1 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)概述

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng)，通過一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng)，從而輻射全球，構(gòu)建具備實(shí)時(shí)信息處理的衛(wèi)星系統(tǒng)，向地面和空中終端提供寬帶 互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò)。相比地面網(wǎng)絡(luò)靠基站進(jìn)行通信，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)則是將基站搬到了外太空，每一顆衛(wèi)星就是一個(gè)移動(dòng)的基站。

衛(wèi)星從具體應(yīng)用類型上，主要分為：通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星和導(dǎo)航衛(wèi)星。

移動(dòng)通信最關(guān)鍵的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就是無線接入網(wǎng)，即基站，因此要實(shí)現(xiàn)無線通 信，必須先要在地球上部署無線基站。傳統(tǒng)無線通信由于電磁波在空間傳輸?shù)?損耗特性，決定了無線信號(hào)的覆蓋距離受限，要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離覆蓋則需要加建 基站，而有些地區(qū)，如海洋、深山、森林、沙漠、高原、無人區(qū)等，建設(shè)通信 基站的費(fèi)用/收入極不成比例，此時(shí)，衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)則凸顯出來。所謂衛(wèi)星通 信，就是利用衛(wèi)星作為無線信號(hào)的傳輸中繼，從而擴(kuò)大基站的覆蓋距離。

衛(wèi)星通信利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)微波無線電波，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或 多個(gè)地球站之間的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分構(gòu)成：（1）空間段：以通信衛(wèi)星為主體，衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器是通信衛(wèi)星的主要有效載 荷，也是衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間段最重要的功能組成，用于接收和轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星通信地 球站發(fā)來的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)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(dòng)電話、電視觀眾、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商地面用戶訪問衛(wèi)星轉(zhuǎn) 發(fā)器，并實(shí)現(xiàn)用戶間通信的所有設(shè)施，網(wǎng)關(guān)站是地面段的核心設(shè)備。衛(wèi)星通信 系統(tǒng)的地面段也包括地面的衛(wèi)星控制中心和跟蹤、測(cè)控及指令站，主要負(fù)責(zé)衛(wèi) 星發(fā)射階段的跟蹤和定位，下達(dá)變軌、太陽能電池板展開等動(dòng)作指令，以及衛(wèi) 星在軌運(yùn)行期間軌道監(jiān)測(cè)和校正、干擾和異常問題監(jiān)測(cè)與檢測(cè)等。（3）用戶段：主要由各類終端用戶設(shè)備組成，包括 VSAT 小站、手持終端，以 及搭載在車、船、飛機(jī)上的移動(dòng)終端，以及基于衛(wèi)星通信的各種應(yīng)用軟件和服 務(wù)。

衛(wèi)星通信作為無線電通信形式的一種，信號(hào)的中轉(zhuǎn)和傳輸也要依賴與不同頻段 的無線電波。在地面雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用中，IEEE 標(biāo)準(zhǔn)中將無線電波劃分為 VHF、 UHF、L、S、C、X、Ku、Ka 以及 EHF 等頻段。根據(jù)不同業(yè)務(wù)類型對(duì)無線電頻段也有大致的劃分：C 頻段（4GHz~8GHz）、Ku 頻 段（12GHz~18GHz）和 Ka 頻段（26.5GHz~40GHz）是目前衛(wèi)星通信系統(tǒng)中使用最 廣泛的頻段，C 頻段和 Ku 頻段主要用于衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)和衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)，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(wèi) 星，提供海上、空中和陸地移動(dòng)寬帶通信。

基于不同軌道構(gòu)建的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，在覆蓋范圍、系統(tǒng)容量，傳輸延時(shí)、衛(wèi)星 壽命等方面，具有不同特點(diǎn)。衛(wèi)星根據(jù)軌道類型可以分為五種，分別為 LEO（低 地球軌道）、MEO（中地球軌道）、GEO（地球靜止軌道）、SSO（太陽同步軌道）、 IGSO（傾斜地球同步軌道）。

按照軌道高度，衛(wèi)星主要分為低軌、中軌、高軌三類。GEO（地球靜止軌道）和 IGSO（傾斜地球同步軌道）距離地面約 3.6 萬公里，被稱為高軌道衛(wèi)星，不同 點(diǎn)在于 GEO 的軌道傾角是 0 度，而 IGSO 的軌道傾角是大于 0 度的任何軌道，這 兩類衛(wèi)星的軌道周期和地球自轉(zhuǎn)周期嚴(yán)格一致，相對(duì)地面保持“靜止”，覆蓋 區(qū)域固定，因此建立通信服務(wù)比較容易，且所需的衛(wèi)星數(shù)量較少，但與地面距 離較遠(yuǎn)導(dǎo)致時(shí)延較高。

高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于頻率協(xié)調(diào)簡(jiǎn)單，運(yùn)行壽命更長(zhǎng)，前期建設(shè)成本較 低。高軌衛(wèi)星的特點(diǎn)在于衛(wèi)星數(shù)量較少，但單顆衛(wèi)星的覆蓋面積較廣，單顆衛(wèi) 星發(fā)生損壞即有可能影響整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的正常運(yùn)作。而且存在兩極覆蓋盲 區(qū)，在實(shí)現(xiàn)全球覆蓋方面存在現(xiàn)實(shí)障礙，同時(shí)在特定地形與特定場(chǎng)景通信方面 存在一定的難度。由于高軌衛(wèi)星的局限性，低軌衛(wèi)星已成為當(dāng)前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)最契合的衛(wèi)星類 型。低軌衛(wèi)星則通常指的是距離地面 300—2000 公里范圍內(nèi)的近地軌道，單個(gè) 衛(wèi)星的覆蓋范圍一般在幾百公里到上千公里直徑的面積，大量衛(wèi)星在這一軌道 高度組成星座，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全域的無縫覆蓋，同時(shí)地面和衛(wèi)星之間的通信傳輸 時(shí)延僅為幾毫秒，足夠滿足自動(dòng)駕駛、無人機(jī)遙控等實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng) 景。由于低軌衛(wèi)星傳輸延時(shí)小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應(yīng)用場(chǎng)景豐富、整體 制造成本低，適合衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

