北京建設衛星互聯網創新基地的必要性分析

文/張寧 趙楠 張岱嵐 王坤

衛星互聯網作為傳統航天和通信領域的技術拓展融合點[1]，世界各主要國家紛紛將其列為重要發展戰略，旨在挖掘其巨大的市場經濟價值及重要的頻譜資源。美國率先提出構建促進新一代空天地一體化通信網絡建設和軍民共用通信系統，推動地面與衛星通信系統無縫融合；英國發布了衛星和空間科學領域的空間頻譜戰略，計劃監督衛星寬帶使用及其服務業務；澳大利亞發布“超高速寬帶基礎設施”立法草案，提及將長期資金支持國家衛星寬帶網絡。另外，俄羅斯、新西蘭、巴西等國家也相繼啟動衛星互聯網計劃。衛星互聯網的快速發展大幅度降低了單位帶寬成本，可以實現經濟實惠的全球交互性服務，因此，衛星互聯網的快速發展，對國家發展和人類發展具有重要的戰略意義和普惠意義[2]。

一、我國衛星互聯網發展現狀

（一）高度重視衛星互聯網建設發展，出臺政策將其列入重大發展新戰略

為推動衛星互聯網工程的建設，我國相繼出臺了一系列政策。《中國制造2025》提出加快發展新型衛星等空間有效載荷、空天地寬帶互聯網系統，形成長期持續穩定的衛星遙感、通信、導航等空間信息服務能力；《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015-2025年）》《2016中國的航天》白皮書提出“衛星通信以商業化模式為主，保障公益性發展需求”“逐步建成覆蓋全球主要地區、與地面通信網絡融合的衛星通信廣播系統”；《國家信息化發展戰略綱要》和《“十三五”國家科技創新規劃》等文件提出設立“天地一體化信息網絡工程”重大工程，建設衛星互聯網系統，實現空間與地面設施互聯互通，服務寬帶中國和全球化戰略。

（二）行業龍頭央企成立，整合推動眾多工程與計劃

近年來，我國衛星互聯網發展迅猛，各主體競相推出星座發射計劃。中央企業方面，中國航天科技集團有限公司發布了“鴻雁”星座，中國航天科工集團有限公司發布的“五云一車”工程 中“虹 云”和“行 云”工 程，均為用于衛星互聯網建設的移動通信星座，上述三個星座均在2018年年底前發射了試驗星。新研股份、華訊方舟集團、星空年代等民營公司均提出了自己的高通量衛星計劃，九天微星、國電高科、銀河航天等多家民營商業航天企業紛紛推出自己的移動通信衛星星座計劃。此外，亞太衛星寬帶通信（深圳）有限公司成立，該公司將建設我國首個全球高通量衛星通信系統。中國衛通集團有限公司成功發射的中星16號通信衛星，該衛星通信總容量超過20Gbps，開啟了衛星“寬帶 中國”新 紀 元。2021年4月28日，經國務院批準，中國衛星網絡集團有限公司組建，標志著我國衛星互聯網進入規范化飛速發展階段。

（三）衛星互聯網應用初步進入特殊行業與大眾領域，有效帶動地方經濟快速發展且初見成效

我國衛星互聯網應用已初步進入我國國民經濟的相關領域，涉及遠程教育、船載通信、機載通信、應急通信保障、移動通信中繼、互聯網直播、能源、物聯網等。隨著我國衛星互聯網逐步建設，將加速完善我國信息高速公路設施，消除信息孤島，提高信息資源共享率，有利于國家社會、經濟均衡發展，并能拉動相關產業發展，增加就業崗位，帶動區域經濟增長，具有重要的社會效益。2021年，在北京和濟南完成了我國首次低軌寬帶衛星與5G專網融合試驗。這樣衛星互聯網與地面5G網絡融合一體[3]，將極大地推動市場需求，加速產業化發展。

