即建成1个全球低轨卫星通信星座、建成面积超500亩的卫星互联网产业集群,形成规模超200亿的卫星互联网产业创新应用生态。“G60星链”预计一期将发射1,296颗卫星,远期将实现12,000余颗卫星组网,截至2022年末,“G60星链”计划已发射5颗试验卫星。根据上海松江报道,截至2022年末,“G60星链”已发射5颗试验卫星并实现成功组网。2023年7月,上海市松江区表示,将深入推进低轨宽频多媒体卫星星座“G60星链”建设,一期将发射卫星1,296颗,未来将实现12,000余颗卫星组网。“G60星链”产业项目全面推进商业卫星生产基地与卫星运营服务平台建设,卫星工厂设计产能可达300颗/年,单星成本将降低35%。根据长三角“G60”科创走廊九城市共同发布的“G60星链”计划,科创走廊城市将以上海松江为龙头,建设长三角首个卫星制造的“灯塔工厂”,加快集聚产业链上下游企业,打造国内首个卫星互联网产业集群。根据上海松江报道,2021年11月,“G60星链”产业基地开工建设;2023年,总投资6.7亿元的全数字化卫星制造超级工厂完成结构封顶。2023年正式投入使用后,产能预计将达到300颗/年,单星成本预计下降35%。由于卫星互联网产业链具有上下游协同性较强的特征,“G60星链”项目的推进将全面带动卫星及部组件研发制造、通导遥终端与网络设备、网络运营和卫星运维、行业应用与增值服务等产业的发展,形成资源集聚、展示、研发、应用落地为一体的卫星产业综合发展新模式。(5)银河Galaxy:国内商业航天独角兽,“造星工厂”筑梦苍穹国内商业航天第一家独角兽公司,领先的卫星互联网解决方案提供商与卫星制造商。银河航天成立于2018年,由猎豹移动联合创始人、前总裁徐鸣创立,专注于低成本、高性能通信卫星制造,是我国商业航天领域第一家独角兽公司。公司致力于通信载荷、核心单机、卫星平台的自主研发与低成本量产,在西安、成都和北京分别构建研发中心,并在南通建设新一代卫星智能制造工厂,已实现百颗卫星的量产能力。当前,银河航天已形成较为完善的卫星平台型谱,包含平板堆叠式卫星平台、200-700kg级通信卫星平台、100-500kg遥感卫星平台、灵巧型卫星平台等,可全面满足卫星宽带通信、光学遥感、SAR、导航增强、频谱感知等不同领域的应用需求。当前公司已发射通信卫星8颗、InSAR卫星4颗,预计2025年之前发射1,000颗低轨卫星。根据公司官网,截至目前,公司已经发射通信卫星8颗、InSAR遥感卫星4颗,并为航天宏图研制成功国际首个“四星车轮式卫星编队”。根据新华社报道,2023年7月,公司发射国内首款使用柔性太阳翼的平板式通信卫星并在轨对多星堆叠发射技术进行验证。公司表示,未来将继续推进可堆叠平板卫星的批量研制,攻关手机直连卫星的相控阵天线、星上大能源、数字处理载荷等核心技术,加快卫星互联网巨型星座的快速部署。预计2025年前,公司将发射1,000颗低轨卫星。2020年1月,银河航天成功发射首颗具备国际先进水平的低轨宽带通信卫星。该卫星采用Q/V和Ka等通信频段,具备10Gbps速率的透明转发通信能力,后续完成了低轨宽带通信卫星高频毫米波在高湿度环境下通信能力的测试、低轨宽带卫星与5G专网融合试验等一系列星地融合5G试验。2022年3月,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功将国内首次批量研制的六颗低轨宽带通信卫星——银河航天02批批产卫星送入预定轨道。此次发射成功验证公司建设卫星互联网巨型星座所必须具备的低成本、批量研制与组网运营能力。2023年3月,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭成功将银河航天承担研制的四颗干涉合成孔径雷达(InSAR)卫星(宏图一号01组卫星)发射升空。