卫星互联网爆发元年大幕开启 ,产业迎发展重要机遇

卫星互联网爆发元年大幕开启 ,产业迎发展重要机遇
2020年07月01日 12:30 乐晴智库

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4月20日国家发改委新闻发布会,官方首次明确“新基建”范围,包括信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施三个方面。

其中信息基础设施包括以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。

卫星互联网首次被纳入通信网络基础设施大类,作为新基建首次得到官方口径确认。

此次新基建范畴推出标志着社会将进入“万物互联”时代,无间断、高速、低延时的通信网络将成为基础设施,卫星互联网将成为5G地面网覆盖不足的有效补充。

卫星互联网是指在外太空铺设卫星网络,把互联网“搬”到太空上,地面用户通过终端设备实现互联互通,类似于随身WiFi,真正做到无死角覆盖。

卫星互联网以日益凸显的国家战略地位、潜在的市场经济价值、稀缺的空间频轨资源成为全球各国关注的焦点,世界各国纷纷将卫星互联网视为重要发展战略,相继发布卫星通信网络建设计划。

随着外部“星链”计划快速推进的倒逼和内部卫星互联网纳入“新基建”的催化,国内低轨卫星互联网建设迎来重大发展机遇,投入力度和速度或将大幅超出市场预期,包括卫星制造、火箭发射、地面设备以及卫星应用等领域有望明显受益。

据投中网,卫星互联网总建设成本大概约为1000亿美元,与5G建设相比成本大幅降低,虽然低轨卫星网络无法承载密集的城市人口全部联网,但其对于解决偏远地区的联网问题提出了更为经济可行的解决方案。

国际电联(ITU)规则规定,轨道星座系统卫星的频率使用遵循“先占先得”的原则,卫星网络资料申报得早地位就优先且受到保护,申报较晚的卫星网络系统不能对前面已登记卫星网络资料、地位优先的卫星星座系统产生有害干扰。

此外,在低轨星座系统中不仅要按照ITU的规定将卫星发射升空,还要按照规定的时间和比例,启用低轨星座系统并向公众提供服务,从而使频率地位合法化、固化。也就是说有能力对其进行开发和利用的国家和组织对相关的外层空间明显具有主动权。

美国目前已初步建成以高轨通信卫星为主体,全球地面电信港为依托,低轨移动通信星座为补充的天地一体化信息网络。

单个传统地球同步卫星可以覆盖地球三分之一的区域,但代价为高延时,而目前涉足卫星互联网的公司大多计划将卫星发射至LEO(低轨道),甚至更低的VLEO(极低轨道),这就需要更多的卫星。

目前全球布局卫星互联网的公司包括SpaceX、OneWeb、亚马逊等。其中,SpaceX的Starlink计划星座规模最大,两期共需要1.2万颗卫星。

按单颗成本(制造+发射)100万美元计算,带来120亿美元的小卫星需求;若星座建设完成后,按5年寿命计算,即每年需要25亿美元左右的小卫星更新替代需求。

4月22日福布斯报道,马斯克Starlink卫星互联网星座完成第7批入轨,累计在轨数量达420颗,预计3个月内开启内部测试,6个月内进入商用化进程,德国等高纬度地区将开启使用,2020年将实现北美服务,2021年将实现全球服务,也将成为Tesla的汽车网络基础设施。

相比之下我国网络建设呈现“天弱地强”的特征,我国卫星互联网前期建设重点是中星系列、亚太系列等高轨卫星。中国卫星互联网建设将由航天科技集团、航天科工集团旗下公司占主导地位。目前可比肩Starlink、OneWeb等星座计划的是由我国中国航天科技和航天科工两大集团建设的低轨通信互联网“鸿雁星座”和“虹云工程”。

虹云工程、鸿雁星座两个国家重大航天工程2018年相继成功发射第一颗卫星并进入轨道,低轨宽带通信卫星系统建设实现零的突破,我国打造天基互联网迈出关键一步,其中鸿雁星座一期60颗卫星预计2022年组网运营,填补中国目前尚无低轨卫星通信系统的空白。

根据ITU的规定,申请的卫星星座需在6年内发射一半卫星数,在9年内完全发射完成。经统计我国申请的卫星星座计划发射卫星数3500+,未来9年内,我国卫星行业产值有望达6000-8600亿元。

卫星互联网产业链主要分为卫星制造、发射服务、地面设备制造、运营与服务四大环节。卫星产业链呈“金字塔“分布,2019年卫星制造、发射、地面设备制造和运营服务占产业总收入的比例分别为7%、2%、45%和46%,整个产业链呈现越向下产业规模越大的金字塔状。

国内从事卫星制造的企业方面,国有航天军工集团企业中国航天科技集团、中国航天科工集团在基础设施、资金配套、技术创新、重大航天科技项目方面具备突出优势,能够完成各类卫星的制造,是卫星制造领域的龙头。

卫星系统运营及服务厂商方面:中国唯一卫星通信运营商是中国卫通,NTN天地网融合地面运营商为移动、联通和电信。

地面设备制造方面:地面站设备厂商有中国卫通和中国卫星;地面终端核心芯片主要厂商有华力创通(基带芯片、终端)、振芯科技(数字处理芯片、基带芯片、终端)、海格通信(导航基带芯片、终端)、金信诺(通信终端)及传统消费电子终端企业。传统运营商设备企业如中兴通讯、烽火通讯等。

中国科学院微小卫星创新研究院等国有企业也开始参与小型卫星的制造,而微小卫星制造也逐渐开始成为民用航天企业的重要方向,欧比特、天仪研究院、银河航天、九天微星、微纳星空等企业纷纷聚焦微小卫星制造,成长迅速。

数据显示,全球共有30多亿人没有接入互联网,接近总人口的一半,随着用户数量增大,卫星互联网资费必将进一步下降,不排除在新的互联网业务的导入后(如广告收入等),将来可以实现全球范围内的免费接入。

同时相比于地面通信网络,卫星互联网设施受物理攻击及自然灾害的影响小,使其可提供更高性能及高可靠的卫星链路服务。因小卫星低成本开发的趋势,卫星互联网可用非常合理的成本提供大规模网络数据传输服务,是未来5G IoT/ M2M(物联网)市场的解决方案和新的机会。

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