《航天裝備行業衛星互聯網:星海遼闊邀你摘星攬月(一)-231025(34頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《航天裝備行業衛星互聯網:星海遼闊邀你摘星攬月(一)-231025(34頁).pdf(34頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 本報告由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(僅為本報告目的,不包括香港、澳門、臺灣)提供。在遵守適用的法律法規情況下,本報告亦可能由中信建投(國際)證券有限公司在香港提供。同時請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。證券研究報告證券研究報告 行業深度行業深度 衛星互聯網:星海遼闊,邀你衛星互聯網:星海遼闊,邀你摘星攬月(摘星攬月(一一)核心觀點核心觀點 衛星互聯網即以構建太空高速通信網絡為目標,通過采用低軌通信衛星組網方式,實現全覆蓋通信,彌補現有地面互聯網網絡的覆蓋盲點,解決偏遠地區以及空中、海上通信盲區的聯網需求,彌補數字鴻溝,典型模式包括馬斯克 SpaceX 的星鏈等。低軌通信衛星在
2、過去的幾年中發展迅速,已經逐漸成為了衛星產業發展的重中之重,截止 2022 年末低軌通訊衛星占當年發射衛星總數的比例已達 87.92%。全球衛星互聯網的發展不僅是技術的革命,更是經濟、社會、政治和軍事等多方面的深度整合和變革。摘要摘要 衛星互聯網:全球互聯的核心衛星互聯網:全球互聯的核心 狹義上的衛星互聯網即以構建太空高速通信網絡為目標,通過采通過采用低軌通信衛星組網方式,實現全覆蓋通信,彌補現有地面互聯用低軌通信衛星組網方式,實現全覆蓋通信,彌補現有地面互聯網網絡的覆蓋盲點網網絡的覆蓋盲點,解決偏遠地區以及空中、海上通信盲區的聯網需求,彌補數字鴻溝,典型模式包括馬斯克 SpaceX 的星鏈等
3、。低軌通信衛星為全球衛星產業發展重中之重低軌通信衛星為全球衛星產業發展重中之重 2022 年全球航天產業規模達到約 3840 億美元,其中全球衛星產業規模占航天產業的 73%,達 2811 億美元。低軌通信衛星在過低軌通信衛星在過去的幾年中發展迅速,已經逐漸成為了衛星產業發展的重中之去的幾年中發展迅速,已經逐漸成為了衛星產業發展的重中之重,截止重,截止 2022 年末低軌通訊衛星占當年發射衛星總數的比例已年末低軌通訊衛星占當年發射衛星總數的比例已達達 87.92%。衛星互聯網,自從衛星互聯網,自從 20 世紀世紀 80 年代初露端倪,已經歷了三個主要年代初露端倪,已經歷了三個主要發展演進階段。
4、發展演進階段。最初,當它在通信領域嶄露頭角時,連接速率僅為 Kbps 級別,這在當時已經被認為是一項技術革命。然而,隨著技術的快速進步和不斷的研發投入,衛星互聯網的速率在短時間內躍升到 Mbps 級別,極大地推動了其在商業、軍事和民用領域的應用。進入 21 世紀,特別是近些年,隨著低軌道衛星網絡的大規模部署,連接速度再次飆升,已經觸及 Gbps 的門檻。這不僅為全球互聯網覆蓋打下堅實基礎,也為未來更多創新應用提供了可能性。維持維持 強于大市強于大市 黎韜揚黎韜揚 010-85130418 SAC 編號:S1440516090001 發布日期:2023 年 10 月 25 日 市場表現市場表現
5、相關研究報告相關研究報告 -17%-7%3%13%23%2022/10/252022/11/252022/12/252023/1/252023/2/252023/3/252023/4/252023/5/252023/6/252023/7/252023/8/252023/9/252023/10/25國防軍工上證指數航天裝備航天裝備 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。按照軌道高度劃分,低軌衛星由于傳輸時延小、鏈路損耗低、發射靈活、應用場景豐富、整體制造成本低,非常適合衛星互聯網業務的發展??傮w來看,衛星互聯網當前的發展趨勢具有:(衛星互聯網當前的發展趨勢具有:(1
6、)高通量)高通量、高頻段、高頻段(2)軌)軌位高軌到低軌位高軌到低軌,(,(3)星體大型到小型星體大型到小型,(,(4)衛星布局星座化衛星布局星座化,(,(5)天網地網一體化天網地網一體化等特點。商業與戰略價值(商業與戰略價值(1):低軌通信衛星(星座)是實現全球覆蓋唯一路徑):低軌通信衛星(星座)是實現全球覆蓋唯一路徑 衛星互聯網被廣泛視為通信全球普及的關鍵手段衛星互聯網被廣泛視為通信全球普及的關鍵手段,其目標是為地球上未能接入互聯網的巨大人口提供連接。當前的通信衛星技術,主要集中在中高軌道,但它們并不完全適應于全球覆蓋和解決數字鴻溝問題。相比之下,低軌道衛星通信提供了一種更加靈活且具有成本
7、效益的解決方案,它成為了地面通信的有效補充,尤其在空間和地面的融合通信中起到了中心角色。衛星互聯網與傳統衛星互聯網與傳統 4G、5G 或互為補充?;蚧檠a充。低軌衛星通信核心商業應用場景主要包括偏遠地區通信、海洋作低軌衛星通信核心商業應用場景主要包括偏遠地區通信、海洋作業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信等。衛星互聯網或成為新一代衛星互聯網或成為新一代 6G 網絡的重要組成。網絡的重要組成。商業與戰略價值(商業與戰略價值(2):低軌道頻譜和空間資源日漸緊張,抓緊布局迫在眉睫):低軌道頻譜和空間資源日漸緊張,抓緊布局迫在眉睫 根據賽迪顧問的研究數據顯示,地球近
8、地球近地軌道最多只能容納約地軌道最多只能容納約 6 萬顆衛星萬顆衛星。美國 SpaceX 星鏈計劃共 3 期已申報超 4.2 萬顆低軌衛星。亞馬遜的 Kuiper 計劃、英國 Oneweb、加拿大 Telesat 等公司均開始布局并推出各自衛星互聯網計劃與低軌星座。2021 年 4 月我國星網集團成立并申請了 12992 個近地軌位,代號 GW 國網。根據國際電信聯盟(根據國際電信聯盟(ITU)要求,提交申請后的)要求,提交申請后的 7 年內必須發射第一顆衛星,在此基礎上非地球靜止衛星年內必須發射第一顆衛星,在此基礎上非地球靜止衛星系統必須在當前投入使用的監管期結束后兩年內部署其星座的系統必須
9、在當前投入使用的監管期結束后兩年內部署其星座的 10%,在五年內部署,在五年內部署 50%,然后在七年內完成,然后在七年內完成部署。部署。軍事與戰略價值(軍事與戰略價值(1):俄烏):俄烏戰爭啟示戰爭啟示-網絡通信、地面遭遇、情報信息、精確打擊、無人機支援、反網絡網絡通信、地面遭遇、情報信息、精確打擊、無人機支援、反網絡電子干擾電子干擾“星鏈星鏈”低軌衛星星座憑借大容量、高通量、低時延和重訪周期短等優勢首次介入戰場,可實現對全球近乎低軌衛星星座憑借大容量、高通量、低時延和重訪周期短等優勢首次介入戰場,可實現對全球近乎全天候不間斷的偵查與監視,充分證明近地軌道衛星的潛在軍事應用價值。全天候不間斷
10、的偵查與監視,充分證明近地軌道衛星的潛在軍事應用價值?!靶擎湣毙l星的通信傳輸功能具有軍民兩用的特點,俄羅斯和烏克蘭的沖突凸顯了太空對于態勢監視和軍事通信的重要性俄羅斯和烏克蘭的沖突凸顯了太空對于態勢監視和軍事通信的重要性。在俄烏沖突中,“星鏈”帶來的衛星網絡支持,使烏軍在通信、偵察等方面獲得巨大助力,提升了其在網絡通信、地面遭遇、情報信息、網絡通信、地面遭遇、情報信息、精確打擊、無人機支援、反網絡電子干擾精確打擊、無人機支援、反網絡電子干擾等方面的能力。軍事與戰略價值軍事與戰略價值(2):):完善美軍完善美軍“空天地一體空天地一體”作戰能力作戰能力、“無盡邊疆無盡邊疆”太空戰略部署太空戰略部署
11、 星鏈計劃與美國新成立的太空軍的關系密切星鏈計劃與美國新成立的太空軍的關系密切。星鏈計劃與星鏈計劃與 X-37B 同屬同屬“星球大戰星球大戰”計劃的一部分,背后依托計劃的一部分,背后依托的是美國太空安全的戰略轉型,蘊含著極高的全球軍事價值,對完善美國的是美國太空安全的戰略轉型,蘊含著極高的全球軍事價值,對完善美國“空天地一體空天地一體”作戰能力,太空戰略部作戰能力,太空戰略部署均有著深遠的戰略意義署均有著深遠的戰略意義。美國聚焦發展低軌衛星星座,可分為彈性分散(提升空間體系抗毀能力)、戰術信息支撐(高時空密度、美國聚焦發展低軌衛星星座,可分為彈性分散(提升空間體系抗毀能力)、戰術信息支撐(高時
12、空密度、高功能密度、超低時延)、網云體系(一星多用、云端服務)支撐三大系統高功能密度、超低時延)、網云體系(一星多用、云端服務)支撐三大系統?!靶擎湣毙l星在軍事領域的應用已成為美軍戰略的核心。其主要優勢在于強化美軍的指揮通信、偵察監視和指揮通信、偵察監視和指揮協同指揮協同等多方面能力,從而助力多域作戰概念的實現。1WNBNAcX9YmUsOtP6MbPbRnPnNmOnOeRoPpPjMsQrP8OrQoOMYnNqNwMpMtO 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。軍事與戰略價值(軍事與戰略價值(3):軍民一體通信系統,應用潛力廣闊):軍民一體通信系統,應用潛
13、力廣闊 1994 年,美國首次提出“軍民融合”概念,旨在將國防科技與民用科技結合,形成統一的國家科技創新體系。成熟的“軍民融合”模式為美國軍工產業的發展帶來了諸多紅利,“星球大戰”計劃、“阿波羅”計劃等都是“軍民融合”協同發展的典型案例。模塊化設計是“星盾”的一個重要優勢,未來,“星盾”衛星可以搭載多種載荷,增強美國的太空體系彈性能力,提升多樣化的太空軍事應用能力。俄烏沖突已經揭示了“星鏈”系統并非純粹的“民用”項目。由于分散部署軍用載荷,增強了美國太空力量的隱蔽性和抗毀性。同時,在商業衛星上托管軍用載荷體現了航天領域軍民融合的大趨勢。衛星產業政策大力扶持:全方位推動產業發展衛星產業政策大力扶
14、持:全方位推動產業發展 國家產業政策大力扶持:需求端脈絡清晰,能見度與確定性高。國家產業政策大力扶持:需求端脈絡清晰,能見度與確定性高。衛星產業關乎國家信息安全與發展,國家政策大力推動,自 2013 年起出臺多方政策,例如鼓勵民營小衛星公司參與國家項目,衛星互聯網納入新基建,作為“一帶一路”戰略的重大基礎設施和應用工程,促進軍民衛星資源和衛星數據共享等,從多方面發力推動產業發展。建議關注建議關注 產業鏈上游:產業鏈上游:衛星總裝:衛星總裝:中國衛星;衛星載荷衛星載荷:上海瀚訊、佳緣科技、國光電氣、航天環宇;載荷上游元載荷上游元器件器件:臻鐳科技、鋮昌科技、航宇微;衛星總裝測試:思科瑞、蘇試試驗
15、;產業鏈中游:產業鏈中游:衛星運營及服務衛星運營及服務:中國衛通;地面設備及終端地面設備及終端:海格通信、振芯科技;產業鏈下游:產業鏈下游:衛星數據應用衛星數據應用:中科星圖;高精度時間頻率高精度時間頻率:天奧電子。風險提示風險提示 1、衛星互聯網建設不及預期衛星互聯網建設不及預期。衛星互聯網產業系國家重點扶持的戰略新興產業,隨著衛星互聯網產業的發展,國家可能會出臺新的政策和法規來規范和指導產業的健康發展。這些政策和法規的調整可能會對行業的生產運營和投資決策產生影響。2、技術突破不及預期技術突破不及預期。盡管中國在衛星互聯網領域取得了一系列進展,但與國際最先進水平相比,仍存在一定的技術差距。如
16、何突破關鍵核心技術,特別是在一箭多星、低成本制造等方面,仍是制約產業快速發展的關鍵因素。3、頻譜和空間資源爭奪頻譜和空間資源爭奪。隨著低軌道衛星數量的急劇增加,頻譜資源和空間軌道資源的爭奪將日益加劇。如何在國際上協調和爭取更多的頻譜和軌道資源,以確保我國衛星互聯網系統的穩定運行,是一個長期和復雜的挑戰。4、資金投入與回報風險資金投入與回報風險。衛星互聯網產業需要巨額的初期投資,而且從研發、生產到發射和運營都需要長時間。在此期間,技術迭代快,市場環境和政策法規都可能發生變化,這都可能影響投資的回報率。5、安全與隱私風險安全與隱私風險。衛星互聯網作為一種新型的通信方式,其安全性和隱私保護問題受到廣
