卫星互联网产业发展前景与展望

■ 文/武音璇

卫星互联网作为国家新型基础设施建设的重要组成部分，在国家政策法规、技术升级、产业资本的多重驱动下，产业发展迅速。卫星互联网市场潜力巨大、应用前景广阔，有望成为拉动经济增长的新引擎。

近年来，以高频段、多波束和频率复用为技术特征的高通量卫星技术日渐成熟，该技术将卫星通信速率提升了10 倍以上。在新技术的带动下，传统卫星通信领域正发生着重大变革，以低轨高通量卫星星座为代表的卫星互联网逐步兴起。低轨卫星高度较同步轨道低，这使得低轨卫星传输的延时更短、路径损耗更小。就通信的可达性和实时性而言，其“低时延”“可靠传输”“全球无死角覆盖”的优势正成为解决全球网络信息鸿沟的新选项，为天网、地网一体化融合提供了有利的时机和条件，加速了整个社会迈向数字化通信时代。

全球卫星互联网发展态势

当前，各国规划的卫星互联网建设方案多数是在距离地球数百千米到上千千米的近地轨道（Low Earth Orbit,LEO）上建设,由数百颗到数万颗不等的卫星所组成的大规模低轨宽带通信卫星星座。其中，最具规模性与代表性的是美国太空探索技术公司（SpaceX）的星链（Starlink）星座计划。美国东部时间2022年6月17日，SpaceX 进行了第48 批星链卫星发射，目前已累计发射了2 706 颗星链卫星，其中在轨2 547 颗。星链卫星宽带服务已经覆盖全球37 个国家和地区，用户数量近50 万个。美国联邦通信委员会（FCC）申报资料显示，星链将在2024年部署完成4 425 颗卫星，在更长远的计划中，星链将发射4.2 万颗卫星。星链计划标志着以SpaceX 为代表的美国商业航天企业在卫星互联网领域的布局已经遥遥领先。

我国低轨通信卫星星座建设计划起步较晚，近年来在稳步推进中。2022年3月5日，银河航天公司的02 批批产卫星由长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心发射入轨。该批卫星将在轨与银河航天公司首发星共同组成我国首个低轨宽带通信试验星座。这成功验证了我国具备建设卫星互联网巨型星座所必需的卫星低成本、批量研制以及组网运营能力。

就上下游相关产业链而言，低轨通信卫星星座要健康平稳地运行，有3 个方面的问题需要解决：一是能制造，二是能上天，三是能应用。与之相对应，卫星互联网产业链主要包括卫星制造、火箭发射、测控监测、地面设备及运营服务等环节，产业链各个环节的企业都在通过多种方式降低生产制造成本。

首先，实现低成本、批量化的卫星制造是产业链面临的关键问题。SpaceX 在成本控制方面的优秀表现使其近年来能够大踏步地推进卫星组网。随着星链卫星的大规模标准化量产，单颗卫星的制造成本也从100 万美元降低到几十万美元。反观国内，此前我国的卫星生产多数是以单颗卫星的定制为主，卫星单机产品和整星在研制过程中要进行充分的、与可靠性考核相关的测试和试验，而在地面模拟空间环境的试验往往周期较长、成本较高。银河航天公司的02 批批产卫星作为我国首个成批次发射的低轨宽带卫星项目，充分发挥了民营企业高效率、快速迭代的优势，加速实现了技术迭代和系统优化，这对加速卫星的产业化进程有着示范效应。

其次，火箭的运载能力与成本控制也是产业链亟须面对的一个重要命题。当前，SpaceX 猎鹰9 号运载火箭的对外发射报价约为5 000 美元/kg，比现役的几种同级的运载火箭要便宜很多，而我国火箭发射价格为其4 倍左右。国内固体火箭低轨（LEO）运载能力和500 km 太阳同步轨道（SSO）运载能力在1.5 t 及以下，液体火箭低轨运载能力在7.6 t 及以下，500 km 太阳同步轨道运载能力在4.5 t 及以下。面对低轨市场日益攀升的卫星发射需求，商业火箭的供给和运载能力缺口依然较大。

事实证明，只有在航天产业和制造业融合的基础上，提高卫星零部组件国产化率以及整星的批量化生产能力，提高火箭发射与运输服务能力，才能推动商业航天的工业化进程。

我国卫星互联网产业发展的“三轮驱动”

卫星互联网作为国家新型基础设施建设的重要组成部分，在国家政策法规、技术升级、产业资本的多重驱动下，产业发展迅速。卫星互联网市场潜力巨大、应用前景广阔，有望成为拉动经济增长的新引擎。

