2020年中國低軌衛星通信系統發展現狀趨勢產業市場研究行業報告（31頁）.docx

1、2020年深度行業分析研究報告目 錄1. 衛星通信系統簡介51.1. 衛星通信系統的基本概念51.2. 低軌衛星通信系統的特點與優勢81.3. 低軌衛星通信系統的商業價值和戰略意義102. 衛星通信市場發展現狀與趨勢123. 軌衛星通信產業發展環境144. 國內中外低軌衛星通信系統發展現狀154.1. 國外中低軌衛星通信系統發展164.1.1.第一代低軌衛星通信系統174.1.2.國外典型中低軌寬帶星座建設計劃194.2. 國內主要中低軌衛星通信系統224.2.1.航天科技集團“鴻雁”星座234.2.2.航天科工集團“虹云”工程244.2.3.中國電科集團天地一體化信息網絡244.2.4.銀河

2、航天“銀河 Galaxy”5G 星座254.2.5.國電高科天啟物聯網星座255. 低軌衛星通信產業鏈及重點上市公司265.1. 低軌衛星通信產業鏈265.2. 低軌衛星通信產業鏈重點上市公司275.3. 建議關注的相關上市公司296. 低軌衛星通信系統催生的市場296.1. 空間段和地面段建設296.2. 典型的應用與服務市場306.2.1.軍事通信306.2.2.網絡接入306.2.3.航空機載通信306.2.4.衛星物聯網服務31圖表目錄圖 1：常見衛星通信系統軌道分布6圖 2：衛星通信系統的系統組成7圖 3：ITU 頻率分區和業余無線電頻率分區7圖 4：與地面 5G 網絡融合的低軌衛星

3、通信星座架構示意圖11圖 5：全球物聯網設備連接數量12圖 6：中國物聯網行業市場規模12圖 7：全球主要國家在軌通信衛星數量13圖 8：全球衛星產業市場規模的變化14圖 9：2018 年衛星服務業市場結構14圖 10：全球衛星服務產業市場規模14圖 11：全球地面衛星網絡設備市場規模14圖 12：2018 年國內商業航天企業融資情況16圖 13：全球主要非靜止軌道寬帶通信星座軌道分布（截止 2020 年 1 月 17 日）16圖 14：國外低軌衛星通信星座發展過程17圖 15：ORBCOMM 座系統瞬時地面覆蓋示意圖18圖 16：銥星系統地面覆蓋范圍18圖 17：全球星星座系統瞬時地面覆蓋示

4、意圖（48 顆星）19圖 18：Starlink 星座構型21圖 19：Starlink 首批 60 顆組網星21圖 20：OneWeb 系統地面站部署規劃21圖 21：OneWeb 衛星設計生產流程21圖 22：O3b 星座構型22圖 23：O3b 系統地面覆蓋范圍22圖 24：鴻雁星座建設構想24圖 25：鴻雁星座首發星24圖 26：虹云工程三步走計劃24圖 27：虹云工程衛星模型24圖 28：“天象”1 星、2 星通過海上平臺發射 25圖 29：“天象”1 星、2 星發射成功 25圖 30：低軌衛星通信產業鏈26表 1：雷達無線電頻段標稱8表 2：空間無線電頻段標稱8表 3：低軌系統和高

5、軌系統技術特點的比較9表 4：全球各地區互聯網用戶數量11表 5：2008-2018 年間通信衛星采購與發射數量13表 6：低軌系統和高軌系統技術特點的比較15表 7：國外典型中低軌道寬帶通信星座19表 8：國內主要非靜止軌道寬帶通信星座22表 9：低軌衛星通信產業鏈主要參與者26表 10：空間段建設環節主要 A 股上市公司27表 11：地面段和用戶段主要 A 股上市公司28表 12：空間段建設帶動的市場空間測算301. 衛星通信系統簡介1.1. 衛星通信系統的基本概念衛星通信系統是指利用人造地球衛星作為中繼站轉發或發射無線電波，實現兩個或 多個地球站之間或地球站與航天器之間通信的一種通信系統