目前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)多指利用地球低軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，相比中 高軌衛(wèi)星，具有低延時(shí)、低成本、廣覆蓋、網(wǎng)速快等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)的不 足（如覆蓋受限、難以支持高速移動(dòng)用戶應(yīng)用、廣播類業(yè)務(wù)占用網(wǎng)絡(luò)資源較 多、易受自然災(zāi)害影響等），利用衛(wèi)星通信覆蓋廣、容量大、不受地域影響、具 備信息廣播優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn)，作為地面通信的補(bǔ)充手段實(shí)現(xiàn)用戶接入互聯(lián)網(wǎng)，可有 效解決邊遠(yuǎn)散、海上、空中等用戶的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)問題。

廣覆蓋：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的最終目的在于接入更多沒有接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的用戶。與 5G 相比，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以為這些身處偏遠(yuǎn)和落后地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)用戶提供服務(wù)， 也能夠在極端條件下向航空、航海等特殊用戶提供移動(dòng)通信服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全球?qū)?帶無縫通信。低時(shí)延：與傳統(tǒng)光纜傳輸對(duì)比，衛(wèi)星通訊的速度非常接近光速的理論值，比現(xiàn) 在主流的光纜連接的解決方案相差近 1/3 的光速，能夠達(dá)到幾十毫秒級(jí)別的較 低延遲，這在對(duì)時(shí)延較為敏感的行業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。據(jù)專業(yè)的市場(chǎng)研究 機(jī)構(gòu) TABB 評(píng)估，在全球跨境金融交易中，低時(shí)延至關(guān)重要，據(jù)模擬分析，“倫 敦-紐約”線路采用 Starlink 星鏈衛(wèi)星可比地面光纖快 15ms，而這毫厘之間的 通信時(shí)延領(lǐng)先將會(huì)為金融行業(yè)帶來非常可觀的收益。低成本：與地面 5G 基站和海底光纖光纜等通信基礎(chǔ)設(shè)施相比，衛(wèi)星的研發(fā)制造 成本低而且可控，軟件定義技術(shù)還可以進(jìn)一步延長(zhǎng)在軌衛(wèi)星的使用壽命，整體 建設(shè)成本低于地面通信設(shè)施。比如光纜的鋪設(shè)不僅僅是光纜本身的成本，還得 考慮到海底和陸地的部署、維護(hù)、運(yùn)營，尤其是考慮到一些偏遠(yuǎn)的國家和地 區(qū)。網(wǎng)速快：高通量衛(wèi)星技術(shù)日漸成熟，高頻段、多點(diǎn)波束和頻率復(fù)用等技術(shù)的使 用顯著提升了衛(wèi)星通信能力，降低了單位帶寬成本，能滿足高信息速率業(yè)務(wù)的 需求，極大的擴(kuò)展了應(yīng)用場(chǎng)景。目前星鏈 Starlink 提供的下載速度均在 30Mbps 以上，最高甚至能達(dá)到 60Mbps；上傳速度波動(dòng)較大，也基本能保證在 10Mbps 上 下，這意味著用戶不僅可以流暢觀看超高清視頻，同時(shí)還可玩網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)游戲。

2 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)：6G 時(shí)代空天地一體化建設(shè)的關(guān)鍵

移動(dòng)通信技術(shù)推動(dòng)著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，改善了人們的生活水平，促進(jìn) 了社會(huì)的發(fā)展和繁榮。從上世紀(jì) 80 年代開始，移動(dòng)通信技術(shù)每近十年就會(huì)出現(xiàn) 一次新的變革。

1G 即第一代移動(dòng)通信技術(shù)，是以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的蜂窩無線電話系統(tǒng)。起源于 20 世紀(jì) 80 年代，完成于 20 世紀(jì) 90 年代，主要采用的是模擬調(diào)制技術(shù)與頻分多 址接入（FDMA）技術(shù)，這種技術(shù)的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè) 務(wù)。FDMA 以載波頻率來劃分信道，每個(gè)信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間應(yīng)滿 足傳輸帶寬的要求。在模擬移動(dòng)通信中頻分多址是最常用的多址方式，每個(gè)載 頻之間的間隔為 30kHz 或 25kHz。2G 即第二代移動(dòng)通信技術(shù)，主要采用數(shù)字的時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址 （CDMA）技術(shù)。在 2G 技術(shù)下，無法直接傳送如電子郵件、軟件等資訊，只具有 通話和一些如時(shí)間日期等傳送的手機(jī)通信技術(shù)規(guī)格。第二代移動(dòng)通信數(shù)字無線 標(biāo)準(zhǔn)主要有：歐洲的 GSM 和美國高通公司推出的 IS-95CDMA 等，我國主要采用 GSM，美國、韓國主要采用 CDMA。

