通信行業(yè)市場前景及投資研究報告:低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)天地一體通信6G_第1頁
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文檔簡介

行業(yè)評級:推薦低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)啟動,天地一體通信邁向6G摘要:

非地面網(wǎng)絡與5G深度融合實現(xiàn)一體化泛在接入網(wǎng)。衛(wèi)星通信網(wǎng)絡是地面通信網(wǎng)絡技術(shù)的重要補充。利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡,可以實現(xiàn)空、天、地、海多維度空間的一體化泛在接入網(wǎng)。

高通量是通信衛(wèi)星的發(fā)展趨勢,我國高軌通信衛(wèi)星技術(shù)相對成熟。伴隨技術(shù)升級、通信頻段的拓展,通信衛(wèi)星從滿足文字、通話需求逐步向高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務進行拓展。我國在高軌通信衛(wèi)星技術(shù)處在世界領(lǐng)先方陣,代表衛(wèi)星有天通一號、中星系列。在高軌通信實現(xiàn)了廣覆蓋的基礎上,我國依然需要拓展低軌通信衛(wèi)星星座,以實現(xiàn)多軌道三維立體布局。

以面包含C端和B端,收費方式為終端加流量套餐,工作系統(tǒng)原理與核心技術(shù)。

衛(wèi)星通過相控陣天線技術(shù)實現(xiàn)多波束與地面終端進行通信。星間通過激光通信模塊,進行大規(guī)模組網(wǎng),二代星座規(guī)劃衛(wèi)星總數(shù)將近3萬顆。

通過增加相控陣天線數(shù)量以提升單星通信容量,通過垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈降低衛(wèi)星制造、發(fā)射成本,以降低單位通信容量的成本。供應鏈整合所提供的成本控制能力是

的核心競爭力。

我國加速布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座。中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團作為我國衛(wèi)星通信電信運營商,發(fā)布了“星網(wǎng)”星座,申報規(guī)模接近1.3萬顆衛(wèi)星。項目建設進展正常,為代表的低軌通信星座,已實現(xiàn)了商業(yè)模式的閉環(huán)。衛(wèi)星規(guī)模已經(jīng)超過5600顆,星座部署節(jié)奏進一步加快。商業(yè)模式逐步成熟,商業(yè)應用宣布已經(jīng)實現(xiàn)盈虧平衡。積極拓展應用場景,包括社區(qū)網(wǎng)關(guān)、手機直連與汽車直連等。

2022年完成首次衛(wèi)星規(guī)模集采,2023年完成首次實驗星發(fā)射。地方政府也在積極推動低軌衛(wèi)星星座,例如G60。衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)上游資源加速整合,衛(wèi)星規(guī)模量產(chǎn)以及衛(wèi)星發(fā)射“一箭多星”方式成為降本的主要手段。

投資建議:多重利好驅(qū)動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,預計2024年國內(nèi)開始規(guī)模發(fā)射低軌通信衛(wèi)星,產(chǎn)業(yè)迎來0到1建設的高景氣發(fā)展元年,全產(chǎn)業(yè)鏈機會值得關(guān)注。其中重點關(guān)注國內(nèi)相控陣芯片供應商:鋮昌科技、臻鐳科技;相控陣組件供應商:國博電子;衛(wèi)星總裝:中國衛(wèi)星;地面通信終端:海格通信。

風險提示:低軌衛(wèi)星星座建設進度不及預期導致衛(wèi)星需求低于預期,衛(wèi)星制造成本與發(fā)射成本降低不及預期導致低軌通信衛(wèi)星商業(yè)化進展低于預期,空間軌道資源和頻譜資源被大量占用,低軌衛(wèi)星星座運營存在不確定性,應用市場開拓依然存在不確定性。目錄

1.0行業(yè)概述:?

1.1衛(wèi)星行業(yè)概述?

1.2國內(nèi)通信衛(wèi)星發(fā)展情況與趨勢

2.0低軌衛(wèi)星概述?

2.1

通信基本原理與核心技術(shù)?

2.2核心競爭力

3.0國內(nèi)低軌衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀

4.0產(chǎn)業(yè)鏈價值鏈分析與投資建議

5.0風險提示1.0行業(yè)概述

衛(wèi)星通信+5G實現(xiàn)全方面網(wǎng)絡覆蓋:從全球網(wǎng)絡覆蓋面積來看,目前尚有80%以上的陸地區(qū)域和95%以上的海洋區(qū)域沒有地面網(wǎng)絡覆蓋。非地面網(wǎng)絡(NTN)是地面蜂窩通信技術(shù)的重要補充,是手機直連衛(wèi)星的技術(shù)方向之一。利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡與地面5G網(wǎng)絡的融合,可以不受地形地貌的限制提供無處不在的覆蓋能力,連通空、天、地、海多維空間,形成一體化的泛在接入網(wǎng)。天地一體化網(wǎng)絡場景圖資料:c114通信院、南京證券研究所1.1衛(wèi)星分類:按用途

衛(wèi)星按用途可分為三類:遙感衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星?

