低軌衛(wèi)星啟動，衛(wèi)星通信時代來臨

• 楊興杰 2023年8月31日 來源：中研網(wǎng) 1314 86
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以美國SpaceX為代表的頭部企業(yè)加速布局低軌衛(wèi)星，軌道資源競爭白熱化。中國于2020年11月9日提交基于12992顆低軌衛(wèi)星的“GW星座”計劃，與美國星鏈計劃相抗衡。2021年4月28日，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團正式成立，專門負責統(tǒng)籌中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設的規(guī)劃與運營，加快衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商

一、低軌衛(wèi)星呈美國領先、大國追趕的“一超多強”競爭格局

以美國SpaceX為代表的頭部企業(yè)加速布局低軌衛(wèi)星，軌道資源競爭白熱化。中國于2020年11月9日提交基于12992顆低軌衛(wèi)星的“GW星座”計劃，與美國星鏈計劃相抗衡。2021年4月28日，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團正式成立，專門負責統(tǒng)籌中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設的規(guī)劃與運營，加快衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用化進程，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展競爭已趨于白熱化。

低軌衛(wèi)星競爭呈美國領先、大國追趕的“一超多強”格局。由于衛(wèi)星制造及火箭發(fā)射技術壁壘凸出，全球競爭主要在大國間進行,美國依靠強大的技術積累及資金優(yōu)勢占據(jù)著先發(fā)優(yōu)勢和主要市場地位。從軌道衛(wèi)星布局來看，截止2022年5月，美國制造及擁有的近地軌道衛(wèi)星超3000顆，占比超60%，處于絕對主導地位；從衛(wèi)星參數(shù)來看，美國Starlink計劃在衛(wèi)星數(shù)目、投資規(guī)模等參數(shù)上均遠遠優(yōu)于其他國家的星座計劃。

圖表：主要國家近地軌道衛(wèi)星數(shù)量（顆）

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、軌道和頻段稀缺+國家安全戰(zhàn)略，引發(fā)近地軌道空間爭奪戰(zhàn)

軌道和頻段資源稀缺，中高軌衛(wèi)星數(shù)量與美國差距明顯。我國中高軌道衛(wèi)星數(shù)量較少，僅為美國一半，且以遙感衛(wèi)星為主，整體衛(wèi)星數(shù)量僅為美國的13.01%，無法滿足國家安全及民用通信的需要，因此，國家將目標轉向更易部署的近地軌道，但近地軌道空間和頻道資源有限且不可再生，預計到2029年，地球近地軌道將部署約57000顆低軌衛(wèi)星，可用空間將所剩無幾。

俄烏沖突加速出于國家安全對近地軌道空間的爭奪。在俄烏沖突中，俄羅斯對烏克蘭地面網(wǎng)絡通信系統(tǒng)進行了摧毀，但SpaceX公司很快為烏克蘭開通了Starlink星鏈網(wǎng)絡服務，幫助烏克蘭指揮戰(zhàn)場上的無人機對俄軍坦克裝甲地面部隊實施偵察和打擊。因此，構建基于國家安全的衛(wèi)星組網(wǎng)通信系統(tǒng)有重大戰(zhàn)略意義。

三、地面通信的重要“填補”，空天地一體化中樞環(huán)節(jié)

低軌衛(wèi)星是地面通信候補鏈條，空天地一體化中樞環(huán)節(jié)。據(jù)世界銀行及IWS數(shù)據(jù)顯示，截止2022年全球仍有超三成人口不具備聯(lián)網(wǎng)能力，網(wǎng)絡增長空間廣闊。然而傳統(tǒng)陸基通信一方面需要基站等基礎設施完成區(qū)域覆蓋，連續(xù)不間斷覆蓋需要大量投入基礎設施建設；另一方面在遠洋貨輪、森林、沙漠等場景不具備建設基礎設施的物理環(huán)境，因此陸基解決方案存在極大的經(jīng)濟性與可行性限制。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)不受地形與環(huán)境限制，當前在5G/6G層面與地面通信走向互補關系。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也是我國空天地一體化網(wǎng)絡建設的中樞節(jié)點，在構建覆蓋全球的星地融合通信網(wǎng)絡中發(fā)揮著關鍵作用。