3G 即第三代移動(dòng)通信技術(shù)，其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù)。智能信號(hào)處 理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代 產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。3G 系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有 WCDMA，CDMA2000 和 TD-SCDMA 三大分支。在中國，中 國移動(dòng)采用 TD-SCDMA，中國電信采用 CDMA2000，中國聯(lián)通采用 WCDMA。4G 即第四代移動(dòng)通信技術(shù)，主要是以正交頻分復(fù)用（OFDM）為技術(shù)核心。4G 技 術(shù)是集 3G 與 WLAN 于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清 晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。正交頻分復(fù)用（OFDM）是一種無線環(huán)境下的高 速傳輸技術(shù)。OFDM 技術(shù)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴(kuò)展，具有良好的抗噪聲性能 和抗多信道干擾能力。5G 是新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。5G 并不是獨(dú)立的、全新的無線接入技術(shù)，而是 對(duì)現(xiàn)有無線接入技術(shù)的技術(shù)演進(jìn)以及一些新增的補(bǔ)充性無線接入技術(shù)集成后解 決方案的總稱。5G 已開始實(shí)踐非地面網(wǎng)絡(luò)（NTN）應(yīng)用。2022 年 6 月凍結(jié)的 5G R17 標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)新增特性為支持非地面網(wǎng)絡(luò)（Non-Terrestrial Networks, NTN）。通過衛(wèi)星上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和通過饋線鏈路互連的 NTN 網(wǎng)關(guān)，可以為 NBIoT/eMTC 節(jié)點(diǎn)提供非地面接入，相關(guān)終端通過服務(wù)鏈路能夠訪問 NTN 網(wǎng)絡(luò)服 務(wù)。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)補(bǔ)充低密度用戶接入場(chǎng)景，與 5G 取長(zhǎng)補(bǔ)短互為補(bǔ)充。目前，5G 網(wǎng) 絡(luò)覆蓋仍然以基站為中心，在基站所未覆蓋的沙漠、無人區(qū)、海洋等區(qū)域內(nèi)依 然存在大量通信盲區(qū)，根據(jù)賽迪智庫無線電管理研究所的《6G 概念及愿景白皮 書》，預(yù)計(jì) 5G 時(shí)代仍將有 80%以上的陸地區(qū)域和 95%以上的海洋區(qū)域無移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 信號(hào)。同時(shí)，5G 的通信對(duì)象集中在陸地地表 10km 以內(nèi)高度的有限空間范圍，無 法實(shí)現(xiàn)“空天海地”無縫覆蓋的通信愿景。國際上，ITU、3GPP、Sa T5G 等主要標(biāo)準(zhǔn)化組織或研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)啟動(dòng)衛(wèi)星通信 與 5G 的融合組網(wǎng)研究。ITU 提出了星地 5G 融合的 4 種應(yīng)用場(chǎng)景，包括中繼到 站、小區(qū)回傳、動(dòng)中通及混合多播場(chǎng)景，并提出支持這些場(chǎng)景必須考慮的關(guān)鍵 因素，包括多播支持、智能路由支持、動(dòng)態(tài)緩存管理及自適應(yīng)流支持、時(shí)延、 一致的服務(wù)質(zhì)量（Qo S）、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）/軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）兼 容、商業(yè)模式的靈活性等。

在體系架構(gòu)設(shè)計(jì)方面, 面對(duì)未來運(yùn)營和應(yīng)用, 采用與 5G 兼容的“接入網(wǎng)+核心 網(wǎng)+軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)”設(shè)計(jì), 與地面 5G 共用核心網(wǎng), 支持與未來地面 5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的融合。可以認(rèn)為低軌星座是 5G 接入網(wǎng)的一 種, 在星上主要部署物理層信號(hào)處理、鏈路層以及網(wǎng)絡(luò)層路由交換等功能模塊, 實(shí)現(xiàn)空口協(xié)議處理和路由轉(zhuǎn)發(fā)。在空口波形設(shè)計(jì)上, 借鑒 5G 成熟的波形設(shè)計(jì), 如正交頻分復(fù)用(OFDM)、Polar 碼等, 針對(duì)低軌星座多普勒頻移大、傳輸時(shí)延長(zhǎng) 等特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn), 其中包括隨機(jī)接入、閉環(huán)功控和混合自動(dòng)重傳等, 降 低研發(fā)成本。

各國積極戰(zhàn)略布局 6G 技術(shù)研究。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)和廣泛化，頻譜資 源在不斷的減少然而數(shù)據(jù)容量要求不斷提高，更加先進(jìn)的通信技術(shù)正在逐步提 上日程。6G 核心技術(shù)已列入多國創(chuàng)新戰(zhàn)略，成為大國科技博弈高精尖領(lǐng)域和全 球搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。2020 年 2 月，ITU 正式啟動(dòng)面向 2030 及 6G 的研究工 作。中國、美國、韓國、日本和芬蘭等國已啟動(dòng) 6G 研究。空天地一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是 6G 的核心方向之一，被 ITU 列為七大關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)需求之 一。6G 有個(gè)愿景是泛在通信，即要實(shí)現(xiàn)空天一體通信。天地大融合技術(shù)通過建 立彈性可重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、高效的天基計(jì)算、空天地統(tǒng)一的資源管控機(jī)制、高 效靈活的移動(dòng)性管理與路由機(jī)制，進(jìn)行天地的智能頻譜共享、極簡(jiǎn)極智接入、 多波束協(xié)同傳輸和統(tǒng)一的波形、多址、編碼等設(shè)計(jì)。未來用戶只需攜帶一部終 端，便能實(shí)現(xiàn)全球無縫漫游和無感知切換。

6G 時(shí)代空天地一體化，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)充分融合。根據(jù)《6G 總 體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書》，6G 將實(shí)現(xiàn)地面網(wǎng)絡(luò)、不同軌道高度上的衛(wèi)星 （高中低軌衛(wèi)星）以及不同空域飛行器等融合而成全新的移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)，通過 地面網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)城市熱點(diǎn)常態(tài)化覆蓋，利用天基、空基網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)、海上 和空中按需覆蓋，具有組網(wǎng)靈活、韌性抗毀等突出優(yōu)勢(shì)。

6G 的空天地一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將以地面蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，結(jié)合低軌道通信衛(wèi)星 通信的廣覆蓋、靈活部署、高效廣播的特點(diǎn)，通過多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的深度融合來 實(shí)現(xiàn)海陸空全覆蓋，將為海洋、機(jī)載、跨國、天地融合等市場(chǎng)帶來新的機(jī)遇。

