【研報】低軌衛星通信行業深度報告：從高軌到低軌~新起點上的衛星通信產業-20200209[33頁].pdf

1、 Table_MainInfo 證券研究報告 / 行業深度報告 低軌衛星通信行業深度報告低軌衛星通信行業深度報告： 從從高軌高軌到到低軌低軌新起點上的新起點上的衛星通信衛星通信產業產業 報告摘要：報告摘要： 低軌低軌衛星通信是繼衛星導航衛星通信是繼衛星導航之后，世界強之后，世界強國在天基信息系統領域的國在天基信息系統領域的 下一個爭奪焦點下一個爭奪焦點。相比傳統的靜止地球軌道衛星通信系統，低軌系 統在技術和成本上優勢顯著，將在網絡接入、物聯網等應用領域創 造出極大的商業價值。此外，低軌衛星通信系統軍事價值巨大，也 將帶來法律監管上的難題，為國防和信息安全帶來潛在的挑戰。另 外，大量近地巨型星座

2、的組網將加劇軌道和頻率這一稀缺資源的緊 張程度，使其成為未來天基系統發展的制約因素。目前國外資本和 科技巨頭積極搶占低軌衛星通信發展主動權，我國也提出多個低軌 系統的建設計劃，部分計劃已取得初步的試驗成功，預計未來國內 低軌衛星通信將進入發展快車道。 衛星行業的市場數據表明， 全球衛星行業自衛星行業的市場數據表明， 全球衛星行業自 20182018 年開了大規?；A年開了大規?；A 設施建設，且空間段的建設要略領先于地面段。設施建設，且空間段的建設要略領先于地面段。低軌衛星通信產業 鏈較長，覆蓋衛星制造、發射服務、衛星運營及衛星應用與服務等 環節，國有軍工企業在研制、發射、運營等領域起主導作用

3、，終端 設備制造環節基本由民營企業主導。SIA 衛星行業收入數據表明， 2018 年全球的衛星研制與發射服務收入增速分別達到 25.81%和 34.78%，地面網絡設備收入呈現加速增長的趨勢，2018 年增速達到 16.90%。 低軌衛星通信系統建設將帶動產業鏈上游制造環節的投資，系統成低軌衛星通信系統建設將帶動產業鏈上游制造環節的投資，系統成 熟后有望打開新的應用市場。熟后有望打開新的應用市場。目前國內主要星座建設計劃包括 MEO 軌道衛星 8 顆，LEO 軌道衛星 4842 顆，上述計劃若均能完成建設， 其空間段建設將帶動約 1561 億元市場， 地面段建設將帶動約 839 億 元網絡設備

4、市場。低軌通信系統與地面通信網融合后，寬帶衛星通 信系統將提供全球覆蓋的網絡服務，窄帶衛星系統將提供物聯網接 入，將在軍事通信、偏遠地區網絡接入、航空機載通信、衛星物聯 網等領域打開新的市場空間。 國外低軌衛星通信系統的大規模建設，有望加快國內相應計劃的實國外低軌衛星通信系統的大規模建設，有望加快國內相應計劃的實 施，首先帶動空間段和地面段的基礎設施建設投資施，首先帶動空間段和地面段的基礎設施建設投資。建議在產業鏈 不同環節重點關注：衛星/火箭研制與運營，中國衛星、上海滬工、 中國衛通；衛星/火箭關鍵分系統，航天電子、康拓紅外；地面網絡 設備，中國衛星、華力創通；電子元器件：鴻遠電子、振華科技

5、、 火炬電子、宏達電子；金屬、非金屬等原材料：寶鈦股份、菲利華。 風險提示：風險提示：低軌衛星通信發展不及預期；投資規模不及預期。 重點公司主要財務數據重點公司主要財務數據 重點公司重點公司 現價現價 EPS PE 評級評級 2019E 2020E 2021E 2019E 2020E 2021E 航天電子 6.13 0.19 0.21 0.25 32 29 25 買入 鴻遠電子 52.97 1.91 2.58 3.37 28 21 16 買入 優于大勢優于大勢 上次評級： 優于大勢 Table_PicQuote 歷史收益率曲線 0% 8% 16% 24% 32% 2019/2 2019/3 2

6、019/4 2019/5 2019/6 2019/7 2019/8 2019/9 2019/10 2019/11 2019/12 2020/1 國防軍工滬深300 漲跌幅（%） 1M 3M 12M 絕對收益 -5.70% 2.09% 21.44% 相對收益 0.55% 4.40% 1.35% 行業數據 成分股數量（只） 69 總市值（億） 9174 流通市值（億） 6847 市盈率（倍） 71.14 市凈率（倍） 2.01 成分股總營收（億） 3559 成分股總凈利潤（億） 96 成分股資產負債率（%） 51.03 Table_Report 相關報告 國防軍工行業周報：元器件、新材料和信 息化

