衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)深度報告-新基建下產(chǎn)業(yè)鏈機遇幾何衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場空間廣、下游需求大，目前行業(yè)已進入導(dǎo)入期，且因

為軌道及頻率資源具有稀缺性，組網(wǎng)的確定性高，布局正當(dāng)時。一、低軌衛(wèi)星互聯(lián)星座--5G之補充，6G之初探1.1、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)歷經(jīng)三代升級，與地面通信的關(guān)系從競爭走向互補衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展探索始于

20

世紀

80

年代末期，至今經(jīng)過了三階段的迭代升級。從服務(wù)內(nèi)容上看，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)由

傳統(tǒng)中低速話音、數(shù)據(jù)、窄帶物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為主的星座系統(tǒng)，迭代成為可提供高速率、低延時、容納海量互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)

服務(wù)的寬帶星座系統(tǒng)；從市場定位上看，由最初與地面通信系統(tǒng)的競爭替代，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷パa充、競合協(xié)同關(guān)系；

從技術(shù)上看，高通量趨勢下，新一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)采用

Ku、Ka、V等較高頻段，且平臺技術(shù)逐步成熟，通過定制化、

規(guī)?；⒓苫纳a(chǎn)方式顯著降低衛(wèi)星制造成本；從建設(shè)主體上看，前二代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)主要參與者為摩托羅拉等

電信企業(yè)，在新一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中，SpaceX、OneWeb等高科技企業(yè)紛紛入局，電信運營商也由競爭對手轉(zhuǎn)

變成為產(chǎn)業(yè)鏈中的重要合作伙伴。1）第一代衛(wèi)星系統(tǒng)（C、L、S頻段）以話音及物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為主，定位為全面替代地面通信系統(tǒng)；2）第二代衛(wèi)星系統(tǒng)（C、L、S、Ka頻段）升級帶寬、拓展綜合服務(wù)，扭轉(zhuǎn)市場定位，與地面通信系統(tǒng)平行共存；3）新一代衛(wèi)星系統(tǒng)（Ku、Ka、V頻段）采用寬帶/高通量衛(wèi)星，提供高速率、低延時的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，與地面通信系統(tǒng)互補。2015

年前后，新一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向小型化、大容量的趨勢演進，低軌的寬帶/高通量衛(wèi)星迎來發(fā)展熱潮。代表星

座有太空探索公司（SpaceX）的

StarLink星座計劃、一網(wǎng)公司

OneWeb星座計劃、加拿大電信衛(wèi)星公司

Telstar計劃

等。與

20

年代末期的第一代星座計劃相比，全球政策環(huán)境、技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用場景均發(fā)生顯著變化。新一代衛(wèi)星互聯(lián)

網(wǎng)星座發(fā)射及生產(chǎn)成本更低，組網(wǎng)規(guī)模宏大，可為全球提供高速率、低延時的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，在應(yīng)急、災(zāi)備、

海洋作業(yè)、機/船載

Wi-Fi、偏遠地帶帶寬覆蓋等應(yīng)用上持續(xù)突破，并在內(nèi)容投遞、寬帶接入、基站中繼、移動平臺

通信等方面和

5G融合取得實質(zhì)性進展。1.2、新一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座如何定義，有哪些優(yōu)勢？發(fā)展至今，新一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座已具有明確定義，即由數(shù)百甚至上千/萬顆運行在低地球軌道（LEO）的小型衛(wèi)星

構(gòu)成，能夠提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的通信衛(wèi)星星座。新一代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相比于地面通信系統(tǒng)，其優(yōu)勢在于：①覆蓋范圍廣：目前，地面網(wǎng)絡(luò)只覆蓋陸地面積的

20%、地球表面的

5%，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)容量大、不受地域影響，可

實現(xiàn)全球無縫覆蓋，解決偏遠地區(qū)、海上、空中用戶的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需求；②建設(shè)成本低：相比于地面

5G基礎(chǔ)設(shè)施

及海洋光纖光纜建設(shè)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)成本更低，且隨著研制集成化、標(biāo)準化、平臺化技術(shù)的持續(xù)推進，未來衛(wèi)星

制造及發(fā)射成本將持續(xù)下降；③時延媲美

5G：5G典型端到端時延為

5-10ms左右，低軌衛(wèi)星距離地表較近，按最高

3000km高度計算，時延約

20ms，相比傳統(tǒng)高軌衛(wèi)星的時延有顯著降低；④高帶寬：高通量技術(shù)的成熟提升單星容

量，降低單位帶寬成本，打開下游應(yīng)用藍海。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間段、地面段、用戶段三部分組成。一條完整的通信鏈路包括地面系統(tǒng)、上行和下行鏈路以及通

信衛(wèi)星?？臻g段：即由若干通信衛(wèi)星形成的衛(wèi)星星座。通信衛(wèi)星載有基于特定頻段的有效載荷，在系統(tǒng)中的作用為無線電信

號的轉(zhuǎn)發(fā)站。有效載荷中的天線分系統(tǒng)負責(zé)接受上行信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)對信號的放大-變頻-放大后，轉(zhuǎn)換成下