3 歐美具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，加速部署衛(wèi)星互聯(lián)

歐美以 OneWeb 和 SpaceX 為首的公司布局規(guī)劃衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，并憑借自身 技術(shù)和身處地緣的雙重優(yōu)勢(shì)，搶先于所在國家、周邊國家或地區(qū)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星互聯(lián) 網(wǎng)覆蓋。

衛(wèi)星通信于上世紀(jì)八十年代起步，由摩托羅拉的銥星計(jì)劃引領(lǐng)行業(yè)變革發(fā)展。基于電視和廣播信號(hào)轉(zhuǎn)播以及電話、電報(bào)和傳真需求，衛(wèi)星通信在上世紀(jì)八十 年代得到了孵化。此時(shí)國際互聯(lián)網(wǎng)尚未成型，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念仍局限于簡(jiǎn)易 的模擬信號(hào)應(yīng)用。基于偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信業(yè)務(wù)難題，1987 年摩托羅拉公司發(fā)起了 銥星計(jì)劃，標(biāo)志著衛(wèi)星通信商業(yè)化的開始，也標(biāo)志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的開端。銥星 計(jì)劃于 1990 年對(duì)外公布，1996 年開始進(jìn)行試驗(yàn)，1998 年正式投入運(yùn)營。20 世 紀(jì) 80 年代至 2000 年前后，摩托羅拉公司的“銥星”計(jì)劃提出通過發(fā)射 66 顆 低軌衛(wèi)星構(gòu)建覆蓋全球的衛(wèi)星通信網(wǎng)。同時(shí)期天空之橋系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和泰 利迪斯等也紛紛涌現(xiàn)。

但隨著第一代低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)“銥星系統(tǒng)”商業(yè)化的失敗，低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 從 20 世紀(jì) 90 年代起進(jìn)入了 20 年左右的發(fā)展低谷。進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，物聯(lián) 網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的推廣再次推動(dòng)低軌通信星座的發(fā)展，銥星、軌道通和全球星 三大系統(tǒng)完成了升級(jí)換代。進(jìn)入 2014 年以后，隨著低軌星座的成本大大降低，高科技企業(yè)紛紛通過 LEO 高通量衛(wèi)星進(jìn)入市場(chǎng)，OneWeb、SpaceX、O3b 等以 Ku、Ka 甚至更高頻段的新興 互聯(lián)網(wǎng)星座進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)，僅在 2014 年 12 月至 2015 年 4 月間，ITU 收到 的低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)材料超過了 10 份，涉及衛(wèi)星數(shù)量高達(dá)上萬顆。

4 星鏈 Starlink：低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先者

美國 SpaceX 公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克于 2015 年宣布 Starlink 星鏈項(xiàng)目， 將向近地軌道發(fā)射星鏈衛(wèi)星，組建一個(gè)巨型低軌道衛(wèi)星星座。

Starlink 計(jì)劃在 2019 年至 2027 年間向距離地表 330 km、550 km 和 1100 km 三 個(gè)不同高度的軌道發(fā)射 11926 顆衛(wèi)星，并將其相互連通，從而形成一個(gè)巨大的 衛(wèi)星星座。后將衛(wèi)星發(fā)射總規(guī)模由 1.2W 顆擴(kuò)容為 4.2W 顆，分別部署在 1200 公里與 300 公里的高度。建成后的星座總?cè)萘繉⑦_(dá)到約 200Tbps～276Tb‐ps， 單個(gè)用戶鏈路的傳輸速率最高 1Gbps，每顆衛(wèi)星可提供 17Gbps～23Gbps 的下行 容量，鏈路時(shí)延約為 15ms～20ms，其目的是形成覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，為住宅用戶、商業(yè)用戶、社會(huì)公共機(jī)構(gòu)、政府以及專業(yè)用戶等提供低時(shí)延的低軌道衛(wèi) 星寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，尤其是為光纜和地面基站無法到達(dá)的偏遠(yuǎn)區(qū)域提供低成 本、高性能的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，構(gòu)建天基 5G+6G 的無線網(wǎng)絡(luò)能力。

截止到 2023 年 7 月 30 日星鏈 Starlink 共有衛(wèi)星 4784 顆，在軌 3885 顆服務(wù)， 392 顆 burned 降軌。

衛(wèi)星發(fā)射方面，多顆 Starlink 衛(wèi)星預(yù)先按順序部署于獵鷹 9 號(hào)火箭的整流罩 中，抵達(dá)預(yù)定位置后，“Starlink”衛(wèi)星利用火箭上面級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)逐個(gè)緩慢脫離， 最終部署于一條軌道的不同位置。地面設(shè)備方面，根據(jù) Starlink 官網(wǎng)公布信息，2020 年 7 月，SpaceX 公司完成 第一代圓形相控陣 Starlink 地面終端研制，工作在 Ku 頻段。2021 年 11 月， SpaceX 完成 2 型第二代矩形相控陣 Starlink 地面終端研制。從天線射頻到基 帶及協(xié)議處理，Starlink 地面終端采用了芯片化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案，降低了終端 整機(jī)功耗和生產(chǎn)成本，也實(shí)現(xiàn)了小型化，為 Starlink 系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化及大規(guī)模應(yīng)用 鋪平了道路。Starlink 地面終端采用了機(jī)械與相控陣電掃結(jié)合的波束跟蹤技術(shù)，基于機(jī)械調(diào)整能力，Starlink 地面終端開機(jī)后可根據(jù)地理位置自動(dòng)將陣面 調(diào)整到合適的方位和仰角。基于相控陣天線波束快速指向調(diào)整能力，在相控陣 陣面電掃覆蓋范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的精確指向跟蹤和跨星切換下的波束指向快 速調(diào)整。衛(wèi)星制造上，星鏈已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)衛(wèi)星，2020 年即達(dá)到了每月制造 120 顆星 鏈衛(wèi)星的速度。

