2023年卫星互联网行业分析：星海辽阔，邀你摘星揽月（一）

战略焦点：卫星互联网在全球卫星产业的核心地位

随着近年来空间科技的迅猛发展和商业模式的演变，全球卫星互联网不仅仅是一个技术概念，而是开始渐 渐转变为现实中的应用。这不仅标志着信息时代的又一次飞跃，更意味着在不久的将来，地球上每一个角落的 居民都将有机会接入高速、低延迟的互联网。对于军工行业，这意味着更加高效的通讯、更加广泛的情报获取 以及全新的战术和战略的形成。全球卫星互联网的发展不仅是技术的革命，更是经济、社会、政治和军事等多 方面的深度整合和变革。

1.1 卫星互联网：全球通信核心与战略价值深度解析

1.1.1 卫星互联网：低轨通信卫星为全球互联核心

根据赛迪研究院无线电管理研究所，业界普遍将卫星互联网划分为狭义和广义两个概念： 1）狭义的卫星互联网是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，典型模式包括马斯克 SpaceX 的星链等。 2）广义的卫星互联网是基于通信、导航、遥感等技术提供卫星网络解决方案，赋能各行业创新发展，其 中卫星作为基础设施，可实现太空移动铁塔的功能，同时伴随技术创新可实现各种载荷和传感器的配备，形成 太空分布式计算平台。 根据美国卫星工业协会（SIA）数据：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。USC Satellite Database 数据显示，截至 2022 年 12 月 31 日，全球共有 6718 颗在轨运营卫星。1）按照国别统计：美国 4529 颗（约占全球 67%），中国 590 颗（约占全球 9%），英 国 563 颗（约占全球的 8%），俄罗斯 174 颗（约占全球 3%）。2）按照卫星用途统计：通信卫星 4823 颗（占 72%）、导航卫星 155 颗（占 2%）、遥感卫星 1192 颗（占 18%）。3）按照轨道类型统计：LEO/MEO/GEO 轨 道卫星分别有 5938/141/580 颗。

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，截止 2022 年末低轨通 讯卫星占当年发射卫星总数的比例已达 87.92%。其高强度的发射数量和占比说明了卫星通信（卫星互联网）领 域的重要性，也预示着未来这一趋势可能会继续延续。从数量上分析，低轨通信卫星的迅速增长：2014 年至 2022 年间，低轨通信卫星的发射数量从 14 颗增长到了 1863 颗，增长了超过 130 倍。特别是从 2020 年起，相较于 2019 年发射量上涨了超 10 倍。从通信卫星市场份额分析，低轨通信卫星处于垄断地位：2014 年时，低轨通信 卫星占当年发射通信卫星数量的比例为 28.00%，到了 2022 年这一比例已经增长到了 99.20%。

卫星互联网工作原理：卫星互联网是基于卫星通信的互联网，通过一定数量的卫星形成规模组网，从而辐 射全球，构建具备实时信息处理能力的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等 通信服务的新型网络，具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点。它的本质就是传统航天和通信领域的技 术拓展融合。

根据通信部卫星互联网技术研究组，卫星互联网一般由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段包括 由若干颗通信卫星构成的卫星星座，接收和转发卫星信号，向用户提供卫星信号覆盖。地面段主要包括卫星测 控网络关口站等，主要起到连接地面网络的作用。用户段则包括各类供用户使用的通信终端。

其中，星间链路被视为低轨通信卫星组网（空间段）的关键。卫星通信系统中，卫星有两种通信链路。一 种是空间--地球链路，另一种是空间--空间链路。在空间-空间链路上，通过光通信可实现大容量数据传输。但对 于空间-地球链路来说，由于无线电波要穿过大气层，加之雨衰等因素，大容量通信不易实现。 一条星际链路通常由 4 个子系统组成: 接收机、发射机、捕获和跟踪子系统及天线子系统。由于星际链路 信号在理想的自由空间中传输，几乎不受大气衰减及各种环境因素影响，因此星际链路可以采用毫米波如 Ka 波段链路，也可采用激光链路，未来还可能采用太赫兹链路。 星间链路是用于卫星之间通信的链路，允许星座中的卫星相互链接并在太空中中继数据。由于近地轨道 (LEO) 中的小型卫星星座并不与地面保持持续接触，卫星间链路允许相邻卫星之间共享数据，可以将多颗卫星 互联在一起，实现卫星之间的信息传输和交换。星间链路的引入，使得低轨卫星移动通信系统能够更少地依赖 于地面网络，从而使低轨卫星移动通信系统能够更为灵活方便地进行路由选择和网络管理。同时也减少了地面 信关的数目，从而可大大降低地面段的复杂度和投资。

1.1.2 卫星互联网的三大发展阶段：从 KB 时代到 GB 时代

按照卫星轨道高度进行划分，可将卫星分为低轨、中轨、高轨三类。高轨道卫星的代表是地球静止轨道卫 星，其相对于地面静止，覆盖区域大，可用较少数量的卫星覆盖全球范围内的通信，但通信时延较长。低轨或 中轨等非静止轨道卫星，由于其轨道高度低、相对地面运动，需要通过较多数量的卫星组网形成星座来实现无 缝覆盖，从而支持覆盖区内用户的实时通信。

