國外衛星應用產業發展現狀

· 文|北京空間科技信息研究所 李鐵驪

國外衛星應用產業發展現狀

· 文|北京空間科技信息研究所 李鐵驪

2013年全球航天產業在經濟危機陰影下繼續保持穩健發展，盡管美國、歐洲、日本等發達國家因金融危機和美、歐的主權債務危機對航天產業的沖擊較大，但全球商業航天活動依然呈現增長態勢。與航天大國對航天投入不增反減、航天失業人數增多而形成鮮明對照的是，拉丁美洲、非洲、東南亞和中東等地區一些新興航天國家對航天投入繼續保持快速增長，以謀求其在國際航天市場的競爭能力。

隨著全球信息高速公路因特網的飛速發展和普及，以及交互式多媒體業務的迅速增加，各行各業對寬帶通信的需求越來越緊迫。寬帶通信衛星正引領著衛星通信的重大變革。目前美國、加拿大、歐洲、阿聯酋等國均發展了Ka頻段寬帶衛星，成為寬帶衛星系統的主流發展方向。

一、全球航天產業的總體概況

2013年6月，美國衛星產業協會（SIA）第16版衛星產業狀況年度報告對上年的全球衛星產業數據進行了統計分析。報告表明：2012年全球衛星產業收入為1895億美元，同比增長7%，超過2012年全球經濟2.3%的增長率和美國經濟2.2%的增長率，以及2011年的全球衛星產業收入6%的年度增長率。

2012年全球衛星服務業收入為1135億美元。大眾消費通信服務收入在其中占據的比例最大，它包括衛星電視直播、衛星音頻廣播和衛星寬帶業務收入。其中以Ka頻段為代表的衛星寬帶業務，成為全球市場追捧的熱點。

2012年衛星音頻廣播業務收入增長13%，達到34億美元。2012年全球衛星音頻廣播用戶近240萬，年增長率為9%。衛星音頻廣播業務的主要用戶仍來自美國。2012年衛星直播業務/直播到戶業務收入在衛星服務業總體收入中所占份額超過80%，在消費服務收入中所占份額為95%。衛星寬帶業務收入由2011年的12億美元增長到2012年的15億美元。2012年全球的衛星寬帶業務用戶超過了一百萬，增長率為10%,絕大部分的衛星寬帶用戶仍然來自美國。

>> 全球衛星服務業收入情況

除此以外，2013年全球衛星導航產業迅猛發展，在交通、航空、農業、氣象和個人電子消費類等多個領域表現得尤為突出，其中交通是導航應用最為典型、規模最大的領域，其市場比例占衛星導航應用市場的80%以上。2013年世界各國政府對衛星遙感產業的投資整體呈上升趨勢，但是關鍵項目仍面臨預算問題。世界各國，特別是新興國家爭相建立自主的天基對地觀測能力，試圖在全球對地觀測活動中扮演更重要的角色。

二、衛星通信服務業發展現狀

1．美國和歐洲競相推廣Ka頻段高速衛星寬帶服務

（1）美國推廣新Ka頻段專業衛星寬帶服務

2012年美國新Ka頻段衛星寬帶服務蓬勃發展，兩大衛星寬帶服務提供商衛訊公司和休斯網絡系統公司分別通過兩顆高容量Ka頻段寬帶通信衛星Viasat -1和Echostar -17推出的新一代Ka頻段衛星寬帶服務，獲得了越來越多的美國消費者的贊美和支持，寬帶服務的訂戶快速增多。在消費者寬帶服務市場日益增長的同時，衛訊公司和休斯公司于2013年又為企業和政府機構推出定制的新Ka頻段專業衛星寬帶服務。

