衛星互聯網產業發展前景與展望

■ 文/武音璇

衛星互聯網作為國家新型基礎設施建設的重要組成部分，在國家政策法規、技術升級、產業資本的多重驅動下，產業發展迅速。衛星互聯網市場潛力巨大、應用前景廣闊，有望成為拉動經濟增長的新引擎。

近年來，以高頻段、多波束和頻率復用為技術特征的高通量衛星技術日漸成熟，該技術將衛星通信速率提升了10 倍以上。在新技術的帶動下，傳統衛星通信領域正發生著重大變革，以低軌高通量衛星星座為代表的衛星互聯網逐步興起。低軌衛星高度較同步軌道低，這使得低軌衛星傳輸的延時更短、路徑損耗更小。就通信的可達性和實時性而言，其“低時延”“可靠傳輸”“全球無死角覆蓋”的優勢正成為解決全球網絡信息鴻溝的新選項，為天網、地網一體化融合提供了有利的時機和條件，加速了整個社會邁向數字化通信時代。

全球衛星互聯網發展態勢

當前，各國規劃的衛星互聯網建設方案多數是在距離地球數百千米到上千千米的近地軌道（Low Earth Orbit,LEO）上建設,由數百顆到數萬顆不等的衛星所組成的大規模低軌寬帶通信衛星星座。其中，最具規模性與代表性的是美國太空探索技術公司（SpaceX）的星鏈（Starlink）星座計劃。美國東部時間2022年6月17日，SpaceX 進行了第48 批星鏈衛星發射，目前已累計發射了2 706 顆星鏈衛星，其中在軌2 547 顆。星鏈衛星寬帶服務已經覆蓋全球37 個國家和地區，用戶數量近50 萬個。美國聯邦通信委員會（FCC）申報資料顯示，星鏈將在2024年部署完成4 425 顆衛星，在更長遠的計劃中，星鏈將發射4.2 萬顆衛星。星鏈計劃標志著以SpaceX 為代表的美國商業航天企業在衛星互聯網領域的布局已經遙遙領先。

我國低軌通信衛星星座建設計劃起步較晚，近年來在穩步推進中。2022年3月5日，銀河航天公司的02 批批產衛星由長征二號丙運載火箭在西昌衛星發射中心發射入軌。該批衛星將在軌與銀河航天公司首發星共同組成我國首個低軌寬帶通信試驗星座。這成功驗證了我國具備建設衛星互聯網巨型星座所必需的衛星低成本、批量研制以及組網運營能力。

就上下游相關產業鏈而言，低軌通信衛星星座要健康平穩地運行，有3 個方面的問題需要解決：一是能制造，二是能上天，三是能應用。與之相對應，衛星互聯網產業鏈主要包括衛星制造、火箭發射、測控監測、地面設備及運營服務等環節，產業鏈各個環節的企業都在通過多種方式降低生產制造成本。

首先，實現低成本、批量化的衛星制造是產業鏈面臨的關鍵問題。SpaceX 在成本控制方面的優秀表現使其近年來能夠大踏步地推進衛星組網。隨著星鏈衛星的大規模標準化量產，單顆衛星的制造成本也從100 萬美元降低到幾十萬美元。反觀國內，此前我國的衛星生產多數是以單顆衛星的定制為主，衛星單機產品和整星在研制過程中要進行充分的、與可靠性考核相關的測試和試驗，而在地面模擬空間環境的試驗往往周期較長、成本較高。銀河航天公司的02 批批產衛星作為我國首個成批次發射的低軌寬帶衛星項目，充分發揮了民營企業高效率、快速迭代的優勢，加速實現了技術迭代和系統優化，這對加速衛星的產業化進程有著示范效應。

其次，火箭的運載能力與成本控制也是產業鏈亟須面對的一個重要命題。當前，SpaceX 獵鷹9 號運載火箭的對外發射報價約為5 000 美元/kg，比現役的幾種同級的運載火箭要便宜很多，而我國火箭發射價格為其4 倍左右。國內固體火箭低軌（LEO）運載能力和500 km 太陽同步軌道（SSO）運載能力在1.5 t 及以下，液體火箭低軌運載能力在7.6 t 及以下，500 km 太陽同步軌道運載能力在4.5 t 及以下。面對低軌市場日益攀升的衛星發射需求，商業火箭的供給和運載能力缺口依然較大。

事實證明，只有在航天產業和制造業融合的基礎上，提高衛星零部組件國產化率以及整星的批量化生產能力，提高火箭發射與運輸服務能力，才能推動商業航天的工業化進程。

我國衛星互聯網產業發展的“三輪驅動”