17、泛關注。如何確保衛星通信的安全性,防止數據泄露和被惡意攻擊,是產業發展中需要重點考慮的問題。行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。目錄 戰略焦點:衛星互聯網在全球衛星產業的核心地位.1 1.1 衛星互聯網:全球通信核心與戰略價值深度解析.1 1.1.1 衛星互聯網:低軌通信衛星為全球互聯核心.1 1.1.2 衛星互聯網的三大發展階段:從 KB 時代到 GB 時代.4 1.1.3 低軌通信衛星發展趨勢:高通量、高頻段、低軌道、小型星、星座化、天網地網一體化.6 1.1.4 商業與戰略價值(1):低軌通信衛星(星座)是實現全球覆蓋唯一路徑.14 1.1.5 商業與戰略
18、價值(2):低軌道頻譜和空間資源日漸緊張,抓緊布局迫在眉睫.16 1.1.6 軍事與戰略價值(1):俄烏戰爭啟示-網絡通信、地面遭遇、情報信息、精確打擊、無人機支援、反網絡電子干擾.17 1.1.6 軍事與戰略價值(2):美軍“空天地一體”作戰能力、“無盡邊疆”太空戰略部署.19 1.1.6 軍事與戰略價值(3):軍民一體通信系統,應用潛力廣闊.22 1.2 戰略牽引,衛星互聯網產業驅動因素明確.23 1.2.1 衛星產業政策大力扶持:全方位推動產業發展.23 1.2.2 衛星互聯網:首次納入新基建.26 1.2.3 衛星互聯網應用:賦能數字經濟.26 風險提示.27 行業深度報告 航天裝備航
19、天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖目錄 圖 1:全球衛星在軌情況.1 圖 2:2014-2022 低軌道通信衛星發射情況統計表.2 圖 3:衛星互聯網特點.3 圖 4:衛星互聯網的一般組成系統.3 圖 5:不同軌位高度示意圖.4 圖 6:衛星互聯網發展階段.5 圖 7:標準雷達頻率波段表.8 圖 8:高通量衛星多點波束示意圖.9 圖 9:3 顆高軌衛星實現除南北極點以外的全球覆蓋示意圖.10 圖 10:6500 公斤大型衛星與 300 公斤小型衛星對照示意圖.12 圖 11:Space 星鏈衛星(左)與 Oneweb 衛星(右)圖片.12 圖 12:SpaceX 星鏈衛星被拍攝于
20、2020 年英國夜空.12 圖 13:星鏈星座的螺旋傾斜軌道示意圖.12 圖 14:三網協同的天網地網架構.14 圖 15:華為 Mate 60 Pro 雙向衛星消息示意圖.16 圖 16:衛星互聯網工作原理的簡化圖.16 圖 17:區域覆蓋重返時間仿真結果與區域多重覆蓋數仿真結果.18 圖 18:“星鏈”支持下的無人機對地攻擊毀傷效果.19 圖 19:操作攻擊無人機時星鏈設備確保實時溝通.19 圖 20:反衛星武器示意圖.20 圖 21:沃特 ASM-135A 反衛星導彈.20 圖 22:美陸軍未來戰斗指揮系統 IBCS 靶場測試.22 圖 23:美聯合作戰云 JWCC 示意圖.22 表目錄
21、 表 1:常見軌位高度劃分.4 表 2:第一階段衛星互聯網星座系統參數.5 表 3:第三階段星座技術指標對比.6 表 4:低軌通信衛星與高軌通信衛星比較.10 表 5:低軌衛星互聯網核心應用場景.15 表 6:4G、5G 與衛星互聯網(以星鏈 Starlink 為例)技術能力對比.15 表 7:美國國防太空架構概況.21 1 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。戰略焦點:衛星互聯網在全球衛星產業的核心地位戰略焦點:衛星互聯網在全球衛星產業的核心地位 隨著近年來空間科技的迅猛發展和商業模式的演變,全球衛星互聯網不僅僅是一個技術概念,而是開始漸漸轉變為現實中的應用。
22、這不僅標志著信息時代的又一次飛躍,更意味著在不久的將來,地球上每一個角落的居民都將有機會接入高速、低延遲的互聯網。對于軍工行業,這意味著更加高效的通訊、更加廣泛的情報獲取以及全新的戰術和戰略的形成。全球衛星互聯網的發展不僅是技術的革命,更是經濟、社會、政治和軍事等多方面的深度整合和變革。1.1 衛星互聯網:全球通信核心與戰略價值深度解析衛星互聯網:全球通信核心與戰略價值深度解析 1.1.1 衛星互聯網:低軌通信衛星為全球互聯核心 根據賽迪根據賽迪研究院無線電管理研究所,業界普遍將衛星互聯網劃分為狹義和廣義兩個概念:研究院無線電管理研究所,業界普遍將衛星互聯網劃分為狹義和廣義兩個概念:1)狹義的
23、衛星互聯網狹義的衛星互聯網是以構建太空高速通信網絡為目標,通過采用低軌通信衛星組網方式,實現全覆蓋通過采用低軌通信衛星組網方式,實現全覆蓋通信通信,彌補現有地面互聯網網絡的覆蓋盲點,解決偏遠地區以及空中、海上通信盲區的聯網需求,彌補數字鴻溝,典型模式包括馬斯克 SpaceX 的星鏈等。2)廣義的衛星互聯網廣義的衛星互聯網是基于通信、導航、遙感等技術提供衛星網絡解決方案,賦能各行業創新發展,其中衛星作為基礎設施,可實現太空移動鐵塔的功能,同時伴隨技術創新可實現各種載荷和傳感器的配備,形成太空分布式計算平臺。根據美國衛星工業協會(根據美國衛星工業協會(SIA)數據:)數據:2022 年全球航天產業
24、規模達到約年全球航天產業規模達到約 3840 億美元,其中全球衛星產業規億美元,其中全球衛星產業規模占航天產業的模占航天產業的 73%,達,達 2811 億美元。億美元。USC Satellite Database 數據顯示,截至截至 2022 年年 12 月月 31 日,全球共有日,全球共有6718 顆在軌運營衛星。顆在軌運營衛星。1)按照國別統計:美國)按照國別統計:美國 4529 顆(約占全球顆(約占全球 67%),中國),中國 590 顆(顆(約占全球約占全球 9%),英國 563 顆(約占全球的 8%),俄羅斯 174 顆(約占全球 3%)。2)按照衛星用途統計:通信衛星 4823
25、顆(占72%)、導航衛星 155 顆(占 2%)、遙感衛星 1192 顆(占 18%)。3)按照軌道類型統計:LEO/MEO/GEO 軌道衛星分別有 5938/141/580 顆。圖圖 1:全球衛星在軌情況全球衛星在軌情況 數據來源:USC Satellite Database,中信建投證券 67%9%8%3%13%美國中國英國俄羅斯其他 2 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。低軌通信衛星在過去的幾年中發展迅速,已經逐漸成為了衛星產業發展的重中之重,低軌通信衛星在過去的幾年中發展迅速,已經逐漸成為了衛星產業發展的重中之重,截止截止 2022 年末低軌通年末低軌
26、通訊衛星占當年發射衛星總數的比例已達訊衛星占當年發射衛星總數的比例已達 87.92%。其高強度的發射數量和占比說明了衛星通信(衛星互聯網)領域的重要性,也預示著未來這一趨勢可能會繼續延續。從數量上分析,低軌通信衛星的迅速增長:從數量上分析,低軌通信衛星的迅速增長:2014 年至年至 2022年間,低軌通信衛星的發射數量從年間,低軌通信衛星的發射數量從 14 顆增長到了顆增長到了 1863 顆,增長了超過顆,增長了超過 130 倍。倍。特別是從 2020 年起,相較于2019 年發射量上漲了超 10 倍。從通信衛星市場份額分析,低軌通信衛星處于壟斷地位:從通信衛星市場份額分析,低軌通信衛星處于壟
27、斷地位:2014 年時,低軌通信年時,低軌通信衛星占當年發射通信衛星數量的比例為衛星占當年發射通信衛星數量的比例為 28.00%,到了,到了 2022 年這一比例已經增長到了年這一比例已經增長到了 99.20%。圖圖 2:2014-2022 低軌道通信衛星發射情況統計表低軌道通信衛星發射情況統計表 數據來源:Satellite Database USCUSA.org,中信建投證券 衛星互聯網工作原理衛星互聯網工作原理:衛星互聯網是基于衛星通信的互聯網,通過一定數量的衛星形成規模組網,從而輻射全球,構建具備實時信息處理能力的大衛星系統,是一種能夠完成向地面和空中終端提供寬帶互聯網接入等通信服務的
28、新型網絡,具有廣覆蓋、低延時、寬帶化、低成本等特點具有廣覆蓋、低延時、寬帶化、低成本等特點。它的本質就是傳統航天和通信領域的技術拓展融合。00.10.20.30.40.50.60.70.80.9102004006008001000120014001600180020002014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年其他 LEO低軌通信衛星其他 通信衛星發射數量合計低軌通信衛星占當年發射衛星總數的比例 3 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖圖 3:衛星互聯網特點衛星互聯網特點 數據來源:中國衛星互聯網產業發展研究白皮
29、書,中信建投證券 根據通信部衛星互聯網技術研究組,衛星互聯網一般由空間段、地面段和用戶段三部分組成。衛星互聯網一般由空間段、地面段和用戶段三部分組成??臻g段包括由若干顆通信衛星構成的衛星星座,接收和轉發衛星信號,向用戶提供衛星信號覆蓋。地面段主要包括衛星測控網絡關口站等,主要起到連接地面網絡的作用。用戶段則包括各類供用戶使用的通信終端。圖圖 4:衛星互聯網的一般組成系統衛星互聯網的一般組成系統 數據來源:衛星互聯網路由技術現狀及展望,通信部專利審查協作江蘇中心,中信建投證券 其中,星間鏈路被視為低軌通信衛星組網(空間段)的關鍵。其中,星間鏈路被視為低軌通信衛星組網(空間段)的關鍵。衛星通信系統
30、中,衛星有兩種通信鏈路。一種是空間-地球鏈路,另一種是空間-空間鏈路。在空間-空間鏈路上,通過光通信可實現大容量數據傳輸。但對于空間-地球鏈路來說,由于無線電波要穿過大氣層,加之雨衰等因素,大容量通信不易實現。一條星際鏈路通常由一條星際鏈路通常由 4 個子系統組成個子系統組成:接收機、發射機、捕獲和跟蹤子系統及天線子系統。接收機、發射機、捕獲和跟蹤子系統及天線子系統。由于星際鏈路信號在理想的自由空間中傳輸,幾乎不受大氣衰減及各種環境因素影響,因此星際鏈路可以采用毫米波如 Ka 波 4 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。段鏈路,也可采用激光鏈路,未來還可能采用太
31、赫茲鏈路。星間鏈路是用于衛星之間通信的鏈路,允許星座中的衛星相互鏈接并在太空中中繼數據。由于近地軌道由于近地軌道(LEO)中的小型衛星星座并不與地面保持持續接觸,衛星間鏈路允許相鄰衛星之間共享數據中的小型衛星星座并不與地面保持持續接觸,衛星間鏈路允許相鄰衛星之間共享數據,可以將多顆衛星可以將多顆衛星互聯在一起,實現衛星之間的信息傳輸和交換。星間鏈路的引入,使得低軌衛星移動通信系統能夠更少地依賴互聯在一起,實現衛星之間的信息傳輸和交換。星間鏈路的引入,使得低軌衛星移動通信系統能夠更少地依賴于地面網絡于地面網絡,從而使低軌衛星移動通信系統能夠更為靈活方便地進行路由選擇和網絡管理。同時也減少了地面信
32、關的數目,從而可大大降低地面段的復雜度和投資。1.1.2 衛星互聯網的三大發展階段:從 KB 時代到 GB 時代 按照衛星軌道高度進行劃分,可將衛星分為低軌、中軌、高軌三按照衛星軌道高度進行劃分,可將衛星分為低軌、中軌、高軌三類。類。高軌道衛星的代表是地球靜止軌道衛星,其相對于地面靜止,覆蓋區域大,可用較少數量的衛星覆蓋全球范圍內的通信,但通信時延較長。低軌或中軌等非靜止軌道衛星,由于其軌道高度低、相對地面運動,需要通過較多數量的衛星組網形成星座來實現無縫覆蓋,從而支持覆蓋區內用戶的實時通信。表表 1:常見軌位高度劃分常見軌位高度劃分 衛星軌道類型衛星軌道類型 軌道高度軌道高度 特點特點 典型
33、代表典型代表 LEO(低地球軌道)500-2000km 傳輸時延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗較小 銥星系統 Starlink OneWeb MEO(中地球軌道)2000-20000km 傳輸時延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗大于 LEO 但小于GEO Inmarsat 國際海事衛星系統 GEO(地球靜止軌道)35786 千米 傳統的 GEO 通信系統技術最為成熟,時延較長、鏈路損耗較大 VSAT 系統 資料來源:通信部衛星互聯網技術研究組,中信建投證券 圖圖 5:不同軌位高度示意圖不同軌位高度示意圖 數據來源:今日衛星網,中信建投證券 衛星互聯網,自從衛星互聯網,自從 20 世紀世紀 80 年代初露
