航天產(chǎn)業(yè)研究:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)蓄勢待發(fā)_第1頁
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內(nèi)容目錄衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)概述 7人造衛(wèi)星概述 7衛(wèi)星通信技術(shù)概述 8衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)基本構(gòu)成 8早期衛(wèi)星移動(dòng)通信受技術(shù)制約未能發(fā)揚(yáng)光大 9低軌衛(wèi)星適合移動(dòng)通信,早期由于技術(shù)原因應(yīng)用受限 9低軌衛(wèi)星特點(diǎn)適合移動(dòng)通信 9受制于技術(shù)原因,早期低軌衛(wèi)星在通信領(lǐng)域應(yīng)用有限 9銥星系統(tǒng) 9系統(tǒng)方案 9技術(shù)缺陷和成本過高導(dǎo)致破產(chǎn) 9新銥星公司 10銥星二代系統(tǒng) 10全球星系統(tǒng) 11系統(tǒng)初期建設(shè) 11系統(tǒng)升級換代 11國外公司加緊布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 12技術(shù)進(jìn)步使得基于低軌衛(wèi)星通信技術(shù)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí) 12搶占近30億“未連接市”,多家公司積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 12OneWeb系統(tǒng) 13基本情況 13與Eutelsat合并,對抗Starlink 14Starlink系統(tǒng) 14規(guī)模宏大的星鏈(Starlink)系統(tǒng) 14星鏈衛(wèi)星不斷改進(jìn),以適應(yīng)不同階段需求 15衛(wèi)星發(fā)射超數(shù)量突破4800顆 16星鏈已經(jīng)在多國投入運(yùn)營 16由星鏈拓展到星盾,開始進(jìn)入國家安全領(lǐng)域 17星鏈的手機(jī)直連功能已經(jīng)提上日程 18星鏈依托SWARM微小衛(wèi)星進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域 20衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入戰(zhàn)略機(jī)遇期 21世界各國軌道頻譜資源競爭激烈 21邊際成本低,適合基礎(chǔ)設(shè)施薄弱地區(qū)實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋 22中國力量加入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)競爭陣營 24我國現(xiàn)有衛(wèi)星通信以廣播通信為主,衛(wèi)星移動(dòng)通信客戶逐步增漲 24天通一號衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)通信 25衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提上日程 264.4.1.“鴻雁”星座 274.4.2.“虹云”星座 28降低衛(wèi)星制造成本是大規(guī)模部署衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的前提 29早期衛(wèi)星成本高昂,限制衛(wèi)星星座大規(guī)模建設(shè) 29通過批量化生產(chǎn)降低衛(wèi)星成本 29抗輻照加固器件成本較高,制約衛(wèi)星成本 31太空環(huán)境對電子器件的影響 31抗輻照加固技術(shù)綜述 31抗輻照工藝加固案例 32抗輻照設(shè)計(jì)加固方法 34采用商用貨架器件并結(jié)合系統(tǒng)冗余技術(shù)有望降低衛(wèi)星成本 35采用商用貨架器件(COTS)降低裝備成本 35采用系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)可靠性 36航天領(lǐng)域商用器件應(yīng)用案例 38未來我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超千億 39全球航天產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展 39“6G=5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)”,衛(wèi)星助力開啟移動(dòng)通信新時(shí)代 42“6G=5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)”概念已經(jīng)提出 43我國已著手對與5G/6G融合的衛(wèi)星通信技術(shù)開展研究 43低軌衛(wèi)星通信與5G融合是近期發(fā)展趨勢 43衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超千億 45衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)建設(shè)規(guī)模有望超百億 45衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲆?guī)模有望超千億 45衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分析 46衛(wèi)星系統(tǒng)組成 46衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成 47衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量分析 48投資建議 49風(fēng)險(xiǎn)提示 50圖表目錄圖1.典型衛(wèi)星軌道示意圖 7圖2.衛(wèi)星通信特點(diǎn) 8圖3.低軌衛(wèi)星星座示意圖 8圖4.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成 8圖5.銥星系統(tǒng)星座示意圖 10圖6.銥星系統(tǒng)通訊鏈 10圖7.銥星二代衛(wèi)星 10圖8.Globalstar衛(wèi)星示意圖 11圖9.Globalstar覆蓋范圍 11圖10.Globalstar早期地面終端 11圖11.Globalstar手機(jī)和Sat-Fi 11圖12.世界互聯(lián)網(wǎng)覆蓋率統(tǒng)計(jì) 12圖13.Oneweb衛(wèi)星主要參數(shù) 14圖14.Oneweb衛(wèi)星實(shí)物圖 14圖15.星鏈發(fā)射計(jì)劃 15圖16.Starlink區(qū)域覆蓋示意圖 15圖17.Starlink全球覆蓋示意圖 15圖18.“星鏈”衛(wèi)星在軌數(shù)量 16圖19.“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射批次 16圖20.屋頂安裝的星鏈1代接收天線 16圖21.用戶在特斯拉汽車上測試星鏈接收天線 16圖22.星鏈覆蓋區(qū)域示意圖(截至2023年9月) 17圖23.星盾可擴(kuò)展性示意圖 18圖24.星盾航天器示意圖 18圖25.星鏈地面接收裝置 19圖26.星鏈系統(tǒng)拓?fù)鋱D 19圖27.Starlink手機(jī)直連示意圖 19圖28.Starlink手機(jī)直連功能示意圖 19圖29.星鏈V1.0衛(wèi)星 20圖30.星鏈V2mini衛(wèi)星 20圖31.SWARM衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)宣傳標(biāo)志 20圖32.SWARM衛(wèi)星實(shí)物 20圖33.SWARM衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 21圖34.SWARM物聯(lián)網(wǎng)示意圖 21圖35.地面通信基站層級圖 22圖36.蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)示意圖 22圖37.我國地面移動(dòng)通信基站數(shù)量統(tǒng)計(jì) 22圖38.2019-2030年我國移動(dòng)通信固定資產(chǎn)投資規(guī)模走勢及未來預(yù)測(單位:億元22圖39.星鏈衛(wèi)星覆蓋區(qū)域示意圖 23圖40.通信衛(wèi)星終端接入示意圖 23圖41.一帶一路經(jīng)濟(jì)走廊分布圖及互聯(lián)網(wǎng)普及率 23圖42.我國衛(wèi)星通信發(fā)展進(jìn)程 24圖43.中國衛(wèi)通主要衛(wèi)星 24圖44.天通衛(wèi)星發(fā)展歷程 25圖45.天通一號系統(tǒng)組成 25圖46.大唐天通手機(jī) 25圖47.華為Mate60Pro 25圖48.銀河航天批量低軌寬帶通信衛(wèi)星 27圖49.2023年7月衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)星發(fā)射場面 27圖50.“鴻雁”星座組成 27圖51.“鴻雁”星座首發(fā)星 27圖52.虹云”星座示意圖 28圖53.“虹云”星座首星“武”號發(fā)射升空 28圖54.Oneweb衛(wèi)星生產(chǎn)線 30圖55.Oneweb衛(wèi)星發(fā)射前準(zhǔn)備 30圖56.二院空間公司衛(wèi)星太陽翼安裝與性能測試工位 30圖57.二院空間公司衛(wèi)星質(zhì)量特性測試設(shè)備 30圖58.G60衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)基地啟動(dòng)儀式 31圖59.天津衛(wèi)星柔性制造中心 31圖60.SAMV71Q21RT耐輻射單片機(jī) 32圖61.LEOLVDSRD 400MbpsLVDS驅(qū)動(dòng)器接收器 33圖62.4M、8M和16M存儲(chǔ)器電路 34圖63.CSOI器件結(jié)構(gòu)示意圖 34圖64.空間飛行電子和計(jì)算機(jī)處理器發(fā)展過程 35圖65.商用貨架器件的優(yōu)勢 36圖66.雙機(jī)冷備份重組結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 36圖67.雙機(jī)熱備份重組結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 36圖68.三模表決冗余結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 37圖69.兩熱一冷冗余結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 37圖70.CFESat衛(wèi)星可重構(gòu)處理器原理圖 38圖71.東方紅海特COTS器件試驗(yàn)情況 39圖72.各國政府航天領(lǐng)域投資額(1990-2031) 40圖73.2022主要國家航天領(lǐng)域投資額 40圖74.2022航天器制造市場占比 41圖75.2022航天應(yīng)用市場占比 41圖76.全球發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量分布 41圖77.2021年世界航天器發(fā)射情況 41圖78.中國商業(yè)航天市場規(guī)模及預(yù)測 42圖79.移動(dòng)通信演化進(jìn)程 42圖80.“與融合的衛(wèi)星通信技術(shù)研究與原理驗(yàn)”項(xiàng)目概況 43圖81.5G與衛(wèi)星通信典型應(yīng)用場景 44圖82.ITU提出的衛(wèi)星與融合場景(混合多播) 44圖83.3GPP提出的網(wǎng)絡(luò)中非地面網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 44圖84.地面與非地面網(wǎng)絡(luò)一體化實(shí)現(xiàn)低時(shí)延長距離通信 45圖85.2022年世界衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入分布圖 46圖86.2022年不同類型衛(wèi)星產(chǎn)值規(guī)模 46圖87.衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組成 46圖88.衛(wèi)星平臺(tái)與載荷之間的成本占比 47圖89.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部分產(chǎn)業(yè)鏈公司 48圖90.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量估計(jì) 48表1:衛(wèi)星軌道分類及用途 7表2:衛(wèi)星用途分類 7表3:衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)展歷程 9表4:國際主要低軌通信衛(wèi)星計(jì)劃 13表5:Starlink第一階段發(fā)射計(jì)劃 15表6:星鏈衛(wèi)星進(jìn)化情況 16表7:國外主要低軌通信衛(wèi)星頻譜和數(shù)量統(tǒng)計(jì) 21表8:星鏈衛(wèi)星進(jìn)化情況 26表9:國內(nèi)推出的低軌衛(wèi)星計(jì)劃 26表10:國外不同衛(wèi)星星座成本對比 29表11:空間輻射效應(yīng) 31表12:常見的EDAC編碼方法 35表13:不同器件常用容錯(cuò)技術(shù)分類 37表14:低軌星載COTS器件容錯(cuò)總結(jié) 38表15:國內(nèi)外低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)造價(jià)比較 45表16:衛(wèi)星平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成 46衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)概述人造衛(wèi)星概述90%以上。(和高軌地球同O衛(wèi)星軌道高度500km~2000kmO衛(wèi)星軌道高度2000km~36000km,36000km。圖1.典型衛(wèi)星軌道示意圖資料來源:,不同軌道高度衛(wèi)星特點(diǎn)及主要用途如下表所示。表1:衛(wèi)星軌道分類及用途軌道類型特點(diǎn)軌道高度周期低軌衛(wèi)星(LEO)500~2000km1.5-2小時(shí)通信中軌衛(wèi)星主要是作陸地軌道類型特點(diǎn)軌道高度周期低軌衛(wèi)星(LEO)500~2000km1.5-2小時(shí)通信可以用作衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

