國防軍工之衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)研究：開啟新征程我國蓄勢待發(fā)

國防軍工之衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)研究：開啟新征程，我國蓄勢待發(fā)1.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)：突破數(shù)字鴻溝，實現(xiàn)“全球互聯(lián)”的核心基礎(chǔ)設(shè)施1.1.

目前全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在鴻溝，近半數(shù)人口未進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)全球76億人口（2018，UN）

中49%的人口依然未進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)世界，人口達(dá)37億人，其中發(fā)展中國家55%的人口未能接入互聯(lián)網(wǎng)。全球互聯(lián)網(wǎng)接入水平存在巨大鴻溝：全球超半數(shù)人口處于

3G以下階段或互聯(lián)網(wǎng)無覆蓋1.2.

全球互聯(lián)網(wǎng)滲透率增長趨于緩慢，“通信骨干網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)”難成為普及障礙國際電信聯(lián)盟報告指出：剩余地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及難度大在普及2G的階段，中低收入地區(qū)花費9年時間

達(dá)到75%普及率，在目前的3G普及階段預(yù)計

將在未來花費6年時間達(dá)到75%普及率。但是對于剩余未接入互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)而言，新建

通信骨干網(wǎng)絡(luò)和運營的成本過于巨大，導(dǎo)致很

難對該人口部分進(jìn)行普及。（未連入互聯(lián)網(wǎng)的

人口達(dá)49%占比）。目前互聯(lián)網(wǎng)滲透率增長已明顯放緩，且中

低收入地區(qū)放緩更為明顯2019年2月

截止相對前一年度家用寬帶互聯(lián)網(wǎng)滲透率提升

僅1.7%，而低收入國家提升更低，僅為0.8%。傳統(tǒng)通信骨干網(wǎng)絡(luò)在人口與互聯(lián)網(wǎng)滲透低區(qū)域難度大：互聯(lián)網(wǎng)滲透低意味著該區(qū)域缺乏基礎(chǔ)設(shè)施配套，

如光纖骨干網(wǎng)、能源網(wǎng)絡(luò)缺失等；人口密度低

或意味著運營商投資回報不成比例。剩余未連

入互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域一定程度存在上述兩類問題，造

成普及障礙。1.3.

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是解決地球“無互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝的主要手段衛(wèi)星通信技術(shù)：是目前僅有的可同時實現(xiàn)抗毀性強、覆蓋范圍廣、部署快速靈活、傳輸容量大、性

能穩(wěn)定可靠、不受地形和地域限制的通信技術(shù)，可以實現(xiàn)地面通信網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)的廣域無縫隙覆蓋。對于廣大低業(yè)務(wù)密度地區(qū)與通信基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重缺失地區(qū)人口（占全球總?cè)丝?9%）來說，搭建衛(wèi)星

互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施來使其接入全球互聯(lián)網(wǎng)是核心解決方案之一。1.4.

現(xiàn)成熟商用通信衛(wèi)星主要為中高軌道，不適用于解決全球數(shù)字鴻溝現(xiàn)有中高軌道通信衛(wèi)星僅解決全球基本覆蓋問題，技術(shù)特點無法滿足全球互聯(lián)接入需求現(xiàn)有的中高軌道衛(wèi)星解決了地球的覆蓋問題，相當(dāng)于移動通信的2/3G網(wǎng)絡(luò)，僅提供基本語音和低容

量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。中高軌衛(wèi)星設(shè)計要求穿透性強、信號覆蓋面積大，一般采用的低頻段波段。其組建一個完整覆蓋地

球的衛(wèi)星數(shù)量少（如中國天通一號高通量衛(wèi)星單一一顆可覆蓋全國）。但存在兩大問題：（1）地面終端要求嚴(yán)格，無法脫離成熟通信基礎(chǔ)設(shè)施向所有無基礎(chǔ)設(shè)施區(qū)域用戶提供性價比高的

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。（2）帶寬有限，導(dǎo)致可容納用戶數(shù)量有限，無法滿足全球海量用戶的互聯(lián)容量需求。

因此傳統(tǒng)中高軌道衛(wèi)星通信主要用于特定用戶的信息互聯(lián)或電視轉(zhuǎn)播。1.5.

低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座是實現(xiàn)全球互聯(lián)的核心解決方案低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座可實現(xiàn)：高帶寬、高性能全球覆蓋、可便攜式\嵌入式終端、低成本、邊際成本的全球互聯(lián)服務(wù)：六大特點1)

高穩(wěn)定性：系統(tǒng)抗災(zāi)害能力強，局部的自然災(zāi)

害和突發(fā)事件幾乎不影響系統(tǒng)正常工作。2)

低時延：衛(wèi)星處在近地軌道運行，天地之間

的

通信距離較短，通常在

350～1

000

km，與高

軌

衛(wèi)星相比，通信距離明顯縮短，可提供更加

實時的

信息傳輸。3)

低成本輕量化終端：低軌衛(wèi)星在地面終端和衛(wèi)