卫星互联网，自从 20 世纪 80 年代初露端倪，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。

第一阶段：与地面通信网络正面竞争阶段（20 世纪 80 年代～2000 年），KB 时代

卫星互联网通信星座主要分为三类：大型 LEO 卫星移动电话系统、中小型 LEO 卫星移动数据传输系统、 宽带多媒体通信系统（Ka 波段）。 其中，小 LEO 系统是非语音非静止轨道卫星，在轨道高度较宽的范围内提供低速业务，大 LEO 系统主要 提供语音、传真、数据和寻呼业务以及低速业务。当时的主要代表星座有轨道通、铱星、全球星、泰利迪斯、 天桥系统等。这个阶段主要以提供语音、低速数据、物联网等服务为主，传输速率多为 kbps 级别。

第二阶段 对地面通信网络补充阶段（2000 - 2014 年），MB 时代

在卫星互联网的发展中，第一代的“天空之桥”和“泰利迪斯”虽然都未能成功进入商业运营阶段，但它们 为后续的卫星互联网项目提供了宝贵的经验和教训。基于这些经验，第二代的卫星互联网项目在技术和业务上 都取得了显著的进步。作为地面通信的备份和填隙，定位主要是对地面通信系统的补充和延伸：21 世纪后，计 算机、微机电、先进制造等行业的快速发展推动了通信技术和微小卫星技术升级换代，使得卫星通信成本下降， 低轨卫星通信星座凸显出广泛的应用前景，这一阶段主要代表为第二代铱星（Iridium）、第二代全球星 （Globalstar）、第二代轨道通，船速速率可达几十 mbps 级别。

第三阶段 与地面通信网络融合阶段（2014 年至今），GB 时代

（2014 年至今）以格里格-维勒（Greg Wyler）创立的“另外 30 亿人”（O3b）MEO 星座，为全球用户提供 干线传输和蜂窝回程业务，将地面电信运营商作为其客户和合作伙伴，卫星网络成为地面网络的补充。以一网 公司( OneWeb )、太空探索公司(SpaceX)等为代表的企业开始主导新型卫星互联网星座建设。卫星互联网与地面 通信系统进行更多的互补合作、融合发展。卫星工作频段进一步提高，向着高通量方向持续发展，卫星互联网 建设逐渐步入宽带互联网时期。主要特点包括光纤级别的企业连接速率、光纤级别的低延迟网络响应速度、高 弹性具有多个互联的卫星与地面节点。

1.1.3 低轨通信卫星发展趋势：高通量、高频段、低轨道、小型星、星座化、天网地网一体 化

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。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）发射布局星座化，（5）天网地网一体化等特点。

趋势一：容量从低通量到高通量，频段聚焦 Ka、V 等高频段

高通量通信卫星(HTS. High Throughput Satellite)，也称高吞吐量通信卫星，主要技术特征包括多点波束、 频率复用、高波束增益等，HTS 可提供比常规通信卫星高出数倍甚至数十倍的容量,传统通信卫星容量不到 10Gbps， HTS 容量可达几十到上百 Gbps。HTS 带来通信容量跨越式发展,能够支撑更多样的多媒体数据服务; 通信成本大幅降低，卫星通信得以走入个人消费市场，得到更大规模应用。 低通量到高通量背后的发展原因在于通信频段是类似不可再生的唯一资源, 频谱资源主要的应用领域是信 息技术，在相同空间、时间、频率、极化、码型的条件下，同样的频谱资源只能供给一个用户使用，如果多个用 户同时使用同一频谱资源，干扰就将使通信通道湮灭，信息无法传递。随着优质频率资源日益紧张,卫星运营商 通过高通量通信卫星技术来提供更大的带宽并降低单位带宽成本。最早由北方天空研究公司（NSR）于 2008 年 提出高通量卫星（HTS）概念。

高通量卫星具有高频段、多点波束、频率复用、整星吞吐量一般 100Gbps 以上、数字透明处理转发（DTP）、 地面多关口站接入等技术特点。近年来，得益于毫米波技术的成熟，通信卫星频段已进入 Ka 频段的时代，大幅 提高数据传输速率和信息容量。2011 年，欧洲发射的 Ka-Sat 成为首颗全 Ka 转发器卫星，预示 Ka 转发器正式 成为商业通信卫星的主要载荷。由于 L、C、S 波段资源有限，卫星通信正向 Ka 及更高的 V 频段拓展。 第一，高通量卫星通常在 Ka 频段（26.5-40 GHz）和 V 频段（40-75 GHz）等较高频段运行，与广泛使用 的 Ku 频段（12-18 GHz）相比，这些频段具有更多的可用带宽。这些更高的频段可实现更快的数据速率和更高 的容量。

第二，在高通量卫星中，采用多波束天线，它能够实现高增益的多点波束覆盖，多点波束覆盖及频率复用 技术极大提高了卫星通信容量，从而得到广泛应用。天线波束通常指主瓣或主波束，是天线能量最集中的区域， 一般情况下一副天线只有一个主波束。 多点波束技术是指利用天线波束在空间上分割出多个不同的信道，可同时满足相同频率多点通信的目的， 卫星的多波束天线较之大波束天线更加复杂，且技术难度也有较大提升。卫星使用多点波束的优势在于提高了 卫星天线的发射和接收增益，同时实现了频率复用;劣势在于点波束覆盖范围小，要想等同于大波束卫星的覆盖， 则需要大量的点波束。

基于固定点波束的低轨宽带卫星通信系统：采用固定点波束，转发器天线设计相对简单，卫星质量相对较 小，而且可提供较高的传输能力。典型代表是 OneWeb，单星质量约 150kg,，0.3m 口径天线终端，支持 50mbps 互联网接入。 基于可移动点波束的低轨宽带卫星通信系统：波束灵活可调，可以根据业务量进行调节，系统资源利用率 高，一般基于相控阵天线技术实现，部署较少的卫星即可实现全球可达服务，如 Telesat 星座。