遙感衛(wèi)星:通過多光譜成像儀、高光譜成像儀、全色成像儀、短波紅外相機及合成孔徑滿足情報、監(jiān)視和偵察的應用需求。等有源有源傳感器和無源傳感器,采集地球圖像數(shù)據(jù),?

導航衛(wèi)星:全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以為用戶提供地面或者接近地面空間任何位置的三維坐標、速度及時間信息的尖端技術(shù)。?

通信衛(wèi)星:衛(wèi)星實現(xiàn)通信,具有覆蓋范圍廣、通信容量大、通信距離遠、不受地理環(huán)境限制等特點,在全球的通信中被廣泛應用。

發(fā)展趨勢:傳統(tǒng)衛(wèi)星向高通量衛(wèi)星轉(zhuǎn)型,擴大通信容量、增加轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量、采用多個通信頻段和多波束天線、增長服務壽命。衛(wèi)星按用途分類傳統(tǒng)與高通量通信衛(wèi)星高通量衛(wèi)星技術(shù)特點應用分類特點發(fā)展前景典型多點波束:使用大量帶點波束來實現(xiàn)廣域范圍覆蓋;頻率復用:點波束之間可以實現(xiàn)子波段的復用,增加頻技術(shù)升級譜的利用率和衛(wèi)星通訊容量;大面積同步觀測、時效性強、有效監(jiān)測天氣、自然災害、軍事等遙感衛(wèi)星遙感衛(wèi)星圖像及分析是未來重點高分、風云波束增益:波束寬度窄提供天線增益,降低終端天線口徑,提高頻譜利用率,提高數(shù)據(jù)傳輸速率。全球系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)和

傳統(tǒng)中高軌、未來大力新座增強系統(tǒng)工頭攻堅

發(fā)展低軌導航衛(wèi)星補充

北斗、GPS全天候全時空導航導航衛(wèi)星高速率頻段:使用雨衰較大,但適合搞數(shù)據(jù)傳輸?shù)腒u、Ka波段,提升通訊速率;資源豐富:Ka頻段可用頻帶寬高達3.5GHz,超過現(xiàn)有L、S、C、Ku頻段總和。增強頻段拓展軌道開發(fā)覆蓋范圍廣、通信容量低軌衛(wèi)星群“星網(wǎng)”大力發(fā)展,躲過相爭布局星網(wǎng)空天一體通信衛(wèi)

大、通信距離短、不受、中星星地理限制,分為傳統(tǒng)及高通量主流GEO:地球同步軌道(GEO)單星覆蓋區(qū)域廣,組網(wǎng)簡單運維成本低,但資源接近飽和;MEO/LEO:中低軌資源豐富,且可實現(xiàn)多種高度、多種軌道面的三維立體布局資料:《面向低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡的組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)綜述》,浙商證券研究所,南京證券研究所1.1衛(wèi)星分類:按軌道高度

按軌道分類:地球同步軌道(GEO)、中軌道衛(wèi)星(MEO)、低軌道衛(wèi)星(LEO):?

GEO:覆蓋性強,一顆衛(wèi)星可以覆蓋整個半球,但是延時較高。?

MEO:主要與地面互聯(lián)網(wǎng)有機結(jié)合,作為陸地移動通信系統(tǒng)的補充和拓展。?

LEO:衛(wèi)星軌道高度低,傳輸時延低,路徑損耗??;衛(wèi)星數(shù)量多,衛(wèi)星組網(wǎng)可實現(xiàn)全球覆蓋,頻率復用更有效;地面互聯(lián)網(wǎng)通信的蜂窩通信、多址、點波束、頻率復用等技術(shù)可為低軌道衛(wèi)星移動通信技術(shù)提供技術(shù)保障。缺點在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜,操作、控制、管理難度較高。三類軌道衛(wèi)星的主要特征衛(wèi)星按用途分類項目衛(wèi)星數(shù)量低軌道衛(wèi)星中軌道衛(wèi)星高軌道衛(wèi)星3顆數(shù)十顆至上萬顆

十幾顆空間段成本衛(wèi)星壽命/年地面通路成本支持手持機工作傳輸延時最高3~7最低10~15中等可以察覺不到7中等10~15最低不能差最高可以察覺不到10~16復雜頻繁有限長鏈路余量/dB操作6中等稀少有限中等低簡單無呼叫轉(zhuǎn)移建筑物穿透力部署時間無中等中技術(shù)風險高資料:《面向低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡的組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)綜述》,《衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)-構(gòu)建天地一體化網(wǎng)絡新時代》,南京證券研究所1.2國內(nèi)高軌衛(wèi)星發(fā)展基礎與趨勢

我國高軌通信衛(wèi)星相對成熟,代表衛(wèi)星有:?