6、。衛星通信的概念最早由阿瑟 克拉克在 1945 年提出，1965 年美國“晨鳥”通信衛星成功發射，衛星通 信技術正式進入實用階段。早期的衛星通信系統基本實現數據通信、廣播業務、電 話業務等基本通信需求，在航海通信、應急通信、軍事通信、偏遠地區網絡覆蓋等 應用領域發揮不可替代的作用。隨著以高頻段（Ku、Ka 等）、大容量、高通量為特 點的寬帶通信技術的成熟，通過通信衛星實現互聯網接入已經成為可能。衛星在空間中通常繞地球做無動力飛行，衛星運動所在的平面稱為軌道面，運動的 軌跡稱為軌道。根據衛星軌道形狀、傾角、周期、高度等不同特征，衛星軌道可以有不同的分類。對于衛星通信系統來說，通常是根據衛星軌道高

7、度進行分類，具體 可分為靜止軌道（GEO，Geostationary Earth Oribt）、中軌（MEO，Medium Earth Orbit）和低軌（LEO，Low Earth Orbit）三種：（1） 靜止軌道衛星通信系統：通常指地球同步軌道通信衛星系統，其軌道高度 為 35786 公里，衛星運動方向與地球自轉方向相同，軌道面與地球赤道面重合，運行周期為一個恒星日（23 小時 56 分 4 秒），從地面上看衛星在空中 是靜止不動的。（2） 低軌衛星通信系統：衛星距地面高度在 500-2000 公里，系統通常由分布于 若干軌道平面上衛星構成的，衛星形成的覆蓋區域在地面快速移動，軌道周 期

8、通常在 2 個小時左右。（3） 中軌衛星通信系統：衛星距地面高度在 2000-35786 公里之間，單星覆蓋范 圍大于低軌通信衛星，是建立全球或區域衛星通信系統的較優解決方案。上述三種系統中 ，LEO 系統和 MEO 系統統稱 為非靜止軌 道通信系統 （NGSO， Non-GeoStationary Orbit）。在討論衛星通信時，有時會以“高軌”來指代運行在 GEO 軌道，相對的以“低軌”指代包括 MEO 和 LEO 的 NGSO 軌道。報告下文若非特殊 語境，也以“低軌”來統稱 MEO 和 LEO 軌道。圖 1：常見衛星通信系統軌道分布Molnya橢圓軌道 Pentriad，俄羅斯電視廣播

9、（在遠地點使用）GPS，全球定位系統GLONASS，全球導航衛星系統外范艾倫帶ICO,Spaceway NGSOConcordian of EllipsoBorealisTeledesicof EllipsoSkybridge內范艾倫帶GlobalstarIridiumOrbcomm低地球軌道LEO中地球軌道MEO靜止軌道GEOSpaceway，Astrolink，Inmarsat，Intelsat比例尺 010,000 Km數據來源：電子科技大學，衛星通信系統由空間段、地面段和用戶段三部分構成：（1） 空間段：以通信衛星為主體，衛星上的轉發其是通信衛星的主要有效載荷， 也是衛星通信系統空間段

10、最重要的功能組成，用于接收和轉發衛星通信地球 站發來的信號，實現地球站之間或地球站與航天器之間通信。（2） 地面段：包括支持移動電話、電視觀眾、網絡運營商地面用戶訪問衛星轉發器，并實現用戶間通信的所有設施，網關站是地面段的核心設備。衛星通信 系統的地面段也包括地面的衛星控制中心（SCC，Satellite Control Center） 和跟蹤、測控及指令站（TT&C，Tracking，Telemetry and Command station）， SCC 和 TT&C 主要負責衛星發射階段的跟蹤和定位，下達變軌、太陽能電池 板展開等動作指令，以及衛星在軌運行期間軌道監測和校正、干擾和異常問

11、題監測與檢測等。（3） 用戶段：主要由各類終端用戶設備組成，包括 VSAT 小站、手持終端，以及搭載在車、船、飛機上的移動終端，以及基于衛星通信的各種應用軟件和服 務。圖 2：衛星通信系統的系統組成數據來源：中國知網, 衛星通信作為無線電通信形式的一種，信號的中轉和傳輸也要依賴與不同頻段的無 線電波。在地面雷達系統的應用中，IEEE 標準中將無線電波劃分為 VHF、UHF、L、S、C、X、Ku、Ka 以及 EHF 等頻段。在實際應用當中，上述頻帶中僅有一小部分被 分配給雷達應用，大部分頻帶由國際電聯（ITU，International Telecommunication Union）的世界無線

