36氪研究院 | 2022年中國衞星互聯網行業洞察報告

衞星互聯網是以衞星為接入手段的互聯網寬帶服務模式，相比地面網絡靠基站進行通信，衞星互聯網則是將基站搬到了外太空，每一顆衞星就是一個移動的基站。目前衞星互聯網多指利用地球低軌道衞星實現的低軌寬帶衞星互聯網，相比中高軌衞星，它具有全域無縫覆蓋、傳輸時延小、鏈路損耗低、發射靈活的特點，具有廣闊的發展前景。

衞星互聯網是基於衞星通信的互聯網，通過發射一定數量的衞星形成規模組網，從而輻射全域，構建具備實時信息處理能力的衞星系統，是一種能夠完成向地面和空中終端提供寬帶互聯網接入等通信服務的新型網絡。衞星根據軌道類型可以分為五種，分別為LEO（低地球軌道）、MEO（中地球軌道）、GEO（地球靜止軌道）、SSO（太陽同步軌道）、IGSO（傾斜地球同步軌道）。

按照軌道高度，衞星主要分為低軌、中軌、高軌三類。GEO（地球靜止軌道）和IGSO（傾斜地球同步軌道）距離地面約3.6萬公里，被稱為高軌道衞星，不同點在於GEO的軌道傾角是0度，而IGSO的軌道傾角是大於0度的任何軌道，這兩類衞星的軌道週期和地球自轉週期嚴格一致，相對地面保持“靜止”，覆蓋區域固定，因此建立通信服務比較容易，且所需的衞星數量較少，但與地面距離較遠導致時延較高。

低軌衞星則通常指的是距離地面300—2000公里範圍內的近地軌道，通過大量衞星在這一軌道高度組成星座，從而實現對全域的無縫覆蓋，同時地面和衞星之間的通信傳輸時延僅為幾毫秒，足夠滿足自動駕駛、無人機遙控等實時性要求較高的應用場景。

（1）政策推動

衞星互聯網是繼有線互聯、無線互聯之後的第三代互聯網基礎設施革命，對地面設施依賴程度較低，是對光纖互聯網、移動互聯網很好的補充，其主要監管單位為工信部，也同時受到國防科技部門、財政部、發改委等部門監管。近年來，國家已出台多項政策措施鼓勵推動衞星互聯網規模化應用及商業化服務，行業有望實現跨越式發展。2020年4月，衞星互聯網作為通信網絡基礎設施的代表之一，被納入新基建範疇，各地政府和相關企業紛紛加快佈局。在頂層設計方面，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出，要建設天地一體、集成互聯、安全高效的信息基礎設施；在各省市層面，多項扶持商業航天行業發展的規劃政策陸續發佈，為促進衞星互聯網的發展進一步釋放政策紅利。

（2）需求拉動

衞星互聯網在提升公眾服務信息化水平、保障應急通信能力、與地基寬帶網深度融合等應用領域具有廣闊的潛在市場。據華經產業研究院數據，國內主要市場對衞星互聯網需求在2025年預計將達到447億元。

（a）衞星互聯網最大的優勢在於全域覆蓋，為因技術或經濟因素而無法建設基建和運行的偏遠地區、空中、海洋、沙漠、山區、森林等，提供更為豐富的增強型移動寬帶應用場景，滿足偏遠地區用户、飛機乘客、穿越荒漠的火車乘客、野外科考者的通信需求。

（b）衞星互聯網極大減少傳輸時延,對於金融交易等低時延敏感應用場景尤為重要。在長距離傳輸的情形下，低軌衞星傳輸跳數相比地面光纖網絡更少，能減少幾十毫秒的誤差，對於進行高頻量化交易的金融交易所、外匯交易商、投行、個人等具有極大優勢。除此之外，VR/AR、視頻會議、雲遊戲、雲支付等雲端業務同樣對低時延的衞星通信具有較高需求。

（c）當自然災害來臨時，短暫的網絡中斷可能釀成巨大的經濟損失和人員傷亡，而如果受災現場通信設備被毀，通過衞星互聯網提供的高速備份鏈路，形成穩定的網絡環境，可以實現圖像、數據、語音的實時傳輸，為指揮中心科學決策提供及時、可靠、準確的信息。