星輕質(zhì)量化、低功耗化方面具備明顯優(yōu)勢。由

于低軌通信距離較短，無線通信信號的衰減明

顯減弱，與使用相同頻率的高軌衛(wèi)星相比，設(shè)

備和衛(wèi)星所需要的發(fā)射功率、接收靈敏度都低，

功耗下降明顯，可應(yīng)用嵌入式技術(shù)打開廣闊應(yīng)

用場景。4)

不依賴地面基礎(chǔ)設(shè)施：星座衛(wèi)星數(shù)量龐大，可

實現(xiàn)天基中繼傳輸，從而擺脫對地面基礎(chǔ)設(shè)施

的依賴。5)

可實現(xiàn)全球覆蓋：通信不受地域限制，并能夠

將物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到遠(yuǎn)海和天空。1.6.

3GPP、ITU兩大通信標(biāo)準(zhǔn)組織指出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)兩大應(yīng)用場景:eMBB+mMTC根據(jù)向《國際衛(wèi)星通信標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展》中所述：3GPP：從R14開始展開衛(wèi)星通信的研究工作，提

出了天地融合（衛(wèi)星系統(tǒng)與地面5G融合）的應(yīng)用

場景。TR38.821目前最新的版本是V0.6.0（2019

年4月）。重點研究：3GPPTR38.811給出了第一階段5G中衛(wèi)

星的部署場景和相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)和信道模型。考慮到

衛(wèi)星通信

的廣域覆蓋能力以及對物理攻擊和自然災(zāi)害

的抵抗能

力強等優(yōu)勢，提出了基于增強型移動寬帶

（eMBB）和大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）需求的13個用

例，包括多接入、固定小區(qū)接入、集群和邊緣網(wǎng)絡(luò)交

付等。ITU（國際電信聯(lián)盟）：ITU-RM.[NGAT_SAT]

標(biāo)準(zhǔn)定義的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)覆蓋

的業(yè)務(wù)類型包括視頻業(yè)務(wù)

（包括衛(wèi)星多播和數(shù)據(jù)緩存等）；導(dǎo)航、天氣、交

通和其他環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸；傳感器設(shè)備、機(jī)器通信和

自動駕駛汽車等物聯(lián)網(wǎng)（IoT）相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸；移

動平臺通信（如飛機(jī)的飛行中連接、用于船舶和火

車的寬帶服務(wù)等）1.7.全球主要衛(wèi)星星座計劃：Starlink在軌衛(wèi)星達(dá)1378顆，全球持續(xù)覆蓋在即近幾年，在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、微小衛(wèi)星制造和低成本

發(fā)射等

技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動下，面向衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，低軌星

座研究迎來規(guī)模更大、更猛烈的第二次發(fā)展熱潮，典型

的低軌星座有

OneWeb、Starlink。4月7日(周三)下午，美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的獵鷹9號火箭將一批60顆星鏈互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送入軌道，這

是SpaceX公司今年發(fā)射的第10次“獵鷹9號”，其中8次是用于發(fā)射星鏈衛(wèi)星。2.互聯(lián)網(wǎng)星座密集組網(wǎng)已開啟：本章以全球最大超級星座做測算Starlink（SpaceX）2.1.

SpaceX-Starlink計劃：2027年完成1.2萬顆衛(wèi)星組網(wǎng)Starlink是馬斯克SpaceX公司的寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃，該計劃將初步發(fā)射12000顆衛(wèi)星，后續(xù)發(fā)射

總量共42000顆，并在太空中布局一個巨大的人造衛(wèi)星星座，為全球每一個角落的衛(wèi)星接收器提供高

速互聯(lián)網(wǎng)連接。美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）牌照對SpaceX提出要求，Starlink計劃2024年的在軌衛(wèi)星數(shù)量需要達(dá)

到約6,000顆，到2027年完成12,000顆的發(fā)射目標(biāo)。2.2.

Starlink：衛(wèi)星制造年均14.4~15.35億美元，發(fā)射年均18.72~19.96億美元Starlink計劃——衛(wèi)星制造市場空間估計：價：據(jù)CNBC采訪ArkInvest分析師Korus估計，未來每顆Starlink工作衛(wèi)星的制造成本約100萬美元。量：據(jù)前頁預(yù)測，2020-2024年Starlink年發(fā)射量為1440顆，2025-2027年發(fā)射量為1535顆。相乘得市場空間：2020-2024年衛(wèi)星制造市場每年14.4億美元，2025-2027年為每年15.35億美元。Starlink計劃——火箭發(fā)射（Falcon-8）市場空間估計：價：據(jù)Starlink官網(wǎng)，每顆工作衛(wèi)星重量260kg；據(jù)中新網(wǎng)，若火箭能夠回收，低軌衛(wèi)星發(fā)射價格為$5000/kg，