2000~36000km 2-12小時(shí)高軌地球同步軌道衛(wèi)星(GEO)

36000km 24小時(shí)資料來源:《衛(wèi)星技術(shù)》,按照用途分,人造衛(wèi)星可以分為通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等多種類型。表2:衛(wèi)星用途分類通信衛(wèi)星遙感衛(wèi)星

衛(wèi)星類型 主要用途 典型衛(wèi)星類型 主要用途 典型代表

電系列MeteorM導(dǎo)航衛(wèi)星

位。

中國北斗、美國GPS、俄羅斯格洛納斯資料來源:《衛(wèi)星技術(shù)》,衛(wèi)星通信技術(shù)概述衛(wèi)星通信技術(shù)(Satellitecommunicationtechnology)2090圖2.衛(wèi)星通信特點(diǎn)資料來源:《衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)》,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)基本構(gòu)成IP衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)主要由空間段、用戶段、地面段、公用及專用網(wǎng)絡(luò)四部分等組成。在若干個(gè)軌道平面上布置多顆衛(wèi)星,由通信鏈路將多個(gè)軌道平面上的衛(wèi)星聯(lián)結(jié)起來。整個(gè)星座如同結(jié)構(gòu)上連成一體的大型平臺(tái),在地球表面形成蜂窩狀服務(wù)區(qū)域,服務(wù)區(qū)域內(nèi)用戶至少被一顆衛(wèi)星覆蓋,用戶可以隨時(shí)接入系統(tǒng)。低軌衛(wèi)星通信可以在用戶段直接與地面終端連接,也可以通過地面關(guān)口站與地面公共網(wǎng)絡(luò)連接。圖3.低軌衛(wèi)星星座示意圖 圖4.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成資料來源:SpaceX, 資料來源:《衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)》,低軌衛(wèi)星適合移動(dòng)通信,早期由于技術(shù)原因應(yīng)用受限低軌衛(wèi)星特點(diǎn)適合移動(dòng)通信受制于技術(shù)原因,早期低軌衛(wèi)星在通信領(lǐng)域應(yīng)用有限低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)也存在固有的缺點(diǎn),如需要衛(wèi)星數(shù)量較多,由此帶來地面控制、維護(hù)系統(tǒng)比較復(fù)雜,對通信系統(tǒng)而言,影響較大的問題是波束切換和星間切換。601963年開3型衛(wèi)星標(biāo)志著地球同步軌道通信衛(wèi)星時(shí)代的到來。上世紀(jì)90年代,盡管航天技術(shù)有了長足進(jìn)步,但低軌衛(wèi)星通信技術(shù)問題仍沒有得到完全解10.310^(-4)表3:衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)展歷程第三階段今)

