当前地球轨道的有效轨位资源已经变得非常紧张。随着各国对卫星网络重要性和特殊性的认识加深,纷纷提出自己的低轨通信卫星星座计划,并不断扩大规模。预计未来几年内将有数万颗卫星进入低轨空间,竞争将变得日益激烈和拥挤。

卫星通信即利用地球轨道上的人造卫星作为中继,转发无线电波以实现远距离通信,已成为连接地球各个角落的关键技术。
随着移动互联网需求的急剧增长和卫星技术的持续创新,天基互联网,特别是低轨卫星互联网,正迎来快速发展的黄金时期。
低轨卫星的轨道高度通常约为1000公里,具有覆盖范围广、通信容量大、传输时延低等诸多优势。这些特点使得低轨卫星成为各国通信卫星发展的重点。
通过降低时延至几十甚至十几毫秒,低轨卫星能够提供与地面网络相媲美的实时通信体验。同时,其强大的信号强度允许地面终端更加小型化、轻便化,从而提高了便携性和易用性。
更为重要的是,由数千颗低轨卫星组成的星座能够实现全球无缝覆盖,为用户提供持续、稳定的互联网接入服务。
低轨卫星互联网不仅解决了互联网“最后一公里”问题,还延伸了地面移动通信网络的覆盖范围,成为空天地一体化信息网络中的关键组成部分。
根据其载荷功能的不同,低轨卫星系统可广泛应用于公共通信、军事通信、气象观测、地球观测、导航定位以及授时等多个领域,展现了极其广阔的应用前景。
卫星互联网产业链是一个复杂而精细的系统,涵盖了从卫星的制造到发射,再到地面设备的生产与配置,最终包括运营和提供服务等一系列关键环节。
在卫星制星空综合集团造这一核心环节中,主要可以分为两大组成部分:卫星平台和卫星载荷。
卫星平台作为整个卫星的基础架构,包含了多个关键系统,如结构系统确保卫星的稳固性,供电系统为卫星提供持续能源,推进系统负责卫星的姿态调整和轨道变换,遥测遥控系统实现对卫星的远程控制与监测,姿态和轨道控制系统保证卫星在太空中的稳定运行,热控制系统调节卫星内部的温度环境,以及数据管理系统负责处理和传输各种信息。
天线分系统负责接收和发星空综合集团送信号,转发器分系统则对接收到的信号进行处理和再次传输。此外,制造卫星载荷还需要使用各种金属和非金属材料,以及高性能的电子元器件,以确保卫星在极端太空环境中的可靠性和稳定性。
全球范围内已有近30家公司计划部署卫星互联网星座,预计发射的卫星总数超过万颗。
NASA预测,按照目前的发展速度,70年后低轨道上的碎片密度将达到一个危险的临界值。业界普遍预计,最终全球的低轨卫星星座数量不会超过5个,未来这一领域将形成寡头垄断的市场格局。
自从SpaceX在2015年推出了旨在提供全球覆盖的高速互联网服务的StarLink(星链)计划以来,全球的互联网巨头和初创公司都纷纷提出了自己的卫星互联网星座计划,以抢占有限的轨道和频段资源。
截止至2023年12月,StarLink已经有超过5000颗卫星在轨运行。紧随其后的是OneWeb,该公司于2020年上半年开始发射卫星,并已成功完成了一代星的部署。
此外,一些原本专注于GEO(地球静止轨道)和MEO(中地球轨道)的卫星运营商,如Eutelsat、Intelsat和Telesat等,也开始投资于低轨互联网星座的建设。
目前,全球轨道资源面临严重紧缺。根据国际电信联盟(ITU)的规定,先申报的国家在卫星轨道和通信频率资源方面具有优先使用权,但申请的卫星资源必须在7年内完成部署,否则使用权将自动失效。
地球近地轨道的容量约为6万颗卫星,而低轨卫星主要采用的Ku和Ka通信频段资源也逐渐趋于饱和。当前,全球正处于人造卫星密集发射的前夕。
据预测,到2029年,地球近地轨道将部署总计5.7万颗低轨卫星,届时轨道资源将所剩无几。
因此,空间轨道和频段作为通信卫星正常运行的先决条件,已经成为各国卫星企业竞相争夺的焦点资源。
当前我国卫星产业获得了国家政策的大力支持。从我国国民经济“十五”计划至“十四五”规划可以看出,国家对卫星通信行业的支持政策不断升级,从促进产业化到推进转型再到推动创新发展。同时,2020年国家将卫星互联网纳入“新基建”范畴,为产业发展提供了有力支持。这些政策措施为国产低轨卫星互联网的快速发展创造了有利条件。
随着低轨卫星竞赛的全面开启,国内多家卫星制造企业已经纷纷推出了商业卫星星座计划。
例如,“GW”公司计划建设两个宽带星座,共包含12992颗卫星;中国卫星网络集团有限公司(中国星网)也于2021年正式成立,积极推进国产卫星互联网的发展。中国星网集团的正式成立标志着我国低轨卫星建设有望迎来提速的新阶段。
此外,上海松江还计划打造低轨宽频多媒体卫星“G60星链”,一期将实施1296颗卫星的组网,未来有望实现一万两千多颗卫星的组网。
目前,我国已经发布计划的星座项目中,大部分已经发试验星,但暂未实现卫星组网。不过,从已经发布的卫星星座规划来看,卫星互联网卫星的规划总数量已经超过2.8万颗。
随着通信数据流量的需求不断攀升,我国低轨卫星的一次性初始建设市场潜力巨大,有望突破1000亿元大关。
同时,这将进一步拉动每年超过300亿元的存量更新市场需求,为卫星产业链上游的卫星制造业带来前所未有的发展机遇。
在这一背景下,中国星网集团的成立无疑将为整个行业的蓬勃发展注入强大的动力。
随着终端应用的不断普及和海外星链的日益壮大,卫星互联网的市场前景愈发广阔。产业链各环节布局厂商众多,主要包括海格通信铖昌科技臻镭科技盛路通信航天环宇信科移动-U、创意信息佳缘科技天银机电、航天电子、光库科技西测测试震有科技华力创通盟升电子上海瀚讯信维通信等。
这些卫星互联网产业链中具有代表性的企业涵盖了卫星制造、发射、运营、服务等各个环节,有望在未来的市场竞争中加速卫星互联网产业的发展。
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