故每顆衛(wèi)星發(fā)射成本約為130萬美元。相乘得市場空間：（量同上）2020-2024年衛(wèi)星制造市場每年18.72億美元，2025-2027每年19.96億美元。簡單計算可得：2019-2027年Starlink計劃的衛(wèi)星制造市場總額=119.3億美元火箭發(fā)射市場總額=155.0億美元全周期Starlink衛(wèi)星制造及發(fā)射市場總額為

274.28億美元。3.中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用建設(shè)元年3.1

衛(wèi)星行業(yè)市場空間近3000億美元，制造先行，應(yīng)用與設(shè)備具備更大空間衛(wèi)星行業(yè)市場空間近3000億美元。美國衛(wèi)星工業(yè)協(xié)會（SIA）數(shù)據(jù)顯示，2019年全球衛(wèi)星行業(yè)總產(chǎn)值$2710億，

15-19年CAGR為1.53%。按上下游劃分子行業(yè)，衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)可分為：衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射、衛(wèi)星應(yīng)用、地面設(shè)備。衛(wèi)星制造：2019年產(chǎn)值$125億，占比4.6%；衛(wèi)星發(fā)射：2019年產(chǎn)值$49億，占比1.8%；衛(wèi)星應(yīng)用（以視頻通信為主）：2019年產(chǎn)值$1230億，占比45.4%；地面設(shè)備：2019年產(chǎn)值$1303億，占比48.1%。3.2

我國商用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)準(zhǔn)備進(jìn)展——象山商用航天發(fā)射基地起建，年發(fā)射量或達(dá)百發(fā)（發(fā)射衛(wèi)星數(shù)達(dá)千顆）近日《浙江省重大建設(shè)項目“十四五”規(guī)劃（征求意見稿）》公布，《規(guī)劃》明確披露未來將重點推進(jìn)寧波國際商業(yè)航天發(fā)射中心項

目（落戶寧波市象山縣），總投資額達(dá)200億元人民幣。據(jù)路透社稱，該項目預(yù)計將建成中國第五個火箭發(fā)射場，其長期目標(biāo)是加

強空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以滿足商業(yè)任務(wù)預(yù)期激增的需求。寧波發(fā)射中心面積約67平方公里，包括航天發(fā)射場35平方公里、產(chǎn)業(yè)配套區(qū)32平方公里，建設(shè)年發(fā)射規(guī)模100發(fā)

的商業(yè)航天發(fā)射基地和千億元級的商業(yè)航天配套產(chǎn)業(yè)基地。同時，寧波保稅區(qū)管理委員會發(fā)布的中標(biāo)公告顯示，已有相關(guān)企業(yè)中標(biāo)，

將在寧波負(fù)責(zé)發(fā)射臺、指揮中心以及組裝測試設(shè)施等一系列工程的施工和監(jiān)理。目前我國已擁有酒泉、太原、西昌三個內(nèi)陸發(fā)射場，以及一個海南文昌沿海發(fā)射場。我們認(rèn)為，現(xiàn)有的四個發(fā)射場屬于“國家隊”，

承擔(dān)著國家大型航天工程的重任，而象山發(fā)射場將側(cè)重發(fā)展商業(yè)航天。從火箭運載能力來看，我國已經(jīng)初步具備“一箭20星”以上多星發(fā)射能力。據(jù)新華網(wǎng)披露，由中國航天科技集團(tuán)有限公司一院抓總

研制的捷龍三號固體運載火箭已完成立項，預(yù)計2022年進(jìn)行首飛。從實際應(yīng)用來看，據(jù)央視新聞披露，2020年11月6日我國已成功實現(xiàn)用長征六號運載火箭，成功將NewSat9-18衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

NewSat9-18衛(wèi)星是阿根廷Satellogic公司研制的10顆遙感小衛(wèi)星，并同時搭載發(fā)射了電子科技大學(xué)號衛(wèi)星、北航空事衛(wèi)星一號和

八一03星。從運載能力來看，以我國現(xiàn)役運載火箭中起飛質(zhì)量最大、長度最長的火箭長征二號F（CZ-2F）火箭為例，該運載火箭可以實現(xiàn)將

8.8噸的有效載荷送入近地點200千米、遠(yuǎn)地點350千米、傾角42°的地球近地軌道。若以低軌衛(wèi)星載荷質(zhì)量300公斤為基準(zhǔn)進(jìn)行粗

算（假設(shè)衛(wèi)星入軌分離提升將提升載荷使用率至100%），則我國運載火箭目前已具備一箭30星發(fā)射能力，按照象山發(fā)射基地年發(fā)射

規(guī)模100發(fā)來進(jìn)行測算，我國長期來看或?qū)⒕邆鋯文?000顆以上衛(wèi)星的發(fā)射能力。從衛(wèi)星制造能力來看，我國或?qū)⒕邆淠戤a(chǎn)1000

顆以上衛(wèi)星制造能力國有企業(yè)：制造能力上，航天五院通信衛(wèi)星事

業(yè)部正在天津航天城建設(shè)批量衛(wèi)星生產(chǎn)線，將

實現(xiàn)年出廠130顆衛(wèi)星的總裝能力，滿足鴻雁

星座生產(chǎn)能力需