第三，高通量卫星典型应用星座： Telesat：携带具有直接辐射阵列( Direct Radiating Array, DRA), DRA 能在上行链路形成至少 16 个波束, 在 下行链路形成至少另外 16 个波束,其功率、带宽、大小和视轴动态地分配给每个波束, Telesat 用户波束重复 使用 4 次,实现了接近 36Gbps 的平均数据速率。 Starlink：采用相控阵天线技术，在上行链路和下行链路信道中使用不同的频谱效率，最大化卫星的总容 量，为用户波束动态地分配资源,用户链路频率重复使用 4-5 次，实现了接近 20Gbps 的数据速率。 OneWeb：卫星天线主要由线型馈源组成，直接对地辐射产生波束覆盖，不采用多反射面天线,也不采用相 控阵天线，每颗卫星配置 16 个固定 Ku 点波束，共覆盖星下 1080km×1080km 的范围，单个波束下行传输 速率可达 750Mbps，上行速率可达 375Mbps。 中星 26 号：2023 年 2 月,我国首颗超百 Gbps 容量的高通量卫星中星 26 号成功发射升空,中星 26 号是一颗 全 Ka 频段高通量通信卫星，卫星通信容量达 100Gbps，能同时满足百万个用户终端使用，最高通信速率 可达 450 Mbps。

趋势二：轨道从高轨到低轨

早期，由于高轨卫星覆盖广（只需要 3 颗便能实现除南北极点以外的全球覆盖），通信卫星一般以中高轨 为主。但在通信技术追求高速低时延的情况下，卫星轨道逐渐降低，甚至出现超低轨卫星。高轨通信卫星主要 处于地球同步轨道（GEO），其轨道高度约为 36000 公里。这些卫星的特点是其位置相对地球表面静止，使得 地面用户只需对准一个固定的方向就能进行通信。其主要应用领域包括电视广播、固定通信、移动通信等，优 势在于稳定性高、覆盖范围广。

低轨互联网卫星主要处于低地球轨道（LEO），其轨道高度通常在 500-2000 公里。其特点是轨道周期短， 可以大大减小信号传输的延迟，从而提高通信质量。同时，由于其相对地球的高度较低，因此在信号传输功率 和设备成本上也有优势。

总结来看，高轨通信卫星发展面临如下 4 点局限性： 地球同步轨道资源有限。随着地球同步轨道卫星的增多，轨道逐渐拥挤，而两颗卫星之间必须保持 1000 公里以上的距离，以避免出现碰撞和干扰，为了寻求更多轨道空间，出现了高轨向低轨发展的趋势。 信号传输时延大，需要大功率发射设备。高轨卫星时延一般高至 500ms 左右，新兴低轨通信星座大都能够 实现 50ms 左右的时延，与地面光纤网络相当，高轨卫星无法支持在线游戏或视频聊天等基于实时或近实 时数据传输的应用。高轨卫星链路损耗大，因此对终端机的发射功率要求高，难以用手持机直接通过卫星 进行通信。这使得全球覆盖变得困难，因为需在他国建立地面设备、基站、传输设备等。 存在通信盲区。把地球同步卫星作为通信卫星时，由于地球两极附近区域“看不见”卫星，因此不能利用地 球同步卫星实现对两极的通信。 容易受到太阳活动影响，存在日凌中断、星蚀和雨衰现象。

相较之下，低轨通信卫星可以在一定程度上解决上述局限性 。 设备成本低。单个低轨卫星研发成本和发射成本较低，易于批量生产，可以搭载发射,也可以一箭多星发 射，多颗小卫星组网可实现单颗大卫星的功能和性能。 信号更强，终端小型化。低轨卫星链路损耗低,可以增强信号功率，使得信号更容易被地面小型化终端设备 接收，同时地面更小的信号功率就能被低轨卫星正常接收。因此卫星天线尺寸更小，终端设备也更小。 传输延迟低、定位精度更高。低轨卫星更高的发射功率让室内定位成为可能。低轨卫星运行速度快，在相 同时间段内划过的轨迹更长，因此高精度定位收敛时间短，可达到 1 分钟级收敛。而中高轨卫星星座几何 构型变化慢，收敛时间一般为 15 分钟至 30 分钟。因此低轨卫星定位精度更高，可作为 GNSS（全球卫星 导航系统, Global Navigation Satellite System )的补充, 也可以播发独立测距信号，形成备份的定位导航能 力。 低轨通信卫星组网可实现全球覆盖。星座随地球转动移动，可通过星间链路回传，无需他国地面设备传 输。但是使用寿命较短，需要频繁的地面跟踪和卫星之间的接力，部署和维护成本高。

总体来看，低轨卫星星座更适合构建大规模卫星组网，是卫星互联网的首选。低轨卫星通信系统的优势在 于传输时延短、稳定性好、链路损耗小、应用场景丰富，多星组网可实现全球覆盖。高轨卫星的特点在于卫星 数量较少，但单颗卫星的覆盖面积较广，单颗卫星发生损坏即有可能影响整个卫星通信系统的正常运作；而低 轨通信卫星数量众多，呈现网状化结构，即使个别卫星出现问题，整个网络也仍然可以继续提供可靠的、连续 的通信服务，符合卫星互联网发展趋势。

