2017年《卫星产业状况报告》

2017-09-04毛凌野

卫星应用 2017年8期

2017年《卫星产业状况报告》

2016年7月，美国卫星产业协会（SIA）公布了第20版《卫星产业状况年度报告》。该报告由美国布莱斯空间技术公司（Bryce Space and Technology）完成。报告中有关2016年的产业数据是将调查所得的公开信息经过独立分析得出。除非另有说明，所有的数据是针对全球卫星产业的研究结果。前一年的年收入没有考虑通货膨胀因素。

一、卫星产业领域划分

SIA将卫星产业划分为卫星服务业、卫星制造业、发射服务业和地面设备制造业四大领域。

■ 卫星服务业

卫星服务业包括大众通信消费服务、卫星固定通信服务、卫星移动通信服务和对地观测服务。其中，大众通信消费服务包括卫星电视、卫星广播、卫星宽带业务；卫星固定通信服务包括转发器租赁协议、网络管理服务（包括机载服务）。

■ 卫星制造业

卫星制造业包括卫星制造以及部组件和分系统制造。

■ 发射服务业

发射服务业包括发射服务和运载火箭服务。

■ 地面设备制造业

地面设备制造业包括网络设备和大众消费设备。其中，网络设备主要包括信关站、网络运营中心（NOCs）、卫星新闻采集（SNG）、甚小孔径终端（VSAT）；大众消费设备主要包括卫星电视天线、卫星无线电设备、卫星宽带天线、卫星电话和移动卫星终端、卫星导航单机硬件等。

二、全球卫星产业概况

2016年航天产业收入和卫星产业收入的概况如图1所示。

■ 2016年全球航天产业的总收入为3391亿美元。卫星产业的总收入约为2605亿美元，占全球航天产业收入的77%。

■ 非卫星产业2016年总收入为776亿美元。

2007—2016年全球卫星产业收入见图2。

■ 2016年全球卫星产业总收入为2605亿美元，同比增长2%，略低于全球3.1%的GDP增长率，略高于美国1.6%的GDP增长率。

■ 全球卫星产业产值从2007年的1220亿美元到2016年的2610亿美元，10年间增长约2倍。

■ 2012—2016年，美国在全球卫星产业收入的状态见图3。美国占全球卫星产业收入的年均市场份额为44%。在2016年，美国卫星产业收入为1103亿美元。

图4给出了截至2016年底的全球所有在轨运行卫星按功能占比情况。

目前在轨卫星共1459颗。从数量上看，通信卫星占比50%，而其中商业通信卫星占比35%，政府通信卫星占比14%，公益通信卫星占比1%；对地观测卫星占比19%；技术实验卫星占比12%；军事侦察卫星占比6%；导航卫星占比7%；科学卫星占比5%；气象卫星占比2%；空间观测卫星占比1%。

■ 与2012年在轨卫星数量（994颗）相比，5年期间卫星数量增长了47%；5年间发射卫星的数量增长了53%（平均每年144颗），低地球轨道（LEO）的小卫星和微小卫星促卫星数量增长；较大卫星（大部分是通信卫星）的平均运行寿命变长，超过15年；2002年前发射的在轨卫星数量为247颗；地球静止轨道（GEO）的卫星数量为520颗，以通信卫星为主。

■ 全球59个国家或地区都至少拥有一颗卫星，美国拥有594颗卫星。

卫星产业四大细分领域收入组成见图5。

三、卫星服务业

2016年卫星服务业总收入为1277亿美元，同比增长0.2%。其中，大众通信消费业务收入为1047亿美元，仍然是整个卫星产业的主要驱动力；卫星固定通信业务收入为174亿美元；卫星移动通信业务收入为36亿美元；对地观测业务收入为20亿美元。

具体收入如表1所示。2016年美国在卫星服务业收入的份额为40%。

1．大众通信消费业务

大众通信消费业务收入为1047亿美元，是卫星服务业中占比最大的领域。

1）卫星电视直播业务收入为977亿美元，与上一年基本持平，占卫星服务业收入的77%和大众消费收入的93%；随着新兴市场的增长，全球有2.2亿卫星电视用户（至少一半为免费使用卫星电视的家庭）；全球卫星电视收入的41%来自美国；美国收入增长主要来自付费业务；超高清（UHD）电视内容使得频道增加，但仍相对有限；数据压缩技术的不断改进，更多消费者选择基于IP的视频服务都有可能放缓对卫星容量需求的增长。