天通一號(高軌+窄帶):對標海事衛(wèi)星Inmarsat-4,都是建立在GSM系統(tǒng)之上。我國在2016年8月成功發(fā)射了天通一號01星,邁出了我國自主區(qū)域衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)建設與應用的第一步。支持5000個話音信道,可為30萬用戶提供話音、短消息、傳真和數(shù)據(jù)等服務。?

中星26號(高軌+寬帶):中星26號衛(wèi)星,由航天科技集團五院抓總研制。由航天科技集團中國衛(wèi)通負責運營管理,是衛(wèi)通的第17位新成員。該衛(wèi)星采用了我國自主研發(fā)的東方紅四號增強型衛(wèi)星公用平臺(DFH-4E),配備了50路轉(zhuǎn)發(fā)器、1000多臺單機、2000多個波導子組件,擁有94個用戶波束和11個信關(guān)波束。衛(wèi)星工作在地球同步軌道(GEO,高地球軌道),使用Ka頻段,單星容量超過100Gbps,能同時滿足百萬個用戶終端使用,提供上行最大可達200Mbps,下行最大可達450Mbps的通信能力。

高軌衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展趨勢:1.衛(wèi)星移動通訊和地面移動通訊逐步融合;2.衛(wèi)星有效荷載得到加強:多波束天線技術(shù),波束成形從模擬波束到數(shù)字波束和地基波束。3.終端小型化:終端類型從固定、車船機載終端向手持終端發(fā)展,逐步實現(xiàn)衛(wèi)星移動通信的個人化。天通一號中星16、19、26覆蓋范圍在軌衛(wèi)星指標比較項目預衛(wèi)星項目

算(億元)星座帶寬

衛(wèi)星壽

單位帶寬成本

發(fā)射時

衛(wèi)星覆蓋范公司(Gbps)命(萬元/Gbps/年)間圍中星16中星1982010151526520172022中國東南北太平洋17.51165中國衛(wèi)通中國及周邊,中星2623.1100151542023

澳洲航線,印度洋北部ViaSat-2ViaSat-343.152.626015151103520172023北美ViaSat1000美洲大陸PT

PasifikSatelliteNusantara印度尼西亞及周邊SATRIA38.5150151712023資料:知乎,衛(wèi)星界,南京證券研究所2.0:低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星代表

低軌+寬帶):SpaceX于2015年提出大規(guī)模巨型星座計劃,目標是為美國以及全球的消費者提供高速、低延時寬帶接入服務。SpaceX非常重要的一部分,其為公司實現(xiàn)太空移民提供資金支持,并且能輔助部署火星衛(wèi)星通信系統(tǒng)。是

截止2023年,SpaceX已發(fā)射130批次衛(wèi)星,共計5650顆。2023年以來,部署節(jié)奏加快,由2022年平均每10.7天發(fā)射一批,縮短至5.8天。用戶在快速增長,從2022年12月100萬增長到2023年11月的230萬。在未來基本上可以覆蓋絕大多數(shù)國家。Starlink可提供服務的國家資料:

SpaceX官網(wǎng),南京證券研究所2.0:星座部署節(jié)奏

2016年11月,SpaceX首次正式xiangFCC提交星座建設的申請材料,此后共提出了三個星座建設方案:一代、V波段(已撤銷)、二代。V0.9、V1.0、V1.5用于一代

2019.05-2021.07:SpaceX發(fā)射

2021.09-2023.07:SpaceX發(fā)射用于前期測試。星座,V1.5和V2.0用于二代

星座。殼層1的V1.0版本衛(wèi)星,并穿插少量V1.5衛(wèi)星,用于星間激光鏈路測試。殼層4的V1.5版本衛(wèi)星;殼層2、3、5的V1.5版本衛(wèi)星主要在2023年上半年發(fā)射。期間穿插少量v2.0mini版本,

2023.07-至今:發(fā)射星座部署技術(shù)更加成熟,發(fā)射節(jié)奏逐步加快:一代星座主要遵循:少量軌道面部署->軌道面逐層加密->所有軌道面部署完成。二代衛(wèi)星優(yōu)先在所有軌道進行部署,進而加密各面內(nèi)的衛(wèi)星。衛(wèi)星均為V2.0Mini版本。