趋势三：星体从大型到小型化

开发时间短：小卫星功能相对简单，尺寸小，因此开发、生产速度更快，使得在轨卫星系统能够快速更 新。传统大型卫星设计寿命可能长达 15 年或更长，而小型卫星通常只运行 5 年左右，通过对在轨小卫星 的不断测试，可促进技术提升，特别适用于军事应用。 成本低：第一，传统大型卫星结构复杂，通常需要数亿甚至数十亿美元的开发成本，但小型卫星相对简 单，建造成本仅需数千万美元甚至更低；第二，由于小卫星个体小，容易批量生产，可使用稳定性稍差但 可批量生产且低成本的商业性质材料，进一步降低成本。 可批量制造：小型卫星寿命相对较短，需要快速更新，可使用高效的流水线批量生产小卫星。比如，空客 和 OneWeb 的合资企业 OneWebSatellites 可达到每天生产两颗卫星的制造速度。

趋势四：卫星布局星座化

卫星星座( Satellite constellation)是指数十颗或数百颗人造卫星构成一个系统，一起协同工作，也称为分布 式卫星系统（Distributed-Satellite System，DSS)。理论上，一个完整的卫星星座可以提供永久的全球（或近似 全球）覆盖范围，对地球上任意一点，在任何时刻至少有一颗卫星是可见的，星座中的卫星放置在不同轨道平 面上，并和分散的地面站相连接，星座中的卫星之间可通过星间通信技术进行信息传送。同时，卫星星座具有 良好的容错性与生存能力，与单个卫星相比功能更强大，即使单个卫星故障，作为多卫星系统的星座仍可实现 不间断全球覆盖。 卫星星座主要由卫星星座由核心卫星、备用卫星和地面控制系统组成。核心卫星负责提供主要的通信、导 航或遥感服务，在核心卫星出现故障或需要维护时，备用卫星可以替代核心卫星提供服务，地面控制系统负责 监控和控制卫星的运行状态，确保卫星正常运行。典型代表通信星座: 星链( Starlink )、一网(OneWeb)、铱星 ( Iridium ) 、O3b。

趋势五：天网地网一体化

根据《国际空间信息网络发展计划对我国的启示》一文，通信卫星的天地一体化网络结构分为三类：天星 地网、天基网络和天网地网。 （1）天星地网：目前国内外主要采用“天星地网”方式来构建，包括国际通信卫星（Intelsat）、国际海 事卫星（Inmarsat）、全球星（Globalstar）和 Orbcomm 卫星通信网络等。卫星之间的互联通过地面网络完 成，没有星间链路。这类网络复杂度较低，已得到了较好的商业应用，但是系统灵活度有限，网络资源、通信 速率都受限，已经不适应目前大数据、云计算和物联网的发展。 （2）天基网络：美国军事星（Milstar 3-AEHF）系统和铱星系统（Iridium）则实现了天基网络，每颗卫星 都有网络交换或路由功能，在不依赖地面信关站的情况下，能够直接与地面终端组网。这类网络星上系统较复 杂、成本较高，除了军事领域外，没有很成功的商业应用。 （3）天网地网：由天基网络和地面网络共同构成，利用天基网络实现全球覆盖，利用地面网络实现更广 泛的网络接入，使天网地网融为一体，既解决了地面网络覆盖不足的问题，又降低了天网星上建设维护的成 本。

天网地网是最符合我国国情的天地一体化网络结构，至今仍处于起步阶段。2017 年 3 月，中国卫通集团 的闵士权研究员基于吴曼青院士的天地一体化信息网络总体架构设想以及李德仁院士的 PNTRC 空间信息网络 方案，提出了“多层轨道天地一体化通信遥感导航网络方案”，该方案提出了一个运用 GEO 星座骨干网络和 LEO 星座接入网络协同工作完成通信、遥感和导航三大功能的构想。

1.1.4 商业与战略价值（1）：低轨通信卫星（星座）是实现全球覆盖唯一路径

1）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。根据布鲁克林研究所的数据，至 2022 年，尚有约 27 亿人，无法接入互联网。这些数字在不同地区差异显 著：欧洲的互联网普及率高达 89%，美洲也超过了 80%，而阿拉伯国家为 70%，亚洲为 61%，非洲则只有 40%。 令人担忧的是，互联网的渗透率增长已经显著减缓，特别是在中低收入地区。 2）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。这 些卫星对于地面终端的要求较为严格，且通常需要依赖已有的成熟通信基础设施，从而无法为那些缺乏基础设 施的地区提供高性价比的服务。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。与传统的陆基通信相比，该 通信形式不需要大量的基站或其他基础设施进行投资。同时，对于那些如远洋货轮、森林和沙漠等地理环境复 杂、难以建设基础设施的区域，卫星互联网显得尤为重要。随着 5G/6G 技术的发展，卫星互联网与陆基通信正 逐步实现互补，共同努力构建真正的全球融合通信网络。

3）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。传统地面通信骨干网在海洋、沙漠及偏远山区等苛刻环境下铺 设难度大且运营成本高，通过部署传统通信骨干网络在互联网渗透率低的区域进行延伸普及存在现实障碍。目 前，地球上超过 70%的地理空间，涉及 30 亿人口未能实现互联网覆盖。建设卫星互联网是解决地球“无互联网” 人口数字鸿沟问题的重要手段，是实现网络信息地域连续覆盖普惠共享的有效补充。其中，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。