行信號，再通過天線分系統(tǒng)傳送再至地面。一般一個衛(wèi)星帶有多個轉(zhuǎn)發(fā)器，每個轉(zhuǎn)發(fā)器可以同時接收/轉(zhuǎn)發(fā)多個地面

站信號。在固定的功率及帶寬下，轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量與單星容量成正比。地面段：用于完成衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的連接。包括關(guān)口站、地面衛(wèi)星控制中心、遙測和指令站等，同時也包含主

站與“陸地鏈路”相匹配的接口，可實現(xiàn)衛(wèi)星與地面、終端與終端之間的互聯(lián)互通，以及對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理控制功能。用戶段：包括各類用戶終端設(shè)備。如車載、機載、船載終端，以及手持終端等便攜移動終端?；谛情g鏈路及星上交換技術(shù)的星形組網(wǎng)可擺脫關(guān)口站部署障礙，實現(xiàn)全球無縫服務(wù)。衛(wèi)星組網(wǎng)有星形組網(wǎng)及網(wǎng)狀

組網(wǎng)兩種形式，星形組網(wǎng)擁有星間鏈路，可實現(xiàn)用戶側(cè)與饋電側(cè)的解耦，在沒有對應(yīng)關(guān)口站的情況下，將轉(zhuǎn)發(fā)與處

理的環(huán)節(jié)通過具備星上交換技術(shù)的衛(wèi)星來實現(xiàn)。以

StarLink一期為例，通過星間鏈路及

26

個美國區(qū)域內(nèi)的關(guān)口站實

現(xiàn)了南北緯

60

度之內(nèi)的的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入，而

OneWeb系統(tǒng)計劃部署

70

余個關(guān)口站，但依然難以實現(xiàn)全球無縫服

務(wù)。在全球范圍內(nèi)布局關(guān)口站需要考量地形地貌、地緣政治等多重因素，基于星間鏈路的星形組網(wǎng)對于實現(xiàn)全球服

務(wù)能力、優(yōu)化關(guān)口站部署規(guī)模存在重要意義。1.3、高低軌衛(wèi)星各具優(yōu)勢，二者協(xié)同組網(wǎng)是實現(xiàn)天地融合通信的重要手段及趨勢通信衛(wèi)星的常用軌道主要包括：地球靜止軌道（GEO）、近地軌道（LEO）、中地球軌道（MEO）、SSO（太陽同

步軌道）和傾斜地球同步軌道（IGSO）等。其中，地球靜止軌道相對地球靜止，軌道呈圓形，覆蓋面積大，3

顆

GEO通信衛(wèi)星即可覆蓋除兩極地區(qū)之外的

90%的面積，但可用位置相對稀缺；傾斜地球同步軌道（IGSO）的傾角不為

0，

增加了天線仰角，故在高緯度地區(qū)的覆蓋更有優(yōu)勢；近地軌道（LEO）軌道高度小于

2000km，可以通過幾十到上百

顆衛(wèi)星組網(wǎng)實現(xiàn)全天時全球無縫覆蓋，“銥星”、“”、“軌道通信”、“StarLink”等衛(wèi)星均采用的是

LEO軌道；中

地軌道（MEO）軌道高度及覆蓋能力均介于

LEO及

GEO之間，美國的

O3b星座就采用了

12

顆

MEO軌道衛(wèi)星實現(xiàn)

組網(wǎng)。高軌衛(wèi)星的優(yōu)勢在于覆蓋范圍廣、系統(tǒng)容量效率高，且對應(yīng)關(guān)口站更為簡單：高軌衛(wèi)星覆蓋范圍廣，理論上

3

顆衛(wèi)

星即可實現(xiàn)全球南北緯

70o全覆蓋，1

顆衛(wèi)星可為特定區(qū)域提供

24

小時穩(wěn)定的覆蓋與服務(wù)，但存在南北極覆蓋盲區(qū)。

從系統(tǒng)容量效率角度分析，高軌衛(wèi)星單星設(shè)計容量較大，且不存在低流量需求時的浪費問題，容量效率更高。高軌

衛(wèi)星比低軌衛(wèi)星數(shù)量更少，相對地面靜止，無需像低軌衛(wèi)星配置多路天線及射頻通道，所需關(guān)口站更少。低軌衛(wèi)星的優(yōu)勢在于鏈路損耗小，時延短，可實現(xiàn)全球范圍“補盲”：低軌衛(wèi)星單星覆蓋能力較弱，但可以通過星座

組網(wǎng)實現(xiàn)全球范圍的無縫覆蓋，有效補足高軌衛(wèi)星在南北極的空白。除此之外，低軌衛(wèi)星最重要的優(yōu)勢在于時延更

低、鏈路損耗更小，對終端的處理能力要求更低，終端會更加靈活輕小。且高軌衛(wèi)星的傳播時延約

200ms，而低軌衛(wèi)星信號單星上下行傳播時延僅約

20ms，跨兩星間時延為

6.7ms，對于時間敏感性要求高的應(yīng)用具有重要意義。高低軌衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng)，單星與星座互補是未來發(fā)展的趨勢。高軌衛(wèi)星與低軌衛(wèi)星各有優(yōu)勢，在能力上相互補充，且