二、當前制約我國衛星互聯網發展的主要因素

總體來看，我國衛星互聯網產業已逐漸開始布局，但與國外相比還存在一定差距，主要體現在以下幾個方面：

（一）產業生態起步階段問題凸顯，缺乏頂層系統規劃統籌推進

雖然我國政府十分重視衛星互聯網的發展，出臺了一系列支持政策，但由于業務開展需要面臨經營許可、頻軌申請、衛星制造、發射服務等多方面問題，涉及管理部門眾多，內部協調難度較大，建設和發展過程中尚缺乏國家頂層的系統規劃與統籌推進。衛星互聯網系統重設計和建設、輕運營和應用，重空間、輕地面，缺少星地一體化設計。現有的衛星互聯網生態剛剛起步，產業鏈小、散、亂現象存在，相關企業各自獨立發展，商業渠道、推廣方式和運營模式尚不成熟，融合發展機制有待進一步完善。

（二）衛星通信網絡基礎相對薄弱，需要加快補齊短板全球覆蓋

雖然我國在軌衛星總數已位居世界第二，僅次于美國，但我國衛星通信網絡建設以國土及周邊區域保障為主，可提供通信或互聯網服務的衛星絕對數量和占比仍然相對較少，遠低于國際平均水平，無法實現全球覆蓋。同時，長期以來我國在頻率軌位資源上缺少一定的整體規劃，協調方面也遇到了諸多阻力和困難，頻軌資源的申請上遠落后于美國等發達國家，衛星資源儲備嚴重不足，影響了衛星互聯網業務的順利開展，即使技術、資金和市場條件俱全的情況下建設進展也較為緩慢。

（三）關鍵技術突破與創新力不足，亟需高端創新研發空間載體

近年來，多波束天線技術、頻率復用技術和靈活有效載荷技術等先進技術演進速度不斷加快，牽引和帶動寬帶衛星通信、衛星寬帶應用、低軌移動通信等領域高速發展。但是，我國衛星制造、火箭發射、系統集成、元器件生產的技術水平與航天發達國家相比還相對落后，陣列天線、數字星上處理、多端口放大器等一些關鍵技術很難快速實現突破，衛星互聯網的運營經驗不足，市場應用領域較窄，缺少有針對性的基礎研究、應用研究和創新研發。建設我國衛星互聯網高端創新研發空間載體，集中突破關鍵技術問題，將是我國衛星互聯網產業發展的重要抓手。

三、在北京建設衛星互聯網創新基地的必要性分析

（一）創新驅動是國家發展核心戰略，太空領域是國家科技創新重要方向

創新競賽成為世界發展趨勢，誰主導創新，誰就能主導賽場規則和比賽進程。世界各大國都在爭相部署創新戰略，比如，美國創新戰略、德國工業4.0戰略、日本新成長戰略等。我國也積極部署以科技創新為核心的創新驅動戰略，支撐“中國制造2025”“互聯網+”、“一帶一路”等國家戰略實施。《國家創新驅動發展戰略綱要》提出建設世界科技創新強國，成為世界主要科學中心和創新高地的總目標。太空已成為人類的第四疆域，它與陸地、海洋、空域一樣關系到國家的全局利益，太空領域的科技創新高度是強國的重要標準。《“十三五”國家科技創新規劃》提出：構建具有國際競爭力的現代產業技術體系、優化國家科研基地和平臺布局、部署啟動新的重大科技項目等。“天地一體化信息網絡工程”作為重大科技工程之一，推進天基信息網（衛星互聯網）、未來互聯網、移動通信網的全面融合，形成覆蓋全球的天地一體化信息網絡。

（二）衛星互聯網創新研發是北京加快建設全國科創中心重要抓手

《北京城市總體規劃》提出建設全國政治中心、文化中心、國際交往中心、科技創新中心的戰略定位。北京建設全國科技創新中心以“三城一區”為主要平臺，目前中關村科學城、懷柔科學城、未來科學城三大科學城建設正加快推進。中關村科學城是“三城一區”的領頭羊，是承載創新功能的核心載體，需要進一步集聚全球高端創新要素、強化基礎前沿布局、開展重點產業領域關鍵技術研究、突破并儲備一批對未來發展具有重大影響力的新一代技術、加緊布局未來產業，從而引領科技創新方向和搶占國際競爭制高點。衛星互聯網作為航天科技和信息技術的最佳結合點，代表了未來科技發展的重要方向，同時也是中關村科學城優勢資源聚集方向。