四、軍民一體的通信系統(tǒng)，應用潛力廣闊

低軌衛(wèi)星由于傳輸時延小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應用場景豐富、整體制造成本低，非常適合衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務的發(fā)展。① 增強通信：低軌巨型星座可構建覆蓋全球的天基網(wǎng)絡，提供高速通信服務，為眾多地面終端設備提供通信能力，提高指揮和操作能力；② 偵查幀視：衛(wèi)星數(shù)量多、重訪周期短，通過在衛(wèi)星上搭載相應的傳感器，可實現(xiàn)對全球的近平全天候不間斷的偵查和監(jiān)視；③ 防御預警：可提供覆蓋全球的信號波束，進行不明物的探測、跟蹤、預警、攔截；④ 偏遠通信：解決偏遠地區(qū)、運行中的飛機、海洋、荒漠、山區(qū)等無基礎設施位置的互聯(lián)網(wǎng)接入問題；⑤ 定位導航：可作為北斗衛(wèi)星信號導航中繼節(jié)點，播發(fā)大功率導航增強信號，可以提升導航定位系統(tǒng)精確度和抗干擾能力；⑥ 應急救援：衛(wèi)星通訊不受人為因素和極少受天災影響，可在地震、海嘯等嚴重自然災害使地面移動通信網(wǎng)絡受損中斷時提供應急通信服務。

五、超低軌、非地面網(wǎng)絡是新一代6G網(wǎng)絡的重要組成

國際電聯(lián)發(fā)布《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》。建議書提出了6G的典型場景及能力指標體系，提出面向2030及未來的6G系統(tǒng)將推動實現(xiàn)包容性、泛在連接、可持續(xù)性、創(chuàng)新性、安全性、隱私性和彈性、標準化和互操作、互通性等七大目標。其中泛在連接旨在加強連接性，以縮小數(shù)字鴻溝。該使用場景的一個重點是解決目前沒有覆蓋或幾乎沒有覆蓋的地區(qū)，特別是農(nóng)村、偏遠和人口稀少的地區(qū)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)這一目標的重要手段。

目前，人類在先進衛(wèi)星發(fā)射和制造技術方面取得了重大突破，超低軌（Very Low Earth Orbit，VLEO）巨型衛(wèi)星通信網(wǎng)絡已經(jīng)成為學界和業(yè)界的研究熱點。非地面網(wǎng)絡（Non-Terrestrial Network，NTN）被廣泛認為是 6G 網(wǎng)絡的組成部分。

六、政策：戰(zhàn)略地位凸顯，政策導向明確

戰(zhàn)略地位凸顯，政策導向明確。我國政府高度重視和支持衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。2018年11月，國家統(tǒng)計局在《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》中明確衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)地位；2020年4月，我國首度將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為重要通信網(wǎng)絡基礎設施納入“新基建”政策重點支持方向；2021年12月，國務院發(fā)布《關于印發(fā)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的通知》，強調加快布局衛(wèi)星通信網(wǎng)絡，支持推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設。2023年2月，工信部放開衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)設備進網(wǎng)許可管理，天地一體化立體通信網(wǎng)絡部署建設得以進一步推進。

七、需求：解決“無互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝的重要手段

傳統(tǒng)地面通信骨干網(wǎng)在海洋、沙漠及山區(qū)偏遠地區(qū)等苛刻環(huán)境下鋪設難度大且運營成本高，通過部署傳統(tǒng)通信骨干網(wǎng)絡在互聯(lián)網(wǎng)滲透率低的區(qū)域進行延伸普及存在現(xiàn)實障礙。目前，地球上超過70%的地理空間，涉及30億人口未能實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。

建設衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是解決地球“無互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝問題的重要手段，是實現(xiàn)網(wǎng)絡信息地域連續(xù)覆蓋普惠共享的有效補充，低軌衛(wèi)星通信核心商業(yè)應用場景主要包括偏遠地區(qū)通信、海洋作業(yè)及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信等。

如果想了解更多衛(wèi)星通信相關資訊和發(fā)展情況，請關注中研網(wǎng)《2023-2028年中國衛(wèi)星通信行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告》。

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