12、電通信大會分配給空間無線電應用，雷達頻段和空間無線電頻 段對應關系如表 1 和表 2 所示。為保證無線電頻率這一稀缺資源能夠得到合理有效 的利用，ITU 將全球劃分為三個頻率區域，中國位于其中的 III 區。圖 3：ITU 頻率分區和業余無線電頻率分區數據來源：Wootrip，根據不同業務類型對無線電頻段也有大致的劃分：C 頻段（4GHz8GHz）、Ku 頻段（12GHz18GHz）和 Ka 頻段（26.5GHz40GHz）是目前衛星通信系統中使用最廣泛 的頻段，C 頻段和 Ku 頻段主要用于衛星廣播業務和衛星固定通信業務，帶寬有限且 利用較早，目前頻譜的使用已趨于飽和；Ka 頻段主要用于高通

13、量衛星，提供海上、 空中和陸地移動寬帶通信。Q/V 頻段將是未來衛星通信領域爭奪的重點，目前 ITU 正在制定 NGSO 衛星通信中使用 Q/V 頻段的頻譜共享規則，以確保 NGSO 系統與 GSO 系統以及其他 NGSO 系統能夠共存，值得注意的是 2020 年 1 月 16 日銀河航天成功 發射的 5G 星座的首發星是全球首顆 Q/V 頻段的 NGSO 通信衛星。表 1：雷達無線電頻段標稱表 2：空間無線電頻段標稱頻段標號頻段范圍HF3MHZ30MHzVHF30MHz300MHzUHF300MHz1000MHzL1GHz2GHzS2GHz4GHzC4GHz8GHzX8GHz12GHzKu1

14、2GHz18GHzK18GHz27GHzKa27GHz40GHzV40GHz75GHzW75GHz110GHzmm110GHz300GHz頻段標號頻段范圍（GHz)頻段簡稱（GHz)L1.5251.7101.5S1.92.72.5C3.44.24/64.54.85.857.075X7.357.757/87.98.4Ku10.713.2511/1414.014.512/14Ka17.720.220/3027.530.0V40.5424.54042.543.547.250.2數據來源：中國知網, 數據來源：中國知網, 1.2. 低軌衛星通信系統的特點與優勢與傳統的地球靜止軌道衛星通信系統相比，低軌

15、衛星通信系統最顯著的特性在于其 衛星工作軌道高度和系統復雜程度的不同，從而帶來單星技術、規模、成本上的差 異，最終影響系統建設與運營成本以及系統可靠性。低軌衛星通信星座的技術特點，也將影響系統的通信質量，對地面終端設備也提出了不同的技術和性能要求。此外， 低軌衛星通信系統可以采用蜂窩通信、點波束、多址、頻率復用等技術，且通信具 有全球覆蓋、低延時等方面的優點，可以支持在線游戲、視頻通話等實時或近實時 數據傳輸，在與地面通信骨干網融合后可能將催生出新的應用場景。從技術角度來看，低軌衛星通信系統與高軌衛星通信系統之間最主要的區別在于衛 星軌道高度和單顆衛星通信能力，由此帶來的具體的技術上的主要差異

16、表現在以下 幾方面：（1） 傳輸時延：高軌通信衛星軌道高度為 35786 公里，每一跳（終端-衛星-終端）通 信 傳輸 時 延約為 270 毫秒 。 目前 主流 的 低軌 星座 的衛 星 大多 位 于 10001400 千米上空，其通信傳輸時延一跳約在 7 毫秒左右，考慮到其他方 面時延影響也可以做到 50 毫秒以內，與地面光纖網絡的時延相當。（2） 傳輸損耗：低軌星座寬帶衛星軌道高度約為靜止軌道衛星軌道高度的 1/30， 則低軌衛星信號自由空間損耗比靜止軌道衛星少 29.5dB，這是低軌衛星系 統實現終端小型化和高速數據傳輸的基石。（3） 星下點移動速度：地球靜止軌道衛星運動速度與地球自轉速

17、度相同，衛星24 時繞地球一周，相對地面靜止；低軌衛星運動速度約為 7.5 千米/秒，衛 星 85115 分鐘繞地球一周，相對地球表面高速運動，從而帶來多普勒頻移、 地面終端天線指向跟蹤、波束間切換等技術問題。（4） 波束覆蓋：高軌通信衛星軌道高度高、對地視場大，部署 3 顆衛星即可實現 對南北極點以外的全球覆蓋；低軌通信衛星軌道高度低、單星對地覆蓋較小，必須通過多星組網才能實現全球覆蓋，避免遮擋帶來的通信干擾問題，但也 會因頻率復用難度增大帶來對通信體制更高的要求。（5） 衛星容量：低軌衛星通信系統單星體積小、重量輕，通信能力弱，但整個系 統通信容量較高。如 OneWeb 星座系統單個衛星設