??一代星座規(guī)劃二代星座規(guī)劃第一代和第二代布局軌道平面軌道高度(km)傾角(o)軌道面數(shù)每面衛(wèi)星衛(wèi)星總數(shù)軌道類型每面衛(wèi)

殼層衛(wèi)

總衛(wèi)星殼層軌道面數(shù)海拔(km)傾角(o)星數(shù)

星數(shù)數(shù)殼層1殼層2殼層3殼層4殼層5殼層6殼層7殼層8殼層9合計3403455346484848302828281218288110110110120120120120125280528052803600336033603360144軌道半徑傾斜軌道傾斜軌道極低軌道極低軌道35038142355505405705605606924691469446934693453727236622222058431584158436096.94353.27053052553720

44083485353397.697.6604148115.733~148極低軌道614183244172340~61412~12029988資料:

SpaceX官網(wǎng),國信證券研究所、南京證券研究所2.0:應用場景與收費方式

收費包含終端費用與訂閱費,套餐分為個人版與商業(yè)版:

個人版為住戶、房車、船艇。提供50-200mbps的下載速度和10-20mbps的上傳速度,時延在20-40ms左右。

商業(yè)版為固定位置、移動裝備、海事和航空提供服務。商業(yè)版適用于大型組織和政府機構(gòu),提供業(yè)務速率可以達到350Mbps的下載速度和40Mpbs的上傳速度,有更多衛(wèi)星和容量作為支撐,時延在20-40ms。

相較于美國主要通信衛(wèi)星,數(shù)據(jù)流量沒有上限,下載速度更快,延時更低,性能指標均領(lǐng)先于同行。同時的網(wǎng)絡性能基本和傳統(tǒng)通信運營商相當,規(guī)模效應驅(qū)動套餐價格下降,使得在未來有望和傳統(tǒng)通信運營商進行競爭。個人版套餐商業(yè)版套餐終端收費場景套餐分級

細分場景訂閱費場景套餐分級細分場景訂閱費數(shù)據(jù)40GB會員版小型企業(yè),或備用網(wǎng)絡140美元/月Residential無限量基礎數(shù)據(jù)標準版地區(qū)居家120美元/月150美元/月200美元/月250美元/月250美元/月1TGB會員

擁有平均寬帶需求(5~10個Fixed

Site250美元/月500美元/月250美元/月1000美元/月5000美元/月版使用者)房車、露營、跨州旅行全球旅行無限量漫游數(shù)據(jù),會員版享有定量的優(yōu)先數(shù)據(jù)擁有平均寬帶需求(10~20個使用者)2TB會員版Roam

全球50GB會員版1TGB會員版移動過程中的低寬帶活動重要活動,如應急相應50GB會員版

全球范圍更高速穩(wěn)定網(wǎng)絡landMobility海上地寬帶活動,如導航、天氣海上觀看在線電影、撥打視頻天花、游戲等擁有船員的大型船只上的高速網(wǎng)絡50GB會員版Boats

1TGB會員版5TB會員版無限量漫游數(shù)高寬帶且重要的活動,如火車、應急響應5TB會員版1000美元/月

據(jù),定量的優(yōu)先數(shù)據(jù)500美元/月同landMobilityMaritimeAviation海洋上低/中/高需求帶寬同landMobility25000美元/月會員版飛機上的高速網(wǎng)絡資料:

SpaceX官網(wǎng),南京證券研究所2.0:

應用領(lǐng)域繼續(xù)拓展,社區(qū)網(wǎng)絡服務、手機直連、汽車衛(wèi)星直連:?

2023年9月,宣布第一個社區(qū)網(wǎng)關(guān)已在美國阿拉斯加州的偏遠島嶼部署完畢。?

2023年10月,宣布將開啟手機直連衛(wèi)星功能。在2024年實現(xiàn)短信發(fā)送,2025年實現(xiàn)語音通話和上網(wǎng),并分階段實現(xiàn)IOT(物聯(lián)網(wǎng))。公司官網(wǎng)宣稱“衛(wèi)星直連手機可以在偏遠地區(qū)實現(xiàn)連接,只要你能看到天空,無須更改硬件、固件或特殊應用程序,即可無縫訪問文本、語音和數(shù)據(jù)”。?開啟汽車直連衛(wèi)星業(yè)務,預計2024年底,所有配備4G功能的特斯拉汽車能夠獲得基礎的網(wǎng)絡連接,網(wǎng)絡速率會比較低,帶寬大概是每150公里范圍內(nèi)共享18Mbps,可以用于應急通話。社區(qū)網(wǎng)關(guān)架構(gòu)及連接速度手機直連衛(wèi)星網(wǎng)絡架構(gòu)與汽車直連資料:

SpaceX官網(wǎng),南京證券研究所2.1通信系統(tǒng)的基本原理:

低軌衛(wèi)星通信網(wǎng)絡系統(tǒng)由空間段、地面端和用戶端組成:???空間段由低軌衛(wèi)星和星間鏈路組成,形成空間傳輸主干網(wǎng)絡。星座以多個衛(wèi)星作為空間網(wǎng)絡的接入節(jié)點,衛(wèi)星間可建立微波或激光星間鏈路,實現(xiàn)數(shù)據(jù)包中繼轉(zhuǎn)發(fā)。用戶段包括各類用戶終端、綜合信息服務平臺以及業(yè)務支撐系統(tǒng)等。用戶終端也可作為接入點(AP,AccessPoint)建立局域網(wǎng)絡,將通用用戶設備接入網(wǎng)絡。移動衛(wèi)星終端主要用于衛(wèi)星通話,遠期小型化、集成于消費端應用或成為趨勢。地面段包括信關(guān)站、綜合運控管理系統(tǒng)以及連接地面核心網(wǎng)的基礎設施。信關(guān)站起到連接衛(wèi)星網(wǎng)絡和地面網(wǎng)絡的網(wǎng)關(guān)功能。綜合運控管理系統(tǒng)包括網(wǎng)絡、星座、數(shù)據(jù)、運營、數(shù)據(jù)等管理系統(tǒng)以及衛(wèi)星測控站等,對全網(wǎng)進行綜合管理和監(jiān)控。新興低軌星座網(wǎng)絡總體架構(gòu)衛(wèi)星連接地面信關(guān)站與終端資料:陳全《低軌巨型星座網(wǎng)絡:組網(wǎng)技術(shù)與研究現(xiàn)狀》,

SpaceX官網(wǎng),南京證券研究所2.1技術(shù)特點:

衛(wèi)星設計緊湊:每顆衛(wèi)星都采用緊湊的平板設計,降低體積,充分利用SpaceX獵鷹9火箭的發(fā)射能力。

相控陣天線技術(shù)提供通信能力:配置4個相控陣天線和2個拋物面天線來提供更大的容量。

光學空間激光器實現(xiàn)星間通信,使得衛(wèi)星在沒有地面站的情況下傳輸數(shù)據(jù)。技術(shù)特點資料:SpaceX官網(wǎng),南京證券研究所2.1技術(shù)特點:相控陣機載

相控陣天線是指通過控制陣列天線中輻射單元的饋電相位來改變方向形狀的天線。由大量相同的獨立天線陣元組成

面陣,并通過移相器單獨控制單個輻射單元的相位和增益,可快速而精確地改變輻射方向和波束指向。

相控陣天線可通過數(shù)字域或模擬域的調(diào)幅調(diào)相,實現(xiàn)更為靈活和精準的天線輻射模式。數(shù)字波束成形數(shù)字波束成形相控陣模塊資料:Matlab中國,凡億教育,南京證券研究所2.1技術(shù)特點:相控陣-空間段衛(wèi)星荷載

相控陣支撐通信能力提升。V1.0衛(wèi)星有4副平板相控陣天線,其中兩個用于和多個終端通信,另外兩個用于和地面站通信以中繼互聯(lián)網(wǎng)流量。

衛(wèi)星迭代速度較快,單星通信容量大幅增加,單星相控陣數(shù)量顯著提升。衛(wèi)星迭代設計及成本比較相控陣平板示意圖StarlinkV2F9-2Starlink

V2starship設計Starlink

V1.0Starlink

V1.5StarlinkV2F9-1Starlink

V2mini狀態(tài)已發(fā)射260已發(fā)射FCC備案FCC備案已發(fā)射800FCC備案2000重量(kg)單星尺寸(m)306303800長4x寬1.718長4.1

x

寬2.760長6.4

x寬1.7170Gbps/每顆衛(wèi)星151870發(fā)射方式60(獵鷹9號)

60(獵鷹9號)

60(獵鷹9號)

16(獵鷹9號)

21(獵鷹9號)50(星艦)Tbps/每次發(fā)射衛(wèi)星制造+發(fā)射成本1.080.91.081.121.268.5衛(wèi)星:3000發(fā)射:3000衛(wèi)星:1800發(fā)射:3000衛(wèi)星:1800發(fā)射:3000衛(wèi)星:1100發(fā)射:3000衛(wèi)星:1500發(fā)射:3000衛(wèi)星:6000發(fā)射:1500總成本(萬美元)60005648005348004541003745003575009每Mbps的單位成本資料:SpaceX,國信證券經(jīng)濟研究所,南京證券研究所2.1技術(shù)特點:相控陣-終端設備