Starlink 与 5G、4G 网络在架构方面存在巨大差异，因此在不同的需求场景下，提供的服务各有所长。经比 较，Starlink 在建设投入较少的情况下，取得了最大的服务覆盖面积，并能满足特定用户需求。但结合具体国情， 在现实全民对高速网络通信需求方面，5G、4G 网络建设有其现实必要性。结合各自特点 Starlink 更适合用于覆 盖大面积用户分布稀疏的边远区域，5G、4G 地面网络在当前条件下更适合人口密集的城市区域。

若以信号覆盖面积为比较基准：根据中国航天报转引的 SpaceX 官方测算，Starlink 一颗轨道高度为 550 千 米的卫星，对地覆盖面积约为 64 万平方千米。一个 5G 基站的信号半径上限约为 300 米，覆盖面积约 0.28 平方 千米，同样覆盖 64 万平方千米，需要约 228 万个 5G 基站。但如果是在人口稠密区域，这 228 万个 5G 基站所 能提供的持续稳定的数据带宽，大大超出一颗 Starlink 卫星的能力。换言之，当前由于卫星容量限制，一旦连接 设备达到峰值后，对于城市地区而言效果不如传统 5G 基站。 若以对某一特定区域的服务持续性来比较：4 个 5G 基站，可为某地区 1 平方千米范围内提供 24 小时持续不断的稳定数据服务。但对 Starlink 而言，其网络构建方式决定，只有形成较为密集的星座，才能实现对某一区 域的持续覆盖。截至 2023 年 8 有 8 日，根据哈佛史密森天体物理中心在 Starlinkinsider 上的统计，Starlink 在轨 具有工作能力的卫星共 4545 颗。但根据美卫星互联网查询系统，Starlink 仍未能对美国部分中西部和南部部分 地区实现全时覆盖。

4）卫星互联网或成为新一代 6G 网络的重要组成。国际电联《IMT 面向 2030 及未来发展的框架和总体目 标建议书》，提出 6G 的典型场景及能力指标体系，面向 2030 及未来的 6G 系统，将推动实现包容性、泛在连 接、可持续性、创新性、安全性、隐私性和弹性、标准化和互操作、互通性等七大目标。其中泛在连接旨在加强 连接性，以缩小数字鸿沟。该使用场景的一个重点是解决目前没有覆盖或几乎没有覆盖的地区，特别是农村、 偏远和人口稀少的地区，卫星互联网是实现这一目标的重要手段。 目前，已在先进卫星发射和制造技术方面取得了重大突破，超低轨(Very Low Earth Orbit, VLEO)巨型卫星通 信网络已经成为学界和业界的研究热点。非地面网络(Non-Terrestrial Network, NTN)被广泛认为是 6G 网络的组 成部分。 5）卫星互联网试点 C 端市场：华为 Mate 60 Pro 支持卫星通话功能。华为 Mate Pro 60，作为全球首款支持卫 星通话的大众智能手机，于 2023 年 8 月 27 日正式亮相，标志着通信方式突破了地面网络限制，实现了在广阔 天空中与世界各地的电话交流。截止 2023 年 7 月底，8 个国家和地区的移动运营商已经推出商用卫星通信业 务，如美国 SpaceX 与 T-Mobile 达成卫星通信服务合作协议。

从长远角度看，卫星通话只是卫星通信服务的初级阶段。下一步，卫星通信或将朝向更加多元化的卫星互 联网方向发展，如在车联网、物联网、人工智能和军事应用等领域展现出巨大的商业潜力。

1.1.5 商业与战略价值（2）：低轨道频谱和空间资源日渐紧张，抓紧布局迫在眉睫

轨道和频谱资源是太空领域的战略宝藏，其稀缺性和排他性使得全球各大国家和企业紧锣密鼓地进行争夺。 每颗卫星在工作时，都需要占据外层空间的特定轨道位置，而这些近地轨道位置的供给是有限的。频谱资源是 通信卫星业务不可或缺的基础，特别是低损耗的频段，如 Ku 和 Ka 频段，资源更是日益趋于紧张。

根据赛迪顾问的研究数据显示，地球近地轨道最多只能容纳约 6 万颗卫星。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。 考虑到当前的发展速度，这一数字在未来可能会迅速被填满。而随着低轨卫星主要使用的 Ku 及 Ka 通信频 段资源的不断消耗，竞争更是加剧。根据国际电信联盟（ITU）制定的《无线电规则》，近地轨道和频率的分配 遵循“先来先得”和“先到先得”的原则，这进一步凸显了这两种资源的稀缺价值。正因为这一特性，各国都在加快 步伐，希望通过提前布局获得战略上的先发优势。在这场近地轨道竞赛中，低轨通信卫星所占的份额最大，也 最为珍贵。根据 UCS 卫星数据库，2022 年低轨通信卫星占全年发射卫星总数的比例达 87.92%。 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。换言之，星座计划在 9 年内必须发射总数的 10%，12 年内必须发射总数的 50%，14 年内必须全部发射 完成，否则需对申报的网络资料进行相应缩减。 为了解决和缓和这种资源紧张的现状，我国正在探索各种途径。首先是自主申请，2021 年 4 月我国星网集 团成立并申请了 12992 个近地轨位，代号 GW 国网。此外，通过升级和替换旧的卫星来优化自有卫星的资源配 置；与其他国家进行资源交换和购买也是长期而有效的策略。

1.1.6 军事与战略价值（1）：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。根据中国运载火箭技术 研究院研究发展部、西昌卫星发射中心、中国人民解放军 96901 部队研究员在《“星链”在俄乌冲突中的运用分 析与思考启示》一文中指出，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。