Starlink 將實(shí)現(xiàn)星間組網(wǎng)，太空中的衛(wèi)星之間可以相互傳輸信息。星鏈衛(wèi)星有 透明轉(zhuǎn)發(fā)和星上路由交換兩種工作模式。早期版本的星鏈衛(wèi)星沒有安裝激光通 信鏈路，在 V1.5 版本的衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)星間組網(wǎng)之前，星鏈衛(wèi)星只能使用透明轉(zhuǎn)發(fā)的 工作模式進(jìn)行通信。Starlink 衛(wèi)星間需要建立通信鏈路，這叫做星間鏈路。在 透明轉(zhuǎn)發(fā)模式下，地面用戶終端只能通過地面關(guān)口站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，如果 附近沒有地面關(guān)口站，則無法進(jìn)行通信服務(wù)。這就使得 SpaceX 公司需要在全球 各地大量建造地面關(guān)口站來實(shí)現(xiàn)正常通信。在 V1.5 版本衛(wèi)星部署完畢后， Starlink 將實(shí)現(xiàn)星間組網(wǎng)，通過星鏈衛(wèi)星的星上路由交換模式，地面用戶終端 可以在全球范圍內(nèi)接入網(wǎng)絡(luò)，無需在特定地區(qū)建造地面關(guān)口站，且傳輸速率更 快，延遲更短。目前的近軌衛(wèi)星通信主要采用高頻毫米波通信，基本主要采用 Ka、Ku 等波段， 這種鏈路的好處是技術(shù)成熟度和通信可靠度都相對(duì)比較高；壞處是，受限于目 前的器件發(fā)展，星間毫米波通信傳輸速度速率依然只徘徊在 10Gbps 左右。而在未來的 Starlink 中，馬斯克聲稱會(huì)將會(huì)采用激光星間鏈路來形成空間組網(wǎng)。激 光相比毫米波的可用頻段更寬，所以可以支持 10Gbps 以上的星間鏈路傳輸。

星鏈采用 “火箭研制+ 衛(wèi)星研制+ 發(fā)射服務(wù)”垂直整合商業(yè)模式，在業(yè)內(nèi)具有 明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射、制造成本較低。在“星鏈”計(jì)劃實(shí)施的過程中，SpaceX 一 直致力于降低衛(wèi)星發(fā)射成本。可回收技術(shù)則使得發(fā)射成本大幅降低。SpaceX 公司的“獵鷹 9 號(hào)”火箭是一種 可重復(fù)使用的火箭，它可以在多次發(fā)射任務(wù)中進(jìn)行回收和再利用。SpaceX 憑借 技術(shù)突破，自研掌握了火箭回收技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，于 2015 年 12 月成功回收 “獵鷹 9 號(hào)”一級(jí)火箭，將“獵鷹 9 號(hào)”發(fā)射費(fèi)用降至每千克 0.62 億美 元，約為同類型運(yùn)載火箭發(fā)射價(jià)格的 30%，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。

4.3.1 制造成本的降低

衛(wèi)星設(shè)計(jì)方面，星鏈衛(wèi)星采取模塊化設(shè)計(jì)，在集成各種有效載荷滿足用戶多樣 化需求的同時(shí)，極大的提高了生產(chǎn)效率。在結(jié)構(gòu)化、模塊化思維下，SpaceX 減 少執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的火箭型號(hào)，多種任務(wù)對(duì)接一型火箭，通過火箭的結(jié)構(gòu)化設(shè) 計(jì)，統(tǒng)一火箭構(gòu)型，減少專用設(shè)計(jì)，優(yōu)化資源配置，有助于產(chǎn)品通用性及互換 性，促成模塊化，提高了生產(chǎn)效率和可靠性，大幅降低了成本，并提升了規(guī)模 化生產(chǎn)水平，從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。比如“獵鷹”9 號(hào)和“重型獵鷹”共用梅林 發(fā)動(dòng)機(jī)，可以共線生產(chǎn)，SpaceX 具備年產(chǎn) 400 臺(tái)梅林發(fā)動(dòng)機(jī)能力，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 40 發(fā)“獵鷹”9 號(hào)或 14 發(fā)“重型獵鷹”，通過模塊化組合生產(chǎn)可以滿足多項(xiàng)任 務(wù)的發(fā)射要求。

在器件方面， 星鏈通過大量使用工規(guī)級(jí)器件大幅降低了生產(chǎn)成本。通過低成本 的初代產(chǎn)品快速實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)，大量占據(jù)軌道和頻段資源，低組網(wǎng)成本帶來的 后續(xù)低運(yùn)維費(fèi)用也使得其更容易實(shí)現(xiàn)商業(yè)盈利。大量使用與其旗下其他公司已 有合作的公司產(chǎn)品，大幅降低了生產(chǎn)成本。高度自研，成本可控。Starlink 堅(jiān)持獨(dú)立研發(fā)路線，涵蓋硬件側(cè)的 PCB、FPGA 到平臺(tái)、載荷子系統(tǒng)以及配套軟件等環(huán)節(jié)。Starlink 星座建設(shè)過程中，SpaceX 公司已實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵產(chǎn)品自主生產(chǎn)，80%以上硬件均由內(nèi)部制造。通過全產(chǎn)業(yè)鏈布 局，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵產(chǎn)品自主生產(chǎn)，確保整體建設(shè)、運(yùn)營成本可控。自主的產(chǎn)業(yè)生 態(tài)，使得衛(wèi)星產(chǎn)能得到大幅度提高，目前已達(dá)到了每月可產(chǎn)出 120 顆，即平均 每天 4 顆，單顆衛(wèi)星的研制成本低于 50 萬美元。這些優(yōu)勢(shì)為星鏈計(jì)劃的商業(yè)化 和全球覆蓋提供了有力保障。

