卫星互联网产业构成及供需格局分析

当前，卫星产业供给侧整体呈现出大卫星由“国家队”主导研发生产，小卫星及微小卫星领域逐步趋于百花齐放的特点。

1.卫星互联网产业构成

根据美国卫星产业协会(SIA)的产业划分,卫星互联网产业链可分为卫星制造业发射服务业、卫星服务业和地面设备制造业4个环节。本报告中涉及的卫星相关市场主要涉及卫星制造、地面设备以及卫星服务三部分。

1、空间系统

卫星互联网系统的空间系统部分(卫星星座)主要由卫星互联网星座组成，即多个具有相似功能的卫星分布在同一轨道或者多个轨道面上，按照预先规划的分布规则运行，相邻卫星之间可通过透明转发、星上处理以及星上路由等技术实现数据传输整个空间段卫星相互协作而形成“一张网”的网络系统。作为卫星互联网系统天基中继站的卫星，由卫星平台和有效载荷两部分组成。卫星平台包括结构分系统、供配电分系统、热控分系统、姿轨控分系统、信息分系统等，有效载荷包括星地链路载荷星间链路载荷、星上处理与交换载荷等。

传统卫星系统中，有效载荷价值量占比达到35%，而在卫星互联网中有效载荷占比则更高。有效载荷是卫星发挥在轨任务最重要的分系统，以低轨卫星互联网通信载荷为例，有效载荷主要包括星地链路载荷、星间链路载荷、星上处理与交换载荷等其中星地链路载荷分为星地用户链路载荷和星地馈电链路载荷，星间链路载荷分为星间微波链路载荷和星间激光链路载荷。

(1)星间通信链路

传统的卫星星座需要在全球建设大量的地面信关站支撑系统运行，但是地面基础设施建设成本高。且受到不同国家政策限制，境外建站难度大，因此星间链路成为新一代卫星互联网系统的应用和研究热点之一。星间链路分为微波链路和激光链路两类。

①星间微波通信

传统的卫星星间通信主要使用微波技术构成星间链路。星间微波链路技术相对成熟，可靠性高，波束相对较宽，跟踪捕获较为容易，且不会受到诸如雨衰和大气衰减的影响，既可以使用Ka、O/V等微波频段，也可以使用太赫兹频段。但其数据传输速率较低，波束抗干扰能力一般。

星间微波通信目前在轨有着广泛的应用，涵盖了通信、中继、导航、预警等多种卫星系统,且在同一星座中存在多种频段兼容共用的特点。美国GPS、欧洲 Galileo、俄罗斯 GLONASS和我国的北斗等导航星座均采用微波链路进行星间通信和测距，中继通信卫星和铱星等低轨通信星座也配置了星间微波链路。

②)星间激光通信

随着卫星通信传输数据需求的增加,现代的卫星通信在准确的基础上,需要量大、实时、传输距离远，这要求卫星通信具有更高的传输数据率。星间激光通信所利用的激光比微波频率高3-4个数量级。频率越高意味着它在同样的时间里变化越大，能够实现对数据的“重载”。星间激光通信无需频率申请许可,这意味着激光通信绕开了“管制空路”，获得了更广阔的便利空间。以星链为例，2020年9月3日的第12批53°倾角的卫星发射中，2颗安装了原型激光终端的Starlink卫星进行首次激光通信试验成功地传输了数千兆字节数据。2021年1月24发射的第18批10颗倾角97.5°的极轨卫星安装了激光终端,在轨运行一年,进行了激光终端通信和联网试验。从 2021年11月13日第33批开始，后续发射的低倾角V1.5版本卫星都安装有激光终端。

(2)星地通信链路

①星地通信链路组成

星地链路载荷主要分为用户链路载荷和馈电链路载荷，两者共同构成卫星与地面通信系统的关键传输通道。

用户链路是卫星与地面终端设备(如手机、便携站、车载终端等)之间的通信通道，负责用户数据(如语音、文本、互联网流量)的双向传输。其传输特性受大气环境、自由空间传播损耗等因素影响，需确保信号稳定性和低延迟。馈电链路是卫星与地面信关站之间的通信通道，负责将用户数据转发至地面核心网，并传输卫星控制指令等。由于星地激光通信受大气影响较大，星地通信链路仍主要采用微波通信。

②)星地通信关键载荷--多波束天线

近年来，为实现更高增益的区域覆盖，满足日益增长的信道容量需求和多目标区域通信需求，解决卫星在扩大通信覆盖范围的同事保持高增益辐射间的矛盾，卫星移动通信系统普遍采用了多波束天线技术。多波束天线由于具备通信容量大、地面接收设备简单、系统灵活度高等优势，是未来卫星通信应用的大趋势。按天线类型，可分为反射面式、透镜式和直射阵列式。由于体积和重量的限制，透镜式很少用于通信卫星。