衛訊公司現在美國市場以WideBlue和Exede為品牌推出兩種Ka頻段衛星寬帶服務。Exede 12寬帶是衛訊公司新一代高性能的Ka頻段寬帶服務，該服務通過2011年10月發射的總容量超過140Gbit/s的美國首顆高容量Ka頻段寬帶通信衛星ViaSat-1，于2013年1月推出，通過分銷商在美國各地的城市、郊區及更多的農村地區推廣，為住宅用戶和小型企業提供雙向高速寬帶互聯網接入。到目前為止，WildBlue寬帶和Exede 12寬帶累計共擁有41萬訂戶，其中的22%的訂戶（約9萬）訂購新一代Exede 12寬帶服務。2013年5月衛訊公司與DirectTV和Dish Network公司簽署了Exede 12寬帶服務及用戶終端設備的批發分銷協議，這兩家公司已先后推出其Exede 12寬帶服務與衛星電視的捆綁服務。

休斯網絡系統公司為提升Ka頻段寬帶服務能力并與衛訊公司展開競爭，于2012年7月發射新一代寬帶衛星Echostar-17，與該公司于2008年發射的Spaceway-3衛星共同構建該公司Ka頻段大型商用寬帶衛星網絡，進一步擴大在北美地區的覆蓋，以滿足用戶對Ka頻段寬帶服務的高需求。2013年11月休斯公司通過EchoStar-17衛星的高吞吐量技術及多點波束技術，推出第4代衛星互聯網服務Hughes Net Gen 4，為中小型企業和政府機構提供高達15Mbit/s的下載速度的衛星寬帶互聯網服務。

（2）歐洲推廣Ka頻段高速衛星寬帶服務

進入2012年以來，歐洲通信衛星公司（Eutelsat）通過它的首顆高吞吐量寬帶通信衛星Ka-Sat為消費者和企業提供的Tooway新一代Ka頻段衛星寬帶互聯網接入服務，截至2012年底，Tooway寬帶服務已進入歐洲及地中海地區20多個國家的市場，服務訂戶已達7.2萬戶。Eutelsat公司從2013年2月起在歐洲市場全面提供下載速度高達20Mbit/s、上傳速度高達6Mbit/s的新Tooway寬帶服務，使其成為在歐洲最快的消費者衛星寬帶互聯網服務。

2012年12月SES公司通過當年9月底發射的Astra-2F衛星的Ka頻段服務，成為歐洲首家提供速度高達20Mbit/s衛星寬帶服務的衛星運營商。該公司計劃通過Astra-2F衛星、Astra -2E衛星、Astra -5B衛星和Astra-2G衛星（預計2014年發射）4顆新一代高功率、大容量通信衛星，為SES公司寬帶Ka頻段進一步擴展到歐洲各市場提供必需的空間基礎設施。

2012年8月2日英國首顆全Ka頻段寬帶通信衛星Hylas-2升空并投入運行，英國衛星寬帶服務提供商Avanti通信公司通過Hylas-1衛星于2011年年初推出Ka頻段寬帶服務，為歐洲地區提供服務。Hylas -2衛星總容量8.28Gbit/s，大約是2010年11月發射的Hylas-l衛星容量（3Gbit/s）的3倍，其服務區域將從歐洲擴展到中東、非洲東部及南部，可以更好地滿足電信公司、企業、政府機構和個人用戶對各類高速、低成本的雙向數據通信服務的需求。

2．航空衛星寬帶服務已成為全球寬帶服務市場新的增長熱點

衛星寬帶互聯網技術的快速發展以及智能手機、平板電腦等具有Wi-Fi功能的移動用戶終端設備的日益普及，正驅動越來越多的商業航空公司適應市場的需求在其航班客機上為乘客提供機載娛樂和衛星寬帶通信服務。這表明航空衛星寬帶服務已成為全球寬帶服務市場新的增長熱點之一。

自2012年底以來， Eutelsat、國際移動衛星有限公司（Inmarsat）以及香港亞洲衛星有限公司（AsiaSat）與多家機載娛樂和寬帶服務提供商簽署了相關協議，2013年和2014年在全球一些商業航空公司國際及國內航線的飛機上推出或擴大其航空衛星寬帶互聯網服務。隨著近年來多顆大功率高吞吐量的Ka頻段寬帶通信衛星投入商用以及未來還有更多的這類衛星發射升空，航空衛星寬帶服務正在從傳統的Ku頻段轉換為新一代Ka頻段服務。