與地面通融合展, Starlink、、、鴻、虹擴(kuò)展覆蓋圍

寬帶互聯(lián)網(wǎng)-高頻段階段內(nèi)容主要代表業(yè)務(wù)服務(wù)銥星(Iridium)、全球星階段內(nèi)容主要代表業(yè)務(wù)服務(wù)銥星(Iridium)、全球星第一階段(20世紀(jì)80與地面通信網(wǎng)絡(luò)正面交(Globalstar)、窄帶移動(dòng)通信-低頻年代-2000年)鋒,展開競爭泰利迪斯(Teledesic)、天橋系統(tǒng)(Skybridge)段(俗數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)服第二階段(2000年-作為地面通信的填隙和新銥星(Iridium)、全球星務(wù))2014年)備份(Globalstar)資料來源:賽迪顧問網(wǎng),銥星系統(tǒng)系統(tǒng)方案銥星系統(tǒng)是美國摩托羅拉公司提出的一種利用低軌道衛(wèi)星群實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星移動(dòng)通信的方案。77785km7個(gè)軌道平面上,通過微波鏈路形成全球連接網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)槠渑c銥原子的外層電子分布狀況有一定的類系統(tǒng)的競爭能666個(gè)圓形極地軌道,每條極地軌道上的衛(wèi)星仍為17651.2m2.3m386.2kg,5~8年。技術(shù)缺陷和成本過高導(dǎo)致破產(chǎn)50億美元,19906月首次公布,199012月向美國FCC19929FCC2.4kb/sGSM等系統(tǒng)終端相比,暴露出業(yè)務(wù)收費(fèi)高、有地區(qū)差異、手機(jī)價(jià)格高等問題,導(dǎo)致19982000年左右就宣告破產(chǎn)。圖5.銥星系統(tǒng)星座示意圖 圖6.銥星系統(tǒng)通訊鏈資料來源:Marsat, 資料來源:中新信通,新銥星公司銥星公司破產(chǎn)后,被新的銥星公司(IridiumSatelliteLLC)以2500萬美元收購,并于2001328,7820多個(gè)國家提供緊急救援、機(jī)要通信等服務(wù)力。銥星二代系統(tǒng)2007年提出銥星二代Next)計(jì)劃,銥星二代保持了與第一代同樣的66SpaceX75669顆軌道備用星,發(fā)射4.92Next移動(dòng)用戶的最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)NextIP寬帶網(wǎng)絡(luò)化和載荷能力的可擴(kuò)展、可升級,這些能力使得它能夠適應(yīng)未來空間信息應(yīng)用的復(fù)雜5G通訊時(shí)代的來臨,銥星二代系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸能力仍顯不足。圖7.銥星二代衛(wèi)星資料來源:IridiumSatelliteLLC,全球星系統(tǒng)系統(tǒng)初期建設(shè)全球星(Globalstar)LQSS(LoralQualcommService)19916月向美國聯(lián)邦通信委員會(huì)提出的低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)劃,全球星系統(tǒng)計(jì)199712~161998年發(fā)射其他的衛(wèi)星。全球星(Globalstar)系35外國旅行者,以及希望低成本擴(kuò)充通信的國家和政府通信網(wǎng)和專用網(wǎng)。按目前全球星(Globalstar)系統(tǒng)合作伙伴的分布情況來看,它可以為33個(gè)國家提供服務(wù)。系統(tǒng)升級換代20102201326624Globalstar-2700kg232.2kW1.7kW1414km52°。衛(wèi)星采用簡單、高效、可靠性強(qiáng)的“彎管式”轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)計(jì),提供的服務(wù)包括一鍵通與廣播、先進(jìn)的短報(bào)文能力SS、移動(dòng)視頻、OPS集成數(shù)據(jù)等。圖8.Globalstar衛(wèi)星示意圖 圖9.Globalstar覆蓋范圍資料來源:, 資料來源:,Globalstar-2Sat-FiSat-Fi路由器與衛(wèi)星相連形Sat-Fi830.5m。圖10.Globalstar早期地面終端 圖11.Globalstar手機(jī)和Sat-Fi資料來源:Globalstar官網(wǎng), 資料來源:Globalstar官網(wǎng),技術(shù)進(jìn)步使得基于低軌衛(wèi)星通信技術(shù)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)在網(wǎng)絡(luò)帶寬方面,受制于電子信息技術(shù)的局限,早期的銥星網(wǎng)絡(luò)只能支持語音及短信功能,無法滿足用戶常用的網(wǎng)頁瀏覽、視頻傳輸?shù)葘拵?yīng)用場景,但是隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步,衛(wèi)星的通信能力不斷提升,目前已經(jīng)有多種支持互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的高通量衛(wèi)星投入使用,使得通過衛(wèi)星搭建覆蓋全球、滿足用戶寬帶通信需求的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)。搶占近30Statista202372880%圖12.世界互聯(lián)網(wǎng)覆蓋率統(tǒng)計(jì)資料來源:Statista,2010brtyobl發(fā)起“3b3bthr3bon30億人,該計(jì)劃進(jìn)展遲公司。2015SpaceX10億SpaceX項(xiàng)目,計(jì)劃發(fā)射約12000顆衛(wèi)星組建低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)。2014648234882顆。2015SpcXStrnk1.2萬顆通信衛(wèi)星發(fā)射到2020年開始工作。2017FacebookTech10201943236表4:國際主要低軌通信衛(wèi)星計(jì)劃名稱衛(wèi)星數(shù)量制造商星重推出時(shí)間業(yè)務(wù)啟動(dòng)軌道高度頻段項(xiàng)目投資銥星66+9顆泰雷斯860kg20072017780kmL、Ka約50和ATK億美元截至2010O3b16+26顆泰雷斯700kg200820148000kmKa年融資12億美元約36LeoSat108顆泰雷斯1250kg201520221400kmKa億美元OneWeb648+234顆OneWeb150kg201520191200kmKa、Ku已融資34和空客億美元1110~132>100Starlink4425+7518顆SpaceX386kg201520245kmKa、Ku億美元三星4600顆三星-201520181500kmV波音2956顆波音-2016-1200kmV空客1000~124Telesat117顆以上和勞拉-20162021 8km KaKuiper3236顆亞馬遜-2019- 590~630k -m資料來源:騰訊網(wǎng),新浪網(wǎng),Bing,OneWeb基本情況nborduStts公司,創(chuàng)始人是格雷格·懷勒rgoryThneyr于2012年在英國倫敦創(chuàng)立了這家企業(yè),初步目標(biāo)是建設(shè)由數(shù)百顆衛(wèi)星組網(wǎng)的低時(shí)延低軌寬20146482348821200km左右。衛(wèi)星高速運(yùn)動(dòng),不同衛(wèi)星交替出現(xiàn)在上空,保障某區(qū)域的信號覆蓋。后期公司考慮增加衛(wèi)星數(shù)2000One202750Mbps速率的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。201616252019年2月,OneWeb首批6顆互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星成功升空。202032021202212星數(shù)量超過了450顆。OneWeb業(yè)務(wù)將主要以B2B為主,不會(huì)直接向家庭出售服務(wù)。該公司將尋求與電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商,以及任何其他向企業(yè)或家庭銷售互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的組織合作。圖13.Oneweb衛(wèi)星主要參數(shù) 圖14.Oneweb衛(wèi)星實(shí)物圖資料來源:Oneweb官網(wǎng), 資料來源:Oneweb官網(wǎng),與EutelsatStarlink財(cái)聯(lián)社報(bào)道,2023929宣布,兩家公司已經(jīng)完成了合并,成為了歐洲最大的衛(wèi)星公司,以更好地與馬斯克的星鏈項(xiàng)目(Starlink)展開競Group。新公司的總部和上市地點(diǎn)仍將設(shè)在巴黎。Eutelsat表示,新公司的收入預(yù)計(jì)能夠在中長期內(nèi)以兩位數(shù)的復(fù)合年均增長率增長,在202720202420307.258.75元。的高通量地球靜止軌道衛(wèi)星(GEO)的低軌道地球衛(wèi)星(LEO)EutelsatGroup首席執(zhí)行官EvaBerneke表示:“EutelsatGroup是全球衛(wèi)星通信領(lǐng)域唯一能夠提供無處不在的連接服務(wù)的GEO-LEO運(yùn)營商,實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)互通是一項(xiàng)重要而激動(dòng)人心的挑戰(zhàn)。我們可以滿足更廣泛的客戶需求,隨著我們繼續(xù)創(chuàng)新,開發(fā)未來幾代衛(wèi)星技術(shù),我們可以為客戶和股東創(chuàng)造巨大價(jià)值?!盨tarlink系統(tǒng)規(guī)模宏大的星鏈(Starlink)系統(tǒng)2015年,SpaceX1.22020Strnk)系統(tǒng)。20183SpaceX4425751820205向FCC3萬顆衛(wèi)星,F(xiàn)CC202212月決定,7500圖15.星鏈發(fā)射計(jì)劃資料來源:FCC,Satellitetoday,442516002825、、1275km和1325km442583表5:Starlink第一階段發(fā)射計(jì)劃參數(shù)初始階段最終階段(1600顆)(2825顆)軌道數(shù)量3232856每個(gè)軌道衛(wèi)星數(shù)量5050507575軌道1150km1110km1130km1275km1325km軌道傾角53°53.8°74°81°70°資料來源:ITU,SpaceX202523Gbps1009號發(fā)射。圖16.Starlink區(qū)域覆蓋示意圖 圖17.Starlink全球覆蓋示意圖資料來源:SpaceX, 資料來源:SpaceX,星鏈衛(wèi)星不斷改進(jìn),以適應(yīng)不同階段需求2018SpaceX20182月發(fā)射了Microsat、、等多種型號衛(wèi)星。目前,SpaceX公司正在研制星鏈V2.0衛(wèi)星,未來用于衛(wèi)星與地面手機(jī)用戶的直連。表6:星鏈衛(wèi)星進(jìn)化情況類型時(shí)間功能質(zhì)量Microsat試驗(yàn)星2018年2月主要用于方案驗(yàn)證及功能測試386公斤主要用于前期在軌試驗(yàn),裝有一個(gè)Ku波段天線、一個(gè)星鏈V0.92019年5月227公斤星鏈V1.02019年11月在星鏈V0.9基礎(chǔ)上增加了Ka波段天線260公斤星鏈V1.52021年6月在星鏈V1.0基礎(chǔ)上增加了星間激光鏈路傳輸功能295公斤星鏈mini 2023年類型時(shí)間功能質(zhì)量Microsat試驗(yàn)星2018年2月主要用于方案驗(yàn)證及功能測試386公斤主要用于前期在軌試驗(yàn),裝有一個(gè)Ku波段天線、一個(gè)星鏈V0.92019年5月227公斤星鏈V1.02019年11月在星鏈V0.9基礎(chǔ)上增加了Ka波段天線260公斤星鏈V1.52021年6月在星鏈V1.0基礎(chǔ)上增加了星間激光鏈路傳輸功能295公斤增加了E波段

