中國(guó)衛(wèi)星通信分類

• 李芬珍子 2024年5月30日 來源：中研網(wǎng) 971 61
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一、衛(wèi)星通信的分類

衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星作為天地融合技術(shù)的重要主體承擔(dān)了關(guān)鍵通信任務(wù)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的不同場(chǎng)景和組網(wǎng)方式與衛(wèi)星的類型緊密相關(guān)。根據(jù)衛(wèi)星的多種特征及業(yè)務(wù)場(chǎng)景不同，衛(wèi)星具有多種類型分類標(biāo)準(zhǔn)。

圖表：通信衛(wèi)星分類情況

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

按照通信衛(wèi)星運(yùn)行的軌道不同，衛(wèi)星通信（系統(tǒng)）可分為：

低軌道（LEO）衛(wèi)星通信：LEO衛(wèi)星較小，運(yùn)行于距地面500-2000km的軌道上，具有傳輸時(shí)延（Starlink雙向通信時(shí)延為50-70ms）、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗較小等特征。典型系統(tǒng)為美國(guó)銥星通訊公司(IRDM)的第二代銥星系統(tǒng)。

中軌道（MEO）衛(wèi)星通信：MEO衛(wèi)星運(yùn)行于距地面2000-20000km的軌道上，其傳輸時(shí)延（MEO衛(wèi)星系統(tǒng)O3b雙向通信時(shí)延約為300ms）、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗大于LEO但小于GEO。典型系統(tǒng)為英國(guó)Inmarsat公司的國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)。

高軌道（GEO）同步衛(wèi)星通信：GEO衛(wèi)星運(yùn)行于距地面35800km的地球同步靜止軌道上。傳統(tǒng)的GEO通信系統(tǒng)的技術(shù)最為成熟，但由于存在較長(zhǎng)的傳播時(shí)延（雙向通信時(shí)延500ms以上）和較大的鏈路損耗，在實(shí)時(shí)通信中存在顯著的延遲。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)一般按照其運(yùn)行的軌道分為同步軌道(GEO)、高橢圓軌道(HEO)、中軌道(MEO)和低軌道(LEO)等系統(tǒng)。各個(gè)軌道因其自身高度的不同具有不同的通信特點(diǎn)：

同步軌道的高度約為36000km。其技術(shù)成熟，通信距離遠(yuǎn)，單顆衛(wèi)星覆蓋面積大，約3-4顆即可覆蓋全球，但對(duì)高緯度地區(qū)覆蓋力較差，長(zhǎng)距離對(duì)信號(hào)的傳播時(shí)延和干擾也有很大影響。典型系統(tǒng)為VSAT系統(tǒng)。

高橢圓軌道的高度約為40000km（遠(yuǎn)地點(diǎn)），利用遠(yuǎn)地點(diǎn)進(jìn)行通信。采用大仰角，可以覆蓋高緯度地區(qū)，但需要星間鏈路，適用于其他衛(wèi)星較難覆蓋到的高緯度區(qū)域。

中軌道的高度約為2000-20000km。其傳輸時(shí)延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗大于低軌但小于高軌。典型系統(tǒng)為Inmarsat國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)。低軌道的高度約為500-2000km。具有傳輸時(shí)延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗較小等特征，因此也較多的采用現(xiàn)代小衛(wèi)星。典型系統(tǒng)為Motorola的銥星系統(tǒng)。

傳統(tǒng)衛(wèi)星通信較多是依靠高軌衛(wèi)星，不同于光纖、公眾移動(dòng)通信等地面通信方式，其具有覆蓋區(qū)域廣、地面基礎(chǔ)設(shè)施少、組網(wǎng)部署靈活、信息安全能力強(qiáng)等方面優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有信息延時(shí)較大、對(duì)用戶端要求高、帶寬容量有限、通信成本高等方面不足。

低軌衛(wèi)星相對(duì)于高軌衛(wèi)星具有傳播延遲小、衛(wèi)星和地面終端設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，更加適合應(yīng)用于個(gè)人移動(dòng)衛(wèi)星通信。通過圍繞地球飛行并覆蓋地球大部分或者全部地區(qū)的衛(wèi)星群和信關(guān)站作為中轉(zhuǎn)站，實(shí)現(xiàn)全球通信，可作為全球尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)的重要通信手段。

在經(jīng)過了與陸地通信網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)后，業(yè)界也已經(jīng)對(duì)低軌衛(wèi)星通信作為全球通信網(wǎng)中重要的補(bǔ)充部分達(dá)成了共識(shí)。新一代的通信系統(tǒng)要求支持寬帶多媒體，而低軌衛(wèi)星相對(duì)于高軌衛(wèi)星的傳輸?shù)蜁r(shí)延、質(zhì)量較好等優(yōu)點(diǎn)剛好符合這一需求，從而更加奠定了低軌衛(wèi)星通信在全球通信市場(chǎng)的重要地位。