34、端倪,已經歷了三個主要發展演進階段。年代初露端倪,已經歷了三個主要發展演進階段。最初,當它在通信領域嶄 5 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。露頭角時,連接速率僅為 Kbps 級別,這在當時已經被認為是一項技術革命。然而,隨著技術的快速進步和不斷的研發投入,衛星互聯網的速率在短時間內躍升到 Mbps 級別,極大地推動了其在商業、軍事和民用領域的應用。進入 21 世紀,特別是近些年,隨著低軌道衛星網絡的大規模部署,連接速度再次飆升,已經觸及 Gbps 的門檻。這不僅為全球互聯網覆蓋打下堅實基礎,也為未來更多創新應用提供了可能性。圖圖 6:衛星互聯網發展階段衛星互
35、聯網發展階段 數據來源:中國衛星互聯網產業發展研究白皮書,中信建投證券 第一階段:與地面通信網絡正面競爭階段(第一階段:與地面通信網絡正面競爭階段(20 世紀世紀 80 年代年代2000 年),年),KB 時代時代 衛星互聯網通信星座主要分為三類:大型 LEO 衛星移動電話系統、中小型 LEO 衛星移動數據傳輸系統、寬帶多媒體通信系統(Ka 波段)。其中,小 LEO 系統是非語音非靜止軌道衛星,在軌道高度較寬的范圍內提供低速業務,大 LEO 系統主要提供語音、傳真、數據和尋呼業務以及低速業務。當時的主要代表星座有軌道通、銥星、全球星、泰利迪斯、當時的主要代表星座有軌道通、銥星、全球星、泰利迪斯
36、、天橋系統等。這個階段主要以提供語音、低速數據、物聯網等服務為主天橋系統等。這個階段主要以提供語音、低速數據、物聯網等服務為主,傳輸速率多為,傳輸速率多為 kbps 級別。級別。表表 2:第一階段衛星互聯網星座系統參數第一階段衛星互聯網星座系統參數 系統系統 投資商投資商 服務類型服務類型 數據傳輸速率數據傳輸速率(kbps)軌道高度軌道高度(km)衛星數量衛星數量(顆顆)星間鏈路星間鏈路 銥星銥星 摩托羅拉 話音、數據、傳真、尋呼、短消息 約 2.4 780 66 有 全球星全球星 勞拉、高通、阿爾卡特等 話音、數據、傳真、尋呼、短消息 約 7.2 1414 48 無 軌道通軌道通 軌道科學
37、 短消息、尋呼、郵件 約 2.4(上行)、4.8(下行)825 48 無 6 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。天空之橋天空之橋 阿爾卡特、勞拉 因特網接入、話音、數據、視頻、視頻會議 約 2000(上行)-20000(下行)1469 80 無 泰利迪斯泰利迪斯 摩托羅拉、波音馬特拉-馬可尼、比爾 蓋茨、麥考 因特網接入、話音、數據、視頻、視頻會議 約 16-20000 1315 288 無 資料來源:ITS美國國家頻譜和通信實驗室,銥星、全球星、軌道通、天空之橋、泰利迪斯各系統網站,中信建投證券 第二階段第二階段 對地面通信網絡補充階段(對地面通信網絡補充階
38、段(2000-2014 年),年),MB 時代時代 在衛星互聯網的發展中,第一代的“天空之橋”和“泰利迪斯”雖然都未能成功進入商業運營階段,但它們為后續的衛星互聯網項目提供了寶貴的經驗和教訓?;谶@些經驗,第二代的衛星互聯網項目在技術和業務上都取得了顯著的進步。作為地面通信的備份和填隙,定位主要是對地面通信系統的補充和延伸作為地面通信的備份和填隙,定位主要是對地面通信系統的補充和延伸:21 世紀后,計算機、微機電、先進制造等行業的快速發展推動了通信技術和微小衛星技術升級換代,使得衛星通信成本下降,低軌衛星通信星座凸顯出廣泛的應用前景,這一階段主要代表為這一階段主要代表為第二代第二代銥星(銥星(
39、Iridium)、)、第二代第二代全球星全球星(Globalstar)、)、第二代第二代軌道通軌道通,船速速率可達幾十,船速速率可達幾十 mbps 級別級別。第三階段第三階段 與地面通信網絡融合階段(與地面通信網絡融合階段(2014 年至今),年至今),GB 時代時代(2014 年至今)以格里格-維勒(Greg Wyler)創立的“另外 30 億人”(O3b)MEO 星座,為全球用戶提供干線傳輸和蜂窩回程業務,將地面電信運營商作為其客戶和合作伙伴,衛星網絡成為地面網絡的補充。以一網公司(OneWeb)、太空探索公司(SpaceX)等為代表的企業開始主導新型衛星互聯網星座建設。衛星互聯網與地面通
40、信系統進行更多的互補合作、融合發展。衛星工作頻段進一步提高,向著高通量方向持續發展,衛星互聯網建設逐漸步入寬帶互聯網時期。主要特點包括光纖級別的企業連接速率、光纖級別的低延遲網絡響應速度、高主要特點包括光纖級別的企業連接速率、光纖級別的低延遲網絡響應速度、高彈性具有多個互聯的衛星與地面節點。彈性具有多個互聯的衛星與地面節點。表表 3:第三階段星座技術指標對比第三階段星座技術指標對比 星座名稱星座名稱 衛星數量衛星數量/顆顆 軌道高度軌道高度/km 軌道類型軌道類型 頻段頻段 接入速率接入速率 時延時延/ms 是否有星間鏈路是否有星間鏈路 OneWeb 約 720 1200 LEO Ku/Ka
41、50-200Mbps(用戶)約 30-60 否 Starlink 約 12000 550 1110-1325 335-345 LEO Ku/Ka/V 50-500Mbps(用戶)25-50 是 Telesat 約 200 1000(極地)1248(傾斜)LEO Ka 100Mbps 30-50 是 資料來源:ITS美國國家頻譜和通信實驗室,OneWeb、Starlink、Telesat各系統官網介紹,FCC美聯邦通信委員會報告,中信建投證券 1.1.3 低軌通信衛星發展趨勢:高通量、高頻段、低軌道、小型星、星座化、天網地網一體化 7 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款
42、和聲明。按照軌道高度劃分,低軌衛星由于傳輸時延小、鏈路損耗低、發射靈活、應用場景豐富、整體制造成本低,非常適合衛星互聯網業務的發展??傮w來看,衛星互聯網當前的發展趨勢具有:(衛星互聯網當前的發展趨勢具有:(1)高通量)高通量、高頻段、高頻段(2)軌)軌位高軌到低軌,(位高軌到低軌,(3)星體大型到小型,()星體大型到小型,(4)發射發射布局星座化布局星座化,(,(5)天網地網一體化)天網地網一體化等特點。趨勢一:容量從低通量到高通量趨勢一:容量從低通量到高通量,頻段聚焦,頻段聚焦 Ka、V 等高頻段等高頻段 高通量通信衛星高通量通信衛星(HTS.High Throughput Satellit
43、e),也稱高吞吐量通信衛星,主要技術特征包括多點波束、頻率復用、高波束增益等,HTS 可提供比常規通信衛星高出數倍甚至數十倍的容量,傳統通信衛星容量不到10Gbps,HTS 容量可達幾十到上百 Gbps。HTS 帶來通信容量跨越式發展,能夠支撐更多樣的多媒體數據服務;通信成本大幅降低,衛星通信得以走入個人消費市場,得到更大規模應用。低通量到高通量背后的發展原因在于通信頻段是類似不可再生的唯一資源通信頻段是類似不可再生的唯一資源,頻譜資源主要的應用領域是信息技術,在相同空間、時間、頻率、極化、碼型的條件下,同樣的頻譜資源只能供給一個用戶使用,如果多個用戶同時使用同一頻譜資源,干擾就將使通信通道湮
44、滅,信息無法傳遞。隨著優質頻率資源日益緊張,衛星運營商通過高通量通信衛星技術來提供更大的帶寬并降低單位帶寬成本。最早由北方天空研究公司(NSR)于 2008 年提出高通量衛星(HTS)概念。高通量衛星具有高頻段高通量衛星具有高頻段、多點波束、頻率復用、整星吞吐量一般、多點波束、頻率復用、整星吞吐量一般 100Gbps 以上、數字透明處理轉發(以上、數字透明處理轉發(DTP)、)、地面多關口站接入等技術特點。地面多關口站接入等技術特點。近年來,得益于毫米波技術的成熟,通信衛星頻段已進入 Ka 頻段的時代,大幅提高數據傳輸速率和信息容量。2011 年,歐洲發射的 Ka-Sat 成為首顆全 Ka 轉
45、發器衛星,預示 Ka 轉發器正式成為商業通信衛星的主要載荷。由于 L、C、S 波段資源有限,衛星通信正向 Ka 及更高的 V 頻段拓展。第一,高通量衛星通常在高通量衛星通常在 Ka 頻段(頻段(26.5-40 GHz)和)和 V 頻段(頻段(40-75 GHz)等較高頻段運行)等較高頻段運行,與廣泛使用的 Ku 頻段(12-18 GHz)相比,這些頻段具有更多的可用帶寬。這些更高的頻段可實現更快的數據速率和更高的容量。8 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖圖 7:標準雷達頻率波段表:標準雷達頻率波段表 數據來源:雷達通信電子戰,中信建投證券 第二,在高通量衛
46、星中,采用多波束天線,它能夠實現高增益的多點波束覆蓋,多點波束覆蓋及頻率復用第二,在高通量衛星中,采用多波束天線,它能夠實現高增益的多點波束覆蓋,多點波束覆蓋及頻率復用技術極大提高了衛星通信容量技術極大提高了衛星通信容量,從而得到廣泛應用。天線波束通常指主瓣或主波束,是天線能量最集中的區域,一般情況下一副天線只有一個主波束。多點波束技術是指利用天線波束在空間上分割出多個不同的信道,可同時滿足相同頻率多點通信的目的多點波束技術是指利用天線波束在空間上分割出多個不同的信道,可同時滿足相同頻率多點通信的目的,衛星的多波束天線較之大波束天線更加復雜,且技術難度也有較大提升。衛星使用多點波束的優勢在于提
47、高了衛星天線的發射和接收增益,同時實現了頻率復用;劣勢在于點波束覆蓋范圍小,要想等同于大波束衛星的覆蓋,則需要大量的點波束。9 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖圖 8:高通量衛星多點波束示意圖高通量衛星多點波束示意圖 數據來源:新空間經濟,Tien Nguyen衛星系統。中信建投證券 基于固定點波束的低軌寬帶衛星通信系統基于固定點波束的低軌寬帶衛星通信系統:采用固定點波束,轉發器天線設計相對簡單,衛星質量相對較小,而且可提供較高的傳輸能力。典型代表是 OneWeb,單星質量約 150kg,,0.3m 口徑天線終端,支持 50mbps互聯網接入?;诳梢苿狱c
48、波束的低軌寬帶衛星通信系統基于可移動點波束的低軌寬帶衛星通信系統:波束靈活可調,可以根據業務量進行調節,系統資源利用率高,一般基于相控陣天線技術實現,部署較少的衛星即可實現全球可達服務,如 Telesat 星座。第三,高通量衛星典型應用星座:第三,高通量衛星典型應用星座:Telesat:攜帶具有直接輻射陣列(Direct Radiating Array,DRA),DRA 能在上行鏈路形成至少 16 個波束,在下行鏈路形成至少另外 16 個波束,其功率、帶寬、大小和視軸動態地分配給每個波束,Telesat 用戶波束重復使用 4 次,實現了接近 36Gbps 的平均數據速率。Starlink:采用
49、相控陣天線技術,在上行鏈路和下行鏈路信道中使用不同的頻譜效率,最大化衛星的總容量,為用戶波束動態地分配資源,用戶鏈路頻率重復使用 4-5 次,實現了接近 20Gbps 的數據速率。OneWeb:衛星天線主要由線型饋源組成,直接對地輻射產生波束覆蓋,不采用多反射面天線,也不采用相控陣天線,每顆衛星配置 16 個固定 Ku 點波束,共覆蓋星下 1080km 1080km 的范圍,單個波束下行傳輸速率可達 750Mbps,上行速率可達 375Mbps。中星中星 26 號號:2023 年 2 月,我國首顆超百 Gbps 容量的高通量衛星中星 26 號成功發射升空,中星 26 號是一顆全 Ka 頻段高通
50、量通信衛星,衛星通信容量達 100Gbps,能同時滿足百萬個用戶終端使用,最高通信速率可達 450 Mbps。趨勢二:軌道從高軌到低軌趨勢二:軌道從高軌到低軌 早期,由于高軌衛星覆蓋廣(只需要 3 顆便能實現除南北極點以外的全球覆蓋),通信衛星一般以中高軌為主。但在通信技術追求高速低時延的情況下,衛星軌道逐漸降低,甚至出現超低軌衛星。高軌通信衛星主要高軌通信衛星主要處于地球同步軌道(處于地球同步軌道(GEO),其軌道高度約為),其軌道高度約為 36000 公里。這些衛星的特點是其位置相對地球表面靜止,使得公里。這些衛星的特點是其位置相對地球表面靜止,使得地面用戶只需對準一個固定的方向就能進行通