約800公斤星鏈研制中 增加平方的中天線支持機(jī)直功能 --資料來源:,衛(wèi)星發(fā)射超數(shù)量突破4800顆2023715515批(G5-15)54顆星鏈530017~20Gbps2.1~2.5GB數(shù)據(jù)量。2023254822顆,其中2023年升空1156顆。圖18.“星鏈”衛(wèi)星在軌數(shù)量 圖19.“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射批次資料來源:ITU, 資料來源:ITU,星鏈已經(jīng)在多國投入運(yùn)營目前星鏈用戶需要使用地面接收天線接收星鏈衛(wèi)星信號,例如安裝在屋頂?shù)任恢?,同時(shí)也可以在汽車、船舶等移動(dòng)平臺(tái)上安裝。220Mbps25Mbps的上傳速25-50599為每月110美元。圖20.屋頂安裝的星鏈1代接收天線 圖21.用戶在特斯拉汽車上測試星鏈接收天線資料來源:shoshonenewspress, 資料來源:易車網(wǎng),540萬用戶。SpaceX表示,202214.5萬,202232532個(gè)國家提供服務(wù),并計(jì)劃在2023年將服務(wù)擴(kuò)展到亞洲、非洲和中東地區(qū)。圖22.星鏈覆蓋區(qū)域示意圖(截至2023年9月)資料來源:Starlink官網(wǎng),由星鏈拓展到星盾,開始進(jìn)入國家安全領(lǐng)域202212SpaceX1)地球觀測領(lǐng)域,星盾發(fā)射搭載多種傳感)通信領(lǐng)域,星盾通過星盾用戶3)托管有效負(fù)載,星盾開發(fā)衛(wèi)星數(shù)據(jù)總線以支持最苛刻的客戶有效載荷任務(wù)。在安全性方面,星鏈已經(jīng)提供了有效的端到端用戶數(shù)據(jù)加密。星盾使用額外的高等級加密技術(shù),能夠托管分類有效載荷并安全地處理數(shù)據(jù),滿足最苛刻的政府要求??蓴U(kuò)展性方面,星盾可擴(kuò)展的低地球軌道架構(gòu)提供了多種在軌資源的連接及拓展功能,而SpaceX經(jīng)過驗(yàn)證的火箭發(fā)射能力能夠?yàn)楹罄m(xù)航天器的發(fā)射提供有效手段。據(jù)CNBC報(bào)道,2023年9月,美國太空軍(U.S.SpaceForce)授予SpaceX一份價(jià)值7000萬美元的合同,其中包括提供商業(yè)合同中未包含的“獨(dú)特條款和條件”的星鏈互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),該產(chǎn)品線的服務(wù)是星盾(Starshield)項(xiàng)目的一部分,是已知的第1例星盾服務(wù)合同。圖23.星盾可擴(kuò)展性示意圖 圖24.星盾航天器示意圖資料來源:SpaceX官網(wǎng), 資料來源:SpaceX官網(wǎng),星鏈的手機(jī)直連功能已經(jīng)提上日程當(dāng)前星鏈系統(tǒng)尚不具備直連手機(jī)功能/受衛(wèi)星通信頻率、天線尺寸等因素限制,當(dāng)前星鏈系統(tǒng)只能支持體積較大的地面接收終端設(shè)備,無法支持手機(jī)與衛(wèi)星直連。圖25.星鏈地面接收裝置 圖26.星鏈系統(tǒng)拓?fù)鋱D資料來源:Starlink官網(wǎng), 資料來源:Starlink官網(wǎng),2.0版本,未來將支持手機(jī)直連202310Strnkrctto手機(jī),無需更改硬件、固件或特殊應(yīng)用程序,即可通過星鏈衛(wèi)星發(fā)送文本、語音和數(shù)據(jù)。此計(jì)SpaceX2024年實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送,2025年實(shí)現(xiàn)語音通話和上網(wǎng)tIT(物聯(lián)網(wǎng)。圖27.Starlink手機(jī)直連示意圖 圖28.Starlink手機(jī)直連功能示意圖資料來源:Starlink網(wǎng)站, 資料來源:Starlin網(wǎng)站,在本方案中-obeSpcX公司則通過攜帶巨大天線的星鏈2.0衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)與地面普通手機(jī)的互聯(lián)。7(Starship)衛(wèi)星,但需要對衛(wèi)星外形進(jìn)行修改,以適應(yīng)其整流罩。25PCS頻譜(mid-bandPCSspectrum)PCS2-4未來,衛(wèi)星與手機(jī)的直連服務(wù)將可以覆蓋任何客戶可以看到天空的地方,這意味著即使離開地面基站覆蓋范圍,也可以收發(fā)短信并最終實(shí)現(xiàn)手機(jī)通話2023822版的4版增加了更多強(qiáng)大的相E800公4.130版衛(wèi)星的4版的總表面積將在星版基礎(chǔ)上再翻一倍。圖29.星鏈V1.0衛(wèi)星 圖30.星鏈V2mini衛(wèi)星資料來源:SpaceX網(wǎng)站, 資料來源:Spaceexplored網(wǎng)站,星鏈依托SWARM微小衛(wèi)星進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域20218SpaceXSwarmSpaceX不僅將獲得的FCC的衛(wèi)星和地面站許可證。Swarm太空中最小的商業(yè)運(yùn)營衛(wèi)星xx2.8400圖衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)宣傳標(biāo)志 圖32.SWARM衛(wèi)星實(shí)物資料來源:SpaceX網(wǎng)站, 資料來源:SpaceX網(wǎng)站,不同的是,Swarm的目標(biāo)不是為游戲、媒體流和瀏覽提供高速通信服務(wù),相反,該網(wǎng)絡(luò)旨在用于物聯(lián)網(wǎng)IoT,有可能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、海事、能源和其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)流量需求較小的設(shè)備。例如,分布在農(nóng)場周圍的遠(yuǎn)程傳感器可以傳回關(guān)于當(dāng)?shù)亟涤旰屯寥罓顩r的更新信息;部署在海上的傳感器可能有助于形成天氣預(yù)報(bào)。SwarmSwarm5美元。圖衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 圖34.SWARM物聯(lián)網(wǎng)示意圖資料來源:Swarm網(wǎng)站, 資料來源:Swarm網(wǎng)站,世界各國軌道頻譜資源競爭激烈軌道和頻譜是通信衛(wèi)星能夠正常運(yùn)行的先決條件,單顆低軌衛(wèi)星覆蓋范圍小,必須增加數(shù)量SpaceXFacebookSpaceX42000國外已經(jīng)公布的低軌通信衛(wèi)星方案中,衛(wèi)星總數(shù)量約為顆,衛(wèi)星軌道高度主要集中在500~1500km和V頻譜在國際電信聯(lián)盟的有效占有時(shí)間有限,不如期發(fā)射衛(wèi)星會(huì)導(dǎo)致原有軌道和頻譜失效,因此,預(yù)計(jì)下一階段各家公司將搶先發(fā)射衛(wèi)星,以實(shí)際占有軌道和頻譜,軌道和頻譜的爭奪將愈演愈烈。表7:國外主要低軌通信衛(wèi)星頻譜和數(shù)量統(tǒng)計(jì)頻段星座名稱該頻段衛(wèi)星數(shù)量總數(shù)量銥星二代約30顆LeoSat100顆OneWeb約648KaStarlink約12000約16158顆O3b27Telesat約117Kuiper約3236OneWeb約234Ku Starlink 7518

約7753顆波音 2956V三星 4600

約7556顆資料來源:公司官網(wǎng),騰訊網(wǎng)、Bing,,邊際成本低,適合基礎(chǔ)設(shè)施薄弱地區(qū)實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋傳統(tǒng)的地面蜂窩移動(dòng)通信(CellularMobileCommunication)是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式,在終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過無線通道連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶在活動(dòng)中可相互通信。其主要特征是終端的移動(dòng)性,并具有越區(qū)切換和跨本地網(wǎng)自動(dòng)漫游功能。單個(gè)蜂窩通信基站覆蓋面積小,在密集城區(qū)的4G基站,覆蓋半徑一般只有幾百米,因此為了實(shí)現(xiàn)廣泛覆蓋,需要建設(shè)多個(gè)通信基站。大量的基站聯(lián)合起來,再加上其他的一些傳輸,控制節(jié)點(diǎn),就組成了一張蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)。圖35.地面通信基站層級圖 圖36.蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)示意圖資料來源:, 資料來源:CSDN,20221083萬5G231.25G88.74G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)期,移動(dòng)通信固定資產(chǎn)投入超萬億元人民幣。由于地面通信基站需要電源、光纖網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施的配套,因此在一些偏遠(yuǎn)山區(qū)、沙漠、海島等區(qū)域建設(shè)地面通信基站需要更多的資金投入,并且由于這些區(qū)域用戶數(shù)量較少,投入產(chǎn)出比亦較低,因此,利用地面通信基站難以實(shí)現(xiàn)通信服務(wù)的無死角全覆蓋。圖38.2019-2030年我國移動(dòng)通信固定資產(chǎn)投資規(guī)模走勢及圖37.我國地面移動(dòng)通信基站數(shù)量統(tǒng)計(jì)