低軌衛(wèi)星組網(wǎng)周期長、頻率及軌位緊張、需要的關(guān)口站更多，GEO+LEO復(fù)合型軌道可形成更靈活的覆蓋方案，根

據(jù)服務(wù)需求和覆蓋區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)量在不同類型軌道衛(wèi)星之間動態(tài)分配業(yè)務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)全時全域的連通性。同時，高

低軌衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng)的方式有助于優(yōu)化部署規(guī)模，高效建立起具備全球無縫覆蓋及服務(wù)能力的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座。1.4、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有不可替代的覆蓋優(yōu)勢，是

5G之補充，6G之初探衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)補足

5G低密度用戶接入場景，與

5G優(yōu)勢互補。對于城市用戶而言，5G通信低資費、大帶寬、小體積

終端的優(yōu)勢仍然十分明顯，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)并不存在替代空間，對于部分對時延敏感度較高的行業(yè)優(yōu)勢并不明顯。但針

對偏遠地區(qū)的用戶、飛機/船舶上的乘客、野外科考隊員，或?qū)τ陂_礦、油氣/天然氣開采、貨運交通跟蹤、環(huán)境監(jiān)測

等場景而言，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的全球覆蓋的能力及成本優(yōu)勢不容小覷。低軌衛(wèi)星通信面向特定區(qū)域、用戶群的應(yīng)用市場

前景廣闊，尤其在

5G時代仍然存在數(shù)字鴻溝，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是能夠提供全面覆蓋服務(wù)的低成本工具。國際標(biāo)準化組織紛紛開展

5G與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)融合問題的研究。國際電信聯(lián)盟

ITU提出了中繼到站、小區(qū)回傳、動中

通、混合多波四種衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與

5G融合應(yīng)用場景，并進一步明確了支持以上場景的關(guān)鍵技術(shù)及特性，如多播、智

能路由、動態(tài)緩存管理及自適應(yīng)流、延時、一致的服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）/軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）兼容、

商業(yè)模式靈活性等；第三代合作伙伴計劃（3GPP）明確衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與

5G融合的三大場景，分別為業(yè)務(wù)服務(wù)、泛在

服務(wù)和擴展服務(wù)三大類用例，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，基于星上處理、透明轉(zhuǎn)發(fā)、有/無中繼提出了

4

種模型；SaT5G聯(lián)盟

宣布近期成功進行了一系列衛(wèi)星的

5G演示，尤其在機載通信和農(nóng)村寬帶接入場景下的表現(xiàn)極具優(yōu)勢；通信衛(wèi)星公

司、英國薩里大學(xué)與比利時紐泰克公司聯(lián)合進行了

8K流媒體傳輸、網(wǎng)頁瀏覽和視頻聊天等應(yīng)用測試，證實了

LEO衛(wèi)星是

5G基站中繼的有效解決方案。測試結(jié)果顯示，往返時延為

18～40ms，達到衛(wèi)星連接的最低值。低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可借鑒地面

5G系統(tǒng)的技術(shù)體制，復(fù)用/兼容地面

5G技術(shù)標(biāo)準。5G已正式進入商用，技術(shù)成熟度高，

低軌衛(wèi)星系統(tǒng)可復(fù)用

5G標(biāo)準的技術(shù)和特征。在體系架構(gòu)上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可被視為

5G接入網(wǎng)的一種，可與地面共用

核心網(wǎng)，在星上通過部署信號處理、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層交換路由等功能模塊實現(xiàn)空口協(xié)議處理及路由轉(zhuǎn)發(fā)。同時，衛(wèi)

星互聯(lián)網(wǎng)的地面設(shè)備可以繼承目前

5G基站基帶處理及相關(guān)終端芯片的成果，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。6G將實現(xiàn)地面移動與衛(wèi)星移動通信標(biāo)準制式、終端、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等多方融合。集團(BT)首席網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師

NeilMcRae曾展望，6G將是“5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)”，即在

5G的基礎(chǔ)上集成衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)全球覆蓋。中國信息通信科技集

團副總經(jīng)理陳山枝曾表明，6G將建立空、天、地、海泛在的移動通信網(wǎng)絡(luò)。未來，6G將實現(xiàn)標(biāo)準制式、終端、網(wǎng)

絡(luò)架構(gòu)、平臺、頻率、資源管理六個方面的融合，一種通信體制同時包括地面移動通信及衛(wèi)星移動通信，同時，用

戶終端采用統(tǒng)一標(biāo)識介入，采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及平臺結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)頻率資源的共享共用。二、各國加速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署進度，行業(yè)進入導(dǎo)入期，布局正當(dāng)時2.1、軌道及頻率是各國布局和競爭的焦點，也是爭取先發(fā)優(yōu)勢的核心要素在傳統(tǒng)衛(wèi)星通信中，較常用的頻段為

C（4-8GHz）及

Ku（12-18GHz）頻段。C頻段是最先在商業(yè)通信衛(wèi)星中被使

用的頻段，頻率及增益都較低，對應(yīng)天線的口徑更大，傳播條件相對穩(wěn)定，幾乎不會受到雨衰的影響，主要用于衛(wèi)