（三）北京聚集了最全的衛星互聯網研發、制造、運營資源

北京強大的政治管理與調控全國資源的能力使其成為信息與科技資源聚集的中心，特別是北京擁有中國航天最集中的總部與創新研發資源、衛星研制與應用資源。衛星互聯網相關的衛星制造、衛星發射、地面設備、互聯網、信息服務等各方面的頭部企業均坐落在北京。衛星制造方面，包括中國空間技術研究院、中國航天電子技術研究院、中國衛星通信有限公司等，形成了衛星制造、有效載荷研制、元器件與地面設備研制、衛星應用等產業聚集。新一代信息技術產業方面，軟件、互聯網及信息服務產業高度聚集，具有包括聯想、百度、騰訊、網易、新浪、華為、大唐電信、納通科技等軟件和信息服務行業領軍企業，形成了軟件和信息服務領域產業培育孵化、技術創新、國際技術合作與轉移平臺、新媒體平臺。北京還具有全國最密集的高等院校及相關領域研究機構，包括清華大學、北京航空航天大學、北京理工大學，是當之無愧的人才高地。同時，北京在加快集聚大數據、云計算、空間位置服務、智慧城市、人工智能等領域領軍企業、研發總部和公共服務平臺建設，這些要素都將有效促進衛星互聯網創新研發基地的建設。

四、創新基地建設需要注意的問題

（一）創新基地定位

創新基地的建設目標和功能定位是否精準、發展方向是否明確，是創新基地是否能切實發揮作用的關鍵因素。在北京建設衛星互聯網創新基地，應在國家“新基建”的戰略引導下，緊緊圍繞北京建設全國科技創新中心的戰略定位，利用現有資源統籌優勢，將衛星互聯網前沿技術以及應用技術作為核心發展方向，同時注重相關安全風險防控、監管策略、頻率資源規劃等政策性研究，將衛星互聯網創新研發基地建設成為國家衛星互聯網相關技術的創新研發中心，發展為國際領先的衛星互聯網創新技術策源地。

（二）建設主體選擇

2021年4月28日，經國務院批準，新組建的中國衛星網絡集團有限公司是我國衛星互聯網核心建設和運營單位。航天科技集團作為我國航天科技工業的主導力量，是衛星制造、發射、運營的主要力量，擁有強大的研發設計能力、專業化的營運能力、豐富的宇航建設經驗。中國電子科技集團是我國電子產品及同心技術的重要力量，率先提出了國家重大科技工程“天地一體化信息網絡工程”。中國衛星網絡集團有限公司作為以衛星互聯網發展為主業的中央企業，應進行頂層設計，統籌各方面優勢資源，推進衛星互聯網創新基地的建設。

（三）創新基地地址選擇

根據北京市總體規劃，海淀區定位之一就是建設成為具有全球影響力的全國科技創新中心核心區。衛星互聯網創新基地與其功能定位相輔相成。考慮到衛星互聯網的高新技術屬性，應選擇在高校及相關研究所、公司聚集區進行基地建設，這樣有利于創新資源的流動，創新人員的聚集，創新思想的碰撞。中關村高校林立、科研院所遍布、互聯網及信息產業云集，且歷史積淀深、內生動力強、基礎條件好，是創新基地的理想選址。

（四）創新基地的發展模式

衛星互聯網涉及到衛星制造、發射、互聯網、信息化等各個方面的尖端技術，是多領域高度融合的新型地帶。因此，創新基地不應由唯一實體單位建設和運營創新基地，這樣不利于尖端人才的吸引和優勢資源的聚集，也難以實現前沿技術的創新突破。創新基地應圍繞原始創新、技術創新和產業創新，從前沿技術、關鍵核心技術以及產業發展模式等多維度入手，建設構建科研與產業、產業與創新、創新與人才培養的產學研協同的創新生態。建立開放、協同、高效的共性技術研發平臺，打造多個創新要素、多個創新主體良性互動的協同創新機制，從而吸引現有航天與新一代信息技術等高端人才。通過構建技術創新、成果轉化、產業孵化的協同創新體系，深化創新要素融合，激發創新主體活力，提升新興技術原創能力，培育新興產業模式，形成創新基地。

五、結束語

衛星互聯網作為國家戰略發展方向，與北京市作為科技創新中心的定位高度契合。本文分析了我國建設互聯網創新中心的迫切性以及在北京建設的必要性，同時分析了創新基地建設中需要注意的問題，為我國衛星互聯網未來技術創新發展提供了路徑參考。