（1）Eutelsat公司聯手LiveTV公司推出Ka頻段航空衛星寬帶服務

2013年1月24日，Eutelsat公司宣布推出一種稱為“EutelsatAirAccess”（簡稱EAA）的新一代航空移動寬帶接入服務。這項新服務旨在為歐洲商業航空公司的航班飛機加快部署其為乘客提供的寬帶連接。EAA服務從2013年中期起商用，每架飛機可提供100Mbit/s的連接速度。這項新服務通過總容量達90Gbit/s的歐洲首顆高吞吐量Ka頻段寬帶通信衛星Ka-Sat進行部署，使用歐洲通信公司長期合作伙伴美國衛訊公司最新研制、可用于Ka頻段寬帶機載衛星通信系統的SurfBeam 2技術。利用Ka-Sat衛星的高傳輸速度和高帶寬，EAA服務使航空服務提供商在歐洲及地中海盆地上空為乘客通過其平板電腦、智能手機和筆記本電腦提供最優質的互聯網訪問、視頻流媒體和GSM服務。Eutelsat公司將與美國一家機載娛樂寬帶連接服務提供商LiveTV一起部署EAA服務，LiveTV將負責提供、集成和維護機載衛星設備，并為乘客運作Wi-Fi互聯網接入服務及視頻流。

（2）Inmarsat公司與Gogo公司簽約推廣GX Ka頻段航空寬帶服務

2012年12月20日，全球領先的移動衛星通信服務提供商Inmarsat宣布，已經與Gogo公司簽訂了一項協議，這將使Gogo在商業航空運輸市場成為Inmarsat預計2014年底推出的Ka頻段全球高速移動寬帶服務GlobalXpress的增值轉銷商。

GlobalXpress服務將由Inmarsat公司正在構建的3顆Inmarsat-5系列高功率高性能的Ka頻段寬帶移動通信衛星組成，是全球首個Ka頻段全球寬帶移動網絡。這3顆衛星基于波音 702HP型衛星平臺建造，每顆衛星設置89個Ka頻段點波束，發射重量約6t，預計2014年發射。Gogo公司認為GlobalXpress高速移動寬帶服務的設計完全符合商業航空市場的需求，將是首個對航空市場最優化的全球移動寬帶通信解決方案。

（3）亞洲衛星公司與松下航空電子公司擴展航空衛星寬帶服務

2012年10月18日，亞洲衛星公司宣布，全球領先的機載娛樂與通信系統供應商松下航空電子公司與亞洲衛星公司簽署了一項增加租用亞洲衛星5號（AsiaSat-5）Ku頻段轉發器容量的新合約，以增強其全球通信服務。松下航空電子公司提供的機載通信和娛樂服務包括eXConnect、 eXphone和eXTV。其中，eXConnect服務為乘客和機組人員提供廣泛的雙向寬帶連接，包括互聯網接入、語音、數據及飛行實時監控和以50Mbit/s的高速率傳輸航空公司營運數據等功能。eXphone服務使乘客能夠在空中與地面保持緊密的聯系，乘客只須啟動其手機、智能手機或黑莓手機，就可通過這項服務在航班上與地面進行語音通話、電子郵件、瀏覽并使用網絡應用程序。eXTV電視網絡為乘客于飛行途中提供優質、實時和無間斷的電視服務。松下航空電子公司現為全球200多家客戶提供服務，并為3700多架飛機提供機載娛樂與通信系統。

三、衛星導航服務業發展現狀

全球衛星導航市場發展迅速，自2006年以來導航市場呈顯著增長態勢，未來仍有巨大潛力尚待開發。在導航設備銷售方面，隨著全球導航衛星系統（GNSS）建設的不斷完善，全球導航設備的銷售量迅速增長。基于位置服務（LBS）、道路交通服務市場、農業市場占全球衛星導航市場的99.98%，而LBS和道路導航市場創收最高，分別達到710億歐元和930億歐元。

>> GNSS銷售量比重（2010年—2020年）

1．道路導航市場

在全球衛星導航設備中，道路導航設備的銷售量持續增長。到2020年，歐盟國家預期將以復合年均增長率7%的增幅達到6900萬臺；北美將達到1.2億臺（復合年均增長率11%）；世界其他國家與地區將達2.31億臺（復合年均增長率20%）。GNSS在道路導航中的應用主要體現在汽車導航、車隊管理與物流、道路收費和緊急呼叫等方面。