星固定通信、電視廣播等業(yè)務(wù)；Ku頻段頻率較高、對應(yīng)天線口徑更小，天線增益也較高，用于衛(wèi)星固定通信及衛(wèi)星

直播等業(yè)務(wù)，尤其可以在動中通、靜中通等場景中發(fā)揮優(yōu)勢。Ka頻段可用頻帶帶寬更大，是實現(xiàn)多種新業(yè)務(wù)的重要頻段。更高的頻率對應(yīng)更高的可用帶寬及更大衛(wèi)星的容量，

Ka頻段范圍為

26.5-40GHz，最重要的特點為頻段較寬，其可用帶寬高達

3500MHz。Ka頻段是當(dāng)前高通量衛(wèi)星首選

的頻段，且在相同天線尺寸下，與

Ku頻段相比可以獲得更好的指向性及增益，在高速衛(wèi)星通信、衛(wèi)星新聞采集、

個人衛(wèi)星通信等新興業(yè)務(wù)有明顯優(yōu)勢。但

Ka頻段的波長與雨滴直徑接近，雨衰很大。寬帶需求資源水漲船高，Ka頻段日益擁擠，更高頻率的

Q/V頻段成為新方向。L、S頻段主要用于衛(wèi)星移動通信，

C、Ku頻段主要用于衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)通信，高通量通信衛(wèi)星工作多集中于

Ka頻段。目前，在軌靜止軌道（GSO）C頻段衛(wèi)星數(shù)量日漸飽和，Ku、Ka頻段衛(wèi)星也較擁擠，有向

Q、V等更高頻段發(fā)展的趨勢。Q/V頻段衛(wèi)星波數(shù)小、點

對點連接性能更優(yōu)，且能夠提供更廣泛的用戶鏈路帶寬資源，在新一代低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)計劃中，三星、均

計劃采用

V頻段。軌道與頻段資源的稀缺性日益凸顯，是各國跑馬圈地的戰(zhàn)場。地球近地軌道可容納

6

萬顆衛(wèi)星，Ku、Ka頻段也逐

漸飽和。根據(jù)國際電信聯(lián)盟

ITU規(guī)定，衛(wèi)星頻率及軌道使用權(quán)采用“先登先占”的競爭方式獲取，同時，如果發(fā)射的

衛(wèi)星壽命到期,可以重新發(fā)射進行補充，造成“先占永得”的局面。軌道及頻率是不可再生的戰(zhàn)略資源，亦是衛(wèi)星互聯(lián)

網(wǎng)組網(wǎng)建設(shè)的瓶頸環(huán)節(jié)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)愈發(fā)火熱，多國政府爭相布局。美國、加拿大、俄羅斯、日本等國紛紛制定產(chǎn)業(yè)利好政策，加快低

軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署計劃，爭取先發(fā)優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計，目前全球至少有

16

家公司對外公布了覆蓋全球低軌星座計劃，其

中，中國

5

家、美國

5

家、俄羅斯

1

家、英國

1

家、加拿大

1

家、韓國

1

家、盧森堡

1

家、印度

1

家。2.2、技術(shù)推動各環(huán)節(jié)降本增效，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力完備平臺技術(shù)穩(wěn)固，模塊化、批量化能力降低成本，縮短研制周期。在衛(wèi)星研制領(lǐng)域，我國經(jīng)過“東方紅二號”到“東方紅

五號”的研發(fā)經(jīng)驗積累及迭代，具備成熟穩(wěn)固的平臺技術(shù)，國內(nèi)軍民衛(wèi)星可保障

100%自主研制9。同時，世界各國衛(wèi)

星制造商相繼提出系列化衛(wèi)星平臺，采用“搭積木”式的模塊化設(shè)計，可實現(xiàn)工裝配置系統(tǒng)重復(fù)使用、平臺內(nèi)及平

臺間各結(jié)構(gòu)模塊互通互用。同時，低軌衛(wèi)星尺寸較小，可以進行批量生產(chǎn)，從而有效降低平臺研制成本，縮短生產(chǎn)

周期，降低產(chǎn)業(yè)門檻。軟件定義技術(shù)突破傳統(tǒng)軟硬綁定限制，實現(xiàn)衛(wèi)星靈活在軌迭代。傳統(tǒng)衛(wèi)星的研制方式多為定制化，不同型號衛(wèi)星的

硬件難以適配、不能相互更換，且衛(wèi)星壽命一般在

15

年左右，在此期間難以進行技術(shù)更新。軟件定義衛(wèi)星采用開放

系統(tǒng)架構(gòu)，有效提升系統(tǒng)對載荷的適配，實現(xiàn)軟硬件解耦，軟件無需綁定硬件可獨立升級演化，且可實現(xiàn)軟件按需

加載、系統(tǒng)功能按需重構(gòu)。星上處理、頻率復(fù)用提升衛(wèi)星系統(tǒng)性能，星間鏈路實現(xiàn)全球組網(wǎng)。星上大型可展開天線及多波束技術(shù)可有效增強信