7、景氣度持續驗證，建議超配軍工 2020-01-19 國防軍工行業周報： 年報預告將陸續披露， 關注業績確定性高的投資標的 2020-01-13 國防軍工行業周報：美伊局勢持續發酵， 關注板塊短期催化 2020-01-05 國防軍工行業周報：明年將密集實施重大 航天任務，行業景氣度有望持續提升 2019-12-29 證券分析師：陳鼎如證券分析師：陳鼎如 執業證書編號：S0550518080002 18513586975 研究助理：劉中玉研究助理：劉中玉 執業證書編號：S0550118120003 18801026093 國防軍工國防軍工 發布時間：發布時間：2020-02-09 2 / 33 行

8、業深度報告行業深度報告 目目 錄錄 1. 衛星通信系統簡介衛星通信系統簡介 . 5 1.1. 衛星通信系統的基本概念. 5 1.2. 低軌衛星通信系統的特點與優勢. 8 1.3. 低軌衛星通信系統的商業價值和戰略意義. 10 2. 衛星通信市場發展衛星通信市場發展現狀與趨勢現狀與趨勢. 12 3. 軌衛星通信產業發展環境軌衛星通信產業發展環境 . 14 4. 國內中外低軌衛星通信系統發展現狀國內中外低軌衛星通信系統發展現狀 . 15 4.1. 國外中低軌衛星通信系統發展. 16 4.1.1. 第一代低軌衛星通信系統 . 17 4.1.2. 國外典型中低軌寬帶星座建設計劃 . 19 4.2. 國

9、內主要中低軌衛星通信系統. 22 4.2.1. 航天科技集團“鴻雁”星座 . 23 4.2.2. 航天科工集團“虹云”工程 . 24 4.2.3. 中國電科集團天地一體化信息網絡 . 24 4.2.4. 銀河航天“銀河 Galaxy”5G 星座 . 25 4.2.5. 國電高科天啟物聯網星座 . 25 5. 低軌衛星通信產業鏈及重點低軌衛星通信產業鏈及重點上市公司上市公司 . 26 5.1. 低軌衛星通信產業鏈. 26 5.2. 低軌衛星通信產業鏈重點上市公司. 27 5.3. 建議關注的相關上市公司. 29 6. 低軌衛星通信系統催生的市場低軌衛星通信系統催生的市場. 29 6.1. 空間段

10、和地面段建設. 29 6.2. 典型的應用與服務市場. 30 6.2.1. 軍事通信. 30 6.2.2. 網絡接入. 30 6.2.3. 航空機載通信. 30 3 / 33 行業深度報告行業深度報告 6.2.4. 衛星物聯網服務 . 31 7. 風險提示風險提示 . 31 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1：常見衛星通信系統軌道分布：常見衛星通信系統軌道分布 . 6 圖圖 2：衛星通信系統的系統組成：衛星通信系統的系統組成 . 7 圖圖 3：ITU 頻率分區和業余無線電頻率分區頻率分區和業余無線電頻率分區 . 7 圖圖 4：與地面：與地面 5G網絡融合的低軌衛星通信星座架構示意圖網絡融合的低軌衛星通

11、信星座架構示意圖 . 11 圖圖 5：全球物聯網設備連接數量：全球物聯網設備連接數量 . 12 圖圖 6：中國物聯網行業市場規模：中國物聯網行業市場規模 . 12 圖圖 7：全球主要國家在軌通信衛星數量：全球主要國家在軌通信衛星數量 . 13 圖圖 8：全球衛星產業市場規模的變化：全球衛星產業市場規模的變化 . 14 圖圖 9：2018 年衛星服務業市場結構年衛星服務業市場結構 . 14 圖圖 10：全球衛星服務產業市場規模：全球衛星服務產業市場規模 . 14 圖圖 11：全球地面衛星網絡設備市場規模：全球地面衛星網絡設備市場規模 . 14 圖圖 12：2018 年國內商業航天企業融資情況年國

12、內商業航天企業融資情況 . 16 圖圖 13：全球主要非靜止軌道寬帶通信星座軌道分布（截止：全球主要非靜止軌道寬帶通信星座軌道分布（截止 2020 年年 1 月月 17 日）日） . 16 圖圖 14：國外低軌衛星通信星座發展過程：國外低軌衛星通信星座發展過程 . 17 圖圖 15：ORBCOMM 座系統瞬時地面覆蓋示意圖座系統瞬時地面覆蓋示意圖 . 18 圖圖 16：銥星系統地面覆蓋范圍：銥星系統地面覆蓋范圍 . 18 圖圖 17：全球星星座系統瞬時地面覆蓋示意圖（：全球星星座系統瞬時地面覆蓋示意圖（48 顆星）顆星）. 19 圖圖 18：Starlink 星座構型星座構型 . 21 圖圖