2．航空導航市場

航空導航的使用分為商用航空和通用航空兩個部分。2010年GNSS航空導航設備銷售量已經達到91000多臺，其中超過65%銷往北美。導航設備多數銷售給通用航空，未來10年通用航空飛機設備的銷量將占到總數的98%。到2020年，歐盟設備銷售量將達到42000臺（復合年均增長率14%），北美銷售量達到61000臺（復合年均增長率1%），世界其他國家和地區為44000臺（復合年均增長率5%）。市場累計收入將達42億歐元。

3．全球衛星導航系統在農業市場中的應用

導航系統在農業領域的應用因技術水平的不同而有所不同。其中，低技術的GNSS解決方案主要用于低價值作物的種植、低精度操作和農業物流的應用等。大部分技術依賴于標準的GNSS接收機，輔之以免費衛星增強服務，如美國的廣域增強系統（WAAS）和歐洲靜止衛星導航重疊系統（EGNOS）等，精度可達到1m或更優。高技術的GNSS解決方案較昂貴，主要用于高價值作物種植或精確操作。通過采用更多先進的定位技術，如實時動態測量（RTK），精度可達到2～10cm。

過去5年，導航系統的農業市場獲得顯著增長，年均銷售量從42000臺增加到105000臺（復合年均增長率26%）。2010至2020年間，農業導航設備將以年均16%的速度增加。到2020年 ，年均銷售量預計在53萬臺左右。低技術設備（使用EGNOS或者WAAS）將占有市場銷售量的93%。2010年為1.98億歐元，到2020年將達到4.86億歐元（復合年均增長率9%），其中低技術設備的銷售額占77%。

四、衛星遙感服務業發展現狀

盡管在全球經濟危機和各國預算削減的影響下，全球衛星遙感市場收入增長速度有所放緩，但隨著市場參與者的增多，這并不能掩蓋衛星遙感的廣闊應用前景和新興市場的強勁增長勢頭，未來的市場競爭也將更加激烈。一方面，商業運營商數量持續增加，產品與服務類型不斷擴展，推動了產業的進一步整合；另一方面，政府運營商憑借已有的大型計劃，仍在整個產業中處于支配地位。

1．全球商業遙感數據市場銷售收入規模

歐洲咨詢公司在2012年《衛星對地觀測，至2021年的市場展望》研究報告中顯示，2011年對地觀測衛星的商業數據銷售接近14億美元，相比2010年增長了1億美元，但總體增長速度有所減緩。近兩三年來，從美國國防用戶獲取的數據銷售收入趨于平穩，在2012年甚至削減了10%的預算，因此，其主要增長在于美國以外國防用戶和企業用戶。

>> 2002—2011年歐洲咨詢公司對地觀測衛星數據銷售統計

該研究報告也給出了歐洲咨詢公司對于2021年前對地觀測衛星數據銷售的預測情況。一方面，至2021年，商業數據銷售有望達到40億美元。另一方面，由于美國政府在對地觀測衛星商業數據采購方面的政策尚不清晰，因此，商業數據銷售的增長因素主要是美國以外的國防用戶和企業用戶。

>> 2002—2021年歐洲咨詢公司對地觀測衛星數據銷售統計

2．全球商業遙感數據市場發展特點

政府計劃的商業化將進一步加劇商業數據市場的競爭。傳統的價值鏈從政府空間機構選擇本國/地區的主承包商設計、集成和發射衛星開始。衛星發射之后則轉交政府空間機構（如NASA、ESA、CNES、ISRO、JAXA等）運行，所獲得的數據向用戶提供。主要用戶包括國際科學界、政府各部門（尤其是國防）以及通過數據分發機構提供給商業用戶。這些數據分發商以項目或年度數據供應合同的形式將數據提供給服務/價值增值部門。數據隨后被“價值增值公司”（VAC）綜合應用到終端產品中，成為大量垂直市場（石油和天然氣、海事、農業等）客戶總支付成本的一部分。