表1 2012—2016年全球卫星服务业收入情况亿美元

2）卫星音频广播收入为50亿美元，同比增长10%；卫星音频广播用户在2016年增长了6%，达到3130万；主要的客户群在美国。

3）卫星宽带收入为20亿美元，同比增长3%；用户数增长到约190万，增长约3%；美国新发射卫星的能力将更快增长；大多数用户在美国，非美国用户基数较低，但增长速度较快。

2．卫星移动通信业务

卫星移动通信业务（MSS）收入为36亿美元，同比增长5%。Ku和Ka频段卫星固定通信业务（FSS）容量的收入主要来自于MSS运营商提供的海上、空中和其他移动服务。

3．卫星固定通信业务

FSS收入为174亿美元，同比下降3%；转发器租赁业务收入下降10%，2015年增长1%；管理服务收入增长12%（2015年增长15%），主要由高通量卫星（HTS）容量供应能力和机载服务需求共同推动；网络管理服务主要由为消费者提供卫星宽带服务的同一卫星运营商负责，并根据其HTS容量分为机载服务和其他管理服务两种服务类型。

4．对地观测业务

对地观测业务收入为20亿美元，同比增长11%；持续增长来自新成立的卫星遥感公司，通过新部署的和已经具有的卫星获取新增收入；新进入者持续筹集资金、研发卫星和部署轨道资产。

在对算法参数进行训练之前,首先需要对学习样本数据进行预处理。考虑到训练样本和测试样本间可能存在差异,算法采用不同的归一化处理策略。假设所有训练样本为X={X1,X2,…,XM},其中Xi表示一组负荷数据。对于输入样本,算法采用4个步骤进行归一化:计算均值、计算方差、白化[15]和归一化。白化的原因是因为自然数据相邻元素之间有较大的相关性,因此通过白化可以降低数据的冗余性,类似于PCA降维。对于测试样本,需要将其按照训练样本的均值和方差白化,然后按照训练样本的最大、最小值均匀归一化到0到1之间。假设单个测试样本为T,则归一化规则为:

四、卫星制造业

2012—2016年全球卫星制造业收入见图6，2016年总收入为139亿美元，同比下降13%。全球卫星制造业收入中，美国占比为64%，相比2015年59%有所上升。

■ 2016年共发射126颗卫星，与2015年的208颗相比有明显下降，主要是由于微小卫星发射的延迟。共发射46颗立方星，占比37%，大多数立方星是商业对地观测卫星。

■ 通信卫星收入占比22%，2015年该比例为42%；军事侦察卫星收入占比44%，2015年该比例为36%；立方星收入占比不到1%。

■ 由于发射卫星数量减少，卫星制造业的收入相比2015年减少了21亿美元。其中，欧洲制造的商业卫星仅1颗发射，2015年为9颗，收入减少10亿美元；美国政府卫星花费降低，收入减少6.5亿美元；其他国家和地区发射少于14颗卫星，收入减少14亿美元，俄罗斯发射6颗，日本和韩国未发射昂贵的侦察卫星，中国发射卫星总价值降低。发射微小卫星的数量为65颗，2015年为140颗，预计收入减少2亿美元。美国商业卫星和欧洲政府卫星数量增加带来的收入，部分抵消了减少的收入。

■ 2016年公布了17颗商用GEO卫星订单，美国制造商获得其中10颗卫星的订单，占比为59%（2015年为65%）。

五、发射服务业

2016年发射服务业收入为55亿美元（见图7），总产值略高于近5年的平均值，美国的产值有4亿美元增量，美国以外地区减少3亿美元。美国发射服务业收入占比从2015年的34%上升到2016年的40%。

■ 美国供应商进行了18次商业发射，其中SpaceX将几次预定发射延迟至2017年。2016年欧洲和中国供应商表现强劲，阿里安公司在2016年发射11次，与2015年相同；中国在2016年发射20次，2015年为19次（编者注：不完全是商业发射）。俄罗斯供应商则表现不佳，仅国际发射服务公司（ILS）进行了2次商业发射。

■ 全球范围内的政府客户仍是发射收入的主要来源，2016年占比70%，与2015年占比69%基本相同。按国家计算，美国商业发射收入占比最大（40%），全球发射收入的32%来自美国政府发射卫星的收入。

■ 商业卫星发射订单：2016年有14颗卫星发射订单，比2015年33颗有所减少；4个卫星的发射订单（占比29%）由美国企业获得，与2015年15个订单（占比45%）相比有明显减少；美国的市场份额从2015年的45%下降到29%；尽管不如前几年强劲，2016年仍然是阿里安公司典型年，因为国际移动卫星公司（Inmarsat）和美国卫讯公司（ViaSat）都将其卫星订单从SpaceX转移到了阿里安公司。