51、信。地面用戶只需對準一個固定的方向就能進行通信。其主要應用領域包括電視廣播、固定通信、移動通信等,優勢在于穩定性高、覆蓋范圍廣。10 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖圖 9:3 顆高軌衛星實現除南北極點以外的全球覆蓋示意圖顆高軌衛星實現除南北極點以外的全球覆蓋示意圖 數據來源:數學開放參考2011,中信建投證券 低軌互聯網衛星主要處于低地球軌道(低軌互聯網衛星主要處于低地球軌道(LEO),其軌道高度通常在),其軌道高度通常在 500-2000 公里公里。其特點是軌道周期短,可以大大減小信號傳輸的延遲,從而提高通信質量。同時,由于其相對地球的高度較低,因此在
52、信號傳輸功率和設備成本上也有優勢。表表 4:低軌通信衛星與高軌通信衛星比較低軌通信衛星與高軌通信衛星比較 衛星衛星軌道軌道 軌道軌道高度高度 系統系統規模規模 容量容量 運行壽運行壽命命 覆蓋范圍覆蓋范圍 傳輸時延傳輸時延 終端協同終端協同 鏈路能力鏈路能力 帶寬帶寬成本成本 系統建系統建設維護設維護成本成本 頻率協頻率協調難度調難度 高軌高軌衛星衛星 36000 km 系統規模適中 單星容量較高 運行壽命較長(15年)單星覆蓋范圍大,但存在兩極覆蓋盲區,特定地形通信困難 270-500ms,較長 地面終端已實現高度集成化、技術水平成熟,并向消費端加速滲透 由于空間鏈路損耗高,上行鏈路能力有限
53、 較高 系統規模小,系統建設及維護成本較低 適中 低軌低軌衛星衛星 500-2000 km 系統規模龐大 單星容量小,系統容量高 運行壽命較短(5-10年)單星覆蓋范圍較小,多星組網可實現全球覆蓋,保證復雜地形區域通信不間斷 20-50ms,兩衛星間時延約 6.7ms 地面終端需配置伺服跟蹤系統和拋物面形式的雙天線(或相控陣天線)上行鏈路能力是GEO 的10 倍以上 較低 系統規模龐大,系統建設及維護成本較高 頻率協調難度大,同時需考慮落地權問題 資料來源:高低軌寬帶衛星通信系統特點對比分析,中信建投證券 11 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明??偨Y來看,高軌
54、通信衛星發展面臨如下總結來看,高軌通信衛星發展面臨如下 4 點局限性點局限性:地球同步軌道資源有限。地球同步軌道資源有限。隨著地球同步軌道衛星的增多,軌道逐漸擁擠,而兩顆衛星之間必須保持 1000公里以上的距離,以避免出現碰撞和干擾,為了尋求更多軌道空間,出現了高軌向低軌發展的趨勢。信號傳輸時延大,需要大功率發射設備。信號傳輸時延大,需要大功率發射設備。高軌衛星時延一般高至 500ms 左右,新興低軌通信星座大都能夠實現 50ms 左右的時延,與地面光纖網絡相當,高軌衛星無法支持在線游戲或視頻聊天等基于實時或近實時數據傳輸的應用。高軌衛星鏈路損耗大,因此對終端機的發射功率要求高,難以用手持機直
55、接通過衛星進行通信。這使得全球覆蓋變得困難,因為需在他國建立地面設備、基站、傳輸設備等。存在通信盲區。存在通信盲區。把地球同步衛星作為通信衛星時,由于地球兩極附近區域“看不見”衛星,因此不能利用地球同步衛星實現對兩極的通信。容易受到太陽活動影響,存在容易受到太陽活動影響,存在日凌中斷、星蝕和雨衰現象。日凌中斷、星蝕和雨衰現象。相較之下,低軌通信衛星可以在一定程度上解決上述局限性相較之下,低軌通信衛星可以在一定程度上解決上述局限性 設備成本低。設備成本低。單個低軌衛星研發成本和發射成本較低,易于批量生產,可以搭載發射,也可以一箭多星發射,多顆小衛星組網可實現單顆大衛星的功能和性能。信號更強,終端
56、小型化。信號更強,終端小型化。低軌衛星鏈路損耗低,可以增強信號功率,使得信號更容易被地面小型化終端設備接收,同時地面更小的信號功率就能被低軌衛星正常接收。因此衛星天線尺寸更小,終端設備也更小。傳輸延遲低、定位精度更高。傳輸延遲低、定位精度更高。低軌衛星更高的發射功率讓室內定位成為可能。低軌衛星運行速度快,在相同時間段內劃過的軌跡更長,因此高精度定位收斂時間短,可達到 1 分鐘級收斂。而中高軌衛星星座幾何構型變化慢,收斂時間一般為 15 分鐘至 30 分鐘。因此低軌衛星定位精度更高,可作為 GNSS(全球衛星導航系統,Global Navigation Satellite System)的補充,
57、也可以播發獨立測距信號,形成備份的定位導航能力。低軌通信衛星組網可實現全球覆蓋。低軌通信衛星組網可實現全球覆蓋。星座隨地球轉動移動,可通過星間鏈路回傳,無需他國地面設備傳輸。但是使用壽命較短,需要頻繁的地面跟蹤和衛星之間的接力,部署和維護成本高??傮w來看,低軌衛星星座更適合構建大規模衛星組網,是衛星互聯網的首選。低軌衛星通信系統的優勢在于傳輸時延短、穩定性好、鏈路損耗小、應用場景豐富,多星組網可實現全球覆蓋。高軌衛星的特點在于衛星數量較少,但單顆衛星的覆蓋面積較廣,單顆衛星發生損壞即有可能影響整個衛星通信系統的正常運作;而低軌通信衛星數量眾多,呈現網狀化結構,即使個別衛星出現問題,整個網絡也仍
58、然可以繼續提供可靠的、連續的通信服務,符合衛星互聯網發展趨勢。趨勢三:星體從大型到小型化趨勢三:星體從大型到小型化 開發時間短開發時間短:小衛星功能相對簡單,尺寸小,因此開發、生產速度更快,使得在軌衛星系統能夠快速更新。傳統大型衛星設計壽命可能長達 15 年或更長,而小型衛星通常只運行 5 年左右,通過對在軌小衛星的不斷測試,可促進技術提升,特別適用于軍事應用。成本低成本低:第一,傳統大型衛星結構復雜,通常需要數億甚至數十億美元的開發成本,但小型衛星相對簡單,建造成本僅需數千萬美元甚至更低;第二,由于小衛星個體小,容易批量生產,可使用穩定性稍差但可批量生產且低成本的商業性質材料,進一步降低成本
59、??膳恐圃炜膳恐圃欤盒⌒托l星壽命相對較短,需要快速更新,可使用高效的流水線批量生產小衛星。比如,空客和 OneWeb 的合資企業 OneWebSatellites 可達到每天生產兩顆衛星的制造速度。12 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖圖 10:6500 公斤大型衛星與公斤大型衛星與 300 公斤小型衛星對照示意圖公斤小型衛星對照示意圖 圖圖 11:Space 星鏈衛星星鏈衛星(左)與(左)與 Oneweb 衛星(右)衛星(右)圖片圖片 數據來源:ASTRANIS,中信建投證券 數據來源:SpaceX/Oneweb/Arianespace,中信建投證券
60、 趨勢四:衛星布局星座化趨勢四:衛星布局星座化 衛星星座衛星星座(Satellite constellation)是指數十顆或數百顆人造衛星構成一個系統,一起協同工作,也稱為分布是指數十顆或數百顆人造衛星構成一個系統,一起協同工作,也稱為分布式衛星系統(式衛星系統(Distributed-Satellite System,DSS)。理論上,一個完整的衛星星座可以提供永久的全球(或近似全球)覆蓋范圍,對地球上任意一點,在任何時刻至少有一顆衛星是可見的,星座中的衛星放置在不同軌道平面上,并和分散的地面站相連接,星座中的衛星之間可通過星間通信技術進行信息傳送。同時,衛星星座具有衛星星座具有良好的容錯
61、性與生存能力良好的容錯性與生存能力,與單個衛星相比功能更強大,即使單個衛星故障,作為多衛星系統的星座仍可實現不間斷全球覆蓋。衛星星座主要由衛星星座由核心衛星、備用衛星和地面控制系統組成。衛星星座主要由衛星星座由核心衛星、備用衛星和地面控制系統組成。核心衛星負責提供主要的通信、導航或遙感服務,在核心衛星出現故障或需要維護時,備用衛星可以替代核心衛星提供服務,地面控制系統負責監控和控制衛星的運行狀態,確保衛星正常運行。典型代表通信星座:星鏈(Starlink)、一網(OneWeb)、銥星(Iridium)、O3b。圖圖 12:SpaceX 星鏈衛星被拍攝于星鏈衛星被拍攝于 2020 年英國夜空年英
62、國夜空 圖圖 13:星鏈星座的螺旋傾斜軌道示意圖星鏈星座的螺旋傾斜軌道示意圖 數據來源:Marco Langbroek via SatTrackBlog,中信建投證券 數據來源:傾斜軌道巨型星座的分布式生存路由算法,中信建投證券 13 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。趨勢五:天網地網一體化趨勢五:天網地網一體化 根據國際空間信息網絡發展計劃對我國的啟示一文,通信衛星的天地一體化網絡結構分為三類:天星地網、天基網絡和天網地網。(1)天星地網)天星地網:目前國內外主要采用“天星地網”方式來構建,包括國際通信衛星(Intelsat)、國際海事衛星(Inmarsat
63、)、全球星(Globalstar)和 Orbcomm 衛星通信網絡等。衛星之間的互聯通過地面網絡完成,沒有星間鏈路。這類網絡復雜度較低,已得到了較好的商業應用,但是系統靈活度有限,網絡資源、通信速率都受限,已經不適應目前大數據、云計算和物聯網的發展。(2)天基網絡)天基網絡:美國軍事星(Milstar 3-AEHF)系統和銥星系統(Iridium)則實現了天基網絡,每顆衛星都有網絡交換或路由功能,在不依賴地面信關站的情況下,能夠直接與地面終端組網。這類網絡星上系統較復雜、成本較高,除了軍事領域外,沒有很成功的商業應用。(3)天網地網)天網地網:由天基網絡和地面網絡共同構成,利用天基網絡實現全球
64、覆蓋,利用地面網絡實現更廣泛的網絡接入,使天網地網融為一體,既解決了地面網絡覆蓋不足的問題,又降低了天網星上建設維護的成本。天網地網是最符合我國國情的天地一體化網絡結構,至今仍處于起步階段。天網地網是最符合我國國情的天地一體化網絡結構,至今仍處于起步階段。2017 年 3 月,中國衛通集團的閔士權研究員基于吳曼青院士的天地一體化信息網絡總體架構設想以及李德仁院士的 PNTRC 空間信息網絡方案,提出了“多層軌道天地一體化通信遙感導航網絡方案”,該方案提出了一個運用 GEO 星座骨干網絡和LEO 星座接入網絡協同工作完成通信、遙感和導航三大功能的構想。14 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必
65、閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖圖 14:三網協同的天網地網架構三網協同的天網地網架構 數據來源:國際空間信息網絡發展計劃對我國的啟示,中信建投證券 1.1.4 商業與戰略價值(1):低軌通信衛星(星座)是實現全球覆蓋唯一路徑 1)衛星互聯網被廣泛視為通信全球普及的關鍵手段,其目標是為地球上未能接入互聯網的巨大人口提供連)衛星互聯網被廣泛視為通信全球普及的關鍵手段,其目標是為地球上未能接入互聯網的巨大人口提供連接。接。根據布魯克林研究所的數據,至 2022 年,尚有約 27 億人,無法接入互聯網。這些數字在不同地區差異顯著:歐洲的互聯網普及率高達 89%,美洲也超過了 80%,而阿拉伯國家為
66、70%,亞洲為 61%,非洲則只有 40%。令人擔憂的是,互聯網的滲透率增長已經顯著減緩,特別是在中低收入地區。2)當前的通信衛星技術,主要集中在中高軌道,但它們并不完全適應于全球覆蓋和解決數字鴻溝問題。)當前的通信衛星技術,主要集中在中高軌道,但它們并不完全適應于全球覆蓋和解決數字鴻溝問題。這些衛星對于地面終端的要求較為嚴格,且通常需要依賴已有的成熟通信基礎設施,從而無法為那些缺乏基礎設施的地區提供高性價比的服務。相比之下,低軌道衛星通信提供了一種更加靈活且具有成本效益的解決方案,相比之下,低軌道衛星通信提供了一種更加靈活且具有成本效益的解決方案,它它成為了地面通信的有效補充,尤其在空間和地
67、面的融合通信中起到了中心角色。成為了地面通信的有效補充,尤其在空間和地面的融合通信中起到了中心角色。與傳統的陸基通信相比,該通信形式不需要大量的基站或其他基礎設施進行投資。同時,對于那些如遠洋貨輪、森林和沙漠等地理環境復雜、難以建設基礎設施的區域,衛星互聯網顯得尤為重要。隨著隨著 5G/6G 技術的發展,衛星互聯網與陸基通信正技術的發展,衛星互聯網與陸基通信正逐步實現互補,共同努力構建真正的全球融合通信網絡。逐步實現互補,共同努力構建真正的全球融合通信網絡。3)衛星互聯網與傳統衛星互聯網與傳統 4G、5G 或互為補充?;蚧檠a充。低軌衛星通信核心商業應用場景主要包括偏遠地區通信、海洋低軌衛星通