未來預(yù)測(單位:億元) 資料來源:工信部《通信業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》, 資料來源:工信部《通信業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,安信證券研究中心550km64萬平方公里土地面積,比地面通信基站的覆蓋范圍大數(shù)個(gè)數(shù)量級,并且,利用星間通信等措施,可以實(shí)現(xiàn)多顆衛(wèi)星之間的通信,從而在太空中構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。再結(jié)合地面站,就可以實(shí)現(xiàn)太空網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的融合,從而實(shí)現(xiàn)多維度的網(wǎng)絡(luò)通信,做到真正意義上的全球無死角覆蓋。從邊際成本上來看,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)由于其覆蓋面積廣,在拓展新區(qū)域用戶時(shí),不需要建設(shè)大量衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用初期將主要彌補(bǔ)地面通信的盲區(qū),如海洋、高山、荒漠等區(qū)域,后期隨著圖39.星鏈衛(wèi)星覆蓋區(qū)域示意圖 圖40.通信衛(wèi)星終端接入示意圖資料來源:SpaceX網(wǎng)站, 資料來源:,Statista70%90%以上互聯(lián)網(wǎng)普及率仍有較大差距,未來互聯(lián)網(wǎng)需求空間廣闊?;ヂ?lián)網(wǎng)覆蓋率低的區(qū)域通常也是通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為落后或地廣人稀的地區(qū),如果使用傳統(tǒng)通信手段覆蓋欠發(fā)達(dá)地區(qū)或者無人區(qū),需要建設(shè)大量的通信網(wǎng)絡(luò)、電力網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施,投資較大,如果使用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行覆蓋,則會(huì)省去大量地面光纜、電力系統(tǒng)等配套基礎(chǔ)設(shè)施投入,成本更具優(yōu)勢。圖41.一帶一路經(jīng)濟(jì)走廊分布圖及互聯(lián)網(wǎng)普及率資料來源:溯源庫網(wǎng)站,中國力量加入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)競爭陣營我國現(xiàn)有衛(wèi)星通信以廣播通信為主,衛(wèi)星移動(dòng)通信客戶逐步增漲我國目前的衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有衛(wèi)星廣播通信、衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信三種類型。在衛(wèi)星廣播通信領(lǐng)域,在衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,2017a1620Gbps入,不能面向個(gè)人移動(dòng)用戶。在衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域,1.2Kbps圖42.我國衛(wèi)星通信發(fā)展進(jìn)程資料來源:智研咨詢,圖43.中國衛(wèi)通主要衛(wèi)星資料來源:中國衛(wèi)通官網(wǎng),天通一號衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)通信天通一號衛(wèi)星系統(tǒng)由航天五院研制,20168601星成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了我S202012日、202112002、03星相繼發(fā)射升空。天通一號是我國首個(gè)移動(dòng)通信衛(wèi)星星座,填補(bǔ)了國家商用衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)空白,該系統(tǒng)是我國空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶終端組成,空間段目前由3顆地球同步軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星組成。組網(wǎng)運(yùn)行后,天通一號實(shí)現(xiàn)亞太地區(qū)全覆蓋,提升了國家應(yīng)急通信保障能力,也擴(kuò)展了我國國土及周邊海域各類手持和小型移動(dòng)終端語音與數(shù)據(jù)通信覆蓋面,能夠滿足更多用戶多樣化通信需求,提供全天候、全天時(shí)、穩(wěn)定可靠的話音、短消息和數(shù)據(jù)等移動(dòng)通信服務(wù)。1740用戶,在衛(wèi)星服務(wù)區(qū)內(nèi)使用天通衛(wèi)星手機(jī)或終端就能進(jìn)行語音、短信、數(shù)據(jù)通信及位置服務(wù)。圖44.天通衛(wèi)星發(fā)展歷程 圖45.天通一號系統(tǒng)組成資料來源:新京報(bào), 資料來源:新京報(bào),20182023860Pro手機(jī),通過技術(shù)改進(jìn),成功將衛(wèi)星通信器件小型化,成為全球首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機(jī),從而使得衛(wèi)星通話手機(jī)進(jìn)入大眾電信消費(fèi)領(lǐng)域。圖46.大唐天通手機(jī) 圖47.華為Mate60Pro資料來源:明圖科技官網(wǎng), 資料來源:華為官網(wǎng),S2170-2200MHz,發(fā)射頻率1980-2010MHzTDD-LTE38、39、40三個(gè)頻2570-2620MHz1880-1920MHz頻段與地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)頻段接近,從而為手機(jī)直連衛(wèi)星提供了技術(shù)基礎(chǔ),未來隨著天通衛(wèi)星通信器件的普及,衛(wèi)星通信功能有望在更多的大眾智能手機(jī)上得到應(yīng)用。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提上日程201612月的《十三五國家信息化規(guī)劃》中明確提及“通過移動(dòng)蜂窩、光纖、低軌衛(wèi)202045G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、新能源充電樁并行。2021428日,經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),組建中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司,列入國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)履行出資人職責(zé)的企業(yè)名單。據(jù)新華社報(bào)道,202379日,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丙運(yùn)載火箭,成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,從而標(biāo)志著我國在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域邁出了重要一步。2023108日,工信部信息通信管理局發(fā)布《關(guān)于創(chuàng)新信息通信行業(yè)管理優(yōu)化營商(征求意見稿行出資人職責(zé)的企業(yè)名單。新能源充電樁并行。表8:星鏈衛(wèi)星進(jìn)化情況行出資人職責(zé)的企業(yè)名單。新能源充電樁并行。時(shí)間 內(nèi)容2016年12月啟動(dòng)了各自的低軌通信項(xiàng)目“鴻雁”和“虹云”星座計(jì)劃。2018122020年4月 國家發(fā)改將“星互網(wǎng)”入“基礎(chǔ)施”單,與、人工能、工互聯(lián)、2021年4月 經(jīng)國務(wù)院準(zhǔn),建中衛(wèi)星絡(luò)集有限司,入國院國資產(chǎn)監(jiān)管理員會(huì)履20222022362023720237我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空。步驟、分階段推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)準(zhǔn)入制度改革,不斷拓寬民營企業(yè)參與電信業(yè)務(wù)經(jīng)營的(步驟、分階段推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)準(zhǔn)入制度改革,不斷拓寬民營企業(yè)參與電信業(yè)務(wù)經(jīng)營的2023年10月資料來源:騰訊網(wǎng),新浪網(wǎng),在民間投資方面,據(jù)《華爾街日報(bào)》報(bào)道,201880家太空技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)投AIDG1%。公司 公司 名稱 衛(wèi)星數(shù)量 項(xiàng)目進(jìn)展 項(xiàng)目投資航天科技 鴻雁 300顆 2018年12月發(fā)射首顆驗(yàn)星2018年12月發(fā)射首顆實(shí)

