卫星互联网发展现状及价值体现在哪?

卫星互联网发展现状及价值体现在哪?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/08/05 14:48

卫星互联网为全球互联核心,商业、战略与军事价值凸显。

1.卫星互联网可以看作是全球互联的核心

狭义上的卫星互联网即以构建太空高速通信网络为目标,通过采用低轨通信卫星组网方式,实现全覆盖通 信,弥补现有地面互联网网络的覆盖盲点,解决偏远地区以及空中、海上通信盲区的联网需求,弥补数字鸿沟, 典型模式包括美国 SpaceX 公司的星链等。 当前,全球卫星产业带动全球航天产业发展。根据美国卫星工业协会 SIA 2023 年度《卫星行业状况报告》, 2022 年全球航天产业规模达到约 3840 亿美元,其中全球卫星产业规模占航天产业的 73%,达 2811 亿美元。随 着航天技术的不断发展,全球航天产业收入将持续增加。根据中商产业研究院《2023-2029 全球与中国大型汽车 和航空航天零件市场现状及未来发展趋势》显示,2023 年全球航天产业收入约为 3900 亿美元,较 2022 年增加 60 亿美元,预计 2024 年全球航天产业收入将达 3960 亿美元。

低轨通信卫星在过去的几年中发展迅速,已经逐渐成为了卫星产业发展的重中之重,根据 SIA 数据,截至 2022 年末低轨通信卫星占当年发射卫星总数的比例已达 87.92%。根据 Space foundation 统计,2023 年全球共发 射了 2917 颗卫星,比 2022 年增加了 23%。其中,通信卫星的发射超 2300 颗,占据了绝大多数比例,主要贡献 者为 SpaceX 公司,在 2023 年 SpaceX 发射了 1937 颗 Starlink 卫星,占所有低轨卫星发射的绝大部分份额。 卫星互联网自从 20 世纪 80 年代发展至今,已经历了三个主要发展演进阶段。最初,当它在通信领域崭露 头角时,连接速率仅为 Kbps 级别,这在当时已经被认为是一项技术革命。然而,随着技术的快速进步和不断的 研发投入,卫星互联网的速率在短时间内跃升到 Mbps 级别,极大地推动了其在商业、军事和民用领域的应用。 进入 21 世纪,特别是近些年,随着低轨道卫星网络的大规模部署,连接速度再次飙升,已经触及 Gbps 的门槛。

这不仅为全球互联网覆盖打下坚实基础,也为未来更多创新应用提供了可能性。 总体来看,卫星互联网当前的发展趋势具有:(1)高通量、高频段,(2)轨位高轨到低轨,(3)星体大 型到小型,(4)卫星布局星座化,(5)天网地网一体化等特点。按照轨道高度划分,低轨卫星由于传输时延 小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低,非常适合卫星互联网业务的发展。

2.商业与战略价值:低轨通信卫星是实现全球覆盖唯一路径,低轨道频谱和空间资源日渐紧张

卫星互联网被广泛视为通信全球普及的关键手段,其目标是为地球上未能接入互联网的巨大人口提供连接。 当前的通信卫星技术,主要集中在中高轨道,但它们并不完全适应于全球覆盖和解决数字鸿沟问题。相比之下, 低轨道卫星通信提供了一种更加灵活且具有成本效益的解决方案,它成为了地面通信的有效补充,尤其在空间 和地面的融合通信中起到了中心角色。 卫星互联网与传统 4G、5G或互为补充。低轨卫星通信核心商业应用场景主要包括偏远地区通信、海洋作业及科考宽带、航空宽带和灾难应急通信等。卫星互联网或成为新一代 6G网络的重要组成。