反射面式多波束天线:目前，反射面式多波束天线在通信卫星用的较为广泛，尤其对于GEO通信卫星由于所处轨道高，传输路径长，路径损耗大，要求用更窄的波束来提高星载天线增益，所以一般采用反射面方案。

相控阵多波束天线:对于LEO通信卫星，由于轨道低，星地传输距离短，自由空间损耗小，同时要求天线具备较大扫描角(通常对地盖角度不小于士60°)，因此，该轨道上的卫星用户链路大多采用直射阵式相控阵多波束天线，比如Iridium系统以及Globalstar系统。星载相控阵系统主要设计关键在于T/R组件、馈电网络、电源、热控等分系统，对于大型的可展开天线，其阵面设计和展开机构也极其重要。

(3)星上处理与交换载荷(转发器)

当前卫星通信载荷有两种实现架构，分别是透明载荷和再生处理载荷。透明载荷也称为透明转发器(也叫弯管式转发器),它对接收到的信号只进行低噪声放大、变频、功率放大等，即只是单纯地完成转发任务，不处理信号内容。透明转发器对工作频带内的任何信号都是“透明”的。因其在波束覆盖、波束带宽、波束功率、上下行连接等方面的灵活性,广泛应用于卫星移动通信领域和宽带卫星通信领域。在星上路由交换、星载网控和星间链路传输等技术成熟以前，传统的卫星通信大多采用透明转发方式。

再生处理载荷(再生式转发器)，除了具有信号转发功能，还具有信号处理功能它是在透明转发器的基础上，增加星上解调、基带处理和重调制等功能，有些还具有星上交换功能。随着目前星上处理需求的提升以及载荷处理器件性能的不断提高，调制解调、编码译码、变频滤波等功能通过数字信号处理的方式完成，能够将多个模拟器件的功能集中于一个处理平台，大大降低了硬件规模及星载能耗;同时利用数字器件的可编程、可重构特性，能够实现多波形、体制、协议的在轨变更，极大的提升了处理的灵活性，从而提升了整个卫星网络的性能与效率。

2、地面设备

卫星通信地面设备领域可以分为卫星地面系统(地面站)以及卫星通信用户终。其中，卫星地面系统则主要由地面测控系统及地面应用系统构成、是所有卫星应用市场的共有地面设备，考虑到各类卫星的卫星地面测控系统及应用系统与卫星通信地面网络设备存在更多联系，我们将其列入卫星通信地面设备领域。其中，地面测控系统由跟踪测量系统、遥测系统、遥控系统、实时计算机处理系统、显示记录系统、时间统一系统、通信系统以及事后数据处理系统各分系统共同组成。

而卫星通信用户终端主要包括地面固定通信终端、移动终端等、可以服务于国防、公安、武警、消防、石油、电信、气象、广电、海洋等多个行业。

根据SIA统计，近年来全球卫星通信地面设备市场稳中有升。具体来看，卫星通信地面设备中的大众消费设备(主要包括卫星电视、广播、宽带以及移动通信设备等)与网络设备(主要包括了卫星信关站、控制站、网络运营中心、卫星新闻采集以及甚小天线地球站)市场规模各占50%左右。

3、通信服务

按照近年来美国卫星协会(SIA)的统计方式，全球卫星通信服务分为大众消费业务和企业业务。

①大众消费服务:包括卫星电视直播、卫星音频广播和卫星宽带业务。2023年大众消费服务收入总额达888亿美元，约占整个通信卫星服务业收入的83%。大众消费服务收入自2021年以来，连续第三年呈现下降趋势。

②企业业务:包括转发器租赁、管理服务和卫星移动业务。2023年企业服务收入182亿美元，约占整个通信卫星服务业收入的17%。

整体来看，卫星通信服务市场稳中略降，近年来通信卫星容量提升带来通信能力提升，卫星电视在收入方面仍然占据主导地位，但业务体量略有下降，主要系电视媒体领域的竞争加剧等因素所致。

2.需求侧:应用广度+深度，构建产业发展新动能

卫星通信产业“十四五”需求侧的核心逻辑在传统卫星通信业务的升级拓展以及卫星互联网产业的萌芽应用。

在国务院发布的《2021中国的航天》白皮书中，提出了当前我国“卫星通信广播累计为国内农村及边远地区的1.4亿多户家庭提供直播卫星电视服务、500多个手机通信基站提供数据回传，在四川凉山特大森林火灾、河南郑州特大暴雨等灾害救援中提供高效应急通信服务。”，“卫星通信广播商业服务能力进一步提升，实现国内4个4K超高清频道上星和100多套节目高清化，为远洋船舶、民航客机提供互联网接入服务，天通一号卫星移动通信系统实现商业化运营”等成就。而在未来目标方面上提出了“卫星通信广播地面系统持续完善，形成全球覆盖天地融合的卫星通信广播互联网、物联网及信息服务能力”以及“拓展卫星遥感、卫星通信应用广度深度”等目标。