衞星互聯網產業鏈主要由上游基礎設施、中游地面設備與用户終端、下游衞星運營服務構成。

（1）上游基礎設施：主要包括衞星設計與製造、火箭製造與發射，屬於整個衞星系統的空間段，作為通信中繼站，提供網絡用户與信關站之間的連接。衞星製造環節主要由衞星平台及衞星載荷兩部分組成，其中衞星載荷是衞星入軌後發揮其核心功能的部件，基本為定製化項目。火箭製造可分為固體火箭和液體火箭，固體火箭出廠自帶推進劑，使用便利、系統簡單、集成，但是使用不靈活，涉及到運輸以及起吊等問題；液體火箭推進劑為發射前加註，使用靈活，可拓展性強，不涉及到運輸起吊等，但是對供氣保障條件要求較高。

（2）中游地面設備與用户終端：地面設備主要包括運控系統、測控系統、數據接收站、數據處理系統等，是整個衞星系統的地面段。運控系統根據遙感需求生成指令控制衞星、統籌管理地面站網資源，是地面控制中心；測控系統負責衞星遙測與軌道保持、監測衞星平台和載荷系統運行情況；數據接收站負責遙感數據接收；數據處理系統對原始遙感數據進行矯正，生成對應的遙感信息產品分發給用户；用户終端包括手持、便攜式、嵌入式終端，分為車載、艦載、機載終端等，用於接收與發送衞星及地面段信號數據。

（3）下游衞星運營及服務：主要包括移動通信服務、寬帶廣播服務和衞星固定服務。隨着技術進步、市場需求增長和商業化程度的提升，衞星互聯網應用領域將不斷豐富。

（1）技術創新促進衞星互聯網智能化水平提升

作為衞星通信與互聯網結合的產物，衞星互聯網尤其是低軌寬帶衞星互聯網前景良好，衞星的星上數據採集、星上計算、星上傳輸需求呈現爆發式的增長，星座運控成為運營商面臨的主要問題。同時由於衞星和移動終端之間相對高速運動，終端用户需要在衞星之間不斷切換以獲得不間斷的通信服務，切換算法的性能將直接影響用户的通信質量。在此背景下，未來衞星系統有望構建超異構計算體系，實現衞星的自主任務控制和切換，打造太空雲平台，減少衞星碰撞風險，實現在軌自動避讓。同時搭載了各類 CPU、GPU、FPGA 與 AI 芯片的衞星系統可自動提取航天器任務操控所需的各類信息，並能通過與外部數據源進行關聯分析，對未來任務需求、任務類型進行預測，同時對衞星運行的健康狀況進行監控和診斷，從而自動控制衞星開展相應在軌任務操作，幫助運營商節省數據提取和分析時間的同時，提升衞星羣管理能力。

（2）衞星製造成本結構進一步優化

衞星互聯網產業對於系統設計、技術路徑選擇、產業配套等都有非常高的要求，在普通大眾中廣泛應用的關鍵在於實現全產業鏈成本結構的進一步優化，而隨着衞星互聯網納入新基建，給產業發展注入信心，規模化發展、商業化運作讓行業降本增效成為了可能。根據《2020年中國商業航天產業投資報告》數據，預計到 2025年前我國將發射約3,100顆商業衞星，單顆衞星製造成本為429萬美元，而 StarLink 和亞馬遜單顆衞星的製造成本僅為50萬和100萬美元，火箭回收技術、“一箭多星”、商業化運營將成為降低衞星製造成本的三大方向：（1）火箭回收技術，即火箭發射後回收並重復使用的技術，可實現資源的回收利用，提高火箭的重複利用率，從而降低成本。（2）“一箭多星”是指一枚運載火箭同時或先後將多枚衞星送入預定軌道的技術，與傳統的單星發射相比，能夠更充分地利用火箭運載能力，提高發射效率，降低發射成本。（3）運營服務是衞星產業價值鏈中成本佔比最高的環節。隨着商業化程度的提升，衞星在通信、氣象、遙感、廣播、導航等領域均將發揮重要作用，應用領域不斷豐富，促進行業規模化生產從而實現降本增效。

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