首期約200億元航天科工 虹云 156航天科工 行云 80顆

驗(yàn)星 估計(jì)約100億元銀河航天->1000顆 公司估值35億元九天微星-800顆星網(wǎng)宇達(dá)30顆和德宇航天行者60顆信威集團(tuán)靈巧通信32顆國電高科天啟36顆歐科微翔云40余顆聯(lián)和投資G601296顆資料來源:騰訊網(wǎng),新浪網(wǎng),Bing,圖48.銀河航天批量低軌寬帶通信衛(wèi)星 圖49.2023年7月衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)星發(fā)射場面資料來源:銀河航天官網(wǎng), 資料來源:新華社,“鴻雁”星座方案組成300200項(xiàng)目創(chuàng)新運(yùn)營高效的商業(yè)模式,聚集全社會(huì)資源,打造覆蓋芯片、終端、系統(tǒng)集成、運(yùn)營服務(wù)及人才培養(yǎng)等環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條,創(chuàng)新衛(wèi)星及運(yùn)載火箭規(guī)?;兄颇J胶土鞒?,培育新經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),將帶動(dòng)上下游超千億元產(chǎn)值規(guī)模。圖50.“鴻雁”星座組成 圖51.“鴻雁”星座首發(fā)星資料來源:公司官網(wǎng), 資料來源:公司官網(wǎng),首發(fā)星成功入軌1229“鴻雁”星座還有一個(gè)重要應(yīng)用就是提供航空數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),可支持飛機(jī)前艙的安全通信業(yè)務(wù),為航空器追蹤及應(yīng)急處理提供可靠的通信保障,同時(shí)支持后艙寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。中國航天科技集團(tuán)目前已與中國民航局簽訂合作協(xié)議,共同開展“鴻雁”星座系統(tǒng)空管應(yīng)用研究及機(jī)載寬帶通信服務(wù)合作?!昂缭啤毙亲桨附M成(1561000km的軌道上組網(wǎng)運(yùn)行,以天基互聯(lián)網(wǎng)接入能力為基礎(chǔ),融合低軌導(dǎo)航增強(qiáng)、多樣化遙感,實(shí)現(xiàn)通、導(dǎo)、遙的信息一體化,構(gòu)建一個(gè)星載寬帶全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無差別的全球覆蓋。首顆技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星“武漢”號順利發(fā)射20181222年左右整個(gè)星座衛(wèi)星的批量生產(chǎn),為“虹云”工程后續(xù)星座組網(wǎng)建設(shè)奠定基礎(chǔ)?!昂缭啤惫こ淌仔鞘状螌⒑撩撞ㄏ嗫仃嚰夹g(shù)應(yīng)用于低軌寬帶通信衛(wèi)星,能夠利用動(dòng)態(tài)波束實(shí)3(IS/S-S-S圖52.虹云”星座示意圖 圖53.“虹云”星座首星“武漢”號發(fā)射升空資料來源:騰訊網(wǎng), 資料來源:新浪網(wǎng),早期衛(wèi)星成本高昂,限制衛(wèi)星星座大規(guī)模建設(shè)1997-1999三年間,銥星Irdum、全球星obstr)和軌道通信rbcomm)等衛(wèi)星移動(dòng)通66502007年,銥星公司啟動(dòng)了銥星2代(IridiumNEXT)星座用來替換原有銥星,銥星2代仍然663060%也采取100萬美元/5000萬美元/960顆/SpaceX格溫衛(wèi)星制造5015004.2萬210105億美元。時(shí)間 時(shí)間 星座計(jì)劃 單星制造 單星發(fā)射 單箭運(yùn)載能顆 單星重量/kg成本 成本1998年銥星一代5139萬美元76702017年銥星二代3750萬美元10(獵鷹9號)8602000年全球星一代3700萬美元64502010年 全球星二代 1700萬美 /6-87002019年 OneWeb 50-100萬 /36(聯(lián)盟火箭)1252019年 StarLink 50-100萬 /60(獵鷹9號)227元美元美元資料來源:立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng),通過批量化生產(chǎn)降低衛(wèi)星成本14002600多顆。相比之下,星鏈計(jì)劃發(fā)射的通信衛(wèi)星數(shù)量將超過人類已發(fā)射衛(wèi)星總數(shù)。由于以往衛(wèi)星批次數(shù)量少,因此難以大規(guī)模批量制造,隨著低軌衛(wèi)星星座中衛(wèi)星數(shù)量的大幅增加,為批次建造衛(wèi)星提供了前提,從而能夠通過批量化制造來降低單星成本。早期,OneWeb引入了汽車制造的概念,將衛(wèi)星各系統(tǒng)模組化,在生產(chǎn)線大量使用自動(dòng)化設(shè)備。在此模式下,OneWeb的“衛(wèi)星工廠”每周能生產(chǎn)16顆衛(wèi)星,年產(chǎn)量達(dá)到648顆衛(wèi)星。批量化生產(chǎn)可以降低衛(wèi)星的生產(chǎn)成本,2015年時(shí)設(shè)定的目標(biāo)是使每顆通信衛(wèi)星的造價(jià)降低至50萬美元。圖54.Oneweb衛(wèi)星生產(chǎn)線 圖55.Oneweb衛(wèi)星發(fā)射前準(zhǔn)備資料來源:Bing, 資料來源:Bing,在國內(nèi),小型衛(wèi)星的制造商同樣采取“流水線”式的制造模式來降低衛(wèi)星成本。202112660星鏈”產(chǎn)業(yè)基地啟航儀式在上海舉行。該項(xiàng)目由12020顆/35%20231500產(chǎn)業(yè)集群,形成規(guī)模超200億的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用生態(tài)。2021140%240顆以上小衛(wèi)星的設(shè)計(jì)產(chǎn)能目標(biāo)。圖56.二院空間公司衛(wèi)星太陽翼安裝與性能測試工位 圖57.二院空間公司衛(wèi)星質(zhì)量特性測試設(shè)備資料來源:澎湃網(wǎng), 資料來源:澎湃網(wǎng),2002019年啟動(dòng)建設(shè),主要目的是適應(yīng)國內(nèi)衛(wèi)星星座建設(shè)項(xiàng)目蓬勃發(fā)展的需求。圖58.G60衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)基地啟動(dòng)儀式 圖59.天津衛(wèi)星柔性制造中心資料來源:澎湃網(wǎng), 資料來源:中國空間技術(shù)研究院官網(wǎng),抗輻照加固器件成本較高,制約衛(wèi)星成本太空環(huán)境對電子器件的影響運(yùn)行在太空中的航天器由于沒有地球大氣層的保護(hù),將會(huì)受到更多空間粒子的輻照,如重粒子、質(zhì)子、α粒子、中子等,航天器中的電子設(shè)備受輻照影響容易出現(xiàn)性能下降甚至失效的情況。TID(TotalDose),另一類是單粒子效應(yīng)Effect)SEU(Single-故障類型 定義EventUpset)和單粒子閉鎖SEL(Single-EvcntLatchup)故障類型 定義輻射總劑量TID 電子器件在輻射環(huán)境下的一組特性,指器件在發(fā)生重大改變(永久故障)前所能受的總吸收能量級。它的單位為Rad,即存積在一克硅中的能量。單粒子翻轉(zhuǎn)SEU(Single-EventUpset):引起電路中的觸發(fā)器和存儲(chǔ)單元的翻轉(zhuǎn),出現(xiàn)了邏輯錯(cuò)誤、存儲(chǔ)器錯(cuò)誤或丟失同步信號等。SEU常被視為軟錯(cuò)誤(softerror)。單粒子效應(yīng)SEE