18、計質量僅 125kg，單星容量約為 10Gb/s，整個星座將具有 7Tb/s 的容量。Viasat-3 衛星系統由三顆 衛星組成，單顆衛星設計重量約為 6400kg，單星容量約為 1Tb/s，整個系統 具有 3Tb/s 的容量。（6） 系統可靠性：低軌衛星通信系統可靠性更高。第一，低軌星座衛星數量龐大， 且分布于多個軌道面，任意一顆或幾顆衛星損壞不會對系統造成大的影響；第二，低軌星座系統衛星造價較低，在軌一般都有多顆備份衛星，可以隨時 代替損壞的衛星；第三，低軌衛星成本低，研制周期短，衛星體積小、重量 輕，軌道高度低，容易進行應急補網發射。表 3：低軌系統和高軌系統技術特點的比較序號通信能力低

19、軌系統高軌系統對低軌通信系統的影響1傳輸時延一跳約 7ms一跳約 270ms1）支持實時性要求高的應用；2）運控更加靈活有效。2傳輸損耗損耗高軌低 29.5dB利于終端小型化和高速數據傳輸。3移動速度相對地面高速運動相對地面靜止1）需補償多普勒頻移；2）寬帶通信終端天線需 對星；3）終端需在衛星和波束間頻繁切換、將 影響通信質量。4波束覆蓋對地視場小對地視場大需多顆衛星組網運行5衛星容量單星容量小，整個系 統容量高單星容量大相對地面不斷運動，覆蓋區域業務容量基本均衡6系統可靠性高于高軌系統低于低軌系統單星造價低，系統魯棒性高。數據來源：中國知網,衛星通信系統建設成本包括衛星研制成本、火箭和發射

20、費用、地面站建設成本和用 戶終端價格等主要部分。低軌衛星通信系統與傳統高軌衛星通信系統各方面的成本 也有較大的差異：（1） 衛星制造成本：低軌通信衛星通常采用微小衛星平臺，技術難度和衛星規模 遠低于傳統高軌通信衛星，單星研制成本顯著降低。采用與汽車、飛機等高端工業產品類似的流水線、批量化的方式，是低軌衛星通信系統建設的必要 要求，也有利于單星制造成本的降低。OneWeb 系統單星研制成本大約在 60 萬美元左右，而高軌 ViaSat 系統的單星造價約為 3.6 億美元，整個系統造價約為 10.8 億美元，而美國軍用 AEHF-4 衛星單星造價更高達 18 億美元。（2） 火箭和發射費用：低軌衛

21、星系統衛星數量眾多，需多次發射才能將全部衛星 送入軌道，因此發射費用在系統建設中占有很大比重。Oneweb公司與阿里安 航天公司簽署了總價值超過10億美元的21次發射合同。ViaSat-2衛星發射和保險費1.7億美元，ViaSat-3衛星發射和保險費用與ViaSat-2衛星基本相同， 三顆衛星共需要5.1億美元。（3） 地面站建設成本：地面站由測控站、關口站和控制中心三種類型地球站構成。 Oneweb衛星測控站設在高緯度地區，天線口徑為2.4m或以上；在全球將部署 5575個衛星關口站，每個關口站配臵十多副口徑超過2.4m的天線；系統將在美國和英國設臵至少兩個獨立控制中心。Viasat-1系統

22、容量僅150Gb/s， 設臵了21個關口站，關口站配臵一副7.3米Ka頻段天線，可推算出容量為 3Tb/s的Viasat-3星系統關口站數量將達到數百個，且至少有3個測控站對應3顆不同衛星。 對于低軌衛星通信系統而言，空間段和地面站建設可以在現有的技術框架內找到成 本控制方案；考慮廣闊的應用前景，運營商也可以接受稍高的一次性資本開支。而 用戶終端的成本是決定衛星系統能否取得商業成功的關鍵，目前高軌通信衛星的固 定終端價格約為 3000 美元，便攜式終端價格約為 28000 美元。低軌衛星通信系統 地面終端的天線需對衛星信號進行跟蹤，并保證在衛星切換時信號不中斷，增加了 終端天線的技術難度，用戶