在政策支持方面，2020年4月，卫星互联网作为通信网络基础设施的代表之一，被纳入新基建范畴，各地政府和相关企业纷纷加快布局。在顶层设计方面，“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，要建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施。在各省市层面，多项扶持商业航天行业发展的规划政策陆续发布,为促进卫星互联网的发展进一步释放政策红利。从中央到地方陆续出台多个政策支持卫星互联网发展，一时间，卫星互联网站上了新的风口。

在技术升级方面，元器件和架构的升级使卫星批产化、智能化、小型化的能力不断提升。可以说，卫星批量生产是直接解决星座卫星制造需求与产能冲突的最佳方案。传统卫星制造主要是“单件研制”的模式，从方案论证到详细设计，再到产品投产和交付以及卫星总装、测试与试验（AIT）的研制流程基本为串行实施，需要耗费大量的时间、空间和人力资源。卫星批量生产利用流程优化和精益生产等手段，通过将串行任务向并行任务转换、统一卫星产品的接口、建立货架产品或模块化产品、批量抽检等措施提高卫星研制效率。这不仅有效缩短了卫星制造和迭代周期，还使卫星在兼顾效率的前提下体积不断缩小、成本不断下降。

在产业资本方面，近几年来，星链星座建设突飞猛进，进一步验证了大规模低轨通信卫星星座组网建设的可操作性，为国内资本市场对包括卫星互联网在内的商业航天领域的投资布局形成了良好的示范效应和带动作用。目前，国内的民间资本和社会力量正在有序参与航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品服务、卫星运营等航天活动。目前，国内获得资本机构投资的商业航天企业数量已超过200 家，2021年我国商业航天领域融资额合计近65 亿元，包括银河航天、长光卫星、蓝箭航天在内的数家商业航天公司在短短几年内已经迅速成长为独角兽企业，得到了资本市场的大力支持和广泛关注。

卫星互联网应用前景展望

●地面移动通信的重要补充

在三维空间里，面向未来广域万物智联与全球随遇接入等迫切需求，需要突破统一高效的空天地资源调度与网络管控等关键技术，依靠单一地面5G 网络将面临极大的挑战。低轨卫星互联网将网络覆盖从地球二维表面延展到近地三维空间，卫星通信不受地理地貌和气候环境的影响，能够提供更高性能及更可靠的通信服务，将弥补地面5G 网络通信覆盖不足的短板。

从场景应用的角度来看，卫星可为车载、船载、机载等移动终端，在任何时间、任何地点提供全球通信服务。卫星可有效解决偏远地区、极地、沙漠、无人区、海洋、航空等长尾场景下用户的互联网接入服务问题。从大众的角度来看，卫星互联网相对合理的服务价格以及便利的使用体验成为用户关注的焦点。以星链为例，用户支付599 美元的地面终端采购费用和每月110 美元的服务费，就能享受150～500 Mbit/s 的互联网速度，这对于地面蜂窝以及光纤网络覆盖区边缘等信息基础设施较差的地区而言，无疑是雪中送炭。

5G 网络更高的传输速率亦可提升低轨星座系统的用户体验,两者的融合互补可以达到高速率、广接入、全覆盖，服务众多典型应用场景,带来全时全域的信息服务体验，使万物互联的美好愿景照进现实。

●满足时延要求较高的行业需求

金融交易对网络时延的要求非常高，最大限度降低网络延迟是金融交易的绝对刚需，毫秒级的差异往往能决定交易的成功与否，如果能够做到比竞争对手更快，就能够极大地提高机构的盈利能力。近年来，超高清、沉浸式视频的流行驱动了数据速率的大幅提升，诸如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、大型视频会议以及云游戏、云支付等云端业务，也对上下行速率提出了挑战。未来，低时延的卫星通信链路将在远程医疗救护、自动驾驶等对实时性要求极高的业务开展方面将发挥重要作用。

未来，卫星互联网将作为一种基础设施服务于生活的每个角落。就像无线替代有线那样，卫星通信也将成为移动通信的主流，成为我们移动体验的一部分。当前，世界各国都纷纷加入卫星互联网的建设中来，我国也在稳步向前推进。虽然目前相关产业链上还有诸多环节有待打通、提升，但是在政策、技术、资本等多重驱动因素的有力推动下，卫星互联网广阔的应用前景终将落地成为现实，造福广大人民群众的美好生活。