（1）支持网络舆论

俄乌冲突自 2022 年 2 月 24 日爆发后，前线地区的通信设施因供电问题遭受打击，导致东南部的主流电信 服务提供商面临服务中断的挑战。在此背景下，“星链”成为乌境内特别是政府、军方及部分普通民众内外通信 的重要手段。乌方将美国提供的“星链”地面终端配备至政府部门、乌军指挥机构、冲突一线地区乌军部队、关键 基础设施甚至重要企业、个人。因此，“星链”成为保障乌克兰方面对外发声、获取国际支持、开展认知舆论战的 重要渠道。

（2）保障地面任务

在俄乌的地面战斗中，如马里乌波尔的攻防战，“星链”为乌军在战时保持上下军令政令畅通、全军整体协 调统一行动提供了有力保障。无论是位于乌中西部安全地带甚至位于波兰等邻国的乌军高级指挥机构和乌军-北 约联合指挥机构对乌军前方指挥机构、一线部队进行的指挥、控制，还是乌军一线部队向前方指挥机构、后方 高级指挥机构上报战况、请求支援，“星链”都提供了稳定、持续的网络通信能力，降低了俄罗斯对乌克兰电力、 通信等基础设施实施打击行动的实际效果。

根据军鹰装备技术研究院的统计，截至 2022 年 3 月 7 日，星链可用目标数为 2002 个，仿真结果显示“星 链”在乌克兰区域重返时间为 0，平均有 12 颗星链卫星同时出现在乌克兰上空，“星链”已基本可以实现对乌克 兰区域的无缝通信覆盖。

（3）串联情报信息

在俄乌冲突期间，以美国为首的北约，充分发挥其综合优势，为乌克兰军队提供了关于俄军的实时、高价 值情报。这些情报通过“星链”网络，从美军和北约的信息情报中心，尤其是从“星链”卫星、电子侦察机等移动 侦察平台，直接向乌军提供。 乌政府还通过“星链”恢复了传统手机通信网络，并鼓励民众通过手机上传关于俄军的情报。据统计，从冲 突开始到 2022 年 4 月底，就有 26.7 万名乌民众提交了情报，平均每天有 2000 条关于俄军的信息。乌民众手机 情报信息上传的路径为：手机—“星链”网络—乌政府“聊天机器人”软件平台—北约和乌军情报指控部门—“星 链”网络—乌作战部队。

（4）支撑精确打击

“星链”在乌军对俄关键战略目标和高级军官的打击中起到了关键作用。它为乌军提供了关键情报，使得“莫 斯科”号巡洋舰在 2022 年 4 月 13 日晚在黑海被乌克兰的“海王星”反舰导弹成功打击，导致其在 14 日沉没。此 外，乌军在 4 月 30 日得知俄军总参谋长格拉西莫夫在乌东部的行踪，并成功对其所在的指挥中心发动攻击。到 5 月初，俄军在乌克兰已失去 10 名少将及以上级别的军官。技术分析显示，乌军在这些关键打击中的情报传递 路径为：北约侦察平台——北约和乌军指挥中心——“星链”网络——前线部队。“星链”卫星为实现精确打击和 斩首行动的 OODA（Observation，Orientation，Decision，Action）杀伤闭环起到了链接作用。

（5）支援无人机作战

在对地面目标进行打击的过程中，乌军通过“星链”建立了无人机与地面打击力量的联系，实现从传感器到 射手的完整链条，从而提升了打击效率。乌军主要使用的是土耳其制造的 TB-2 无人机，该机型并不支持卫星通 信，其通信范围限于 300 km 内。短期内为其加装“星链”通信设备的可能性较低。因此，“星链”的主要作用是确保无人机的地面控制站与前线部队之间的通信畅通。技术分析表明，数据传输路径为：无人机——地面控制站 ——“星链”网络——地面部队。这种方式确保了情报数据的实时传输，使地面部队能够迅速并准确地对目标进 行打击。

（6）反网络电子干扰

在 SpaceX 向乌克兰提供“星链”地面终端后，其卫星网络遭受攻击和干扰，导致服务在冲突附近地区中断“数 小时”。然而，SpaceX 迅速响应，声称通过“更新一行代码”成功解决了问题，使干扰迅速消失。技术分析指出， 尽管美军可能为 SpaceX 提供了关于俄军的网络攻击和干扰信息，帮助其迅速恢复通信，但“星链”在短时间内成 功应对干扰，展现了其对新型威胁的快速响应能力。 未来，随着星链和其他低轨星座的进一步发展，它们不仅将极大地改变人类的生活方式，还可能颠覆未来 战争的形态。因此，面对这种新的太空威胁，我国需要加快自己的低轨星座建设，确保太空权益和国家战略的 主动性。

1.1.6 军事与战略价值（2）：美军“空天地一体”作战能力、“无尽边疆”太空战略部署

（1）美国的太空战略与星链/星盾

完善美军“空天地一体”作战能力、“无尽边疆”太空战略部署。星链作为当前最大规模的商业卫星星座，其 星盾计划基于星链 v2.0 卫星平台，具有平台功率裕度足、载荷搭载能力强的优势，并且其更新迭代速度快，发 射任务频率高，制造发射成本低，已经具备成为全功能载荷托管卫星平台的条件。其主要应用场景可能有以下 几类：1）特种通信、2）导弹预警与拦截、3）无人作战平台远程操控、4）提升导航定位系统的精度和抗干扰能 力、5）部队数据融合与全球同步。 太空是美国防部战争方式不可或缺的一部分，从 2017 年开始，分别在国家、国防部以及军种层面，相继密 集出台《2018 年国防战略》、《国家太空战略》、《太空安全面临的挑战》、《太空防务战略概要》、《美国 航天优先事项框架》、《太空力量》在内的 20 余项重要战略政策、规划指南和条令法规，指导太空军事力量建 设和发展，政策出台数量居全球之首，不断申明其对于太空空间的态度和立场。美 2019 年正式通过国防授权法 案建立太空军，成为第六支独立建制部队。