23、很難接受數萬甚至數十萬美元的終端產品，這對低成本 雙拋物面天線或相控陣天線技術提出了更高的要求。1.3. 低軌衛星通信系統的商業價值和戰略意義根據系統支持業務和應用領域的不同，低軌衛星通信系統可分為窄帶移動通信和寬 帶互聯網通信鏈兩個方向。窄帶移動通信系統主要工作在 L、S 低頻段，以中低速 率的通信為主，支持手持移動通信、物聯網服務等業務，典型系統有“銥星系統”（Iridium）、“全球星”系統（GlobalStar）等。寬帶互聯網通信系統又可稱為高 通量衛星通信系統，主要工作在 Ku、Ka 等高頻段，以中高速率的數據傳輸業務為 主，支持互聯網接入、網絡節點互聯等服務，典型系統包括目前 On

24、eWeb、SpaceX 等公司正在建設的低軌衛星通信星座。通過天基衛星通信網和地面公用通信網的融合，形成天空地一體化全球網絡覆蓋， 將在互聯網接入、物聯網等領域實現巨大的商業價值。地面 5G 網絡建設的戰略目 標是將“人與人”之間的連接，擴展至“人與人、人與物、物與物”的全空間連接，開啟萬物互聯的新時代。國際電聯和聯合國教科文組織下屬機構 2018 年 9 月報告中的數據表明，當時全球還有 53%的人口沒能接入互聯網，截止 2019 年 6 月仍有30 多億人在互聯網之外。Gartner 的研究數據稱 2015 年全球物聯網設備為 50 億臺，預計到 2020 年全球會有 240 億臺物聯網設

25、備聯網。圖 4：與地面 5G 網絡融合的低軌衛星通信星座架構示意圖數據來源：中國知網，全球互聯網發展的地區差異日益懸殊，互聯網寬帶基礎設施的普及繼續帶來改變。 ITU 在 2018 年底發布的報告中稱，全球使用互聯網的人口數量達到 39 億，超過全球人口數量的一半，截止 2019 年 6 月全球共有 57.3%的人口用上了互聯網。發達國 家使用互聯網的人口比例達到 80%，發展中國家之一比例約為 40%，經濟欠發達地 區這個比例僅不足 15%。中國互聯網協會發布的中國互聯網發展報告(2019)中 稱，至 2018 年底，我國網民規模達到 8.29 億，互聯網普及率達 59.6%。面對普及 程度

26、失衡帶來的社會不平等，全球尤其是欠發達地區的互聯網基礎設施繼續改善。 對于傳統地面通信網絡開發商來說，在偏遠地區普及互聯網的困難在于設備成本、 數據成本、服務成本等方面，低軌互聯網星座具有全球覆蓋的天然屬性，成為促進 全球互聯網均衡發展的最優選擇。表 4：全球各地區互聯網用戶數量地區人口數量人口占比互聯網用戶數量滲透率增長率 (2000-2019)互聯網用戶占 全球比例非洲1,320,038,71617.1%525,148,63139.8%11533%11.9%亞洲4,241,972,79055.0%2,200,658,14851.9%1825%49.8%歐洲829,173,00710.7%7

27、19,413,01486.8%585%16.3%拉丁美洲/加勒比658,345,8268.5%447,495,13068.0%2377%10.1%中東258,356,8673.3%173,576,79367.2%5184%3.9%北美366,496,8024.7%327,568,62889.4%203%7.4%大洋洲/澳大利亞41,839,2010.5%28,634,27868.4%276%0.6%總計7,716,223,209100.0%4,422,494,62257.3%1125%100.0%數據來源：ITU， 人口數量和互聯網用戶數量截止至 2019 年 6 月物聯網廣泛的滲透在生活、生

28、產的各個環節，天基通信網絡將彌補地面物聯網的短 板。根據 GSMA 統計數據，全球物聯網設備數量保持高速增長，2018 年全球物聯網設備連接數量高達 91 億個，同比增加 17.60%，預計 2020 年設備數量將達到 126 億 個。物聯網技術肩負著建設數字中國的使命，中央經濟工作會議上也明確提出加強物聯網等新型基礎設施建設。根據中國通信工業協會的統計數據，2013-2018 年間 中國物聯網行業市場規模由約 4900 億元增加至 13300 億元，復合增速高達 22%。大 范圍、跨地域、惡劣環境等數據采集是地面物聯網目前的主要短板，天基窄帶衛星 通信系統可以很好的彌補地面網絡的不足，使物聯