衛星互聯網作為國家新型基礎設施建設的重要組成部分，在國家政策法規、技術升級、產業資本的多重驅動下，產業發展迅速。衛星互聯網市場潛力巨大、應用前景廣闊，有望成為拉動經濟增長的新引擎。

在政策支持方面，2020年4月，衛星互聯網作為通信網絡基礎設施的代表之一，被納入新基建范疇，各地政府和相關企業紛紛加快布局。在頂層設計方面，“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，要建設高速泛在、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布,為促進衛星互聯網的發展進一步釋放政策紅利。從中央到地方陸續出臺多個政策支持衛星互聯網發展，一時間，衛星互聯網站上了新的風口。

在技術升級方面，元器件和架構的升級使衛星批產化、智能化、小型化的能力不斷提升。可以說，衛星批量生產是直接解決星座衛星制造需求與產能沖突的最佳方案。傳統衛星制造主要是“單件研制”的模式，從方案論證到詳細設計，再到產品投產和交付以及衛星總裝、測試與試驗（AIT）的研制流程基本為串行實施，需要耗費大量的時間、空間和人力資源。衛星批量生產利用流程優化和精益生產等手段，通過將串行任務向并行任務轉換、統一衛星產品的接口、建立貨架產品或模塊化產品、批量抽檢等措施提高衛星研制效率。這不僅有效縮短了衛星制造和迭代周期，還使衛星在兼顧效率的前提下體積不斷縮小、成本不斷下降。

在產業資本方面，近幾年來，星鏈星座建設突飛猛進，進一步驗證了大規模低軌通信衛星星座組網建設的可操作性，為國內資本市場對包括衛星互聯網在內的商業航天領域的投資布局形成了良好的示范效應和帶動作用。目前，國內的民間資本和社會力量正在有序參與航天科研生產、空間基礎設施建設、空間信息產品服務、衛星運營等航天活動。目前，國內獲得資本機構投資的商業航天企業數量已超過200 家，2021年我國商業航天領域融資額合計近65 億元，包括銀河航天、長光衛星、藍箭航天在內的數家商業航天公司在短短幾年內已經迅速成長為獨角獸企業，得到了資本市場的大力支持和廣泛關注。

衛星互聯網應用前景展望

●地面移動通信的重要補充

在三維空間里，面向未來廣域萬物智聯與全球隨遇接入等迫切需求，需要突破統一高效的空天地資源調度與網絡管控等關鍵技術，依靠單一地面5G 網絡將面臨極大的挑戰。低軌衛星互聯網將網絡覆蓋從地球二維表面延展到近地三維空間，衛星通信不受地理地貌和氣候環境的影響，能夠提供更高性能及更可靠的通信服務，將彌補地面5G 網絡通信覆蓋不足的短板。

從場景應用的角度來看，衛星可為車載、船載、機載等移動終端，在任何時間、任何地點提供全球通信服務。衛星可有效解決偏遠地區、極地、沙漠、無人區、海洋、航空等長尾場景下用戶的互聯網接入服務問題。從大眾的角度來看，衛星互聯網相對合理的服務價格以及便利的使用體驗成為用戶關注的焦點。以星鏈為例，用戶支付599 美元的地面終端采購費用和每月110 美元的服務費，就能享受150～500 Mbit/s 的互聯網速度，這對于地面蜂窩以及光纖網絡覆蓋區邊緣等信息基礎設施較差的地區而言，無疑是雪中送炭。

5G 網絡更高的傳輸速率亦可提升低軌星座系統的用戶體驗,兩者的融合互補可以達到高速率、廣接入、全覆蓋，服務眾多典型應用場景,帶來全時全域的信息服務體驗，使萬物互聯的美好愿景照進現實。

●滿足時延要求較高的行業需求

金融交易對網絡時延的要求非常高，最大限度降低網絡延遲是金融交易的絕對剛需，毫秒級的差異往往能決定交易的成功與否，如果能夠做到比競爭對手更快，就能夠極大地提高機構的盈利能力。近年來，超高清、沉浸式視頻的流行驅動了數據速率的大幅提升，諸如虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、大型視頻會議以及云游戲、云支付等云端業務，也對上下行速率提出了挑戰。未來，低時延的衛星通信鏈路將在遠程醫療救護、自動駕駛等對實時性要求極高的業務開展方面將發揮重要作用。

未來，衛星互聯網將作為一種基礎設施服務于生活的每個角落。就像無線替代有線那樣，衛星通信也將成為移動通信的主流，成為我們移動體驗的一部分。當前，世界各國都紛紛加入衛星互聯網的建設中來，我國也在穩步向前推進。雖然目前相關產業鏈上還有諸多環節有待打通、提升，但是在政策、技術、資本等多重驅動因素的有力推動下，衛星互聯網廣闊的應用前景終將落地成為現實，造福廣大人民群眾的美好生活。