我國民用衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向與規(guī)劃

• 黃江 2023年6月1日 來源：新浪 1487 99
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近年來，“萬物互聯(lián)”的產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)已相對(duì)成熟，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。由于衛(wèi)星通信可為基礎(chǔ)建設(shè)相對(duì)薄弱的區(qū)域提供一種低成本的網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決方案，因此全球掀起一股建設(shè)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的狂潮。

衛(wèi)星通信是利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器作為中繼反射或轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號(hào)的通信方式。近年來，美國、中國和歐洲國家的傳統(tǒng)航天企業(yè)借助云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、天地一體化、物聯(lián)網(wǎng)、5G等新技術(shù)快速發(fā)展精細(xì)化、個(gè)性化的衛(wèi)星通信服務(wù);一大批新興商業(yè)航天企業(yè)及服務(wù)也迅速涌現(xiàn)。

由于衛(wèi)星通信，不僅在商業(yè)領(lǐng)域能夠彌補(bǔ)有線通信的不足，在軍事領(lǐng)域?qū)野踩灿羞@戰(zhàn)略意義。又因?yàn)樾l(wèi)星本身所具有的高技術(shù)性，走在了我國高新技術(shù)發(fā)展的前沿。

近年來，“萬物互聯(lián)”的產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)已相對(duì)成熟，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。由于衛(wèi)星通信可為基礎(chǔ)建設(shè)相對(duì)薄弱的區(qū)域提供一種低成本的網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決方案，因此全球掀起一股建設(shè)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的狂潮。

自2020年以來，美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)星鏈計(jì)劃進(jìn)入密集建設(shè)期，已累計(jì)發(fā)射4100余顆衛(wèi)星。據(jù)悉，全球尚未發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量超過7.4萬顆。我國北京、上海、深圳、安徽、河南、四川和重慶等多地均已出臺(tái)政策支持衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4月25日，美國衛(wèi)星通信初創(chuàng)公司AST SpaceMobile宣布打通了全球首個(gè)天基蜂窩語音通話。隨著3GPP將衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)劃入非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)并開展研究與標(biāo)準(zhǔn)化工作，星地融合序幕徐徐拉開。

近期，能“上星”的高端手機(jī)一直吸引著人們的高度關(guān)注，衛(wèi)星與手機(jī)的連接或許不難，但走向商用卻并不容易，利用低軌道通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球無死角移動(dòng)通信的夢想很豐滿，但現(xiàn)實(shí)卻是骨感的。

1997—1998年，美國銥星衛(wèi)星通信公司(以下簡稱銥星公司)委托摩托羅拉公司設(shè)計(jì)了一套全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，由于72顆(其中6顆為備用星)人造衛(wèi)星的排布就像銥原子核外電子分布，因此該系統(tǒng)被稱為銥星。

作為商業(yè)化低軌道衛(wèi)星的鼻祖，銥星基本不依賴地面設(shè)施即可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。但是，這個(gè)全球最具創(chuàng)造力的系統(tǒng)，卻于2000年3月隨著銥星公司宣布破產(chǎn)而中場落幕。

我國民用衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向與規(guī)劃

從政策角度來看，《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃(2015—2025年)》為我國民用衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明方向，規(guī)劃指出固定通信衛(wèi)星和移動(dòng)通信衛(wèi)星并重發(fā)展，強(qiáng)化地面系統(tǒng)建設(shè)。通過三步走方針，提出“十四五”衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)目標(biāo)：新增建設(shè)22顆通信廣播衛(wèi)星，其中全新研制的通信衛(wèi)星有5顆，包括L移動(dòng)多媒體廣播衛(wèi)星、大容量寬帶通信衛(wèi)星、整星容量超過100Gbps的超大容量寬帶通信衛(wèi)星、高承載比寬帶通信衛(wèi)星、全球移動(dòng)通信星座科研星等，帶動(dòng)我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。

政策和市場的利好，給予了衛(wèi)星通信行業(yè)良好的發(fā)展環(huán)境，在可預(yù)見的未來，衛(wèi)星通信行業(yè)將踏上發(fā)展的快車道，行業(yè)得到發(fā)展，企業(yè)實(shí)力得到增強(qiáng)，從而帶動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)，提高我國航天航空實(shí)力。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示：

星地融合是未來主流方向

地面蜂窩移動(dòng)通信一路發(fā)展到5G，用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大，商業(yè)化程度較高。相比之下，衛(wèi)星通信的商業(yè)化程度與地面蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)顯然不在一個(gè)量級(jí)。

目前較為成熟的星鏈計(jì)劃，聚焦于通過其低軌道衛(wèi)星為用戶直接提供通信服務(wù)，雖然是地面移動(dòng)通信的一個(gè)補(bǔ)充，但并未考慮兩者之間的深度融合。

而已經(jīng)得到了主流智能手機(jī)芯片和終端廠商支持的5G R17版本標(biāo)準(zhǔn)家族中的非地面網(wǎng)絡(luò)，其目的是將衛(wèi)星通信等非地面網(wǎng)絡(luò)納入到移動(dòng)通信的體系中，實(shí)現(xiàn)與地面移動(dòng)通信的融合和共同商用，絕非地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)“兩張皮”發(fā)展。