29、網技術在促進經濟發展、推動工 業企業升級轉型等方面發揮更大作用。圖 5：全球物聯網設備連接數量圖 6：中國物聯網行業市場規模數據來源：GSMA，數據來源：中國通信工業協會，在近地軌道大量的建設巨型通信衛星星座，除了在商業領域實現巨大的價值外，還蘊含了巨大的軍事應用價值。國外全面啟動低軌星座的大規模組網，也將為我國的 安全環境帶來潛在的壓力和挑戰：1）低軌衛星通信系統潛在軍事價值巨大，在未來多兵種聯合的信息化戰爭中，將大幅提高作戰指令、戰場情報等重要信息的傳遞 效率和可靠性；2）中國的法律不能約束 SpaceX、OneWeb 這樣的低軌衛星通信網絡 運營商，全球的網絡覆蓋和小型化的用戶終端，將為

30、衛星通信服務的有效監管帶來 挑戰，為國內的信息安全帶來威脅。3）近地空間的軌道、頻率將成為未來空間基 礎設施建設的戰略資源，在近地軌道空間開展多個巨型星座組網，將使本已緊張的 軌位資源變得更加稀缺，成為制約未來空間系統建設的主要制約因素之一。2. 衛星通信市場發展現狀與趨勢目前全球共有 627 顆通信衛星在軌運行，其中美國衛星數量最多，中國在軌通信衛 星數量全球第 5。據美國憂思科學家聯盟（UCS）全球在軌衛星數據庫數據顯示，全 球共有 769 顆遙感衛星在軌運行，包括各類軍用通信衛星以及政府部門和企業所有的民用通信衛星。在軌運行的 627 顆遙感衛星由全球 36 個國家和地區所有，美國、俄羅

31、斯、法國、英國、中國、日本 6 個國家通信衛星數量超過 20 顆，其中美國是全球擁有通信衛星數量最多的國家，目前共有 274 顆遙感衛星在軌運行，中國共有35 顆衛星在軌運行。圖 7：全球主要國家在軌通信衛星數量數據來源：UCS， 注：數據截止 2019 年 3 月 31 日高通量、小型化、星座化是未來衛星通信發展的主要趨勢，GEO 衛星采購數量正逐漸減少。高通量、小型化、星座化是未來通信衛星發展的主要趨勢，全球衛星通信運營商采購的 GEO 通信衛星的數量正逐漸減少。在 2008-2018 年間，GEO 衛星采購 量的最高峰為 2009 年的 30 顆，最后采購數量逐漸減少，2018 年運營商

32、采購的數量 僅為 7 顆。伴隨著第二代“銥星系統”的組網建設，以及 OneWeb、O3b、SpaceX 等 公司的低軌通信星座開始試驗或發射組網，LEO 通信衛星的發射量則顯著上升。未 來低軌衛星通信星座的大規模組網，上游通信衛星制造市場衛星數量上的差異將會 表現的更加明顯。表 5：2008-2018 年間通信衛星采購與發射數量年份20082009201020112012201320142015201620172018GEO 采購數233030201824271615107GEO 發射數2828252632232732263324LEO 發射數981115618161714856其他軌道發射0

33、1113490007數據來源：深夜空間局，近年來全球衛星產業市場規模緩慢增長，下游地面設備制造業和衛星服務業是最大 的細分市場，衛星制造和發射服務市場增長最快。美國衛星產業協會（SIA）發布的數據表明，2018 年間全球衛星產業市場規模為 2774 億美元，較上年同期增加 3.28%。從近 5 年的數據看，若不考慮統計口徑的變化，全球衛星產業的市場規模 保持在 3%左右緩慢增長的趨勢。從市場的構成情況看，衛星服務業和地面設備是衛 星產業中最大的兩塊細分市場，二者規模占比均在 45%左右，2018 年的市場規模均 超過 1250 億美元。衛星制造和衛星發射服務是其中發展速度最快的細分市場，增 速

34、分別達到 25.81%和 34.78%。圖 8：全球衛星產業市場規模的變化圖 9：2018 年衛星服務業市場結構數據來源：SIA， 注：2016 年起導航芯片被納入衛星地面設備統計范圍數據來源：SIA，2018 年與衛星通信相關的服務收入超過 1200 億美元，地面衛星網絡設備收入約為138 億美元。衛星電視直播、無線電廣播、衛星寬帶等衛星通信業務是衛星服務業 收入的最主要來源，占到全年收入的 98%以上。網絡設備在地面設備中的占比僅為 11%左右，但自 2015 年以來進入了加速增長的階段，其中 2018 年收入較上一年增長 16.90%，收入的增速也比上年同期高出了 2.3 個百分點。地面