單粒子閉鎖SEL(Single-EvcntLatchup):輻射環(huán)境下造成的門擊、燒毀或閉鎖(1atchup),表現(xiàn)為CMOS電路短路、閉鎖熱應(yīng)力過載等。SEL常被視為硬錯(cuò)誤(harderror)。資料來源:《宇航抗輻照加固集成電路技術(shù)發(fā)展與思考》,抗輻照加固技術(shù)綜述抗輻照加固技術(shù)可分為兩大類:工藝加固(RadiationHardenByProcess,RHBP)和設(shè)計(jì)加固(dtonrdnysgn,D工藝加固是通過構(gòu)建特殊的工藝線來實(shí)現(xiàn)抗輻照加固。在半導(dǎo)體襯底材料方面,通常的作法是將半導(dǎo)體硅襯底替換為硅絕緣體襯底(絕緣體上硅,SOI)或藍(lán)寶石襯底(藍(lán)寶石上硅,SS工藝加固存在以下兩個(gè)問題:一是目前生產(chǎn)工藝線廠商少、工藝線產(chǎn)量小,進(jìn)而成本很高,不具備廣泛的適用性;二是因?yàn)閷S霉に嚲€具有抗輻照能力,工藝線流程更加復(fù)雜,導(dǎo)致電路在性能上不及通用工藝線。設(shè)計(jì)加固對器件工藝沒有特殊要求,主要通過優(yōu)化電路和系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行加固來提高集成電路可靠性。因而,設(shè)計(jì)加固是目前國內(nèi)外集成電路進(jìn)行抗輻照加固的主流技術(shù)。常見的電路抗輻照工藝加固案例微芯科技耐輻射單片機(jī)crochpchnoogyInc美國微芯科技公司2019?耐輻射單片機(jī)和抗輻照單片機(jī),將商用現(xiàn)貨SAMRH71抗輻照單片機(jī),采用了廣泛使用的rm?ortx?-7片上系統(tǒng)So,有助于提升空間系統(tǒng)的集成度,在COTS耐輻射單片機(jī)可重COTSCOTS30r(STI圖60.SAMV71Q21RT耐輻射單片機(jī)資料來源:微芯科技網(wǎng)站,意法半導(dǎo)體耐輻射系列芯片與發(fā)射到地球靜止軌道的高軌道衛(wèi)星相比,低軌道衛(wèi)星受到的大氣保護(hù)更多,受輻射程度更低。此外,低軌道衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命較短。雖然低軌道衛(wèi)星對電子元件的性能和質(zhì)量保證要求與傳統(tǒng)衛(wèi)星相近,但抗輻照能力要求較低。從歷史上看,航天用元器件一直被安裝在密封的陶認(rèn)證和生產(chǎn)流程測試,導(dǎo)致這些通常小批量生產(chǎn)的元器件成本相對較高。意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)20223抗輻照加固塑料封裝元器件可以直接用于航天器,在產(chǎn)品認(rèn)證和制圖400Mbps驅(qū)動(dòng)器接收器資料來源:意法半導(dǎo)體網(wǎng)站,國內(nèi)抗輻照芯片在國內(nèi),北京微電子技術(shù)研究所和中科院微電子所都開發(fā)了抗輻照芯片產(chǎn)品。IP65nmIP等多款產(chǎn)品和技術(shù)已經(jīng)為全球多家宇航公司提供了產(chǎn)品與技術(shù)服務(wù)。SOISOISOI中的埋氧層為電抗總劑量300krad(Si)0.18μm0.35μmSOI關(guān)SOI完整工藝流程。圖62.4M、8M和16MSRAM存儲(chǔ)器電路資料來源:中科院微電子所,SOISOI2022成套9Mrad(Si)、單粒子閂99.8MeV*cm2/mg存儲(chǔ)器水平,已在相關(guān)型號中開展應(yīng)用和搭載驗(yàn)證。圖63.CSOI器件結(jié)構(gòu)示意圖資料來源:中科院微電子所,抗輻照設(shè)計(jì)加固方法(ErrorDetection是一種用于檢測和糾正數(shù)據(jù)傳輸(技術(shù)來對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和檢測。技術(shù)通過在數(shù)據(jù)中添加冗余位來是實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤檢測和糾正。例如,向存儲(chǔ)器中寫入數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元中,在計(jì)結(jié)果進(jìn)行對比,從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是編碼方式有海明碼、碼、碼等。、雷達(dá)、通信設(shè)備等領(lǐng)域,電磁環(huán)境復(fù)雜,為了保證其存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)和程序代碼的完整性和可靠性,EDAC技術(shù)也會(huì)增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和復(fù)雜度,在實(shí)際使用中需要進(jìn)行權(quán)衡和選擇。EDACEDAC編碼 檢錯(cuò)糾錯(cuò)能力奇偶碼 檢測單個(gè)誤位循環(huán)冗余碼 檢測給定據(jù)結(jié)中所錯(cuò)誤海明碼 糾正單個(gè)誤位檢查位錯(cuò)誤RS碼 檢測和糾連續(xù)多位誤卷積編碼 檢測和糾多位誤資料來源:《系統(tǒng)邏輯級抗輻照加固技術(shù)綜述》,采用商用貨架器件并結(jié)合系統(tǒng)冗余技術(shù)有望降低衛(wèi)星成本采用商用貨架器件(COTS)降低裝備成本商業(yè)貨架器件(Commercial-off-the-shelf,COTS),是指在市場上銷售的產(chǎn)品,并在制造商的產(chǎn)品目錄中以確定的價(jià)格出現(xiàn),而且可直接從制造商或通過制造商的銷售網(wǎng)供應(yīng)給任何公司或個(gè)人使用。COTS器件有標(biāo)準(zhǔn)的件號和描述其機(jī)械、電氣和環(huán)境性質(zhì)與極限的技術(shù)規(guī)范。COTS產(chǎn)品可分成消費(fèi)品/工業(yè)用、軍用和航天用等類。70以航天領(lǐng)域?yàn)槔臻g飛行器普遍使用專用的抗輻照加固處理器,雖然經(jīng)過多年研發(fā),但通2021554545nm抗輻照加SOI工藝,但是總體性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于商用處理器。圖64.空間飛行電子和計(jì)算機(jī)處理器發(fā)展過程資料來源:《宇航抗輻照加固集成電路技術(shù)發(fā)展與思考》,在軍工、航天等領(lǐng)域?qū)S眯酒浜蟮木置妫仁狗绖?wù)工業(yè)考慮采用商業(yè)技術(shù)的電子部件。美1994年制訂政策,鼓勵(lì)采用最好的商業(yè)部件,以便在軍用設(shè)備中早日使用經(jīng)濟(jì)商用貨架器件的優(yōu)勢COTS器件一般采用價(jià)格比較低的材料和工COTS產(chǎn)品出貨量大,COTS器件一般采用價(jià)格比較低的材料和工COTS產(chǎn)品出貨量大,采購價(jià)格低COTS器件技術(shù)迭代快,符合“摩爾定律”定義的速度。在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),很容易找的符合尺寸、重量和功耗要求的產(chǎn)品。性能優(yōu)越由于COTS器件應(yīng)用廣悉這些器件的設(shè)計(jì)人才。資源廣泛資料來源:《宇航抗輻照加固集成電路技術(shù)發(fā)展與思考》,近年來,由于商業(yè)需求在航天領(lǐng)域的不斷發(fā)展,商業(yè)載荷需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增加。傳統(tǒng)的以科技載荷為需求的3~5年的載荷研制周期不能滿足商業(yè)航天的業(yè)務(wù)需求,而且航天級器件一般因?yàn)楣┴浿芷陂L,價(jià)格昂貴而且性能往往落后于地面上的同級別器件的原因,所以采用高性能商業(yè)級現(xiàn)貨器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)航天級器件作為商業(yè)航天公司在成本控制領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)方向。采用系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)可靠性采用工藝加固的芯片可以提高其抗輻照能力,但是成本高昂。采用設(shè)計(jì)加固可以一定程度提為此,可以使用商用器件降低直接成本,再采用系統(tǒng)冗余技術(shù),通過增加器件數(shù)量并采用一些系統(tǒng)容錯(cuò)設(shè)計(jì)方法,從而提高系統(tǒng)可靠性。常用的系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)方法主要有雙機(jī)冷備份、雙機(jī)熱備份、三模冗余重組、兩熱一冷冗余設(shè)計(jì)等。雙機(jī)冷備份結(jié)構(gòu)66當(dāng)備份節(jié)點(diǎn)也發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)失效。圖66.雙機(jī)冷備份重組結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 圖67.雙機(jī)熱備份重組結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D研究中心

研究中心雙機(jī)熱備份結(jié)構(gòu)雙機(jī)熱備份重構(gòu)設(shè)計(jì)原理如圖67所示,采用的雙機(jī)熱備份,熱備份與冷備份不同在于正常情況下,計(jì)算單元內(nèi)的備節(jié)點(diǎn)也有可能發(fā)生故障。雙機(jī)熱備份在仲裁切換模塊正常,主節(jié)點(diǎn)正常工作時(shí),計(jì)算單元工作正常;當(dāng)備份節(jié)點(diǎn)也發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)失效。三模冗余重組結(jié)構(gòu)FPGA68所示,采用的三3122圖68.三模表決冗余結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 圖69.兩熱一冷冗余結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D研究中心

研究中心兩熱一冷冗余結(jié)構(gòu)69不同類型器件的容錯(cuò)技術(shù)總結(jié)COTS13COTS器件的容錯(cuò)技術(shù)。根據(jù)常用的COTS器FPGADSPCPU容錯(cuò)技術(shù)。器件類型 器件類型 解決方法存儲(chǔ)器容錯(cuò)技術(shù)SRAM型FPGA容錯(cuò)技術(shù)DSP、CPU錯(cuò)技術(shù)

片內(nèi)存儲(chǔ)器容錯(cuò):改變存儲(chǔ)單元的電路結(jié)構(gòu),使其抗單粒子效應(yīng)的能力增強(qiáng),如改變存儲(chǔ)單元的電路結(jié)構(gòu),使其抗單粒子效應(yīng)的能力增強(qiáng),由于需要重新設(shè)計(jì)芯片,從而不能直接采用商用COTS器件。片外存儲(chǔ)器容錯(cuò):片外存儲(chǔ)器主要分為程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,程序存儲(chǔ)器通常采用宇航級器件。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以采用COTS器件,其容錯(cuò)技術(shù)主要為硬件三模冗余和EDAC編碼周期檢測FPGAFPGA配置信息回讀檢測、FPGA時(shí)間三模冗余技術(shù)、FPGA重配置技術(shù)軟件進(jìn)程監(jiān)控、看門狗檢測、時(shí)間三模冗余技術(shù)。資料來源:《空間站環(huán)境COTS器件容錯(cuò)技術(shù)綜述》,航天領(lǐng)域商用器件應(yīng)用案例COTS器件容錯(cuò)技術(shù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,COTS器件得到了更為廣泛的應(yīng)用。因?yàn)樯虡I(yè)衛(wèi)星一般發(fā)射數(shù)量較多,且以小衛(wèi)星為主,因此商業(yè)衛(wèi)星公司COTSCOTS器件在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)中的廣泛使用。從上世紀(jì)90年代起,美國開始大力推進(jìn)COTS器件在空間工程中的應(yīng)用,美國國家航天局提出新千年研究計(jì)劃,將商用器件的衛(wèi)星應(yīng)用作為一個(gè)重點(diǎn)課題,此外還推出一系列研究計(jì)劃,對市面上多種商業(yè)器件進(jìn)行抗輻照驗(yàn)證研究工作,同時(shí)美國也發(fā)射了多顆衛(wèi)COTS衛(wèi)星、衛(wèi)星等。美國2007年發(fā)射的低軌試驗(yàn)衛(wèi)星(560km)。通過此衛(wèi)星,基于FPGA采用LET為125/mg/cm2,TID100K)FPGA主要受單粒子效應(yīng)的影響,其容圖70.CFESat衛(wèi)星可重構(gòu)處理器原理圖資料來源:《On-orbitflightresultsfromthereconfigurablecibolaflightexperimentsatellite》,國外在多顆低軌衛(wèi)星上開展了COTS器件的容錯(cuò)技術(shù)試驗(yàn),積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)其他低軌衛(wèi)星的COTS器件應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)試驗(yàn)情況如下圖所示。表14:低軌星載COTS器件容錯(cuò)總結(jié)星