68、信核心商業應用場景主要包括偏遠地區通信、海洋 15 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。作業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信作業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信等。傳統地面通信骨干網在海洋、沙漠及偏遠山區等苛刻環境下鋪設難度大且運營成本高,通過部署傳統通信骨干網絡在互聯網滲透率低的區域進行延伸普及存在現實障礙。目前,地球上超過 70%的地理空間,涉及 30 億人口未能實現互聯網覆蓋億人口未能實現互聯網覆蓋。建設衛星互聯網是解決地球“無互聯網”人口數字鴻溝問題的重要手段,是實現網絡信息地域連續覆蓋普惠共享的有效補充。其中,低軌衛星通信核心商業應用場景主要包括偏
69、遠地區通信、海洋作業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信偏遠地區通信、海洋作業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信等。表表 5:低軌衛星互聯網核心應用場景低軌衛星互聯網核心應用場景 偏遠地區偏遠地區 海洋海洋 航空航空 災難應急災難應急 衛星電話、互聯網電視、衛星寬帶 衛星定位、海事衛星電話 機載通信、WiFi 應急呼叫、數據保護恢復、災難應急備份通信 在衛星互聯網建設成熟、設備終端成熱輕便的情況下,通過小型化衛星中繼站,借力星座系統低軌衛星在用戶收發終端與地面衛星站之間建立地空通信鏈路。通過船載衛星設備終端,實現海上船只與地面通信網絡的互聯互通,滿足船載設備、科考設備、船員等數據交換、網頁瀏覽、
70、即時通信、郵件收發、語音等陸地般的連接體驗。低軌互聯網通過多波束無縫切換配合機載、高鐵終端的自動跟蹤捕捉功能,為高速移動、長距離場景提供網絡支持服務。當今信息時代下,短暫的網絡中斷可能釀成巨大的經濟損失和社會損失。通過衛星互聯網提供的高速備份鏈路,將關鍵業務上星備份,形成穩定的網絡環境。資料來源:國際電信聯盟(ITU),歐洲航天局,聯合國天基信息平臺,Oneweb官網,中信建投證券 Starlink 與 5G、4G 網絡在架構方面存在巨大差異,因此在不同的需求場景下,提供的服務各有所長。經比較,Starlink 在建設投入較少的情況下,取得了最大的服務覆蓋面積,并能滿足特定用戶需求。但結合具體
71、國情,在現實全民對高速網絡通信需求方面,5G、4G 網絡建設有其現實必要性。結合各自特點結合各自特點 Starlink 更適合用于覆更適合用于覆蓋大面積用戶分布稀疏的邊遠區域,蓋大面積用戶分布稀疏的邊遠區域,5G、4G 地面網絡在當前條件下更適合人口密集的城市區域。地面網絡在當前條件下更適合人口密集的城市區域。表表 6:4G、5G 與衛星互聯網(以星鏈與衛星互聯網(以星鏈 Starlink 為例為例)技術能力對比技術能力對比 星鏈星鏈(Starlink)5G 4G 最小時延 25-35ms 1ms 10ms 頻譜效率 2.5bit/s/Hz 10bit/s/Hz 2.9 bit/s/Hz 理論
72、帶寬 1Gbps 1-2Gbps 100mb/300mb(4G+)覆蓋距離 550km 軌道高度的天線覆蓋 64萬 km 半徑約 300m,覆蓋面積約0.28km 覆蓋半徑約 500m-3000m,覆蓋面積約 0.78-28km 應用場景 偏遠地區、海洋、航空、災難應急、戰爭 物聯網、低時延應用場景 電視直播、移動醫護、智能手機等 資料來源:SpaceX及其用戶測試數據,中國航天報Starlink首批60顆衛星功能詳解,前瞻展業研究院,第九屆中國指揮控制大會低軌衛星通信主題報告,中信建投證券 若以信號覆蓋面積為比較基準:若以信號覆蓋面積為比較基準:根據中國航天報轉引的 SpaceX 官方測算,
73、Starlink 一顆軌道高度為 550 千米的衛星,對地覆蓋面積約為 64 萬平方千米。一個 5G 基站的信號半徑上限約為 300 米,覆蓋面積約 0.28 平方千米,同樣覆蓋 64 萬平方千米,需要約 228 萬個 5G 基站。但如果是在人口稠密區域,這 228 萬個 5G 基站所能提供的持續穩定的數據帶寬,大大超出一顆 Starlink 衛星的能力。換言之,當前由于衛星容量限制,一旦連接設備達到峰值后,對于城市地區而言效果不如傳統 5G 基站。若以對某一特定區域的服務持續性來比較若以對某一特定區域的服務持續性來比較:4 個 5G 基站,可為某地區 1 平方千米范圍內提供 24 小時持續
74、16 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。不斷的穩定數據服務。但對 Starlink 而言,其網絡構建方式決定,只有形成較為密集的星座,才能實現對某一區域的持續覆蓋。截至 2023 年 8 有 8 日,根據哈佛史密森天體物理中心在 Starlinkinsider 上的統計,Starlink 在軌具有工作能力的衛星共 4545 顆。但根據美衛星互聯網查詢系統,Starlink 仍未能對美國部分中西部和南部部分地區實現全時覆蓋。4)衛星互聯網或成為新一代)衛星互聯網或成為新一代 6G 網絡的重要組成。網絡的重要組成。國際電聯IMT 面向 2030 及未來發展的框架和
75、總體目標建議書,提出 6G 的典型場景及能力指標體系,面向 2030 及未來的 6G 系統,將推動實現包容性、泛在連接、可持續性、創新性、安全性、隱私性和彈性、標準化和互操作、互通性等七大目標。其中泛在連接旨在加強連接性,以縮小數字鴻溝。該使用場景的一個重點是解決目前沒有覆蓋或幾乎沒有覆蓋的地區,特別是農村、偏遠和人口稀少的地區,衛星互聯網是實現這一目標的重要手段。目前,已在先進衛星發射和制造技術方面取得了重大突破,超低軌(Very Low Earth Orbit,VLEO)巨型衛星通信網絡已經成為學界和業界的研究熱點。非地面網絡(Non-Terrestrial Network,NTN)被廣泛
76、認為是 6G 網絡的組成部分。5)衛星互聯網衛星互聯網試點試點 C 端市場:華為端市場:華為 Mate 60 Pro 支持衛星通話功能。支持衛星通話功能。華為 Mate Pro 60,作為全球首款支持衛星通話的大眾智能手機,于 2023 年 8 月 27 日正式亮相,標志著通信方式突破了標志著通信方式突破了地面網絡地面網絡限制,實現了在廣闊限制,實現了在廣闊天空中與世界各地的電話交流。天空中與世界各地的電話交流。截止截止 2023 年年 7 月底,月底,8 個國家和地區的移動運營商已經推出商用衛星通信業個國家和地區的移動運營商已經推出商用衛星通信業務務,如美國 SpaceX 與 T-Mobil
77、e 達成衛星通信服務合作協議。圖圖 15:華為華為 Mate 60 Pro 雙向衛星消息雙向衛星消息示意圖示意圖 圖圖 16:衛星互聯網工作原理的簡化圖衛星互聯網工作原理的簡化圖 數據來源:華為官網,中信建投證券 數據來源:Inmarsat官網,中信建投證券 從長遠角度看,衛星通話只是衛星通信服務的初級階段。下一步,衛星通信或將朝向更加多元化的衛星互聯網方向發展,如在車聯網、物聯網、人工智能和軍事應用等領域展現出巨大的商業潛力。1.1.5 商業與戰略價值(2):低軌道頻譜和空間資源日漸緊張,抓緊布局迫在眉睫 軌道和頻譜資源是太空領域的戰略寶藏,其稀缺性和排他性使得全球各大國家和企業緊鑼密鼓地進
78、行爭奪。每顆衛星在工作時,都需要占據外層空間的特定軌道位置,而這些近地軌道位置的供給是有限的。頻譜資源是通信衛星業務不可或缺的基礎,特別是低損耗的頻段,如 Ku 和 Ka 頻段,資源更是日益趨于緊張。17 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。根據賽迪顧問的研究數據顯示,地球近地軌道最多只能容納約地球近地軌道最多只能容納約 6 萬顆衛星萬顆衛星。美國 SpaceX 星鏈計劃共 3 期已申報超 4.2 萬顆低軌衛星。亞馬遜的 Kuiper 計劃、英國 Oneweb、加拿大 Telesat 等公司均開始布局并推出各自衛星互聯網計劃與低軌星座??紤]到當前的發展速度,這一
79、數字在未來可能會迅速被填滿。而隨著低軌衛星主要使用的 Ku 及 Ka 通信頻段資源的不斷消耗,競爭更是加劇。根據國際電信聯盟(ITU)制定的無線電規則,近地軌道和頻率的分配遵循“先來先得”和“先到先得”的原則,這進一步凸顯了這兩種資源的稀缺價值。正因為這一特性,各國都在加快步伐,希望通過提前布局獲得戰略上的先發優勢。在這場近地軌道競賽中,低軌通信衛星所占的份額最大,也在這場近地軌道競賽中,低軌通信衛星所占的份額最大,也最為珍貴。根據最為珍貴。根據 UCS 衛星數據庫,衛星數據庫,2022 年低軌通信衛星占全年發射衛星總數的比例達年低軌通信衛星占全年發射衛星總數的比例達 87.92%。根據國際電
80、信聯盟(根據國際電信聯盟(ITU)要求,提交申請后的)要求,提交申請后的 7 年內必須發射第一顆衛星,在此基礎上非地球靜止衛星年內必須發射第一顆衛星,在此基礎上非地球靜止衛星系統必須在當前投入使用的監管期結束后兩年內部署其星座的系統必須在當前投入使用的監管期結束后兩年內部署其星座的 10%,在五年內部署,在五年內部署 50%,然后在七年內完成,然后在七年內完成部署。換言之,星座計劃在部署。換言之,星座計劃在 9 年內必須發射總數的年內必須發射總數的 10%,12 年內必須發射年內必須發射總數的總數的 50%,14 年內必須全部發射年內必須全部發射完成完成,否則需對申報的網絡資料進行相應縮減,否
81、則需對申報的網絡資料進行相應縮減。為了解決和緩和這種資源緊張的現狀,我國正在探索各種途徑。首先是自主申請,2021 年 4 月我國星網集團成立并申請了 12992 個近地軌位,代號 GW 國網。此外,通過升級和替換舊的衛星來優化自有衛星的資源配置;與其他國家進行資源交換和購買也是長期而有效的策略。1.1.6 軍事與戰略價值(1):俄烏戰爭啟示-網絡通信、地面遭遇、情報信息、精確打擊、無人機支援、反網絡電子干擾“星鏈星鏈”低軌衛星星座憑借大容量、高通量、低時延和重訪周期短等優勢低軌衛星星座憑借大容量、高通量、低時延和重訪周期短等優勢首次介入戰場,可實現對全球近乎首次介入戰場,可實現對全球近乎全天
82、候不間斷的偵查與監視,充分證明近地軌道衛星的潛在軍事應用價值。全天候不間斷的偵查與監視,充分證明近地軌道衛星的潛在軍事應用價值?!靶擎湣毙l星的通信傳輸功能具有軍民兩用的特點,俄羅斯和烏克蘭的沖突凸顯了太空對于態勢監視和軍事通信的重要性俄羅斯和烏克蘭的沖突凸顯了太空對于態勢監視和軍事通信的重要性。根據中國運載火箭技術研究院研究發展部、西昌衛星發射中心、中國人民解放軍 96901 部隊研究員在“星鏈”在俄烏沖突中的運用分析與思考啟示一文中指出,在俄烏沖突中,“星鏈”帶來的衛星網絡支持,使烏軍在通信、偵察等方面獲得巨大助力,提升了其在網絡通信、地面遭遇、情報信息、精確打擊、無人機支援、反網絡電子干擾
83、網絡通信、地面遭遇、情報信息、精確打擊、無人機支援、反網絡電子干擾等方面的能力。(1)支持網絡輿論)支持網絡輿論 俄烏沖突自 2022 年 2 月 24 日爆發后,前線地區的通信設施因供電問題遭受打擊,導致東南部的主流電信服務提供商面臨服務中斷的挑戰。在此背景下,“星鏈星鏈”成為烏境內特別是政府、軍方及部分普通民眾內外通信成為烏境內特別是政府、軍方及部分普通民眾內外通信的重要手段。的重要手段。烏方將美國提供的“星鏈”地面終端配備至政府部門、烏軍指揮機構、沖突一線地區烏軍部隊、關鍵基礎設施甚至重要企業、個人。因此,“星鏈”成為保障烏克蘭方面對外發聲、獲取國際支持、開展認知輿論戰的重要渠道。(2)