35、網絡設備以及衛星 制造、發射服務市場規模的變化表明，全球通信衛星行業正在進行大規模的基礎設 施建設，并且空間段的建設要略領先于地面段。圖 10：全球衛星服務產業市場規模圖 11：全球地面衛星網絡設備市場規模數據來源：SIA，數據來源：SIA，3. 軌衛星通信產業發展環境政策的松綁促進了國內航天產業的商業化發展，為衛星通信行業的發展注入了新的 力量。2016 年 12 月，中國國務院新聞辦發布的2016 中國的航天白皮書中，進一步提出“鼓勵引導民間資本和社會力量有序參與航天科研生產、空間基礎設施建 設、空間信息產品服務、衛星運營等航天活動，大力發展商業航天”。目前在火箭 和衛星配套及總體制造，測

36、控、導航和遙感應用等環節涌現出了大量的民營企業， 截至 2018 年年底，國內已注冊的商業航天領域公司有 141 家，其中民營航天企業123 家，成為參與航天活動的新勢力。表 6：低軌系統和高軌系統技術特點的比較發布時間發布部門文件名稱相關內容2015.05國務院中國制造 2025加快推進國家民用空間基礎設施建設，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，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。2015.1國家發改委、財政 部、國防科工局關于國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015-2025）的通知探索國家民用空間基礎設施市場化、商業化發展新機制，支持 和

37、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。2016.12國家航天局2016 中國航天提出發展原則：合理配臵各類資源，鼓勵和引導社會力量有序參與航天發展，科學統籌部署各項航天活動，推動空間科學發 展。2016.12工業和信息化部衛星通信行業發展規劃（2016-2020 年建成較為完善的商業衛星通信服務體系，強調利用衛星通信提升國家應急通信能力。2018.4國家發改委關于降低部分無線電 頻率占用費標準等有關 問題的通知減少了衛星運營商的頻率占用費繳費規模，免除了部分高通量 衛星終端用戶的占用費，并對列入國家重大專項，開展空間科 學研究的衛星系統的頻率占用費實行 50%的減繳政策。數據來源

38、：艾瑞咨詢，小衛星研制與發射、網絡融合、終端天線等方面技術的進步，使實現低軌衛星通信 系統建設和商業化應用的成為了可能。通過引入 3D 打印、模塊化設計、COTS 元件、 智能裝配等先進技術，降低了衛星的研制成本，并可以通過流水線組裝的方式批量生產小衛星，一箭多星、火箭回收等技術的應用大幅降低了衛星發射的成本。在天 基互聯網和地面 5G 網融合方面，ITU、3GPP、SaT5G、CBA 等標準化組織牽頭研究天 地網絡融合問題，為低軌衛星通信系統的商業應用奠定了基礎。此外電調平板天線 等天線技術逐步成熟，也將大幅降低地面用戶終端的成本。4. 國內中外低軌衛星通信系統發展現狀以美國、加拿大為代表的

39、西方科技強國意識到近地軌道和頻譜資源的戰略價值，以 及低軌衛星通信系統的巨大商業價值，近年來積極支持私營商業航天企業在近地軌道開展商業活動：2018 年美國副總統邁克彭斯先后表示，“美國 2019 財年預算將支 持私營航天企業增加在近地軌道上的活動，美國政府將作為私營企業的合作伙伴或 消費者，而非競爭者”，“美國政府將改革過時和瑣碎的法規，以鼓勵開創性的太空 公司在近地軌道上開展業務”。加拿大政府在 2018 年財政預算中為戰略創新基金提 供 1 億美元，以支持近地軌道（LEO）衛星項目。加拿大衛星運營商 Telesat 還將 獲得安大略省 2000 萬美元的投資，力爭成為首批面世的 LEO

40、互聯網服務提供商。中低軌通信星座的巨大商業價值也吸引了科技企業和資本市場的關注。例如 OneWeb 投資者包括軟銀、高通、國際通信衛星公司、維珍銀河、休斯網絡、空客、可口可 樂等巨頭，軟銀在 2016 年 12 月投資 10 億美元后，2017 年 2 月向全球第一大衛星 運營公司 Intelsat 注資 17 億美元，并推動了 Intelsat 與 OneWeb 的合并。2018 中國商業航天產業投融資報告顯示：2018 年中國至少有 70 余家投資機構對商業 航天領域的 30 多個創業公司和項目進行了不同輪次的投資，其中順為資本、經緯 中國、明勢資本、元航資本、創想天使等投資機構在該領域的