手机直连卫星服务为卫星互联网商业重要领域,华为、美国 SpaceX 等国内外巨头加速布局。华为 Pura70 应用卫星通信,手机直连卫星成标配。4 月 19 日,华为 Pura70 上市开售,此次华为 Pura 70 系列共有 4 个版本, 除基础版外,其他三版均带有卫星通信功能,采用北斗卫星+天通卫星通信方式。其中,北斗卫星消息支持发送 或接收卫星消息,消息可自由编辑,更可发送图片消息。天通卫星通信可拨打和接听卫星电话还可自由编辑卫 星消息。去年 9 月,华为首次推出具备手机直连卫星功能的 mate60 系列;同年 10 月,美国 SpaceX 在星链 (Starlink)官网也推出了星链直连手机业务介绍。 中国电信获批卫星通信国际电信码号资源,手机直连卫星业务商业化加速推进。近日,在工业和信息化部 指导下,中国电信集团有限公司获得国际电信联盟批准,取得 E.164 码号(882)52 及 E.212 码号(901)09, 分别作为天通卫星业务的用户拨号码号和网络识别码号,这是我国电信企业首次获得用于卫星通信业务的国际 电信码号资源。依托我国首个自主研发的“天通一号”卫星移动通信系统及网络,中国电信已在国内面向公众 用户提供包括卫星移动语音、短信等在内的手机直连卫星服务。 根据赛迪顾问与太空探索研究数据显示,地球近地轨道能安全容纳约 6-10 万颗卫星。当前,全球各国和商 业公司已经提出了远超容纳上限的卫星发射计划,例如,美国 SpaceX 星链计划共 3 期已申报超 4.2 万颗低轨卫 星。亚马逊的 Kuiper 计划、英国 Oneweb、加拿大 Telesat 等公司均开始布局并推出各自卫星互联网计划与低轨 星座。我国星网集团申请了 12992 个近地轨位,代号 GW 国网;G60 星链计划发射总计约 12,000 颗卫星。在此 背景下,低轨道频谱和空间资源日渐紧张,我国“先登先占”保持战略优势刻不容缓。 为了应对这一问题,国际电信联盟(ITU)和其他相关机构正在制定新的规章制度,要求卫星运营商在发 射卫星之前满足一系列条件,以减少轨道碎片并确保轨道资源的可持续使用,其中包括棘手的国际协调问题、 制定防撞规则以及卫星脱轨问题。关于部署节奏方面,根据国际电信联盟(ITU)要求,提交申请后的 7 年内必 须发射第一颗卫星,在此基础上非地球静止卫星系统必须在当前投入使用的监管期结束后两年内部署其星座的 10%,在五年内部署 50%,然后在七年内完成部署。

3.军事与战略价值:俄乌战争启示、美军太空部署,军民一体通信系统

俄乌战争启示 - 网络通信、地面遭遇、情报信息、精确打击、无人机支援、反网络电子干扰。“星链”低轨 卫星星座凭借大容量、高通量、低时延和重访周期短等优势首次介入战场,可实现对全球近乎全天候不间断的 侦查与监视,充分证明近地轨道卫星的潜在军事应用价值。“星链”卫星的通信传输功能具有军民两用的特点, 俄罗斯和乌克兰的冲突凸显了太空对于态势监视和军事通信的重要性。在俄乌冲突中,“星链”带来的卫星网络 支持,使乌军在通信、侦察等方面获得巨大助力,提升了其在网络通信、地面遭遇、情报信息、精确打击、无人 机支援、反网络电子干扰等方面的能力。 星链计划与 X-37B 同属“星球大战”计划的一部分,背后依托的是美国太空安全的战略转型,蕴含着极高的 全球军事价值,对完善美国“空天地一体”作战能力,太空战略部署均有着深远的战略意义。美国聚焦发展低轨 卫星星座,可分为弹性分散(提升空间体系抗毁能力)、战术信息支撑(高时空密度、高功能密度、超低时延)、 网云体系(一星多用、云端服务)支撑三大系统。

“星链”卫星在军事领域的应用已成为美军战略的核心。其主要 优势在于强化美军的指挥通信、侦察监视和指挥协同等多方面能力,从而助力多域作战概念的实现。 军民一体通信系统,应用潜力广阔。1994 年,美国首次提出“军民融合”概念,旨在将国防科技与民用科技结合,形成统一的国家科技创新体系。成熟的“军民融合”模式为美国军工产业的发展带来了诸多红利,“星 球大战”计划、“阿波罗”计划等都是“军民融合”协同发展的典型案例。模块化设计是“星盾”的一个重要优 势,未来,“星盾”卫星可以搭载多种载荷,增强美国的太空体系弹性能力,提升多样化的太空军事应用能力。 俄乌冲突已经揭示了“星链”系统并非纯粹的“民用”项目。由于分散部署军用载荷,增强了美国太空力量的 隐蔽性和抗毁性。同时,在商业卫星上托管军用载荷体现了航天领域军民融合的大趋势。

参考报告REPORT

卫星互联网产业研究:星海辽阔,邀你摘星揽月.pdf

卫星互联网产业研究:星海辽阔,邀你摘星揽月。应运而生:我国低轨通信卫星产业解析。卫星互联网为全球互联核心,商业、战略与军事价值凸显,我国低轨通信卫星起步较晚。国际形势倒逼,占频保轨时间紧任务重,我国卫星互联网建设有望全面提速。我国集中国家力量,整合与统筹“低轨星座计划”,星网计划、垣信G60星链、鸿鹄三号等巨型星座有序推进,关键技术持续突破,正式组网进入倒计时。我国卫星互联网产业链相对完备,但与美国SpaceX仍存差距。细分领域格局各异,国有民营各司其职;在相关政策的推动下,我国卫星互联网与商业航天有望加速落地,建议关注产业链上游卫星制造、火箭发射端机会。卫星互联网战略...

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