从深层次的国际和国家安全角度看，星链计划与美国新成立的太空军的关系密切。根据远望智库军鹰动态 的信息，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，将从国防、产 业价值链、信息主权与监管、轨道与频谱资源使用、太空空间利用和天文探索等方面，对国际安全及其他国家 的安全构成重大挑战。例如，2022 年 SpaceX 的卫星两度变轨，从而与我国空间站处于同一平面运行，对于我 国空间站构成严重安全风险。

（2）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

美之前部署的星座多为少量大型卫星系统，尽管单体功能强大，但生存能力有限，如卫星失效则需较长时 间进行更换。相较之下，低轨卫星星座由于其低时延、功能拓展性强、具有良好的容错性与生存能力等特点受 到美军方重视。根据《美国军用低轨星座发展计划及关键技术分析》，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。 i）弹性分散：美国军方和智库均认为，由于美军的作战系统高度依赖太空资源，面对中俄等国家发展的反 卫星武器，现有太空体系变得脆弱。弹性空间体系于 2013 年由美国空军航天司令部提出，旨在增强太空威慑力、 提高空间体系的抗毁能力，并为太空作战构建强大的装备体系。这一概念是美国太空战略发展的新方向，随着 美国太空战略的调整而不断丰富。其核心思想包括：分散式、扩散式、多样化部署；体系的快速分解、重组、 重构、重建与自我修复能力；全面的威胁感知与快速反击；以及在高风险条件下持续支援其他作战领域。美国 防部 2023 年 7 月表示，美太空军事作战正在从布局地球静止轨道上拥有几颗非常昂贵的大型卫星的架构，转变 为低地轨道上的扩散式架构星座。大型“精致”卫星非常昂贵，设计寿命为 20 年。但近地轨道卫星的使用寿命 为五年左右，这提供了快速创新与快速相应机制。SpaceX 的“星链”项目被认为具有巨大的军用潜力。其目标是 发射 42000 颗卫星形成天基互联网，可提供全球覆盖的低延时、高速率的宽带通信，并成为美军作战指挥通信 网络的重要组成部分。

ii）战术信息支撑：面对未来的高强度战争，美军提出了新型作战理念，如“多域战”和“联合全域指挥与控制”(JADC2)。这些理念标志着从传统陆地战争向多个作战领域，如海、空、天、网、电磁的转变。特别是，美 国天军正在加速其太空部队从保障型到作战型的转型，强调太空战的军事角度和颠覆性的作战概念创新。在天 基信息的支持下，美军作战模式已经从网络为中心转变为以信息和决策为中心。这种转变突出了任务执行的重 要性和设计作战模式的必要性。为了实现这一转变，美军将信息优势提升到了前所未有的高度，认为信息的安 全和高速流动是关键。 2019 年，美国太空发展局在吸纳前期“弹性”发展理念的基础上，提出了“国家安全太空架构”7 层体系架构。 这一架构旨在形成一个以低地球轨道(LEO)卫星为主的新型太空架构，强调军事传感和数据传输的弹性、灵活性 和敏捷性。其中，传输层作为基础，将为全球作战平台提供有保证、弹性和低延迟的军事数据连接。技术上， 巨型低轨星座的出现为美军带来了多种优势，如高时空密度、高功能密度和超低时延。这些优势将极大地增强 战术级的作战保障能力，促进各军种的联合指挥和协同作战，以及信息系统与感知平台和武器平台的一体化。

iii）星云体系：随着云计算技术的迅速进步，美国防部已深刻认识到其在军事领域的巨大潜力。为此，他们 采用“通用云”、“专用云”和“多云并存”的策略，整合了各种软件应用系统和数据资源，将其迁移到云环境中，以 提高信息化和数字化的建设水平。在此基础上，美军大力发展人工智能、大数据和边缘计算等技术在空间军事 装备中的应用。他们努力推进太空系统的智能化，期望构建一个分散的、智能的、自主的、云端的、弹性的和 持续进化的航天系统。为了实现这一目标，美国国防部于 2019 年成立了太空发展局，提出了“国家安全太空架 构”7 层体系架构，计划利用低轨大规模星座和智能云网技术来构建天基信息网络体系。 2020 年，美陆军首席信息官在一次会议上宣布，陆军将继续推进其云实施计划，重点是整合各种商业云和 战术云，以提供更高效的战场情报服务。为了进一步强化其云平台，美国防部计划在未来 10 年内投入 1000 亿 美元来强化其信息基础设施。此外，五角大楼已于 2022 年选择了亚马逊、谷歌、微软和甲骨文等技术巨头为其 提供技术支持。美国防部首席信息官强调，云环境对于实时数据分析至关重要，它将为军事决策提供有力支持。