41、投資上表現活躍；創 業公司方面，藍箭航天、零壹空間、九天微星等公司表現突出，均在一年中獲得多 輪過億投資。圖 12：2018 年國內商業航天企業融資情況數據來源：未來宇航，近年來，以 O3b、OneWeb、SpaceX 公司為代表的中低軌寬帶通信星座系統迅猛發展， 在全球范圍內掀起了非靜止軌道星座系統發展熱潮。2018 年美國北方天空研究所(NSR)對全球寬帶通信星座進行了首次盤點，中國電子科技集團公司第五十四研究 所劉全對 NSR 的研究結果進行了補充和更新，繪制了全球主要的中低軌寬帶通信星 座的空間分布示意圖。截止 2020 年 1 月 17 日，全球中軌、低軌衛星通信星座數量共計達到 3

42、7 個，共涉及至少 12 個國家 30 家企業，計劃發射衛星總數已超過 34235 顆。圖 13： 全球主要非靜止軌道寬帶通信星座軌道分布示意圖（截止 2020 年 1 月 17 日）數據來源：中國知網，4.1. 國外中低軌衛星通信系統發展國外低軌衛星通信系統的發展大致經歷了兩個主要階段：第一階段以窄帶移動通信系統為主要發展方向，提供語音通話、數據轉發等低速率服務，第一代低軌衛星通 信系統隨著“銥星系統”在商業化的失敗，從 20 世紀 90 年代起進入了 20 年左右的發展低谷。進入 21 世紀以來，在物聯網、移動互聯網的推廣再次推動低軌通信 星座的發展，銥星、ORBCOMM 系統和全球星三大

43、系統完成了升級換代，OneWeb、 SpaceX、O3b 等以 Ku、Ka 甚至更高頻段的新興互聯網星座進入爆發式增長，僅在 2014 年 12 月至 2015 年 4 月殲，ITU 收到的低軌互聯網星座的網絡身邊材料超過了10 份，涉及衛星數量高達上萬顆。圖 14：國外低軌衛星通信星座發展過程數據來源：中國知網，4.1.1. 第一代低軌衛星通信系統 早期衛星質量大、研制周期長、制造成本高，短時間內難以完成大規模低軌星座的部署。20 世紀 80 年代的小衛星技術熱潮對星座的發展起了巨大的推動作用，20 世 紀 90 年代初期，低軌通信星座開始盛行，最多時有十幾個衛星通信星座計劃，典型的系統包括

44、“銥星系統”、ORBCOMM 和“全球星”系統其中第一代“銥星系統”因 商業化運營失敗而破產，ORBCOMM 是低成本的數據通信和定位系統，“全球星”主要 是滿足國防、邊遠、沙漠地區通信的需要，填補了地面通信網的空白。lORBCOMM 系統：ORBCOMM 系統是一個在全球范圍內提供雙向、窄帶的數據傳送、 數據通信以及定位業務的衛星通信系統。ORBCOMM 系統星座由 47 顆（包括 6 顆 備用衛星）分布在 7 個命名為 A、B、C、D、E、F、G 軌道面上的衛星組成，其 中 AD 軌道傾角為 45，高度 800km；E 為赤道軌道，高度 975km；F、G 軌道 傾角分別為 70及 108

45、，高度 820km。ORBCOMM 系統的每顆衛星不足 50kg， 從 1995 年開始發射試驗衛星，1998 年底開始提供全球服務。目前在軌服務的 衛星共有 29 顆，A、B 平面各有 8 顆衛星，C、D 軌道各有 6 顆衛星，G 軌道 1 顆衛星。目前該系統已經在交通運輸、油氣田、水利、環保、漁船以及消防報 警等方面發揮重要作用。圖 15： ORBCOMM 座系統瞬時地面覆蓋示意圖數據來源：中國知網，l “銥星”系統：系統是美國摩托羅拉公司于 1987 年提出的一種利用低軌道星 座實現全球個人衛星移動通信的系統，它與現有的通信網相結合，可以實現全 球數字化個人通信?！般炐窍到y”區別于其他衛星移動通信系統的特點之一是 衛星具