終端設備持續(xù)迭代,終端設備依然采用了相控陣技術(shù)??紤]到成本與能耗,終端設備射頻模塊數(shù)量逐步減少,終端設備呈現(xiàn)出輕量化的趨勢。一代終端:射頻鏈路部分由兩種芯片構(gòu)成,8個小芯片和其中的一個大芯片構(gòu)成。小的芯片應該是負責T/R的前端芯片,有兩個通道,分別帶有低噪放和末級功放;大的芯片負責8個小芯片,具有8通道帶有調(diào)幅、調(diào)相、混頻等功能。芯片部分的比例是1:8,總共有79個大芯片,632個小芯片,結(jié)合陣面天線單元數(shù)量接近1300個陣元。???二代終端,波束賦形收發(fā)器總16顆射頻模塊,采用意法BiCMOS9工藝。三代終端,波束賦形收發(fā)器總6顆射頻模塊。終端天線板迭代(1-3代)三代終端機數(shù)據(jù)Dish/Router

Gen1Gen2Gen3天線

尺寸58.9cm50*30cm59*38cm天線

覆蓋區(qū)域100度100度110度雙頻

2.4G、

雙頻

2.4G、

三頻

2.4G、5GHz路由器

頻段

5GHz2X25GHz2X2MU-、6GHz

4X4MU-MU-MIMO

MIMOMIMO路由器

芯片

高通IPQ4018

聯(lián)發(fā)科MT7629路由器最大連接設

128128235備數(shù)路由器

wifi

WIFi5WIFi550-75w2021WIFi675-100w2023終端機

功耗

65-100w上市時間2020美標準版售價499/549599599資料:Ken

Keiter,TechInsights,Oleg

Kutkov,

南京證券研究所2.1技術(shù)特點:星間激光鏈路實現(xiàn)大規(guī)模組網(wǎng)

采用激光星間鏈路構(gòu)建星座。激光通信具備高信道吞吐率、高傳輸帶寬、強抗干擾能力、高保密性和安全性等優(yōu)點。星座衛(wèi)星數(shù)量規(guī)模巨大是低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全球服務的客觀要求。和地面終端均采用相控陣天線,相控陣天線波束偏離陣面法向的角度越大,掃描損失越大。星座中衛(wèi)星數(shù)量增加,可以降低星載相控陣天線和地面終端的波束掃描角度,降低星間、星地之間的距離,降低掃描損失,降低天線成本與功耗。

星座衛(wèi)星數(shù)量規(guī)模巨大有利于提高系統(tǒng)抗干擾、抗毀能力。衛(wèi)星數(shù)量多、高動態(tài)運動、全球可達,天然具備彈性抗毀能力;基于Ku點波束和強方向性,更多衛(wèi)星有利于提高干擾規(guī)避的能力。不同衛(wèi)星規(guī)模下地面終端波束掃描角度配置的激光模塊星間LISL相對位置示意資料:肖永偉《Starlink系統(tǒng)分析及對我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的啟示》,王羽

《Starlink星座應用現(xiàn)狀及分析》,

SpaceX官網(wǎng),南京證券研究所2.1發(fā)射端:

Space成立于2002年5月6日,發(fā)展過程離不開NASA的支持。伴隨著SpaceX星艦計劃的推進,NASA計劃在2030年代末之前前往火星。2019-2022年,SpaceX火箭發(fā)射次數(shù)復合增速達到67%,占全球發(fā)射次數(shù)的占比逐年提升。

2023年,SpaceX一共發(fā)射了96次。(獵鷹9發(fā)射91次,獵鷹重型發(fā)射5次)按照馬斯克的計劃,SpaceX在2024年平均每個月要發(fā)射12次,全年預計150次。

2022年,SpaceX公布的獵鷹重型發(fā)射價格為

9700萬美元,每千克近地軌道運輸成本是1520美元,比獵鷹9下降了48%;每千克地球同步轉(zhuǎn)移軌道運輸成本3630美元,比獵鷹9下降了55%。

發(fā)展趨勢:單次發(fā)射載重持續(xù)提升,火箭回收技術(shù)使得發(fā)射成本下降,發(fā)射端單位載重成本持續(xù)下行。SpaceX火箭發(fā)展歷程獵鷹9

VS獵鷹重型星艦回收過程獵鷹9V1.0獵鷹9V1.1獵鷹1獵鷹9Block59x梅林1D++1x梅林1D真空-獵鷹重型星艦6x猛禽33x猛禽-火箭一

1x梅林

9x梅林

9x梅林9x梅林1D++1x梅林1D真空級火箭二級1C1x1C1D1x梅林

1x梅林Kestrel

真空真空2個助推器

2x9x梅林1D++助推器---初始推力起飛質(zhì)量318kN

4900kN

5885kN7607kN22819kN74400kN5000噸27.3噸

333噸

506噸549噸1420.8噸22800kg(消耗)