84、保障地面任務)保障地面任務 在俄烏的地面戰斗中,如馬里烏波爾的攻防戰,“星鏈星鏈”為烏軍在戰時保持上下軍令政令暢通、全軍整體協為烏軍在戰時保持上下軍令政令暢通、全軍整體協調統一行動提供了有力保障調統一行動提供了有力保障。無論是位于烏中西部安全地帶甚至位于波蘭等鄰國的烏軍高級指揮機構和烏軍-北約聯合指揮機構對烏軍前方指揮機構、一線部隊進行的指揮、控制,還是烏軍一線部隊向前方指揮機構、后方高級指揮機構上報戰況、請求支援,“星鏈星鏈”都提供了穩定、持續的網絡通信能力,降低了俄羅斯對烏克蘭電力、都提供了穩定、持續的網絡通信能力,降低了俄羅斯對烏克蘭電力、通信等基礎設施實施打擊行動的實際效果。通信等基礎
85、設施實施打擊行動的實際效果。18 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。根據軍鷹裝備技術研究院的統計,截至 2022 年 3 月 7 日,星鏈可用目標數為 2002 個,仿真結果顯示仿真結果顯示“星星鏈鏈”在烏克蘭區域重返時間為在烏克蘭區域重返時間為 0,平均有,平均有 12 顆星鏈衛星同時出現在烏克蘭上空,顆星鏈衛星同時出現在烏克蘭上空,“星鏈星鏈”已基本可以實現對烏克已基本可以實現對烏克蘭區域的無縫通信覆蓋。蘭區域的無縫通信覆蓋。圖圖 17:區域覆蓋重返時間仿真結果與區域多重覆蓋數仿真結果區域覆蓋重返時間仿真結果與區域多重覆蓋數仿真結果 數據來源:軍鷹裝備技術
86、研究院,俄烏戰場上的“星鏈”衛星,中信建投證券 (3)串聯情報信息)串聯情報信息 在俄烏沖突期間,以美國為首的北約,充分發揮其綜合優勢,為烏克蘭軍隊提供了關于俄軍的實時、高價值情報。這些情報通過這些情報通過“星鏈星鏈”網絡,從美軍和北約的信息情報中心,尤其是從網絡,從美軍和北約的信息情報中心,尤其是從“星鏈星鏈”衛星、電子偵察機等移動衛星、電子偵察機等移動偵察平臺,直接向烏軍提供。偵察平臺,直接向烏軍提供。烏政府還通過烏政府還通過“星鏈星鏈”恢復了傳統手機通信網絡,并鼓勵民眾通過手機上傳關于俄軍的情報恢復了傳統手機通信網絡,并鼓勵民眾通過手機上傳關于俄軍的情報。據統計,從沖突開始到 2022
87、年 4 月底,就有 26.7 萬名烏民眾提交了情報,平均每天有 2000 條關于俄軍的信息。烏民眾手機烏民眾手機情報信息上傳的路徑為:手機情報信息上傳的路徑為:手機“星鏈星鏈”網絡網絡烏政府烏政府“聊天機器人聊天機器人”軟件平臺軟件平臺北約和烏軍情報指控部門北約和烏軍情報指控部門“星星鏈鏈”網絡網絡烏作戰部隊。烏作戰部隊。(4)支撐精確打擊)支撐精確打擊“星鏈星鏈”在烏軍對俄關鍵戰略目標和高級軍官的打擊中起到了關鍵作用。在烏軍對俄關鍵戰略目標和高級軍官的打擊中起到了關鍵作用。它為烏軍提供了關鍵情報,使得“莫斯科”號巡洋艦在 2022 年 4 月 13 日晚在黑海被烏克蘭的“海王星”反艦導彈成功
88、打擊,導致其在 14 日沉沒。此外,烏軍在 4 月 30 日得知俄軍總參謀長格拉西莫夫在烏東部的行蹤,并成功對其所在的指揮中心發動攻擊。到5 月初,俄軍在烏克蘭已失去 10 名少將及以上級別的軍官。技術分析顯示,烏軍在這些關鍵打擊中的情報傳遞路徑為:北約偵察平臺北約和烏軍指揮中心“星鏈”網絡前線部隊?!靶擎溞擎湣毙l星為實現精確打擊和衛星為實現精確打擊和斬首行動的斬首行動的 OODA(Observation,Orientation,Decision,Action)殺傷閉環起到了鏈接作用。)殺傷閉環起到了鏈接作用。(5)支援無人機作戰)支援無人機作戰 在對地面目標進行打擊的過程中,烏軍通過在對地面
89、目標進行打擊的過程中,烏軍通過“星鏈星鏈”建立了無人機與地面打擊力量的聯系,實現從傳感器到建立了無人機與地面打擊力量的聯系,實現從傳感器到射手的完整鏈條,從而提升了打擊效率。射手的完整鏈條,從而提升了打擊效率。烏軍主要使用的是土耳其制造的 TB-2 無人機,該機型并不支持衛星通信,其通信范圍限于 300 km 內。短期內為其加裝“星鏈”通信設備的可能性較低。因此,“星鏈”的主要作用是確 19 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。保無人機的地面控制站與前線部隊之間的通信暢通。技術分析表明,數據傳輸路徑為:無人機地面控制站“星鏈”網絡地面部隊。這種方式確保了情報數據
90、的實時傳輸,使地面部隊能夠迅速并準確地對目標進行打擊。圖圖 18:“星鏈星鏈”支持下的無人機對地攻擊毀傷效果支持下的無人機對地攻擊毀傷效果 圖圖 19:操作攻擊無人機時星鏈設備確保實時溝通操作攻擊無人機時星鏈設備確保實時溝通 數據來源:泰晤士報,中信建投證券 數據來源:華盛頓郵報,中信建投證券 (6)反網絡電子干擾)反網絡電子干擾 在 SpaceX 向烏克蘭提供“星鏈”地面終端后,其衛星網絡遭受攻擊和干擾,導致服務在沖突附近地區中斷“數小時”。然而,SpaceX 迅速響應,聲稱通過“更新一行代碼”成功解決了問題,使干擾迅速消失。技術分析指出,盡管美軍可能為 SpaceX 提供了關于俄軍的網絡攻
91、擊和干擾信息,幫助其迅速恢復通信,但“星鏈星鏈”在短時間內成在短時間內成功應對干擾,展現了其對新型威脅的快速響應能力。功應對干擾,展現了其對新型威脅的快速響應能力。未來,隨著星鏈和其他低軌星座的進一步發展,它們不僅將極大地改變人類的生活方式,還可能顛覆未來戰爭的形態。因此,面對這種新的太空威脅,我國需要加快自己的低軌星座建設,確保太空權益和國家戰略的主動性。1.1.6 軍事與戰略價值(2):美軍“空天地一體”作戰能力、“無盡邊疆”太空戰略部署(1)美國的太空)美國的太空戰略與星鏈戰略與星鏈/星盾星盾 完善美軍完善美軍“空天地一體空天地一體”作戰能力、作戰能力、“無盡邊疆無盡邊疆”太空戰略部署。
92、太空戰略部署。星鏈作為當前最大規模的商業衛星星座,其星盾計劃基于星鏈 v2.0 衛星平臺,具有平臺功率裕度足、載荷搭載能力強的優勢,并且其更新迭代速度快,發射任務頻率高,制造發射成本低,已經具備成為全功能載荷托管衛星平臺的條件已經具備成為全功能載荷托管衛星平臺的條件。其主要應用場景可能有以下幾類:1)特種通信、2)導彈預警與攔截、3)無人作戰平臺遠程操控、4)提升導航定位系統的精度和抗干擾能力、5)部隊數據融合與全球同步。太空是美國防部戰爭方式不可或缺的一部分太空是美國防部戰爭方式不可或缺的一部分,從 2017 年開始,分別在國家、國防部以及軍種層面,相繼密集出臺2018 年國防戰略、國家太空
93、戰略、太空安全面臨的挑戰、太空防務戰略概要、美國航天優先事項框架、太空力量在內的 20 余項重要戰略政策、規劃指南和條令法規,指導太空軍事力量建設和發展,政策出臺數量居全球之首,不斷申明其對于太空空間的態度和立場。美 2019 年正式通過國防授權法案建立太空軍,成為第六支獨立建制部隊。20 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。從深層次的國際和國家安全角度看,星鏈計劃與美國新成立的太空軍的關系密切星鏈計劃與美國新成立的太空軍的關系密切。根據遠望智庫軍鷹動態的信息,星鏈計劃與星鏈計劃與 X-37B 同屬同屬“星球大戰星球大戰”計劃的一部分,背后依托的是美國太空安全的
94、戰略轉型,蘊含著極計劃的一部分,背后依托的是美國太空安全的戰略轉型,蘊含著極高的全球軍事價值,對完善美國高的全球軍事價值,對完善美國“空天地一體空天地一體”作戰能力,太空戰略部署均有著深遠的戰略意義作戰能力,太空戰略部署均有著深遠的戰略意義,將從國防、產業價值鏈、信息主權與監管、軌道與頻譜資源使用、太空空間利用和天文探索等方面,對國際安全及其他國家的安全構成重大挑戰。例如,2022 年 SpaceX 的衛星兩度變軌,從而與我國空間站處于同一平面運行,對于我國空間站構成嚴重安全風險。(2)美國聚焦發展低軌衛星星座,可分為彈性分散(提升空間體系抗毀能力)、戰術信息支撐(高時空密)美國聚焦發展低軌衛
95、星星座,可分為彈性分散(提升空間體系抗毀能力)、戰術信息支撐(高時空密度、高功能密度、超低時延度、高功能密度、超低時延)、網云體系(一星多用、云端服務)支撐三大系統)、網云體系(一星多用、云端服務)支撐三大系統 美之前部署的星座多為少量大型衛星系統,盡管單體功能強大,但生存能力有限,如衛星失效則需較長時間進行更換。相較之下,低軌衛星星座由于其低時延、功能拓展性強、具有良好的容錯性與生存能力等特點受具有良好的容錯性與生存能力等特點受到美軍方重視。到美軍方重視。根據美國軍用低軌星座發展計劃及關鍵技術分析,美國聚焦發展低軌衛星星座,可分為彈美國聚焦發展低軌衛星星座,可分為彈性分散(提升空間體系抗毀能
96、力)、戰術信息支撐(高時空密度、高功能密度、超低時延)、網云體系(一星性分散(提升空間體系抗毀能力)、戰術信息支撐(高時空密度、高功能密度、超低時延)、網云體系(一星多用、云端服務)支撐三大系統。多用、云端服務)支撐三大系統。i)彈性分散:美國軍方和智庫均認為,由于美軍的作戰)彈性分散:美國軍方和智庫均認為,由于美軍的作戰系統高度依賴太空資源,面對中俄等國家發展的反系統高度依賴太空資源,面對中俄等國家發展的反衛星武器,現有太空體系變得脆弱。彈性空間體系衛星武器,現有太空體系變得脆弱。彈性空間體系于 2013 年由美國空軍航天司令部提出,旨在增強太空威懾力、提高空間體系的抗毀能力,并為太空作戰構
97、建強大的裝備體系。這一概念是美國太空戰略發展的新方向,隨著美國太空戰略的調整而不斷豐富。其核心思想包括:分散式、擴散式、多樣化部署分散式、擴散式、多樣化部署;體系的快速分解、重組、重構、重建與自我修復能力;全面的威脅感知與快速反擊;以及在高風險條件下持續支援其他作戰領域。美國防部 2023 年 7 月表示,美太空軍事作戰正在從布局地球靜止軌道上擁有幾顆非常昂貴的大型衛星的架構,轉變轉變為低地軌道上的擴散式架構星座為低地軌道上的擴散式架構星座。大型“精致”衛星非常昂貴,設計壽命為 20 年。但近地軌道衛星的使用壽命為五年左右,這提供了快速創新與快速相應機制這提供了快速創新與快速相應機制。Spac
98、eX 的的“星鏈星鏈”項目被認為具有巨大的軍用潛力。其目標是項目被認為具有巨大的軍用潛力。其目標是發射發射 42000 顆衛星形成天基互聯網,顆衛星形成天基互聯網,可可提供全球覆蓋的低延時、高速率的寬帶通信,并成為美軍作戰指揮通信提供全球覆蓋的低延時、高速率的寬帶通信,并成為美軍作戰指揮通信網絡的重要組成部分。網絡的重要組成部分。圖圖 20:反衛星武器示意圖反衛星武器示意圖 圖圖 21:沃特沃特 ASM-135A 反衛星導彈反衛星導彈 數據來源:Space網站,Getty Images,中信建投證券 數據來源:美國空軍國家博物館,中信建投證券 ii)戰術信息支撐:面對未來的高強度戰爭,美軍提出
99、了新型作戰理念,如戰術信息支撐:面對未來的高強度戰爭,美軍提出了新型作戰理念,如“多域戰多域戰”和和“聯合全域指揮與控聯合全域指揮與控 21 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。制制”(JADC2)。這些理念標志著從傳統陸地戰爭向多個作戰領域,如海、空、天、網、電磁的轉變。這些理念標志著從傳統陸地戰爭向多個作戰領域,如海、空、天、網、電磁的轉變。特別是,美國天軍正在加速其太空部隊從保障型到作戰型的轉型,強調太空戰的軍事角度和顛覆性的作戰概念創新。在天基信息的支持下,美軍作戰模式已經從網絡為中心轉變為以信息和決策為中心以信息和決策為中心。這種轉變突出了任務執行的重
100、要性和設計作戰模式的必要性。為了實現這一轉變,美軍將信息優勢提升到了前所未有的高度,認為信息的安全和高速流動是關鍵。2019 年,美國太空發展局在吸納前期年,美國太空發展局在吸納前期“彈性彈性”發展理念的基礎上,提出了發展理念的基礎上,提出了“國家安全太空架構國家安全太空架構”7 層體系架構。層體系架構。這一架構旨在形成一個以低地球軌道(LEO)衛星為主的新型太空架構,強調軍事傳感和數據傳輸的彈性、靈活性和敏捷性。其中,傳輸層作為基礎,將為全球作戰平臺提供有保證、彈性和低延遲的軍事數據連接。技術上,其中,傳輸層作為基礎,將為全球作戰平臺提供有保證、彈性和低延遲的軍事數據連接。技術上,巨型低軌星