13、19：Starlink 首批首批 60 顆組網星顆組網星 . 21 圖圖 20：OneWeb系統地面站部署規劃系統地面站部署規劃 . 21 圖圖 21：OneWeb衛星設計生產流程衛星設計生產流程 . 21 圖圖 22：O3b星座構型星座構型 . 22 圖圖 23：O3b系統地面覆蓋范圍系統地面覆蓋范圍 . 22 圖圖 24：鴻雁星座建設構想：鴻雁星座建設構想 . 24 圖圖 25：鴻雁星座首發星：鴻雁星座首發星. 24 圖圖 26：虹云工程三步走計劃：虹云工程三步走計劃. 24 圖圖 27：虹云工程衛星模型：虹云工程衛星模型 . 24 圖圖 28： “天象”： “天象”1 星、星、2 星通過

14、海上平臺發射星通過海上平臺發射 . 25 4 / 33 行業深度報告行業深度報告 圖圖 29： “天象”： “天象”1 星、星、2 星發射成功星發射成功 . 25 圖圖 30：低軌衛星通信產業鏈：低軌衛星通信產業鏈. 26 表表 1：雷達無線電頻段標稱：雷達無線電頻段標稱 . 8 表表 2：空間無線電頻段標稱：空間無線電頻段標稱 . 8 表表 3：低軌系統和高軌系統技術特點的比較：低軌系統和高軌系統技術特點的比較 . 9 表表 4：全球各地區互聯網用戶數量：全球各地區互聯網用戶數量 . 11 表表 5：2008-2018 年間通信衛星采購與發射數量年間通信衛星采購與發射數量 . 13 表表 6

15、：低軌系統和高軌系統技術特點的比較：低軌系統和高軌系統技術特點的比較 . 15 表表 7：國外典型中低軌道寬帶通信星座：國外典型中低軌道寬帶通信星座 . 19 表表 8：國內主要非靜止軌道寬帶通信星座：國內主要非靜止軌道寬帶通信星座 . 22 表表 9：低軌衛星通信產業鏈主要參與者：低軌衛星通信產業鏈主要參與者 . 26 表表 10：空間段建設環節主要：空間段建設環節主要 A 股上市公司股上市公司 . 27 表表 11：地面段和用戶段主要：地面段和用戶段主要 A 股上市公司股上市公司 . 28 表表 12：空間段建設帶動的市場空間測算：空間段建設帶動的市場空間測算 . 30 5 / 33 行業

16、深度報告行業深度報告 1. 衛星通信衛星通信系統簡介系統簡介 1.1. 衛星通信系統的基本衛星通信系統的基本概念概念 衛星通信衛星通信系統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 多個多個地球站之間或地球站與航天器之間通信的一種通信地球站之間或地球站與航天器之間通信的一種通信系統。系統。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

17、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，運動的衛星運動所在的平面稱為軌道面，運動的 軌跡稱為軌道軌跡稱為軌道。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度進行分類，具體 可分為靜止軌道（GEO，Geostationary Earth Oribt） 、中軌（MEO，Medium Earth O

18、rbit）和低軌（LEO，Low Earth Orbit）三種： （1） 靜止軌道靜止軌道衛星通信系統：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：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 期通常在 2 個小時左右。 （3） 中軌衛星通信系統：中軌衛星通信系統：衛星距地面高

19、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。 6 / 33 行業深度報告行業深度報告 圖圖 1 1：常見衛星通信系統軌道分布常見衛星通信系統軌道分布 Molnya橢圓軌道Molnya橢圓軌道 Pe

20、ntriad，俄羅斯電視廣播Pentriad，俄羅斯電視廣播 （在遠地點使用）（在遠地點使用） GPS，全球定位系統，全球定位系統 GLONASS， 全球導航衛星系統全球導航衛星系統 Teledesic Skybridge Globalstar Iridium Orbcomm Borealis of Ellipso ICO, Spaceway NGSO 低地球軌道低地球軌道LEO 中地球軌道中地球軌道MEO 靜止軌道靜止軌道GEO Spaceway，Astrolink，Inmarsat，Intelsat 外范艾倫帶外范艾倫帶 內范艾倫帶內范艾倫帶 Concordian of Ellipso 0

21、10,000 Km 比例尺比例尺 數據來源：電子科技大學，東北證券 衛星通信系統由空間段衛星通信系統由空間段、地面段地面段和用戶段三和用戶段三部分構成部分構成： （1 1） 空間段空間段：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 2） 地面段：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

22、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 題監測與檢測等。 （3 3） 用戶段：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。 7 / 33 行業深度報告行業深度報告 圖圖 2 2：衛星通信系統的系統組成：衛星通信系統的系統組成 數據來

23、源：中國知網, 東北證券 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。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

24、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。 圖圖 3 3：ITUITU 頻率分區和業余無線電頻率分區頻率分區和業余無線電頻率分區 數據來源：Wootrip，東北證券 8 / 33 行業深度報告行業深度報告 根據不同業務類型對無線電頻段也有大致的劃分：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。 表表 1 1：雷達無線電頻：雷達無線電頻段標稱段標稱 表表 2