4.3.2 發(fā)射成本的降低

星箭一體化設(shè)計(jì)可以最大程度綜合利用整流罩包絡(luò)空間、火箭運(yùn)載能力，使單 發(fā)火箭可以發(fā)射更多的衛(wèi)星，從而降低成本。Starlink 拋棄了實(shí)驗(yàn)星的箱式設(shè) 計(jì)，在 v0.9 及隨后的衛(wèi)星版本中采用平板式設(shè)計(jì)增加單次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量，使 “獵鷹-9”號(hào)運(yùn)載火箭一次可發(fā)射 60 枚 1.0 版本衛(wèi)星或 53 顆 1.5 版本衛(wèi)星， 大大降低了生產(chǎn)與發(fā)射成本。在 2021 年 3 月 14 日的一次發(fā)射任務(wù)中，SpaceX 使用一枚獵鷹 9 號(hào)火箭共發(fā)射 了 60 顆星鏈衛(wèi)星，平均每顆衛(wèi)星發(fā)射成本 61.53 萬美元。Starlink V1.0 版本 衛(wèi)星重量 260kg，Starlink 系統(tǒng)每公斤發(fā)射成本 0.24 萬美元。相較之下， Iridium Next 建設(shè)過程中，八次發(fā)射總金額 5.1 億美元，系統(tǒng)共計(jì) 75 顆衛(wèi)星， 每公斤發(fā)射成本 0.79 萬美元。Oneweb2020 年上半年發(fā)射兩次，使用聯(lián)盟號(hào) 2.1b 火箭，單次發(fā)射 34 顆衛(wèi)星。根據(jù) FAA 年度報(bào)告的數(shù)據(jù) Soyuz 2.1b 火箭發(fā) 射價(jià)格為 8000 萬美元，Oneweb 系統(tǒng)每公斤發(fā)射價(jià)格 1.60 萬美元。可回收技術(shù)則使得發(fā)射成本大幅降低。SpaceX 公司的“獵鷹 9 號(hào)”火箭是一種 可重復(fù)使用的火箭，它可以在多次發(fā)射任務(wù)中進(jìn)行回收和再利用。SpaceX 公司 掌握火箭回收技術(shù)，大幅降低 Starlink 衛(wèi)星發(fā)射成本，以獵鷹 9 號(hào)火箭為例， 發(fā)射成本從最初 6000 多萬美元/次，其二次發(fā)射成本約為第一次的 70%，第三 第四次發(fā)射成本約為第一次的 50%，在發(fā)射 10 次以上后，其單次發(fā)射成本約為 首次發(fā)射的 1/3，可降到 50 萬美元/顆以下。

據(jù) Starlink 官網(wǎng)，截至 2023 年 5 月，Starlink 用戶數(shù)已達(dá)到 150 萬以上，距 2021 年開啟個(gè)人寬帶商業(yè)服務(wù)以來實(shí)現(xiàn)了爆發(fā)式增長(zhǎng)。2019 年 10 月 22 日 Starlink 正式進(jìn)入運(yùn)營狀態(tài)，經(jīng)過幾年發(fā)展完善，于 2022 年 7 月 11 日公開了 提供海上聯(lián)機(jī)服務(wù)的海域范圍，包括北美、歐洲、大洋洲及南美地區(qū)的海岸及 海域。2022 年 2 月 15 日，星鏈公司總裁埃隆·馬斯克在推特上公開發(fā)布，星 鏈用戶終端數(shù)量增長(zhǎng)至 25 萬。截至 2023 年 7 月 30 日，官網(wǎng)公布了 residential（住戶版）、business（商業(yè) 版）、roam（旅行版）、mobility（動(dòng)態(tài)版）和 maritime （海事版）、aviation （航空版）、IOT（物聯(lián)網(wǎng)版）7 種版本。提供的 7 種業(yè)務(wù)類型，除硬件終端一次 性收費(fèi)外，均采用訂閱制的月租費(fèi)為主要盈利模式。

發(fā)送給客戶的“ Starlink 套件”包括四個(gè)重要部分：用戶終端（也稱為天 線），三腳架安裝架，Wi-Fi 路由器和電源。

4.5.1 星鏈在軍事領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用

SpaceX 與美軍展開了合作，其合作范圍廣、內(nèi)容豐富、進(jìn)展快，為“星鏈”的 軍事化應(yīng)用提供了便利的試驗(yàn)環(huán)境。從與軍種合作的角度看，美國陸軍一方面 表示正在探索衛(wèi)星引導(dǎo)攻擊目標(biāo)的方案，另一方面與 SpaceX 簽訂“合作研究與 開發(fā)協(xié)議”，并給出“星鏈”成本低、不易被干擾、可替代全球定位系統(tǒng)、精 度更高的結(jié)論。美國空軍與 SpaceX 合作開展了“全球閃電”項(xiàng)目、軍事服務(wù)演 示驗(yàn)證項(xiàng)目、低軌技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)、商業(yè)太空互聯(lián)網(wǎng)國防實(shí)驗(yàn)、“高級(jí)戰(zhàn)斗管 理”系統(tǒng)支撐驗(yàn)證、高速通信等項(xiàng)目。