63800kg(消耗)

250噸(消耗)17600kg(重復)

27500kg(重復)100-150噸(重復)LEO運力

570kg

10450kg

13150kgGTO運力8300kg(消耗)

26700kg(消耗)

21噸(消耗)5500kg(重復)

9500kg(重復)

150噸(燃料補充)-4540kg

4850kg成功率2/55月5日

14/15231/2318月8日0/2資料:SpaceX,TonyBela,南京證券研究所2.2的核心競爭力

相控陣通信能力提升,疊加成本端(衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射)下行,使得單位帶寬成本下降,為提供了核心競爭力。

SpaceX垂直整合供應鏈大幅提高帶寬效率:消費者對于通信服務最看重的是帶寬和價格,其次才會考慮穩(wěn)定性、覆蓋度和時延等因素。過高的建造成本導致下游消費者接受度不高,使得商業(yè)推廣不及預期。SpaceX既有中大型火箭,又有大規(guī)模制造衛(wèi)星能力,使得其推出的Starlink星座相較于其他衛(wèi)星通訊運營商有更高的帶寬效率。低軌星座成本比較單星容量

單星制造成

單星發(fā)射成

單箭運載能力

單星重量時間星座計劃(Gbps)本(萬美元)

本(萬美元)/顆/kgStarlink

V2mini設計Starlink

V1.018Starlink

V1.515StarlinkV2starship19982017200020102019201920212023銥星一代銥星二代GlobalStar

一代GlobalStar

二代OneWeb5139306737007670860450700150260306800Gbps/每顆衛(wèi)星發(fā)射方式6017050(星艦)8.568010(獵鷹9)660(獵鷹9號)

60(獵鷹9號)

21(獵鷹9號)17006~8Tbps/每次發(fā)射衛(wèi)星制造+發(fā)射成本1.080.91.267181550-10025-5025-5050-100150<50<5040(獵鷹9)60(獵鷹9)54(獵鷹9)22(獵鷹9)衛(wèi)星:3000發(fā)射:3000衛(wèi)星:1800發(fā)射:3000衛(wèi)星:1500發(fā)射:3000衛(wèi)星:6000發(fā)射:1500V1.0V1.5V2.0mini總成本(萬美元)6000564800534500357500960-80<150每Mbps的單位成本資料:SpaceX,Iriduium,GlobalStar,南京證券研究所國內(nèi)低軌衛(wèi)星星座基本情況3.0國內(nèi)低軌星座加速布局體系央企鴻雁星座上海G60科工民營

星網(wǎng)(GW)已申請1.2萬顆衛(wèi)星,力爭占頻保軌。于2022年10月首次開始規(guī)模集采,航天五院、中科院上海微小衛(wèi)星工程中心、銀河航天中標。2023年星網(wǎng)實驗星發(fā)射成功,下一代衛(wèi)星研制啟動。中國星網(wǎng)成立于2021年4月28日,是我國第5家電信運營商,專注于衛(wèi)星通信,開啟我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新歷程。超低軌VLEO通遙一體星座通信星座星網(wǎng)行云工程虹云工程銀河航天東方紅衛(wèi)星移動通信有限公司中國衛(wèi)星網(wǎng)絡通信集團銀河航天科技有限公司運營公司上海恒信中國航天科工衛(wèi)星支持單

中國空間技術(shù)研究院(航中國航天科工集團第二研究院科工集團自制上海航天科技研究院(航天八院)位天五院)火箭支持單

中國運載火箭技術(shù)研究院位(航天一院)

“G60”推動低軌通信衛(wèi)星快速發(fā)展。根據(jù)發(fā)射規(guī)劃,軌道類型業(yè)務類型星座設計數(shù)LEOLEOLEOLEOLEO寬帶通信156LEOLEO寬帶通信900每次發(fā)射任務將以一箭18星的方式進行,在2025年前完成648顆GEN1衛(wèi)星發(fā)射任務,在2026-2027年完成后續(xù)648顆GEN2衛(wèi)星發(fā)射任務。寬帶通信寬帶衛(wèi)星12992寬帶衛(wèi)星12000窄帶衛(wèi)星通信遙感一體300320802023年發(fā)射首計劃2022年完成第一階段60顆衛(wèi)星組網(wǎng)項目分三階段,顆測試衛(wèi)星,

2025年前發(fā)射2030年星座規(guī)