英國薩里大學(xué)教授孫智立表示，蜂窩移動(dòng)通信一直面向地面用戶，直到全球覆蓋的需求對(duì)地面蜂窩移動(dòng)通信提出了巨大的挑戰(zhàn)，衛(wèi)星通信的優(yōu)勢才顯示出來，從而成為5G以及未來6G技術(shù)不可或缺的一部分。

孫智立進(jìn)一步指出：“為支持5G/6G在大連接、低時(shí)延、高可靠性方面的需求，衛(wèi)星通信從高軌走向全軌(高中低軌)、從窄帶走向?qū)拵б咽潜厝?。從?biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化角度看，地面通信和衛(wèi)星通信這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的演進(jìn)路徑將完美融合。”

華為則認(rèn)為以蜂窩為主、衛(wèi)星通信為輔，才能建立起覆蓋全球的、適合各種應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)。但是，即便是構(gòu)建起這樣一張通信網(wǎng)絡(luò)，仍存在一定的挑戰(zhàn)，華為6G首席科學(xué)家王俊在2023全球6G技術(shù)大會(huì)上曾指出，衛(wèi)星直連手機(jī)具備可行性，但提升頻譜效率和運(yùn)維管理是難點(diǎn)。

“高軌道衛(wèi)星離地球遠(yuǎn)，覆蓋面積大，但時(shí)延長;低軌道衛(wèi)星離地球近，時(shí)延小，但覆蓋面積小。因此要用許多衛(wèi)星形成星座來實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。空間軌道和頻譜是稀缺資源，多種衛(wèi)星相結(jié)合可以增加頻譜利用率，有效利用珍貴的頻譜資源?！睂O智立進(jìn)一步指出，能夠用于衛(wèi)星通信的頻譜資源比較有限，同時(shí)衛(wèi)星產(chǎn)生的波束遠(yuǎn)大于地面無線網(wǎng)絡(luò)，使得頻譜的利用率遠(yuǎn)不如地面無線網(wǎng)絡(luò)，這將直接影響通信的容量。

孫智立強(qiáng)調(diào)，在引入低軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要做好衛(wèi)星數(shù)量和覆蓋范圍的權(quán)衡。對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理可降低衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸成本，有利于滿足網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求。

作為我國首個(gè)投入運(yùn)營的低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座，“天啟星座”由覆蓋全球的38顆低軌衛(wèi)星組網(wǎng)，其地面通信終端可將全球各地短報(bào)文信息上傳到天啟衛(wèi)星，經(jīng)衛(wèi)星回傳數(shù)據(jù)到地面站，再經(jīng)大數(shù)據(jù)計(jì)算后推送至客戶平臺(tái)。無論在城市中心、沙漠或戈壁，還是山區(qū)或森林，無論是晴天還是惡劣天氣，無論是在國內(nèi)還是國外，“天啟星座”衛(wèi)星通信都能夠不受阻礙，為全球用戶提供“空天地海、四位一體”的衛(wèi)星窄帶物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用服務(wù)。

更重要的是，“天啟星座”憑借填補(bǔ)國內(nèi)空白的先進(jìn)技術(shù)，為全球用戶提供了低成本、低功耗、小型化、大容量的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)通信產(chǎn)品，使衛(wèi)星通信真正走進(jìn)千家萬戶、千行百業(yè)。

據(jù)悉，“天啟星座”衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)目前已涉及8大行業(yè)16個(gè)領(lǐng)域，包括國家電網(wǎng)、集裝箱、海洋牧場、煤炭水文、智慧農(nóng)業(yè)、智慧林業(yè)、生態(tài)環(huán)境和石油管道等，針對(duì)以往信號(hào)覆蓋盲區(qū)無法解決的信息監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳痛點(diǎn)問題，形成了一系列成熟的解決方案，如數(shù)百萬電塔塔基監(jiān)測、十幾萬公里輸電線路覆冰監(jiān)測、山水林田湖草沙冰監(jiān)測、農(nóng)作物生長監(jiān)測、環(huán)保監(jiān)測等。

同時(shí)，“天啟星座”還開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)化及多種行業(yè)特種通信終端，產(chǎn)品已型譜化、批量化生產(chǎn)，并同步推進(jìn)個(gè)人用戶端及特種領(lǐng)域的應(yīng)用，如應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化終端“天啟通”、個(gè)人應(yīng)急求救終端、天啟網(wǎng)關(guān)、全球?qū)χv機(jī)、手機(jī)伴侶、衛(wèi)星通信可穿戴設(shè)備等。

以個(gè)人應(yīng)急求救終端為例，區(qū)別于日常手機(jī)信號(hào)對(duì)地面基站的依賴，手機(jī)終端直連衛(wèi)星的通信方式，使個(gè)人用戶即便遭遇身處荒漠無人區(qū)、出海遇險(xiǎn)、地震等情況，在無地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的環(huán)境下，也可實(shí)現(xiàn)信息互通，發(fā)出求救信號(hào)。

并且，在“天啟星座”38顆低軌衛(wèi)星組網(wǎng)成功后，終端功耗將降至百毫瓦級(jí)以下(一度電可用一年)，售價(jià)或至百元級(jí)。屆時(shí)，出門不再擔(dān)憂信號(hào)問題，萬物將“永不失聯(lián)”?！盎蛟S，消費(fèi)級(jí)衛(wèi)星通信產(chǎn)品的序幕已正式拉開?！眹姼呖朴嘘P(guān)負(fù)責(zé)人表示。

《2023-2028年衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告

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