號功率以保證移動客戶端通信質(zhì)量，頻率復(fù)用技術(shù)增強系統(tǒng)容量，提升了通信系統(tǒng)的性能。同時，基于毫米波、太

赫茲及光通信的星間鏈路技術(shù)也逐漸成熟。近期成功組網(wǎng)的北斗三號系統(tǒng)就采用星間鏈路設(shè)計，基于星間鏈路技術(shù)，

衛(wèi)星信號可直接在星間進行遙測參數(shù)的交互通信。星間鏈路設(shè)計解決了我國在全球范圍設(shè)立關(guān)口站的困難，也是我

國實現(xiàn)全球組網(wǎng)的重要突破。2.3、互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星海外市場初成規(guī)模，百舸爭流開啟商業(yè)化進程（略）2.4、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)上升為國家的戰(zhàn)略工程，國家力量自上而下加快組網(wǎng)進程（略）三、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈完善，各環(huán)節(jié)迎來全新機遇3.1、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分為四大環(huán)節(jié)，價值分布呈現(xiàn)金字塔結(jié)構(gòu)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射、地面設(shè)備及衛(wèi)星運營四大環(huán)節(jié)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)價值分布呈現(xiàn)金字塔結(jié)構(gòu)，各環(huán)節(jié)將根據(jù)組網(wǎng)節(jié)奏自上而下受益。SIA發(fā)布的《2019

StateoftheSatelliteIndustry》顯示，衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈中衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備和衛(wèi)星運營占總市場規(guī)模的比例分別為

7%、2%、45%

和

46%。衛(wèi)星制造及火箭發(fā)射處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游，國內(nèi)外的成熟企業(yè)均較少，但技術(shù)壁壘較高，掌握核心技術(shù)并已經(jīng)獲得市

場空間的企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢?；鸺l(fā)射環(huán)節(jié)壁壘同樣較高，目前主要由“國家隊”引導(dǎo)，隨著“一箭多星”技術(shù)成熟，

火箭發(fā)射成本有望持續(xù)優(yōu)化，推動高密度組網(wǎng)降本增效。地面設(shè)備及衛(wèi)星運營屬于中下游環(huán)節(jié)，收入體量及利潤空

間大，彈性充足。參考我國北斗系統(tǒng)的發(fā)展歷程，隨北斗系統(tǒng)的成功組網(wǎng)，應(yīng)用市場成長迅速，產(chǎn)值占比不斷攀升,

從

2015

年的

25%升至

2019

年的

44.23%。隨著產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)及組網(wǎng)的成熟，下游應(yīng)用逐步爆發(fā)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)中游地面

設(shè)備及下游衛(wèi)星運營的市場也將隨之打開，迎來新機遇。3.2、衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)：技術(shù)壁壘最高，組網(wǎng)前期優(yōu)先受益衛(wèi)星發(fā)射增量需求我國通信衛(wèi)星的主要包括衛(wèi)星平臺和有效載荷兩部分：衛(wèi)星平臺具有通用性，其目的是為有效載荷的正常工作提供支持保障，具體包括結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道分系統(tǒng)、推進分系統(tǒng)、測控分系統(tǒng)及數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)；

衛(wèi)星載荷根據(jù)衛(wèi)星種類及功能不同存在差異，通信衛(wèi)星的有效載荷一般由天線分系統(tǒng)及轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)構(gòu)成。對于跟

蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，有效載荷還包括捕獲跟蹤分系統(tǒng)，主要要用控制星間鏈路天線的指向，建立地面站與用戶之間

的通信鏈路。（一）

衛(wèi)星平臺：衛(wèi)星的保障系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)：用于支撐、固定儀器，傳遞和承受載荷，是衛(wèi)星的骨架，保障衛(wèi)星能在地面操作、發(fā)射和在軌運

行期間保持系統(tǒng)完整。

熱控分系統(tǒng)：用于控制衛(wèi)星內(nèi)外的熱交換過程，平衡溫度提供合適的溫度環(huán)境，以保障衛(wèi)星上的各類儀器設(shè)備

正常工作。

姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)：主要用于控制及保持衛(wèi)星的軌道與姿勢，由姿態(tài)敏感器、星載計算機及執(zhí)行機構(gòu)三部

分構(gòu)成。星敏感器的作用類似衛(wèi)星的“眼睛”，主要用來測定衛(wèi)星的空間方位；星載計算機可類比為衛(wèi)星的“大腦”，

用于形成控制軌位及姿勢的指令信息；執(zhí)行機構(gòu)則負責(zé)直接通過驅(qū)動動力裝置執(zhí)行指令信息，控制姿勢及軌道。

推進分系統(tǒng)：衛(wèi)星的動力裝置，用于提供衛(wèi)星軌道變換和保持、衛(wèi)星指向變換和保持所需的力和力矩。傳統(tǒng)推

進系統(tǒng)通過化學(xué)燃燒產(chǎn)生推力，而電推進系統(tǒng)通過高速帶電粒子產(chǎn)生推力。電推進系統(tǒng)比常規(guī)的化學(xué)推進系統(tǒng)

效能提升

10

倍，推力精確、壽命長，可減輕發(fā)射重量、增加有效載荷量，是世界各國衛(wèi)星推進系統(tǒng)的主流。

供配電分系統(tǒng)：用于產(chǎn)生、存儲、變換、調(diào)節(jié)和分配電能，包括電源、電源控制設(shè)備、電源變換器及電纜網(wǎng)等