2002年 數(shù)據(jù)/程序儲(chǔ)SRAMCOTS64Mb

程序存儲(chǔ)器:TMR+Hamming糾錯(cuò)碼;平臺(tái) 發(fā)射時(shí)間 COTS平臺(tái) 發(fā)射時(shí)間 COTS器件型 容錯(cuò)技術(shù) 在軌測試結(jié)果

SEU:3.67*10^(-7)SEU/bit/daySEU主要為bit錯(cuò)誤,2試衛(wèi)星 2002

DRAM 存儲(chǔ)器采用FPGA

bit和3bit錯(cuò)誤也有發(fā)生,錯(cuò)誤位連續(xù)衛(wèi)星

2006年 型DSP,

態(tài),回讀檢測技術(shù);FPGA余技術(shù);

星載系統(tǒng)運(yùn)行正常美國試 2007年 型驗(yàn)衛(wèi)星

程序存儲(chǔ)器采用三模冗余和ECC糾錯(cuò)碼FPGA回讀檢測技術(shù):Half-Latch消除技術(shù);三模冗余TMR技術(shù)加固方法:

系統(tǒng)平均每天發(fā)生2.4SEU南非Sumbandilasat衛(wèi)星

2009年

SRAM,

碼,Latch-up防護(hù);處理器加固方法:軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)程監(jiān)控,看門狗檢測,存儲(chǔ)器讀寫保護(hù)

20099年71.04次資料來源:《空間站環(huán)境COTS器件容錯(cuò)技術(shù)綜述》,COTS2015年和2016COTSCOTS器件應(yīng)用的產(chǎn)品保障方法,COTSPC104COTS器件進(jìn)行了空間試驗(yàn)驗(yàn)COTS器件如下圖所示。圖71.東方紅海特COTS器件試驗(yàn)情況資料來源:《基于COTS的高性價(jià)比微小衛(wèi)星研制管理模式研究》,全球航天產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展Euroconsult20212020-2021年政府太空預(yù)算產(chǎn)生負(fù)面影響。550(54%2022480(46%Euroconsult2031年國防航天項(xiàng)目開支有望與民用航天項(xiàng)目開支持平。圖72.各國政府航天領(lǐng)域投資額(1990-2031)資料來源:Euroconsult,62049億、42億、34億美元,位居第三至第五位。圖73.2022主要國家航天領(lǐng)域投資額資料來源:Euroconsult,Euroconsult在其《SpaceEconomyReport2022》報(bào)告中指出,航天領(lǐng)域按照上游航天器制造和下游應(yīng)用領(lǐng)域的不同,出現(xiàn)顯著差異。在上游制造領(lǐng)域,衛(wèi)星通信和對地觀測需求不斷增長,并且由于通信衛(wèi)星和遙感衛(wèi)星壽命相59%(120個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星4%左右。60%38%2%左右。圖74.2022航天器制造市場占比 圖75.2022航天應(yīng)用市場占比資料來源:《SpaceEconomyReport2022》, 資料來源:《SpaceEconomyReport2022》,2019年5SpcX2022830092750年共發(fā)射1624顆小型衛(wèi)星,遠(yuǎn)超過中大型衛(wèi)星數(shù)量。圖76.全球發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量分布資料來源:UCS,根據(jù)《中國航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書(2021年》介紹,202192.5%。51403.34噸,超過其他各國發(fā)射航天器質(zhì)量55191.1985.5%。圖77.2021年世界航天器發(fā)射情況國家/地區(qū)運(yùn)載火箭發(fā)射情況航天器研制發(fā)射情況LEOMEO/HEO/GTO非地球軌道發(fā)射次數(shù)(次)載荷數(shù)量(個(gè))載荷質(zhì)量(噸)載人航天器空間探測器導(dǎo)航衛(wèi)星通信衛(wèi)星遙感衛(wèi)星科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星總數(shù)量(個(gè))總質(zhì)量(噸)美國4362511335403.34831135686881542448.26中國411455115191.195176134117191.20俄羅斯21425340139.8282531895.48歐洲32162929.36121918387832.62日本123119.841618255.02印度112202.401562.10其他4-461.75111435603.02合計(jì)1142931461856777.7214414051912211846777.70資料來源:《中國航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書(2021年)》,艾媒咨詢22.3%的年均復(fù)合增長率。20201萬億320%20221.5元,20242.3萬億元。圖78.中國商業(yè)航天市場規(guī)模及預(yù)測資料來源:中國航天工業(yè)質(zhì)量協(xié)會(huì),艾媒咨詢,“6G=5G+從上世紀(jì)90年代開始,隨著移動(dòng)衛(wèi)星通信的發(fā)展,關(guān)于衛(wèi)星與地面移動(dòng)通信相互融合的討論IP隨著5G時(shí)代的即將到來,國際通信組織以及業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)開始對6G時(shí)代進(jìn)行展望,當(dāng)前得到的共識是,5G/6G時(shí)代將是衛(wèi)星通信與地面通信網(wǎng)絡(luò)相融合從而真正實(shí)現(xiàn)全球通信,包括3GPP、ITU在內(nèi)的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織成立了專門工作組,我國科技部也開始著手開展衛(wèi)星通信與5G/6G相融合的問題,衛(wèi)星移動(dòng)通信的時(shí)代即將開啟。圖79.移動(dòng)通信演化進(jìn)程資料來源:《關(guān)于5G技術(shù)的真相》,“6G=5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)”概念已經(jīng)提出2017月,英國電信集團(tuán)McRae6G通信進(jìn)行了展望,他5G5(2020年左右進(jìn)入商用,+5+56G5+衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)(通信、遙測、導(dǎo)航20255G的基礎(chǔ)上6G用戶提供網(wǎng)絡(luò)定位標(biāo)識、多媒體與互聯(lián)網(wǎng)接入、天氣信息等服務(wù)。2018年11月,國際電信聯(lián)盟(ITU)正式成立Network2030研究組(ITU-TFGonNetwork20302030Network2030研究組主席,Richard2030等低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,說明衛(wèi)星通信在未來通信、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要性已經(jīng)得到普遍認(rèn)同。我國已著手對與5G/6G融合的衛(wèi)星通信技術(shù)開展研究20182019項(xiàng)目申報(bào)指南建議》征求意見,提出的“專項(xiàng)總體目標(biāo)”之一是“開展新型網(wǎng)絡(luò)與高效傳輸無線移動(dòng)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的全球引領(lǐng)者,在未來無5/6G融合的衛(wèi)星通信技術(shù)研究與原理驗(yàn)主要用于電視信號等廣播5G/6G圖80.“與5G/6G融合的衛(wèi)星通信技術(shù)研究與原理驗(yàn)證”項(xiàng)目概況資料來源:騰訊網(wǎng),低軌衛(wèi)星通信與5G融合是近期發(fā)展趨勢隨著5G技術(shù)的日益成熟,包括國際電信聯(lián)盟(ITU,InternationalTelecommunicationUnion)在內(nèi)的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織成立了專門工作組著手研究衛(wèi)星與5G的融合標(biāo)準(zhǔn)化問題,業(yè)內(nèi)的部分企業(yè)與研究組織也投入到星地一體化的研究工作當(dāng)中。1)ITU的衛(wèi)星與地面5G融合方案5G融合的問題,ITU5G4Function)/SDN(SoftwareNetwork,軟件定義網(wǎng)絡(luò))兼容、商業(yè)模式的靈活性等。圖81.5G與衛(wèi)星通信典型應(yīng)用場景 圖

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