根據(jù)專家研究，星鏈在軍事中的潛在應(yīng)用可分為四個(gè)大類：通信：星鏈憑借其低時(shí)延、高速、高可靠的全球衛(wèi)星通信能力，可為機(jī)動(dòng)部隊(duì) 提供超視距聯(lián)通服務(wù)，控制遠(yuǎn)程傳感器與飛行器，或?qū)崟r(shí)傳輸戰(zhàn)場(chǎng)信息，打通 傳感器與攻擊平臺(tái)的連接壁壘。“星鏈”衛(wèi)星不僅可以降低延時(shí)，只有 15 ms～ 25 ms 左右的延時(shí)。此外，還可以提供高通量、覆蓋全球、不存在死角的高速衛(wèi) 星互聯(lián)網(wǎng)波束，可極大增強(qiáng)美軍的通信能力。偵察：“星鏈”實(shí)現(xiàn)了星間通信連接，“星鏈”的星座布局使得每個(gè)地區(qū)上空 每隔很短一段時(shí)間就會(huì)有幾顆衛(wèi)星過境，多顆搭載偵察載荷的衛(wèi)星可以彼此配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)的全天候偵察，或者與地面站、預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)等結(jié)合， 形成空天地一體的縱深偵察體系，大幅提升美軍的全球感知能力。導(dǎo)航：“星鏈”成功組網(wǎng)后，能夠進(jìn)一步提升美軍 GPS 系統(tǒng)的精度。“星鏈” 不僅傳輸速率可以達(dá)到 1Gbps，還可以通過軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)與 GPS 信號(hào)的兼容。此 外，由于低軌衛(wèi)星信號(hào)較強(qiáng)，不易受地面信號(hào)干擾，在一定程度上提高了美軍 GPS 系統(tǒng)的抗干擾能力。攻擊：“星鏈”搭載機(jī)械臂、彈頭、激光、微波等攻擊性載荷，可形成對(duì)天、 對(duì)空、對(duì)地、對(duì)海等空間領(lǐng)域的多維度打擊能力。

4.5.2 星鏈在俄烏軍事沖突中的應(yīng)用

構(gòu)建基于國家安全的衛(wèi)星組網(wǎng)通信系統(tǒng)有重大軍事戰(zhàn)略意義。在俄烏沖突中， 俄羅斯對(duì)烏克蘭地面網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)進(jìn)行了摧毀，但 SpaceX 公司很快為烏克蘭開 通了 Starlink 星鏈網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，幫助烏克蘭指揮戰(zhàn)場(chǎng)上的無人機(jī)對(duì)俄軍坦克裝甲 地面部隊(duì)實(shí)施偵察和打擊。

星鏈在此次俄烏軍事沖突中發(fā)揮了重要作用，幫助維持網(wǎng)絡(luò)連接，感知戰(zhàn)場(chǎng)態(tài) 勢(shì)，獲取情報(bào)支援，保證指揮鏈路正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2022 年 2 月，俄羅斯軍隊(duì)進(jìn)入烏 克蘭開展特別軍事行動(dòng)。由于俄烏軍事沖突導(dǎo)致烏克蘭地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中斷，為維持 烏克蘭網(wǎng)絡(luò)連通，烏克蘭副總理向埃隆·馬斯克求助，希望其能為烏克蘭提供星鏈。隨后，馬斯克回應(yīng)請(qǐng)求。截至 2023 年 4 月底，馬斯克已向?yàn)蹩颂m提供超 1 萬臺(tái)星鏈終端。星鏈?zhǔn)沟脼醴叫畔⑼ㄐ攀冀K沒有全部中斷或癱瘓，即使在烏克 蘭境內(nèi)軍事基礎(chǔ)設(shè)施和重型武器裝備基本被毀滅的情況下，烏軍仍使用“標(biāo) 槍”反坦克導(dǎo)彈、“毒刺”防空導(dǎo)彈等單兵武器和“化整為零”的游擊策略， 在人員和武器裝備方面均給予俄軍打擊。

利用星鏈技術(shù)維持戰(zhàn)場(chǎng)通聯(lián)。星鏈技術(shù)能維持戰(zhàn)場(chǎng)通聯(lián)，為無法接入互聯(lián)網(wǎng)的 區(qū)域提供通信鏈接，幫助烏軍在蜂窩通信或光纖基礎(chǔ)設(shè)施被俄軍毀壞時(shí)，仍能 實(shí)現(xiàn)烏克蘭前方作戰(zhàn)人員和后方指揮部的作戰(zhàn)信息交互。利用星鏈技術(shù)進(jìn)行情報(bào)傳遞。在烏方持續(xù)獲取情報(bào)鏈中，星鏈起到了極其關(guān)鍵 的作用，事實(shí)是烏方曾用軍用直升機(jī)將星鏈衛(wèi)星地面終端設(shè)備運(yùn)送給“亞速 營”的烏克蘭海軍和武裝人員，并在亞速鋼鐵廠利用該設(shè)備與烏總參謀部及時(shí) 通信和傳送情報(bào)。利用星鏈技術(shù)實(shí)施無人機(jī)偵察。烏軍在戰(zhàn)時(shí)采用大量星鏈衛(wèi)星終端保持指揮鏈 正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)部隊(duì)打擊和無人機(jī)偵察有效配合。為及時(shí)掌握俄軍動(dòng)態(tài)， 美空軍多次出動(dòng) RQ-4B 全球鷹無人機(jī)開展偵察任務(wù)。烏軍空中偵察部隊(duì)則融合 星鏈系統(tǒng)和美國協(xié)助開發(fā)的“德爾塔”（Delta）情報(bào)系統(tǒng)，采用改裝或商用無 人機(jī)對(duì)俄軍事行動(dòng)采取監(jiān)視和高頻偵察，協(xié)助烏軍炮火主力對(duì)俄軍陣地和戰(zhàn)車 進(jìn)行有力打擊，偵察效能和打擊精度均大幅提升。