900顆低軌衛(wèi)項目分三期建

計劃2022年初

計劃2022年完組網(wǎng)計劃設步完成系統(tǒng)建

成部署156顆模擴大到300星設顆01批星采用快舟一號甲運載火箭于2022年1月16號發(fā)射成功;02批星采用長征二號丙運載火箭于2022年3月5日發(fā)射成功;03批采用長征二號丁運載火箭于2023年7月23日發(fā)射成功2023年11月23日長征二號丁2023年7月9日,城鎮(zhèn)二號丙運載火2018年12月22運載火箭/遠征

2020年5月12

日,中國航天三號上面積組

日,行云二號

科工集團有限成的運載系統(tǒng)

01星、02星在

公司虹云工程在西昌衛(wèi)星發(fā)

酒泉衛(wèi)星發(fā)射

首星使用長征射中心點火,

中心由快舟一

11號運載火箭成功將衛(wèi)星互

號甲運載火箭

在酒泉衛(wèi)星發(fā)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗

發(fā)射升空。

射中心成功發(fā)2018年12月

箭在酒泉衛(wèi)29號,鴻雁

星發(fā)射中心星座首發(fā)星

點火升空,發(fā)射成功。

成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)進程試驗衛(wèi)星送入預定軌道衛(wèi)星送入預定軌道。射。資料:知乎,南京證券研究所3.0衛(wèi)星制造與發(fā)射端商業(yè)化落地,24年航天發(fā)射任務數(shù)量顯著增長

衛(wèi)星制造端與發(fā)射端資源得到整合,衛(wèi)星規(guī)?;?、標準化制造,衛(wèi)星商業(yè)化、常態(tài)化發(fā)射加速低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化落地。?

G60衛(wèi)星工廠與2023年底下線,2023年12月27日上午,上海格思航天(ODM)G60衛(wèi)星數(shù)字工廠投產(chǎn)暨G60衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首顆商業(yè)衛(wèi)星下線儀式在長三角G60科創(chuàng)走廊順利舉辦。工廠啟用后,在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)批量化的生產(chǎn)情況下,可在1.5天左右生產(chǎn)1顆衛(wèi)星,年產(chǎn)預估達到300顆。?在文昌國際航天城管理局,海南“衛(wèi)星超級工廠”項目歷經(jīng)五個月的籌備,終于迎來了論證的最后階段。專家介紹,“衛(wèi)星超級工廠”是指用造汽車的方式批量生產(chǎn)衛(wèi)星,讓衛(wèi)星制造降本增量,其大概年產(chǎn)能力能達到1000顆衛(wèi)星。?在海南文昌,毗鄰中國文昌航天發(fā)射場的一片工地上,建起了我國首個商業(yè)航天發(fā)射場——海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心。有別于酒泉、太原及西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,從地理位置上,文昌商業(yè)發(fā)射場的位置靠近赤道,緯度低,因而射向范圍更寬,火箭于此發(fā)射的運載效能更高。海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心計劃2024年實現(xiàn)常態(tài)化發(fā)射。

航天科技集團在京發(fā)布《中國航天科技活動藍皮書(2023年)》并介紹2024年宇航任務整體情況。2024年中國航天全年預計實施100次左右發(fā)射任務,有望創(chuàng)造新的紀錄,我國首個商業(yè)航天發(fā)射場將迎來首次發(fā)射任務,多個衛(wèi)星星座將加速組網(wǎng)建設;中國航天科技集團有限公司計劃安排近70次宇航發(fā)射任務,發(fā)射290余個航天器,實施一系列重大工程任務。海南衛(wèi)星超級工廠海南商業(yè)航天發(fā)射場資料:CCTV,海南日報,新華社,南京證券研究所4.0衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包含衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設備、衛(wèi)星運營及服務四大環(huán)節(jié)。從產(chǎn)業(yè)鏈價值量的角度上去看,地面設備(50%)與衛(wèi)星運營及服務(41%)的占比較高,衛(wèi)星制造與發(fā)射的占比不高(8%)。

行業(yè)發(fā)展方向向低軌衛(wèi)星傾斜,由于星座規(guī)模、單星壽命等因素,衛(wèi)星制造與發(fā)射端在產(chǎn)業(yè)價值量占比將持續(xù)提升。短期低軌星座依然處于組網(wǎng)階段,產(chǎn)業(yè)鏈價值更加集中于衛(wèi)星制造與衛(wèi)星發(fā)射。2022年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)細分結(jié)構(gòu)(億美元)22811331450衛(wèi)星制造與發(fā)射地面設備衛(wèi)星運營及服務資料:SIA,南京證券研究所4.0衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)

衛(wèi)星制造環(huán)

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