核心組件?？稍谛l(wèi)星的全壽命期內(nèi)為整顆衛(wèi)星提供能源，是保障載荷系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要系統(tǒng)，目前主流的電

源系統(tǒng)由三結(jié)砷化鎵太陽電池及高比能量鋰離子蓄電池聯(lián)合構(gòu)成。

測控分系統(tǒng)：包括遙測、遙控和測距三大部分，主要用于完成衛(wèi)星內(nèi)部各分系統(tǒng)設(shè)備工況的采集，協(xié)同地面測

控站測定衛(wèi)星運行的軌道參數(shù)，將信息發(fā)送給地面站，并接收地面遙控指令，以實現(xiàn)地面對衛(wèi)星的控制及監(jiān)視

數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)：用于存儲各種程序，采集、處理數(shù)據(jù)以及協(xié)調(diào)管理衛(wèi)星各分系統(tǒng)工作。（二）

有效載荷：衛(wèi)星的功能系統(tǒng)

轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)：是通信衛(wèi)星的核心部分，其性能直接影響衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作質(zhì)量。通常一顆衛(wèi)星攜帶若干個

轉(zhuǎn)發(fā)器，每個轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋特定頻段，不同頻段對應(yīng)不同服務(wù)區(qū)，所有通信終端須處于服務(wù)區(qū)內(nèi)，且通信終端所

用的頻段必須與通信有效載荷的頻段相一致。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器通常分為透明轉(zhuǎn)發(fā)器及處理轉(zhuǎn)發(fā)器兩大類，透明轉(zhuǎn)發(fā)器又稱彎管轉(zhuǎn)發(fā)器，早期通信衛(wèi)星多為透明轉(zhuǎn)

發(fā)，在星上只做信號變頻和功率放大，不進行其他處理。星上處理轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)信號的調(diào)制解調(diào)、擴頻接頻、編

碼譯碼、路由交換等工作，可大大提高衛(wèi)星的信號質(zhì)量、抗干擾能力及通信效率。

天線分系統(tǒng)：天線分系統(tǒng)包括通信天線和遙測指令天線，其作用是定向發(fā)射與接收無線電信號，通常需要求天

線體積小、重量輕、可靠性高、壽命長、增益高，同時要求星間鏈路天線波束永遠指向地球。相控陣天線波束控制靈活、增益大，低成本化加速規(guī)模商用進度?？梢苿狱c波數(shù)的衛(wèi)星一般基于相控陣天線實

現(xiàn)，不同于傳統(tǒng)透固定天線，相控陣天線可通過調(diào)幅調(diào)相實現(xiàn)波數(shù)在衛(wèi)星覆蓋視場任意可調(diào)，靈活性及精準性

顯著提高。相控陣天線由數(shù)千個微小、緊湊的小天線及電子調(diào)控平板構(gòu)成，內(nèi)部由天線陣面、移相器、饋線網(wǎng)

絡(luò)、相應(yīng)的控制電路等組成，具有厚度薄、輪廓低、可靠性高、增益大等特性，StarLink單星上配備了

4

塊相

控陣平板天線。毫米波相控陣芯片是相控陣天線的重要組成環(huán)節(jié)，占據(jù)較大價值體量，今年

6

月，南京網(wǎng)絡(luò)通

訊與安全紫金山實驗室宣布自主可控、成本超低的毫米波相控陣芯片問世，低成本化將推動相控陣芯片在寬帶

衛(wèi)星通信領(lǐng)域快速推廣。衛(wèi)星制造主力為國營單位，民營企業(yè)聚焦微小衛(wèi)星成長迅速。目前主要負責(zé)衛(wèi)星整體設(shè)計及總裝主要由、

中國航天科技集團、中國航天科工集團領(lǐng)航。天儀研究院、行云、銀河航天、九天微星等專注微小衛(wèi)星研發(fā)制造民

營企業(yè)成長迅速，是推動商業(yè)的重要力量。民營企業(yè)在分系統(tǒng)及零部件領(lǐng)域的技術(shù)實力不容小覷，看好制造環(huán)節(jié)的細分領(lǐng)域機會。在衛(wèi)星各分系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)

上，已有眾多上市公司儲備了較強的技術(shù)能力。如具有毫米波相控陣

T/R芯片技術(shù)能力的；聚焦高精度姿態(tài)

確定的光學(xué)敏感器，在我國星敏感器市場占據(jù)核心地位的；背靠

502

所，在

SoC芯片及

SiP星載計算機模

塊已批量投入使用的等。3.3、火箭發(fā)射環(huán)節(jié)：運載及發(fā)射能力位居世界前列，技術(shù)成熟推動成本降低我國航天基建及發(fā)射實力雄厚，連續(xù)兩年衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)世界第一。從航天發(fā)射場的數(shù)量來看，當(dāng)前全球主要航天國

家已建成或在建發(fā)射場共計

25

個，其中中國有

4

個發(fā)射場，分別是酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)

星發(fā)射中心，以及文昌衛(wèi)星發(fā)射中心，發(fā)射場數(shù)量僅次于美國，與俄羅斯并列世界第二；從發(fā)射次數(shù)上來看，2018