该组卫星是国际上首个四星编队飞行的InSAR对地成像系统,具备对全球非极区进行1:5万比例尺测绘能力,可以快速高效进行全球陆地高精度测绘。同时,针对民用SAR卫星的小批量研制,银河航天通过数字化仿真、自动化测试、流程优化等途径,整体研制时间缩短60%以上。2023年7月,银河航天灵犀03星在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭发射升空。该星是我国首款使用柔性太阳翼的平板式通信卫星,也是国内首次在轨对多星堆叠发射技术进行验证。3、国外星座优势分析(1)国外企业较早开展“太空圈地运动”,占据有利频谱资源Starlink、OneWeb等星座部署加剧Ku频段饱和现象,重点频段的可用资源进一步稀缺。卫星通信主要依靠无线电频谱进行数据传输,一般而言,频段越低,电波衰减越小、绕射能力越强,对终端天线的方向性要求也相应降低。早期使用的L、S频段虽可满足语音、文字等低速信息传递,但较难满足高带宽内容传输需求。相较于低频段,Ku和Ka频段范围更宽,能够更好地满足高清视频、移动互联网及物联网的传输需求。但根据中国通信学会调研报告显示,当前能够实现全球覆盖的L、S、C频段已基本被使用。同时,随着Starlink、OneWeb星座的大规模部署,Ku频段也呈现出明显的饱和迹象,可用资源十分紧张,而随着后续全球各星座的加快部署,Ka频段正成为各国下一步重点争夺的对象。秉持“先到先得”的原则,国外星座将在有利频谱资源争夺上占据明显先发优势。(2)国外星座在卫星制造、单箭发射成本、平均发射周期方面优势明显卫星制造方面,Starlink卫星制造成本约为2,000美元/kg、OneWeb卫星制造成本约为7,000美元/kg,而国产卫星约为30,000美元/kg。根据各公司官网、艾瑞咨询数据,铱星二代星座/OneWeb/StarlinkV1.0单星重量分别为860kg/147kg/260kg,平均单星造价分别为3,067万美元/100万美元/50万美元左右,折合下来单星制造成本约为35,663/6,803/1,923美元/kg。而根据长光卫星招股说明书,公司正在研制的第四代卫星重量约为20kg级,单颗制造成本预计为400万元,若以美元:人民币=7的汇率测算,长光卫星单颗卫星制造成本约为28,571美元/kg,整体单星制造成本大幅高于国外成熟星座。从理论成本角度来看,SpaceX猎鹰系列火箭在发射成本方面具备高度优势,“长征”系列火箭每公斤发射成本在4-9万元区间内浮动。我们根据火箭单次发射成本、火箭近地轨道运载能力测算中美典型火箭的单位发射成本。我们可以发现,当前SpaceX的猎鹰9号重型LEO轨道运载成本仅为1万元/kg左右,目前国内的“长征”系列火箭发射成本在4-9万元区间内浮动。从实际应用角度来看,SpaceX猎鹰系列火箭复用率不断提升,带动火箭边际成本快速下降。根据刘洁等《“猎鹰”9火箭的发射成本与价格策略分析》(2022),全新猎鹰9号火箭成本约为5,000万美元,复用型猎鹰9号火箭成本为1,500万美元,复用型猎鹰9号火箭的边际发射成本将快速下降。同时,2015年12月、2016年4月,猎鹰9号一级火箭分别实现全球首次轨道发射火箭陆地回收和首次海上回收,当前猎鹰系列火箭已实现常态化可重复使用。2021年SpaceX31次发射中只有2枚新火箭,其他29枚均为复用火箭。凭借火箭回收,降本的同时大幅提升火箭发射速度,Starlink卫星平均发射周期逐年缩短。得益于火箭复用技术,SpaceX火箭回收、检查、维修到再升空的周期大幅降低。2022年,SpaceX的火箭发射频次为10.74天,同比降低44.1%;进入2023年后,SpaceX再次加快Starlink的卫星部署速度,截至2023年9月,SpaceX的发射频次缩短到6.62天,平均发射周期全球领先。(3)国外星座用户规模与服务内容加速迭代,商业模式持续得到验证Starlink逐步打开用户市场,服务国家与地区范围迅速扩大。