衛(wèi)星通信的特點

• 李芬珍子 2024年5月30日 來源：中研網(wǎng) 895 55
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一、衛(wèi)星通信的特點

傳統(tǒng)衛(wèi)星通信具有不同于光纖、公眾移動通信等地面通信方式的以下特點：

覆蓋區(qū)域廣：較少數(shù)量的衛(wèi)星即可提供廣域概念上的無縫覆蓋。例如，理論上3顆GEO衛(wèi)星可覆蓋地球。

地面基礎(chǔ)設(shè)施少：由于衛(wèi)星的廣覆蓋能力，與光纖、公眾移動通信等通信方式相比較，不需要大量的地面基礎(chǔ)設(shè)施支撐。

信息延時較大：無線電信號星地間傳輸普遍大于其他通信方式。例如，GEO傳輸延時約為1s。

對用戶端要求高：由于星地鏈路損耗大，開放式鏈路易受干擾，對用戶端的發(fā)射功率和噪聲處理能力要求較高，將進一步增加終端體積和成本。

帶寬容量有限：受限于衛(wèi)星通信的頻譜、載荷、能源問題，其總帶寬和總?cè)萘肯鄬τ诠饫w和公眾移動通信來說要小得多。近幾年高通量衛(wèi)星的發(fā)展將改變這一狀況。

通信成本高：由于衛(wèi)星的研制、發(fā)射、運營成本較高，而且存在發(fā)射失敗和在軌失效的風(fēng)險，造成衛(wèi)星通信的單位帶寬費用遠高于地面通信網(wǎng)絡(luò)，普通用戶無法承受。

組網(wǎng)部署靈活：衛(wèi)星通信不受地形限制，通信終端可以在地面、海上、空中，在自然災(zāi)害或突發(fā)事件情況下可以實現(xiàn)快速響應(yīng)，但容易受到天氣狀況的影響。

信息安全能力強：衛(wèi)星通信系統(tǒng)構(gòu)獨立于常見地面通信網(wǎng)絡(luò)，所傳輸?shù)男畔⒉灰妆唤孬@，且衛(wèi)星移動終端難以監(jiān)測定位，具有較高的信息安全水平。

近年來，小衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用發(fā)展迅猛，多用于通信和對地觀測領(lǐng)域。小衛(wèi)星具有一些不同于傳統(tǒng)大衛(wèi)星的特有性質(zhì)，例如：

輕小型化：與重達幾噸的普通衛(wèi)星相比，小衛(wèi)星重量只有克至百千克的量級。輕型復(fù)合材料技術(shù)以及微型技術(shù)集成化應(yīng)用是小衛(wèi)星輕型化發(fā)展的重要前提。

成本降低：傳統(tǒng)大衛(wèi)星的研制周期一般需要5年左右，而且項目投資大、發(fā)射費用高、項目風(fēng)險大。小衛(wèi)星研制過程主要采用先進成熟的技術(shù)以及科學(xué)、合理的管理手段，使得小衛(wèi)星的研制周期一般為2年左右，研制成本大大降低。通過一箭多星技術(shù)大幅度降低了每顆小衛(wèi)星的平均發(fā)射成本。靈活發(fā)射：小衛(wèi)星可以作為大衛(wèi)星的附屬物一起發(fā)射，也可以是幾十甚至上百個微小衛(wèi)星搭載同一個火箭一齊發(fā)射。運載和發(fā)射工具包括火箭、導(dǎo)彈、空間飛行器等，發(fā)射地點可以為地面、大氣層或太空平臺。還可以根據(jù)需求臨時發(fā)射小衛(wèi)星到特定區(qū)域執(zhí)行相應(yīng)的工作任務(wù)。

冗余組網(wǎng)：小衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的快速部署能力和抗毀性能增強。通過利用大量小衛(wèi)星組成冗余備份，當(dāng)某顆衛(wèi)星失效或摧毀時，能夠快速補充衛(wèi)星。雖然單顆微小衛(wèi)星功能單一受限，通過多顆微小衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座或編隊進行網(wǎng)絡(luò)部署，呈現(xiàn)出空間拓展優(yōu)勢，可以實現(xiàn)甚至超越同等重量的大衛(wèi)星所能提供的功能。

信號接收方便：地球同步軌道（高軌道）衛(wèi)星對用戶終端接收機性能要求較高，其需要采用12米以上的星載天線(L波段)對準衛(wèi)星進行通信以保證通信速率，而手持機難以直接通過衛(wèi)星進行高速通信。低軌通信衛(wèi)星對用戶終端的要求低，可以采用微型/小型手持用戶終端，如Starlink系統(tǒng)可通過大小為6-9寸便攜式地面設(shè)備（帶有支撐桿的圓盤結(jié)構(gòu)，裝有可自動追蹤衛(wèi)星的相控陣天線，插入插座并保持露天即可工作）實現(xiàn)高速通信，較高軌道衛(wèi)星接收信號更加方便。