而在卫星互联网领域，我们认为，无论是特种应用需求还是商业应用需求，我国低轨卫星互联网星座部署进度较国外存在一定滞后，亟需加速建设低轨卫星互联网空间基础设施以占据频率及轨道，高轨卫星互联网在航空互联网及海洋互联网领域的应用也有望得到拓展。整体来看，我国卫星互联网产业整体仍属于发展起步阶段，作为一片有待拓展的“蓝海”，蕴含着较大的市场空间。

3.供给侧:市场化程度日益加深

1、卫星制造:大卫星“国家队”主导，小卫星领域百花齐放

由于卫星制造产业具有系统性强，协作面广的特点，因此参与其中的主体众多按照单位性质可以分为两大类:以航天央企、其他国企或国家科研机构为代表的“国家队”，以及民营商业航天企业。

当前，卫星产业供给侧整体呈现出大卫星由“国家队”主导研发生产，小卫星及微小卫星领域逐步趋于百花齐放的特点。

针对卫星制造产业空间系统，具体产业链各环节情况如下:

①卫星制造产业链上游主要为卫星的工程研制(包括卫星的总体论证、设计、仿真测试及试验)、原材料(结构/材料零部件、电子元器件)等。卫星总体论证设计、仿真测试及试验主要由航天科技、航天科工集团及中科院所属卫星相关研究所或所属企业、相关高校参与，此外当前也有部分微小卫星(立方星)的总体设计、仿真测试及试验由高校、相关商业卫星企业参与。民营企业在零部件及电子元器件等配套产品供应中参与较多。

②)卫星制造产业链中游主要涉及到卫星有效载荷、卫星平台(结构系统、信息系统、姿轨控制系统、热控系统、电源系统等)，由于对相关专业技术积累及资质要求较高，同时与卫星的总体论证、设计关联性强，因此行业壁垒较高，体制内主要仍以航天科技、航天科工集团及中科院等相关科研院所或所属企业参与，但当前伴随以低成本的小卫星或微小卫星为主构成的商业卫星星座数量快速增长，卫星制造产业链中游的民营企业数量也不断增多，比如近年来在激光通信、卫星电推等领域参与的民营企业数量明显增加。

③卫星制造产业链下游主要涉及整星总装、测试。卫星总装主要仍以航天科技航天科工集团及中科院等相关科研院所或所属企业参与，同样伴随巨型卫星互联网星座的建设需求，民营企业如格思航天、银河航天、微纳星空等也积极参与其中。

根据目前卫星制造产业链上市公司情况来看,多数上市公司集中在卫星产业链中上游分系统领域的地面测控网及数据处理领域、以及一些星载上游元器件配套领域上市公司数量相对较多。

从国内卫星制造产能情况来看，在我国卫星制造需求侧，特别是小卫星制造需求有望迎来提速的背景下,多家“国家队”以及商业航天卫星制造总装企业已经建设了批量化柔性小卫星生产产线，卫星制造企业收入与盈利也有望进一步度提升。

根据统计，目前我国国内卫星制造/总装产线已投产产能超过3000颗/年，在建产能超过 2000颗,从国内发射情况来看,目前国内卫星制造产能呈现供大于求的现状卫星互联网的建设进度更多是受制于组网技术、卫星及载荷技术、火箭运载能力等发展因素。

2、卫星通信应用:市场化程度日益加深

卫星通信应用产业链主要由地面设备和运营商构成。地面设备包括卫星地面系统(信关站、测控站等)以及用户终端。

①中上游的地面设备方面,主要包括卫星地面系统以及卫星通信终端。其中，卫星地面站目前主要由航天科技集团所属单位、部分地方国企及民营商业航天企业构成,而终端设备方面，从基础软件及基础硬件、中游的终端及系统集成均有相对较多的军工央企所属单位、地方国企以及民营企业参与，市场化程度日益加深。

②下游运营方面，目前我国卫星互联网的运营商主要以国家队为主，包括运营中星系列以及亚太系列通信卫星的中国卫通(高轨)、运营国家低轨卫星星座的星网集团、运营“天通一号”的中国电信，此外还有运行“G60”(千帆星座)的上海垣信等其他企业。值得注意的是，2025年7月底，全国工业和信息化主管部门负责同志座谈会在北京举行。会议提出要“促进信息通信业高质量发展，巩固提升竞争优势和领先地位”，其中一项具体措施即为“优化卫星通信业务准入”。而近期根据《IT时报》报道，相关部门将会发放卫星互联网牌照。未来伴随卫星互联网牌照的发放，将有助于进一步推动电信运营商扩大新兴业务范畴，助力卫星互联网应用端产业加速展开。