截至2023年9月,Starlink已在全球62个国家与地区提供卫星互联网服务,包括美国、加拿大、欧洲、日本、澳大利亚、新西兰大部分地区及南美洲、非洲的部分地区。根据Starlink网站披露,老挝、柬埔寨及越南将在2024年起可使用Starlink互联网服务,泰国则正在等待监管地区批准。活跃用户方面,截至2023年9月,Starlink全球活跃用户超过200万,用户增长也明显提速。民用、军事领域全面开花,“手机直连卫星”加速业务迭代,商业模式持续得到验证。除民用领域服务外,2022年“俄乌冲突”发生后,Starlink就持续为乌克兰军队提供情报支援,为乌军的精确打击提供帮助。2023年10月,Starlink官网商业服务板块全面推出“星链”直连手机业务(StarlinkDirecttoCell),适用现有LTE手机,无需更改硬件、固件或下载特殊应用程序,即可通过星链发送文本、语音与数据。预计2024年“星链”直连手机业务实现短信发送、2025年实现语音通话和上网业务,同年分阶段实现物联网IOT业务。四、卫星互联网产业链梳理1、卫星互联网产业链情况2021年全球卫星通信行业市场规模约为1,816亿美元,2017-2021年CAGR达11.98%;2021年中国卫星通信行业市场规模约为797亿元,2017-2021年CAGR达9.69%。根据SIA、中商产业研究院测算数据,2021年全球卫星通信行业市场规模约为1,816亿美元,同比增长24.28%,2017-2021年CAGR达11.98%。根据华经产业研究院数据,2021年中国卫星通信行业市场规模约为797亿元,同比增长9.54%,2017-2021年CAGR达9.69%,预计2022年增长至878亿元,同比增长10.16%。卫星互联网产业链主要包含上游卫星制造与发射、中游地面设备与下游卫星运营及服务。卫星制造环节主要包含卫星平台与卫星载荷,卫星平台包含结构系统、供电系统、推进系统、遥感测控系统、姿轨控制系统、热控系统及数据管理系统;卫星载荷包含天线分系统、转发器分系统及其他金属/非金属材料和电子元器件等。卫星发射环节包含火箭制造及发射服务。地面设备环节包含固定地面站、移动式地面站(静中通、动中通等)及用户终端。固定地面站包含天线系统、发射系统、接收系统、信道终端系统、控制分系统、电源系统、卫星测控站和卫星运控中心等;移动站主要包含集成式天线、调制解调器和其他设备;用户终端包含设备上游关键零部件及下游终端设备。卫星运营及服务环节主要包含卫星移动通信服务、宽带广播服务及卫星固定服务等。2022年全球卫星产业收入约占全球航天产业收入的73%,卫星产业各环节中卫星服务、地面设备制造收入占比较高。根据美国卫星产业协会(SIA)发布的《2023年卫星产业状况报告》,2022年全球航天产业收入约为3,840亿美元,同比降低0.52%,卫星产业总收入约为2,810亿元,同比增长0.72%,其中卫星服务业、地面设备制造业、卫星制造业、发射服务业收入占比分为别40.3%、51.6%、5.6%、2.5%。2、卫星制造(平台+有效载荷)产业链梳理卫星主要包含卫星平台和有效载荷,卫星平台是由支持和保障有效载荷正常工作的所有服务系统构成的主体。按照卫星系统物理组成和服务功能的不同可将卫星分为结构、热腔、控制、推进、供配电、测控、数据管理(或综合电子)等分系统。以波音通信卫星平台BSS-702系列平台为例,其采用两舱式模块化设计理念,主要分为卫星平台和有效载荷舱。而在卫星平台方面,以美国劳拉公司的LS-1300卫星平台为例,其卫星平台主要包含结构系统、热控制系统、推进系统、姿态控制系统、供配电系统、遥测与指令系统等。有效载荷装载在不同轨道的通信卫星上,与地面卫星通信设备共同构成卫星通信系统,完成地球站信号接收、变换、放大和
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