按照衛(wèi)星重量大小，可分為大衛(wèi)星（1000kg以上）、中衛(wèi)星（500-1000kg）和小衛(wèi)星（500kg以下）。然而，隨著小衛(wèi)星技術(shù)和應(yīng)用的不斷發(fā)展，業(yè)界對(duì)小衛(wèi)星分類又進(jìn)行了細(xì)化。例如，國(guó)際電聯(lián)提出了對(duì)小衛(wèi)星重量、功率、成本等主要參數(shù)的類型劃分標(biāo)準(zhǔn)。

二、國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)

世界上但凡是有能力發(fā)展航天、衛(wèi)星等產(chǎn)業(yè)的國(guó)家及地區(qū)，近些年來大多較為關(guān)注和重視衛(wèi)星通信建設(shè)，并配套出臺(tái)一系列政策來鼓勵(lì)和扶持相關(guān)企業(yè)，從而起到促進(jìn)和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用。

如美國(guó)于 2015 年先后頒布了《商業(yè)航天發(fā)射競(jìng)爭(zhēng)力法》、《鼓勵(lì)私營(yíng)航空航天競(jìng)爭(zhēng)力與創(chuàng)業(yè)法》等法律，有力規(guī)范和促進(jìn)私營(yíng)企業(yè)參與衛(wèi)星發(fā)射活動(dòng)。2016 年歐盟委員會(huì)出臺(tái)的《歐洲航天戰(zhàn)略》強(qiáng)調(diào)推進(jìn)歐洲航天一體化。日本 2017 年出臺(tái)《航天工業(yè)展望 2030》，明確將加緊構(gòu)建航天產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，提出為小型商業(yè)太空發(fā)射活動(dòng)配備專用發(fā)射場(chǎng)、為航天新興企業(yè)提供在軌試驗(yàn)機(jī)會(huì)、加速實(shí)現(xiàn)空間技術(shù)商業(yè)化等措施。

在國(guó)內(nèi)，十三五期間航天領(lǐng)域國(guó)家政策密集出臺(tái)，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來重大契機(jī)?！丁笆濉眹?guó)家信息化規(guī)劃》指出十三五是國(guó)內(nèi)由網(wǎng)絡(luò)大國(guó)向網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)過渡的關(guān)鍵時(shí)期，主要從科學(xué)規(guī)劃和利用衛(wèi)星頻率/軌道資源、統(tǒng)籌推進(jìn)航天領(lǐng)域軍民融合、建設(shè)陸海空天一體化信息基礎(chǔ)設(shè)施等方面著力，同時(shí)集中突破低軌衛(wèi)星通信、空間互聯(lián)網(wǎng)等前沿關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)空間與地面設(shè)施互聯(lián)互通，構(gòu)建覆蓋全球、無縫連接的天地空間信息系統(tǒng)和服務(wù)能力?！秶?guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025 年)》為國(guó)內(nèi)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(guó)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期?！秶?guó)家航天法》立法已經(jīng)提上日程。2019年4月，根據(jù)國(guó)家航天局消息，航天法已經(jīng)列入全國(guó)人大立法計(jì)劃，力爭(zhēng)2022-2025年出臺(tái)，也將對(duì)商業(yè)航天發(fā)展相關(guān)細(xì)節(jié)列入其中，進(jìn)一步完善頂層設(shè)計(jì)。

國(guó)內(nèi)在兩個(gè)重大航天工程——虹云工程和鴻雁星座的引領(lǐng)下，低軌寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。國(guó)務(wù)院已明確支持民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入衛(wèi)星領(lǐng)域，《國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》(2015-2025年)中表明國(guó)內(nèi)低軌衛(wèi)星發(fā)展機(jī)制從政府投資為主向多元化、商業(yè)化發(fā)展轉(zhuǎn)變，自2014年國(guó)家鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入航天領(lǐng)域以來，越來越多的民營(yíng)企業(yè)步入到微小衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)中。

2020年4月20日，國(guó)資委和國(guó)家發(fā)展改革委同時(shí)召開經(jīng)濟(jì)運(yùn)行例行發(fā)布會(huì)。國(guó)家發(fā)改委創(chuàng)新和高技術(shù)發(fā)展司司長(zhǎng)伍浩表示，新基建中的“信息基礎(chǔ)設(shè)施”主要是指基于新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施，比如，以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施等。這是國(guó)家發(fā)改委首次將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列入新基建。

《2024-2029年中國(guó)衛(wèi)星通信行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)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(chǎng)規(guī)模、發(fā)展現(xiàn)狀與投資前景，同時(shí)對(duì)衛(wèi)星通信行業(yè)的未來發(fā)展做出科學(xué)的趨勢(shì)預(yù)測(cè)和專業(yè)的衛(wèi)星通信行業(yè)數(shù)據(jù)分析，幫助客戶評(píng)估衛(wèi)星通信行業(yè)投資價(jià)值。

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