101、座的出現為美軍帶來了多種優勢,如高時空密度、高功能密度和超低時延。巨型低軌星座的出現為美軍帶來了多種優勢,如高時空密度、高功能密度和超低時延。這些優勢將極大地增強戰術級的作戰保障能力,促進各軍種的聯合指揮和協同作戰,以及信息系統與感知平臺和武器平臺的一體化。表表 7:美國國防太空架構概況美國國防太空架構概況 架構分層架構分層 可提供的能力可提供的能力 傳輸層傳輸層 在全球范圍內向各種作戰平臺提供有保證、彈性、低延遲的軍事數據和連接在全球范圍內向各種作戰平臺提供有保證、彈性、低延遲的軍事數據和連接 跟蹤層 提供導彈目標的持續全球監視,針對先進導彈威脅的預警、跟蹤、指示 看護層 基于人工智能的大規
102、模、低延遲、持續性全球監控能力 威懾層 提供全球近實時空間態勢感知,探測和跟蹤太空物體,避免衛星碰撞 導航層 GPS 拒止環境下定位、導航和授時(PNT)能力 作戰管理層 提供任務分派、任務指揮與控制及數據分發,在戰役規模上實現時敏目標殺傷鏈閉合 支持層 快速響應、彈性的通用地面基礎設施 資料來源:美國軍用低軌星座發展計劃及關鍵技術分析,中信建投證券 iii)星云體系:星云體系:隨著云計算技術云計算技術的迅速進步,美國防部已深刻認識到其在軍事領域的巨大潛力。為此,他們采用“通用云”、“專用云”和“多云并存”的策略,整合了各種軟件應用系統和數據資源,將其遷移到云環境中,以提高信息化和數字化的建設
103、水平。在此基礎上,美軍大力發展人工智能、大數據和邊緣計算人工智能、大數據和邊緣計算等技術在空間軍事裝備中的應用。他們努力推進太空系統的智能化,期望構建一個分散的、智能的、自主的、云端的、彈性的和持續進化的航天系統。為了實現這一目標,美國國防部于 2019 年成立了太空發展局,提出了提出了“國家安全太空架國家安全太空架構構”7 層體系架構層體系架構,計劃利用低軌大規模星座和智能云網技術來構建天基信息網絡體系。2020 年,美陸軍首席信息官在一次會議上宣布,陸軍將繼續推進其云實施計劃,重點是整合各種商業云和戰術云,以提供更高效的戰場情報服務。為了進一步強化其云平臺,美國防部計劃在未來美國防部計劃在
104、未來 10 年內投入年內投入 1000 億億美元來強化其信息基礎設施美元來強化其信息基礎設施。此外,五角大樓已于 2022 年選擇了亞馬遜、谷歌、微軟和甲骨文等技術巨頭為其提供技術支持。美國防部首席信息官強調,云環境對于實時數據分析至關重要,它將為軍事決策提供有力支持。22 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。圖圖 22:美陸軍未來戰斗指揮系統美陸軍未來戰斗指揮系統 IBCS 靶場測試靶場測試 圖圖 23:美聯合作戰云美聯合作戰云 JWCC 示意圖示意圖 數據來源:國防新聞Defense News,中信建投證券 數據來源:美C4ISR官網,中信建投證券 (3)美
105、軍智能化戰爭支持)美軍智能化戰爭支持“星鏈”衛星在軍事領域的應用已成為美軍戰略的核心。其主要優勢在于強化美軍的指揮通信、偵察監視和指揮通信、偵察監視和指揮協同指揮協同等多方面能力,從而助力多域作戰概念的實現。1)高效可靠的指揮通信能力高效可靠的指揮通信能力:與傳統的高軌高通量衛星相比,“星鏈”在廣域覆蓋的同時,具有重訪周期短、傳輸損耗小、通信帶寬高和傳輸速率快等特點。這使得美軍能夠獲得全時全域的高效寬帶通信服務。此外,“星鏈”在特殊領域通信、遠距離通信和通信安全性方面也有顯著優勢。2)全域全時的偵察監視能力全域全時的偵察監視能力:“星鏈”衛星數量眾多、分布廣泛且重訪周期短,這使其能夠實時感知全
106、方位的戰場態勢變化。部分“星鏈”衛星還搭載了成像偵察和電子偵察裝備,進一步強化了美軍的偵察監視能力。此外,“星鏈”還可能成為美軍的彈道導彈預警體系的關鍵組成部分。3)實時精準的指揮協同能力實時精準的指揮協同能力:“星鏈”在信息傳輸和精準導航定位方面的功能,將極大地增強美軍的實時精準指揮協同能力。這包括為人-機協同交互提供高效通信鏈路,以及為無人協同交戰提供精準導航定位服務。4)“馬賽克戰馬賽克戰”新型戰爭形態新型戰爭形態:“星鏈”為“馬賽克戰”的實現提供了基礎條件。這種新型作戰方式通過任意搭配組合標準化功能單元,構建具有自適應性和靈活性的殺傷網。在“馬賽克戰”中,指揮決策協同單元將利用戰場實時
107、態勢感知協同網絡,迅速獲取戰場信息,實現協同作戰。1.1.6 軍事與戰略價值(3):軍民一體通信系統,應用潛力廣闊 1994 年,美國首次提出年,美國首次提出“軍民融合軍民融合”概念,旨在將國防科技與民用科技結合,形成統一的國家科技創新體系。概念,旨在將國防科技與民用科技結合,形成統一的國家科技創新體系。軍民融合意味著通過整合國防和經濟資源,實現軍事、經濟和社會的整體效益最大化。航天技術,作為戰略性高技術,不僅在軍事領域中發揮關鍵作用,而且在民用領域創造巨大的經濟和社會效益,展現了其軍民兩用的特性。成熟的成熟的“軍民融合軍民融合”模式為美國軍工產業的發展帶來了諸多紅利,模式為美國軍工產業的發展
108、帶來了諸多紅利,“星球大戰星球大戰”計劃、計劃、“阿波羅阿波羅”計劃等都是計劃等都是“軍軍民融合民融合”協同發展的典型案例。協同發展的典型案例。政府和軍方的任務牽引、合同支撐、技術共享、合作研發和企業的創研創新,使 23 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。得“星鏈”成為發展速度快、成果質量好、成本低的優秀項目。此外,衛星通信系統本質上是重要的軍民兩用設此外,衛星通信系統本質上是重要的軍民兩用設施。施。低軌通信衛星由于其快速響應能力、廣泛的覆蓋范圍、(相較于傳統地面通信的)靈活性和部署速度,安全和抗干擾能力等特點,在商業、民用和軍事領域提供了巨大價值。其軍民兩用
109、的特性不僅確保了在和平時期的經濟效益,而且在軍事沖突或緊張局勢中為軍隊提供了關鍵的通信能力,確保了信息的實時、準確和安全傳輸。星鏈系統還在建設中,目前在軌衛星數量僅占規劃的 10%,但已經顯示了關鍵能力和極大潛力。當衛星數量進一步增加、大部分衛星都支持激光星間鏈路、終端成本大幅降低,星鏈的可用性無疑還會大大增強。模塊模塊化設計是化設計是“星盾星盾”的一個重要優勢,未來,的一個重要優勢,未來,“星盾星盾”衛星可以搭載多種載荷,增強美國的太空體系彈性能力,提升衛星可以搭載多種載荷,增強美國的太空體系彈性能力,提升多樣化的太空軍事應用能力。多樣化的太空軍事應用能力。俄烏沖突已經揭示了“星鏈”系統并非
110、純粹的“民用”項目。由于分散部署軍用載荷,由于分散部署軍用載荷,增強了美國太空力量的隱蔽性和抗毀性。同時,在商業衛增強了美國太空力量的隱蔽性和抗毀性。同時,在商業衛星上托管軍用載荷體現了航天領域軍民融合的大趨勢。星上托管軍用載荷體現了航天領域軍民融合的大趨勢。目前無法準確預估星鏈的崛起和俄烏戰爭的爆發對美軍天基系統會產生怎樣的影響。但很清楚的一點是,軍事應用和商業航天將更緊密地結合起來。從長遠看,不排除未來美軍的戰略戰術通信,乃至對地偵察和導航任務,從長遠看,不排除未來美軍的戰略戰術通信,乃至對地偵察和導航任務,會部分轉移到商業公司開發運營、軍民兩用的通導遙一體化巨型星座上來。會部分轉移到商業
111、公司開發運營、軍民兩用的通導遙一體化巨型星座上來。1.2 戰略牽引,衛星互聯網產業驅動因素明確戰略牽引,衛星互聯網產業驅動因素明確 1.2.1 衛星產業政策大力扶持:全方位推動產業發展 國家產業政策大力扶持:需求端脈絡清晰,能見度與確定性高。國家產業政策大力扶持:需求端脈絡清晰,能見度與確定性高。衛星產業關乎國家信息安全與發展,國家政策大力推動,自 2013 年起出臺多方政策,例如鼓勵民營小衛星公司參與國家項目,衛星互聯網納入新基建,作為“一帶一路”戰略的重大基礎設施和應用工程,促進軍民衛星資源和衛星數據共享等,從多方面發力推動產業發展。表表 8:中國衛星產業相關政策中國衛星產業相關政策 序號
112、序號 政策名稱政策名稱 發布主體發布主體 發布時間發布時間 主要內容主要內容 1 國家衛星導航產業中長期發展規劃 國務院 2013.10 強調市場主導,政策推動。2 關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見 國務院 2014.11 鼓勵民間資本研制、發射和運營商業遙感衛星。3 中國制造中國制造 2025 國務院國務院 2015.05 發展新型衛星等空間平臺與有效載荷、空天地寬帶發展新型衛星等空間平臺與有效載荷、空天地寬帶互聯網系統互聯網系統.形成長期持續穩定的衛星遙感、通信、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。導航等空間信息服務能力。4“一帶一路”空間信息走廊建設
113、和應用工程總體方案和工作方案 國防科工局 2015.05 是實施一帶一路“戰略的重大基礎設施和應用工程,有助于促進“一帶一路沿線國家實現空間信息互聯互通。同時,對于推進中國航天裝備和高新技術產業國際化發展具有重要意義。24 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。5 應急產業重點產品和服務指導目錄(2015 年)國務院 2015.07 明確重點發展的衛星應急通信系統包括:基于海事衛星網絡的衛星電話終端,移動衛星通信產品(動中通)利用衛星定位系統的便攜式無線電定位設備等。6 中國航天標準體系 發改委 2015.09 中國航天標準體系由航天管理,產品保證,工程技術,運行
114、服務、空間應用和空間科學四個方面的標準組成。涉及衛星出口、遙感衛星地面站建設。7 國家民用空間基礎國家民用空間基礎設施中長期發展規劃設施中長期發展規劃(20152025 年年)發改委、財政發改委、財政部、國防科工部、國防科工局等局等 2015.10 支持和引導社會資本參與國家民用空間基礎設施建設和應用開發?!笆奈濉逼陂g,建成技術先進、全建成技術先進、全球覆蓋、高效運行的國家民用空間基礎設施體系球覆蓋、高效運行的國家民用空間基礎設施體系,業務化、市場化、產業化發展達到國際先進水平。8“十三五十三五”國家戰略國家戰略性新興產業發展規性新興產業發展規劃劃 國務院國務院 2016.11 做大做強衛星
115、及應用產業。做大做強衛星及應用產業。建設自主開放、安全可靠、長期穩定運行的國家民用空間基礎設施,加速衛星應用與基礎設施融合發展,到 2020 年,基本建成主體功能完備的國家民用空間基礎設施,滿足我國各領域主要業務需求,基本實現空間信息應用自主保障,形成較為完善的衛星及應用產業鏈。9 信息通信行業發展規劃(20162020年)工信部 2016.12 建成較為完善的商業衛星通信服務體系。10 國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025 年)交通運輸部 2017.02 十三五期間,構建形成衛星遙感、衛星通信廣播、衛星導航定位三大系統?;窘ǔ蓢颐裼每臻g基礎設施體系。11 關于推動國防科
116、技工業軍民融合深度發展的意見 國務院 2017.12 制定國家衛星遙感數據政策,促進軍民衛星資源和衛星數據共享。探索研究開放共享的航天發射場和航天測控系統建設。促進通信衛星等通信基礎設施統籌建設。大力發展網絡安全、電磁頻譜資源管理等技術、產品和裝備。推動天地一體化信息網絡工程實施。12 北斗衛星導航系統交通運輸行業應用規劃 交通部、中央軍委裝備發展部 2018.01 明確了交通運輸行業關鍵領域應用于北斗終端,實現衛星導航服務自主可控。并對行業各主要領域2020 年北斗系統應用工作發展目標提出了具體指標。13 關于促進商業運載火箭規范有序發展的通知 國防科工局、軍委裝備發展部 2019.05 引
117、導商業航天規范有序發展,促進商業運載火箭技術創新。25 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。14 新基建新聞發布會新基建新聞發布會 發改委發改委 2020.04 衛星互聯網納入新基建。衛星互聯網納入新基建。15 第十四個五年規劃和 2035 遠景目標綱要 國務院 2021.03 打造全球覆蓋,高效運行的通信、導航、遙感空間基礎設施體系,建設商業航天發射場。16 關于促進微小衛星有序發展和加強安全管理的通知 國防科工局、中央軍委裝備發展部 2021.05 鼓勵民營小衛星公司參與國家項目。17“十四五十四五”信息通信信息通信行業發展規劃行業發展規劃 工信部工信部 2