年我國發(fā)射次數(shù)為

39

次，共計發(fā)射

105

個航天器，超過美國的

34

次和俄羅斯的

20

次，位列世界第一。2019

年全

球共進行的

102

次航天發(fā)射中，我國完成衛(wèi)星發(fā)射

34

次，依舊占據(jù)全球首位。發(fā)射成本較高目前仍是掣肘，“一箭多星”技術(shù)助力高密度組網(wǎng)降本增效。SpaceX創(chuàng)始人馬斯克曾說，即使使用超低

成本的獵鷹九號，StarLink的發(fā)射成本依然高于建造成本。由此可見，降低發(fā)射成本是實現(xiàn)高密度組網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2019

年，SpaceX成功完成第五次獵鷹

9

號火箭發(fā)射任務(wù)，將

60

顆互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送入

LEO軌道，運載總重

18.5

噸，

60

顆衛(wèi)星單星

227kg，是

SpaceX發(fā)射過最重的載荷，單顆發(fā)射成本低至

50

萬美元。SpaceX的下一代重型運載火箭

Starships（星艦）每次能夠?qū)?/p>

400

顆

StarLink衛(wèi)星送至相應(yīng)軌道，可以使成本降低

5

倍。相比之下，我國

2015

年發(fā)

射成功的長征六號火箭已可實現(xiàn)“一箭

20

星”，分離控制精確精準、可靠，驗證了多星安裝、分離釋放以及入軌控制

等核心技術(shù)?；鸺厥绽谩⒃谲壏?wù)等提供降低成本新路徑。目前，SpaceX已創(chuàng)新性采用火箭可回收技術(shù)，即從所有

退役衛(wèi)星等航天器上回收可用部件，實現(xiàn)資源的回收利用。在軌服務(wù)逐漸興起，勞拉公司的無人飛船可與需要維修

的衛(wèi)星對接，為其補充燃料，修復(fù)或更換必要的組件，延長衛(wèi)星使用壽命。NorthropGrumman公司旗下

SpaceLogistics將在

2019

年發(fā)射飛船，對接到

Intelsat一枚壽命已經(jīng)到期的衛(wèi)星上，為其提供動力。美國國防高級研究計劃局(DARPA)

曾表示，在軌工作的航天器提供服務(wù)將帶來比維修失效的航天器更高的回報。未來的在軌服務(wù)還包括從所有退役衛(wèi)

星等航天器上回收可用部件。隨著在軌衛(wèi)星服務(wù)技術(shù)逐漸走向市場，衛(wèi)星壽命有望延長，為衛(wèi)星發(fā)射提效降本提供

新的路徑。國家隊領(lǐng)航，處于成長初期的民營企業(yè)近幾年大量涌現(xiàn)。從產(chǎn)業(yè)格局看，我國火箭研制和發(fā)射服務(wù)壁壘高、周期長，

目前主要負責(zé)單位為航天科技集團和航天科工集團，藍箭航天、零壹空間、九州云箭、星際榮耀、翎客航天等民營

初創(chuàng)公司在近幾年開始崛起，并引入眾多資本注入，積極參與推動商業(yè)航天進程。3.4、地面設(shè)備環(huán)節(jié)：民營參與者數(shù)量可觀，利潤占比不斷提升（一）地面站隨著通信衛(wèi)星用途的豐富及拓展，地面站具有多種形態(tài)分類。地面站是地面與太空的“橋梁”，可以按照站址是否固

定、G/T值大小、信號特征以及業(yè)務(wù)類型進行分類。①根據(jù)站址是否固定，可以將地面站分為固定站、移動站（動

中通車載站、船載站、機載站）及可拆卸站（靜中通車載站便攜站、背負站）；②根據(jù)地面站品質(zhì)因數(shù)

G/T（天線

增益/噪聲溫度），可分為大型站（國際通信）、中型站（大城市、大企業(yè)）及小型站（小企業(yè)及個人）③根據(jù)業(yè)務(wù)

性質(zhì)，地面站可以分為用來遙測衛(wèi)星參數(shù)和控制衛(wèi)星姿態(tài)的遙測跟蹤站、用來進行通信業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐ㄐ艠I(yè)務(wù)站、用

來監(jiān)視轉(zhuǎn)發(fā)器及地面站通信系統(tǒng)的通信參數(shù)測量站。地面站天線是地面站最重要的組成部分，價值占比也較高。地面站通常由信道終端分系統(tǒng)、大功率發(fā)射分系統(tǒng)、高

靈敏度接收分系統(tǒng)、天線饋電分系統(tǒng)、伺服跟蹤分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)以及監(jiān)控分系統(tǒng)等部分。地面站的天線的直徑

一般是

1

米、5

米、10

米、30

米等，口徑越大，接收信號質(zhì)量越高。移動站主要由集成式天線、調(diào)制解調(diào)器和其它

設(shè)備構(gòu)成。（二）終端用戶終端設(shè)備與通信衛(wèi)星間的鏈路構(gòu)成接入鏈路，一般處于衛(wèi)星天線某一波束的覆蓋范圍之內(nèi)。用戶終端設(shè)備主要