低時延：傳統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)多采用中軌或高軌衛(wèi)星，以減少衛(wèi)星部署數(shù)量。然而中軌、高軌衛(wèi)星離地面較遠，導(dǎo)致其雙向通信時延分別為300ms和500ms量級；而低軌衛(wèi)星雙向通信時延為50ms左右，具有天然的時延優(yōu)勢。

圖表：小衛(wèi)星相較于大衛(wèi)星的優(yōu)缺點

二、行業(yè)發(fā)展周期分析

從衛(wèi)星制造行業(yè)來看，傳統(tǒng)大衛(wèi)星的研制周期一般需要5年左右，而且項目投資大、發(fā)射費用高、項目風(fēng)險大。小衛(wèi)星研制過程主要采用先進成熟的技術(shù)以及科學(xué)、合理的管理手段，使得小衛(wèi)星的研制周期一般為2年左右，研制成本大大降低。通過一箭多星技術(shù)大幅度降低了每顆小衛(wèi)星的平均發(fā)射成本。

從整個衛(wèi)星通信行業(yè)來看，行業(yè)主要受到宏觀經(jīng)濟波動影響，與國家固定資產(chǎn)投資的宏觀政策相關(guān)，周期性較為明顯。

目前，國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星通信行業(yè)整體發(fā)展較為緩慢，尚處于初期階段。商業(yè)運行主要在參考國外商業(yè)衛(wèi)星通信行業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗，隨著近些年世界各國開始對太空的開發(fā)，商業(yè)衛(wèi)星通信開始成為未來通信的競爭焦點。

三、行業(yè)中外市場成熟度對比

全球衛(wèi)星通信發(fā)展主要經(jīng)歷了3個階段：20世紀80年代到2000年，衛(wèi)星通信與地面通信處于競爭階段，為第一階段；2000年到2014年，衛(wèi)星通信進入對地面通信網(wǎng)絡(luò)的補充階段，為第二階段；2014年至今，衛(wèi)星通信進入與地面通信網(wǎng)絡(luò)的融合階段，為第三階段。衛(wèi)星通信與地面通信互補合作、融合發(fā)展的定位，給衛(wèi)星通信帶來了良好的發(fā)展機遇和市場前景。

與國際先進國家比較，我國衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展時間上相對較晚，但是發(fā)展較快。隨著我國國家持續(xù)出臺多項政策措施鼓勵推動衛(wèi)星在各行業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用、商業(yè)化服務(wù)及國際化拓展，我國衛(wèi)星通信行業(yè)面臨重大的發(fā)展機遇。

四、行業(yè)及其主要子行業(yè)成熟度分析

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成熟度分析

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的定義衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是指利用衛(wèi)星星座實現(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)無縫鏈接服務(wù)，能夠作為地面通信的補充手段實現(xiàn)用戶接入互聯(lián)網(wǎng)，具有通信覆蓋廣、容量大、不受地域限制、具備信息廣播優(yōu)勢等特點。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已有近30年的發(fā)展歷史，主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。近年來，在谷歌、臉書等互聯(lián)網(wǎng)巨頭的推動和支持下，美國SpaceX、OneWeb等創(chuàng)新型企業(yè)紛紛啟動建設(shè)由低軌小衛(wèi)星組成的星座系統(tǒng)，積極搶占太空互聯(lián)網(wǎng)接入新資源，引發(fā)全球性發(fā)展熱潮。

第一階段（20世紀80年代末-2000年）

發(fā)展定位：全面替代通信系統(tǒng)代表企業(yè)：銥星、全球星、泰利迪斯

建設(shè)主體：電信設(shè)備企業(yè)

市場反應(yīng)：市場定位不明，建設(shè)成果太高，研發(fā)周期過長，嘗試大多以失敗告終。

第二階段（2000年-2014年）

發(fā)展定位：地面通信系統(tǒng)的備份

代表企業(yè)：新銥星、全球星和軌道通信公司

建設(shè)主體：電信設(shè)備企業(yè)市場反應(yīng)：投入成本、市場定位更加優(yōu)化，具有一定競爭力，但規(guī)模有限。

第三階段（2014年至今）

發(fā)展定位：與地面通信形成互補融合的無縫隙通信網(wǎng)絡(luò)

代表企業(yè)：Starlink，OneWeb

建設(shè)主體：SpaceX，OneWeb、Facebook等互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域科技巨頭

市場反應(yīng)：成為地面通信系統(tǒng)的無縫補充，前景看好

《2024-2029年中國衛(wèi)星通信行業(yè)市場全景調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測報告》由中研普華衛(wèi)星通信行業(yè)分析專家領(lǐng)銜撰寫，主要分析了衛(wèi)星通信行業(yè)的市場規(guī)模、發(fā)展現(xiàn)狀與投資前景，同時對衛(wèi)星通信行業(yè)的未來發(fā)展做出科學(xué)的趨勢預(yù)測和專業(yè)的衛(wèi)星通信行業(yè)數(shù)據(jù)分析，幫助客戶評估衛(wèi)星通信行業(yè)投資價值。

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