118、021.11 1、加強衛星通信頂層設計和統籌布局、加強衛星通信頂層設計和統籌布局,推動高軌衛推動高軌衛星與中低軌衛星協調發展。同步建立衛星互聯網網星與中低軌衛星協調發展。同步建立衛星互聯網網絡安全保障體系,前瞻布局絡安全保障體系,前瞻布局 6G、量子通信、人工、量子通信、人工智能等新技術安全。智能等新技術安全。2、推進衛星通信系統與地面信息通信系統深度融合,初步形成覆蓋全球、天地一體的信息網絡,為陸??仗旄黝愑脩籼峁┤蛐畔⒕W絡服務。3、積極參與衛星通信國際標準制定。4、鼓勵衛星通信應用創新,促進北斗衛星導航系統在信息通信領域規?;瘧?在航空、航海、公共安全和應急、交通能源等領域推廣應用。1
119、8“十四五十四五”數字經濟數字經濟發展規劃發展規劃 國務院國務院 2021.12 1、積極穩妥推進空間信息基礎設施演進升級,加、積極穩妥推進空間信息基礎設施演進升級,加快布局衛星通信網絡等,推動衛星互聯網建設??觳季中l星通信網絡等,推動衛星互聯網建設。2、提升衛星通信、衛星遙感、衛星導航定位系統、提升衛星通信、衛星遙感、衛星導航定位系統的支撐能力,構建全球覆蓋、高效運行的通信、遙的支撐能力,構建全球覆蓋、高效運行的通信、遙感、導航空間基礎設施體系。感、導航空間基礎設施體系。19“十四五十四五”國家應急國家應急體系規劃體系規劃 國務院國務院 2021.12 1、完善應急衛星觀測星座,構建空、天、
120、地、海一體化全域覆蓋的災害事故監測預警網絡。2、穩步推進衛星遙感網建設,開發應急減災衛星綜合應用系統和自主運行管理平臺,推動空基衛星遙感網在防災減災救災、應急救援管理中的應用。3、構建基于天通、北斗、衛星互聯網等技術的衛、構建基于天通、北斗、衛星互聯網等技術的衛星通信管理系統,實現應急通信衛星資源的統一調星通信管理系統,實現應急通信衛星資源的統一調度和綜合應用。度和綜合應用。4、建設高通量衛星應急管理專用系統,擴容擴建衛星應急管理專用綜合服務系統。20 2021 中國的航天 國新辦 2022.01 擴大政府采購商業航天產品和服務范圍,推動重大科研設施設備向商業航天企業開放共享 26 行業深度報
121、告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。21 生態環境衛星中長期發展規劃(2021-2035)生態環境部 2022 到 2025 年,初步建成檢測要素基本完備的生態環境衛星體系;到 2035 年,全面建成響應快速、天地融合的生態環境衛星體系。資料來源:國務院、國防科工局、發改委、工信部、交通運輸部、中央軍委裝備發展部、國新辦等部委網站公開信息,中信建投證券 1.2.2 衛星互聯網:首次納入新基建 2020 年年 4 月月 20 日國家發改委首次明確,將衛星互聯網列入我國新型基礎設施的范圍,標志著衛星互聯網日國家發改委首次明確,將衛星互聯網列入我國新型基礎設施的范圍,標志著衛星
122、互聯網建設已上升到國家戰略性工程建設。建設已上升到國家戰略性工程建設。中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要進一步強調要強化發展空天科技,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。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。衛星互聯網產業作為我國航天產業中的新興領域,隨著各項技術的成熟,將憑借制度優勢,逐步建立完善的產業生態。2021 年 4 月 28 日,國務院國資委發布關于組建中國衛星網絡集團有限公司的公告,新組建的“星網”公司總部落地河北雄安新區,注冊資本 100 億元。這也是國資委公布的央企名單中僅次于電信、聯通、移動
123、之后的又一家通信運營商。1.2.3 衛星互聯網應用:賦能數字經濟 衛星產業與數字經濟的融合為全球衛星產業帶來了新的驅動因素。數據作為新型生產要素的重要性日益凸顯,數字基礎設施的超前布局以及衛星在通信、遙感和導航等領域的應用,都為數字經濟的發展提供了強大的支撐。在數字經濟時代,數據成為重要的生產要素,能夠為企業、政府、部隊提供決策支持、創新發展和市場洞察等方面的能力。衛星技術通過數據采集和傳輸,為數字經濟的發展提供了海量、全球性的數據資源。衛星技術通過數據采集和傳輸,為數字經濟的發展提供了海量、全球性的數據資源。數字經濟的快速發展催生了大數據應用的巨大需求。根據中國信通院數據要素白皮書(2022
124、),我國數據要素探索處于起步階段,預計 2025 年數據交易整體市場規模將超 2200 億元。數據經濟的發展提倡各地探索更多數據要素流通場景,有助于實現數據資源再分配,數據價值再創造,創造新的數字經濟增長點。衛星產業通過通信、遙感、導航數據等方面的應用,為數據的收集、分析和應用提供了廣闊的空間。這一藍海市場潛力巨大,有助于推動衛星產業的進一步發展。國家發改委國家發改委 2023 年年 4 月發聲,數字基礎設施適度超前布局,加快光纖網絡擴容提速,月發聲,數字基礎設施適度超前布局,加快光纖網絡擴容提速,5G 商用部署和規模商用部署和規模應用,深入實施應用,深入實施“東數西算東數西算”,加快基礎設施
125、數字化、智能化改造。衛星互聯網產業在這一過程中扮演著重要角,加快基礎設施數字化、智能化改造。衛星互聯網產業在這一過程中扮演著重要角色,通過提供全球覆蓋、低延遲的互聯網服務,為數字經濟的跨地域、全球化發展提供了有力支持。色,通過提供全球覆蓋、低延遲的互聯網服務,為數字經濟的跨地域、全球化發展提供了有力支持。27 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。風險提示風險提示 1、衛星互聯網建設不及預期衛星互聯網建設不及預期。衛星互聯網產業系國家重點扶持的戰略新興產業,隨著衛星互聯網產業的發展,國家可能會出臺新的政策和法規來規范和指導產業的健康發展。這些政策和法規的調整可能會
126、對行業的生產運營和投資決策產生影響。2、技術突破不及預期技術突破不及預期。盡管中國在衛星互聯網領域取得了一系列進展,但與國際最先進水平相比,仍存在一定的技術差距。如何突破關鍵核心技術,特別是在一箭多星、低成本制造等方面,仍是制約產業快速發展的關鍵因素。3、頻譜和空間資源爭奪頻譜和空間資源爭奪。隨著低軌道衛星數量的急劇增加,頻譜資源和空間軌道資源的爭奪將日益加劇。如何在國際上協調和爭取更多的頻譜和軌道資源,以確保我國衛星互聯網系統的穩定運行,是一個長期和復雜的挑戰。4、資金投入與回報風險資金投入與回報風險。衛星互聯網產業需要巨額的初期投資,而且從研發、生產到發射和運營都需要長時間。在此期間,技術
127、迭代快,市場環境和政策法規都可能發生變化,這都可能影響投資的回報率。5、安全與隱私風險安全與隱私風險。衛星互聯網作為一種新型的通信方式,其安全性和隱私保護問題受到廣泛關注。如何確保衛星通信的安全性,防止數據泄露和被惡意攻擊,是產業發展中需要重點考慮的問題。28 行業深度報告 航天裝備航天裝備 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。分析師介紹分析師介紹 黎韜揚黎韜揚 研發部執行總經理、軍工與新材料團隊首席分析師,北京大學碩士。2015-2017 年新財富、水晶球、Wind 軍工行業第一名團隊核心成員,2018-2022 年水晶球軍工行業上榜,2018-2020 年Wind 軍工行業第一名,2019
128、-2022 年金牛獎最佳軍工行業分析團隊,2018-2022 年新財富軍工行業上榜、入圍 行業深度報告 航天裝備航天裝備 評級說明評級說明 投資評級標準 評級 說明 報告中投資建議涉及的評級標準為報告發布日后 6個月內的相對市場表現,也即報告發布日后的 6 個月內公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準。A 股市場以滬深300 指數作為基準;新三板市場以三板成指為基準;香港市場以恒生指數作為基準;美國市場以標普 500 指數為基準。股票評級 買入 相對漲幅 15以上 增持 相對漲幅 5%15 中性 相對漲幅-5%5之間 減持 相對跌幅 5%15 賣出 相對跌幅 15
129、以上 行業評級 強于大市 相對漲幅 10%以上 中性 相對漲幅-10-10%之間 弱于大市 相對跌幅 10%以上 分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師在此聲明:(i)以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,結論不受任何第三方的授意或影響。(ii)本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。法律主體說明法律主體說明 本報告由中信建投證券股份有限公司及/或其附屬機構(以下合稱“中信建投”)制作,由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(僅為本報告目的,不包括香港、澳門、臺灣)提供。中信建投證券股份有限公司具有
130、中國證監會許可的投資咨詢業務資格,本報告署名分析師所持中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格證書編號已披露在報告首頁。在遵守適用的法律法規情況下,本報告亦可能由中信建投(國際)證券有限公司在香港提供。本報告作者所持香港證監會牌照的中央編號已披露在報告首頁。一般性聲明一般性聲明 本報告由中信建投制作。發送本報告不構成任何合同或承諾的基礎,不因接收者收到本報告而視其為中信建投客戶。本報告的信息均來源于中信建投認為可靠的公開資料,但中信建投對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告所載觀點、評估和預測僅反映本報告出具日該分析師的判斷,該等觀點、評估和預測可能在不發出通知的情況下有所變更,亦有可
131、能因使用不同假設和標準或者采用不同分析方法而與中信建投其他部門、人員口頭或書面表達的意見不同或相反。本報告所引證券或其他金融工具的過往業績不代表其未來表現。報告中所含任何具有預測性質的內容皆基于相應的假設條件,而任何假設條件都可能隨時發生變化并影響實際投資收益。中信建投不承諾、不保證本報告所含具有預測性質的內容必然得以實現。本報告內容的全部或部分均不構成投資建議。本報告所包含的觀點、建議并未考慮報告接收人在財務狀況、投資目的、風險偏好等方面的具體情況,報告接收者應當獨立評估本報告所含信息,基于自身投資目標、需求、市場機會、風險及其他因素自主做出決策并自行承擔投資風險。中信建投建議所有投資者應就
132、任何潛在投資向其稅務、會計或法律顧問咨詢。不論報告接收者是否根據本報告做出投資決策,中信建投都不對該等投資決策提供任何形式的擔保,亦不以任何形式分享投資收益或者分擔投資損失。中信建投不對使用本報告所產生的任何直接或間接損失承擔責任。在法律法規及監管規定允許的范圍內,中信建投可能持有并交易本報告中所提公司的股份或其他財產權益,也可能在過去 12 個月、目前或者將來為本報告中所提公司提供或者爭取為其提供投資銀行、做市交易、財務顧問或其他金融服務。本報告內容真實、準確、完整地反映了署名分析師的觀點,分析師的薪酬無論過去、現在或未來都不會直接或間接與其所撰寫報告中的具體觀點相聯系,分析師亦不會因撰寫本
133、報告而獲取不當利益。本報告為中信建投所有。未經中信建投事先書面許可,任何機構和/或個人不得以任何形式轉發、翻版、復制、發布或引用本報告全部或部分內容,亦不得從未經中信建投書面授權的任何機構、個人或其運營的媒體平臺接收、翻版、復制或引用本報告全部或部分內容。版權所有,違者必究。中信建投證券研究發展部中信建投證券研究發展部 中信建投(國際)中信建投(國際)北京 上海 深圳 香港 東城區朝內大街2 號凱恒中心B座 12 層 上海浦東新區浦東南路528號南塔 2103 室 福田區福中三路與鵬程一路交匯處廣電金融中心 35 樓 中環交易廣場 2 期 18 樓 電話:(8610)8513-0588 電話:(8621)6882-1600 電話:(86755)8252-1369 電話:(852)3465-5600 聯系人:李祉瑤 聯系人:翁起帆 聯系人:曹瑩 聯系人:劉泓麟 郵箱: 郵箱: 郵箱: 郵箱:charleneliucsci.hk