分為手持終端（衛(wèi)星電話）和移動終端（車載、船載、機載通信終端、衛(wèi)星通信熱點）等，由射頻芯片、基帶芯片、

調(diào)制解調(diào)器及功率放大器等核心組件構(gòu)成。衛(wèi)星手持終端可提供語音、短消息、數(shù)據(jù)、傳真、視頻等業(yè)務(wù)傳輸，一

般整機尺寸小、重量輕、方便攜帶，一般接入即可實現(xiàn)衛(wèi)星實時通信，還可以同時配備動中通天線接口，可作為車

載終端使用。便攜移動終端則可與天線、發(fā)動機組成便攜站。移動終端同樣需要相控陣天線，成本降低是商業(yè)化及規(guī)?；年P(guān)鍵。不同于近地衛(wèi)星，Ku、Ka等頻段的地軌衛(wèi)星

圍繞地球做高速相對運動，即使地面固定類的終端也需要配置伺服跟蹤系統(tǒng)以具備跟蹤指向能力。對于移動終端而

言，必須通過跨星切換，同時與

2

顆衛(wèi)星建立鏈路，才能保證地面終端的不間斷通信。從技術(shù)實現(xiàn)上看，一是可以

通過配置拋物面雙天線，但設(shè)備的體積和質(zhì)量較大；二是通過相控陣天線，相控陣天線體積小，能夠?qū)崿F(xiàn)波束指向

的快速變化，但相控陣天線成本較高。目前來看，地面終端成本的降低是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)形成規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵。StarLink終端具備即插即用特性，最新申報

500

臺終端，規(guī)?；鸩戒侀_落地。今年

3

月，F(xiàn)CC已經(jīng)批準

SpaceX公司可以運營多達

100

萬臺星鏈終端設(shè)備。今年

7

月，SpaceX提交修正，要求

FCC將批準的終端數(shù)字提高到

500

萬。SatrLink終端即插即用，使用方便，可自行調(diào)節(jié)角度以獲取最佳信號。地面設(shè)備領(lǐng)域面向

C端用戶，需求彈性大，是建設(shè)進入規(guī)模放量階段時的價值環(huán)節(jié)。地面設(shè)備領(lǐng)域的投資環(huán)節(jié)主要

包括地面站、天線、移動終端等產(chǎn)品研制及系統(tǒng)軟件集成。該環(huán)節(jié)體量大，民營企業(yè)的參與者較多，技術(shù)成熟，企業(yè)

分布相對分散。典型企業(yè)包括、、等。3.5、運營服務(wù)環(huán)節(jié)：具有明顯的牌照壁壘，準入門檻較高空間段運營具有牌照門檻，機會集中于具有準入許可的龍頭企業(yè)。衛(wèi)星運營服務(wù)分為空間段運營服務(wù)和地面段運營

服務(wù)兩部分。在空間段運營主要是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器租賃業(yè)務(wù)，前期投資規(guī)模大、需要對在軌衛(wèi)星進行跟蹤、檢測及維護，

且我國對衛(wèi)星行業(yè)的管制相對嚴格，獲得工信部經(jīng)營許可牌照的企業(yè)才可以開展經(jīng)營活動。空間段運營的參與企業(yè)

主要有、（香港）、（香港）。衛(wèi)星運營賽道門檻較高，我們認為，未來空間段運營的

機會將集中于少量持照標(biāo)的。四、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)下游應(yīng)用市場巨大，尚處藍海物聯(lián)網(wǎng)。低軌衛(wèi)星星座的物聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍廣，受天氣和地理條件影響小，具有較強的抗毀性。農(nóng)業(yè)管理、工程建筑、

海上運輸和能源行業(yè)等將成為衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)重要的應(yīng)用方向。農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面，可通過衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)收集大面積農(nóng)場的土

壤成分、溫度、濕度等數(shù)據(jù)，經(jīng)科學(xué)分析后得出利于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的最優(yōu)方案；工程應(yīng)用方面，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)

偏遠地區(qū)土木工程項目的遠程監(jiān)控，并主要應(yīng)用于發(fā)展中經(jīng)濟體的推動；海運應(yīng)用方面，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)能夠全程跟蹤

海上船舶和集裝箱，提高貨運效率；能源應(yīng)用方面，通過衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控天然氣、石油、風(fēng)能、水資源等能源在市

場上下游的流動數(shù)據(jù)，可以得到投資回報比更高的解決方案。海洋作業(yè)與科學(xué)考察。低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的無縫隙覆蓋優(yōu)勢解決了傳統(tǒng)高軌衛(wèi)星的兩極盲區(qū)以及海上無法建設(shè)基站等

問題，能夠?qū)崿F(xiàn)船只、人員跟蹤導(dǎo)航，為極地科學(xué)考察人員、海上作業(yè)人員等提供基于衛(wèi)星的寬帶連接，穩(wěn)定的網(wǎng)

絡(luò)連接能夠幫助作業(yè)人員或科考人員及時回傳考察數(shù)據(jù)，保持與外界的通信，提升科學(xué)考察的高效性與安全性。在

以往的海洋作業(yè)與科學(xué)考察活動中