（3）美军智能化战争支持

“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。 1）高效可靠的指挥通信能力：与传统的高轨高通量卫星相比，“星链”在广域覆盖的同时，具有重访周期短、 传输损耗小、通信带宽高和传输速率快等特点。这使得美军能够获得全时全域的高效宽带通信服务。此外，“星 链”在特殊领域通信、远距离通信和通信安全性方面也有显著优势。 2）全域全时的侦察监视能力：“星链”卫星数量众多、分布广泛且重访周期短，这使其能够实时感知全方位 的战场态势变化。部分“星链”卫星还搭载了成像侦察和电子侦察装备，进一步强化了美军的侦察监视能力。此 外，“星链”还可能成为美军的弹道导弹预警体系的关键组成部分。 3）实时精准的指挥协同能力：“星链”在信息传输和精准导航定位方面的功能，将极大地增强美军的实时精 准指挥协同能力。这包括为人-机协同交互提供高效通信链路，以及为无人协同交战提供精准导航定位服务。 4）“马赛克战”——新型战争形态：“星链”为“马赛克战”的实现提供了基础条件。这种新型作战方式通过任 意搭配组合标准化功能单元，构建具有自适应性和灵活性的杀伤网。在“马赛克战”中，指挥决策协同单元将利 用战场实时态势感知协同网络，迅速获取战场信息，实现协同作战。

1.1.6 军事与战略价值（3）：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。 军民融合意味着通过整合国防和经济资源，实现军事、经济和社会的整体效益最大化。航天技术，作为战略性 高技术，不仅在军事领域中发挥关键作用，而且在民用领域创造巨大的经济和社会效益，展现了其军民两用的 特性。 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。政府和军方的任务牵引、合同支撑、技术共享、合作研发和企业的创研创新，使得“星链”成为发展速度快、成果质量好、成本低的优秀项目。此外，卫星通信系统本质上是重要的军民两用设 施。低轨通信卫星由于其快速响应能力、广泛的覆盖范围、（相较于传统地面通信的）灵活性和部署速度，安 全和抗干扰能力等特点，在商业、民用和军事领域提供了巨大价值。其军民两用的特性不仅确保了在和平时期 的经济效益，而且在军事冲突或紧张局势中为军队提供了关键的通信能力，确保了信息的实时、准确和安全传 输。

星链系统还在建设中，目前在轨卫星数量仅占规划的 10%，但已经显示了关键能力和极大潜力。当卫星数 量进一步增加、大部分卫星都支持激光星间链路、终端成本大幅降低，星链的可用性无疑还会大大增强。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。 目前无法准确预估星链的崛起和俄乌战争的爆发对美军天基系统会产生怎样的影响。但很清楚的一点是，军事 应用和商业航天将更紧密地结合起来。从长远看，不排除未来美军的战略战术通信，乃至对地侦察和导航任务， 会部分转移到商业公司开发运营、军民两用的通导遥一体化巨型星座上来。

1.2 战略牵引，卫星互联网产业驱动因素明确

1.2.1 卫星产业政策大力扶持：全方位推动产业发展

国家产业政策大力扶持：需求端脉络清晰，能见度与确定性高。卫星产业关乎国家信息安全与发展，国家 政策大力推动，自 2013 年起出台多方政策，例如鼓励民营小卫星公司参与国家项目，卫星互联网纳入新基建， 作为“一带一路”战略的重大基础设施和应用工程，促进军民卫星资源和卫星数据共享等，从多方面发力推动产 业发展。

1.2.2 卫星互联网：首次纳入新基建

2020 年 4 月 20 日国家发改委首次明确，将卫星互联网列入我国新型基础设施的范围，标志着卫星互联网 建设已上升到国家战略性工程建设。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目 标纲要》进一步强调要强化发展空天科技，建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施。 卫星互联网产业作为我国航天产业中的新兴领域，随着各项技术的成熟，将凭借制度优势，逐步建立完善的产 业生态。2021 年 4 月 28 日，国务院国资委发布关于组建中国卫星网络集团有限公司的公告，新组建的“星网”公 司总部落地河北雄安新区，注册资本 100 亿元。这也是国资委公布的央企名单中仅次于电信、联通、移动之后 的又一家通信运营商。

1.2.3 卫星互联网应用：赋能数字经济

卫星产业与数字经济的融合为全球卫星产业带来了新的驱动因素。数据作为新型生产要素的重要性日益凸 显，数字基础设施的超前布局以及卫星在通信、遥感和导航等领域的应用，都为数字经济的发展提供了强大的 支撑。在数字经济时代，数据成为重要的生产要素，能够为企业、政府、部队提供决策支持、创新发展和市场 洞察等方面的能力。卫星技术通过数据采集和传输，为数字经济的发展提供了海量、全球性的数据资源。数字 经济的快速发展催生了大数据应用的巨大需求。根据中国信通院《数据要素白皮书（2022）》，我国数据要素 探索处于起步阶段，预计 2025 年数据交易整体市场规模将超 2200 亿元。数据经济的发展提倡各地探索更多数 据要素流通场景，有助于实现数据资源再分配，数据价值再创造，创造新的数字经济增长点。卫星产业通过通 信、遥感、导航数据等方面的应用，为数据的收集、分析和应用提供了广阔的空间。这一蓝海市场潜力巨大， 有助于推动卫星产业的进一步发展。 国家发改委 2023 年 4 月发声，数字基础设施适度超前布局，加快光纤网络扩容提速，5G 商用部署和规模 应用，深入实施“东数西算”，加快基础设施数字化、智能化改造。卫星互联网产业在这一过程中扮演着重要角 色，通过提供全球覆盖、低延迟的互联网服务，为数字经济的跨地域、全球化发展提供了有力支持。

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