星鏈 Starlink 擁有豐富的資金儲(chǔ)備。馬斯克曾公開表示，SpaceX 有足夠的資金 可滿足星鏈計(jì)劃第一階段的需要。Starlink 從全渠道尋求支持，同時(shí)全力拓展美國政府支持渠道。馬斯克一方面 正在尋求獲得美國面向農(nóng)村的寬帶業(yè)務(wù)補(bǔ)貼資格。該計(jì)劃由美國聯(lián)邦通信委員 會(huì)倡導(dǎo)提出，第一階段提供 160 億美元補(bǔ)貼資金，用于支持中標(biāo)企業(yè)。而且 Starlink 的營收反哺前景可期，星鏈預(yù)計(jì)未來向 3%的美國偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶 提供服務(wù)，預(yù)計(jì)資費(fèi)為 80 美元/月。按此價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)，3%的美國用戶約為 1000 萬人，每人每月 80 美元的資費(fèi)，意味著其一年僅衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的收入就為 96 億美 元。Starlink 基于“火箭+衛(wèi)星+發(fā)射服務(wù)”的成熟商業(yè)模式，成功開展了多輪以億 美元計(jì)的融資，吸納了谷歌母公司 Alpahbet Inc 和富達(dá)投資（Fidelity Investments）等外部投資，并長(zhǎng)期與 NASA 密切開展合作，獲得了軍方和 NASA 的大量資金和訂單支持。

資源整合、低成本、堅(jiān)持技術(shù)驅(qū)動(dòng)是星鏈保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。通過整合資 源，SpaceX 做到了商業(yè)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化，低成本火箭的研發(fā)成功促成“星鏈”計(jì) 劃的大規(guī)模建設(shè)。“星鏈”計(jì)劃的收入重新投入到可重復(fù)使用等技術(shù)的研制 中，通過技術(shù)迭代，研制更低成本的火箭，技術(shù)、資本和資源形成了內(nèi)循環(huán)， 消除了科技創(chuàng)新中的“孤島現(xiàn)象”，促成了產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈雙向融合，最終形 成了顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、資本優(yōu)勢(shì)和管理優(yōu)勢(shì)。

5 我國加速推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署

自 2020 年啟動(dòng)的新基建計(jì)劃，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首次被納入通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施范疇。近年來，我國航天、電子等部門分別啟動(dòng)了鴻雁、虹云等低軌星座衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 工程建設(shè)計(jì)劃。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為國家重要戰(zhàn)略出現(xiàn)在公眾視野，標(biāo)志著中國衛(wèi) 星互聯(lián)網(wǎng)踏上了新的征程，也激勵(lì)著民營商業(yè)航天企業(yè)砥礪前行。

我國已經(jīng)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)方面開始全面布局。中國航天科技和航天科工集團(tuán)， 二者分別啟動(dòng)了“鴻雁星座”和“虹云工程”。2021 年我國已經(jīng)圓滿完成低軌 寬帶衛(wèi)星與靈巧 5G 專網(wǎng)融合試驗(yàn)。未來，我國將用 12992 顆衛(wèi)星打造太空“國 網(wǎng)”。

我國加速推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括：

2020 年 4 月，發(fā)改委明確“新基建”范圍，包括以衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng) 絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，作為“新基建”方向之一，國內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展機(jī) 遇。2020 年 11 月向 ITU 提交 12992 顆低軌衛(wèi)星的“GW”計(jì)劃，與美國星鏈計(jì)劃相抗 衡。2021 年 4 月，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱中國星網(wǎng)）正式成立，衛(wèi)星互 聯(lián)網(wǎng)作為國家重要戰(zhàn)略出現(xiàn)在公眾視野，標(biāo)志著中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)踏上了新的征 程，也激勵(lì)著民營商業(yè)航天企業(yè)砥礪前行。2022 年初，由我國自主研制的 6 顆低軌寬帶通信衛(wèi)星正式出廠。這標(biāo)志著我國 首次批量研制低軌寬帶通信衛(wèi)星，其單星研制成本對(duì)比銀河航天首發(fā)星已下降 一半以上。2023 年 5 月，披露發(fā)射計(jì)劃，星網(wǎng)計(jì)劃有望加速落地。5 月 11 日，海南商業(yè)航 天發(fā)射場(chǎng)項(xiàng)目 1 號(hào)發(fā)射工位主體結(jié)構(gòu)封頂，海南商發(fā)預(yù)計(jì)年底完成所有建設(shè)工 作，全力實(shí)現(xiàn) 2024 年 6 月前首飛目標(biāo)任務(wù)（即星網(wǎng)工程發(fā)射任務(wù)）。

我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)處于前期建設(shè)階段。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受國家和地方政策大 力支持，我國通過設(shè)立星網(wǎng)公司統(tǒng)籌建設(shè)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈成熟。隨著星網(wǎng)星座拉 開建設(shè)大幕，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正處于騰飛前夕。“十三五”期間，以航天科 技、航天科工為首的央企衛(wèi)星集團(tuán)分別提出了自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃，并 發(fā)射了試驗(yàn)星。目前國內(nèi)已發(fā)布的衛(wèi)星星座項(xiàng)目計(jì)劃中組網(wǎng)數(shù)量在 30 顆以上的 低軌道衛(wèi)星項(xiàng)目已達(dá) 10 個(gè)，項(xiàng)目規(guī)劃總衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量超過 1 萬顆，衛(wèi)星發(fā)射將 集中在 2022-2025 年。

鴻雁星座：由中國航天科技集團(tuán)于 2016 年底發(fā)起，并在重慶成立東方紅衛(wèi)星移 動(dòng)通信有限公司負(fù)責(zé)運(yùn)營，2018 年 12 月完成技術(shù)驗(yàn)證星發(fā)射入軌標(biāo)志著該星座 建設(shè)全面啟動(dòng)。按照規(guī)劃，鴻雁一期由 60 顆衛(wèi)星組成；鴻雁二期預(yù)計(jì) 2025 年 建設(shè)完成。整個(gè)系統(tǒng)由 324 顆衛(wèi)星組成，可實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的互聯(lián)網(wǎng)接入。虹云星座：由中國航天科工集團(tuán)發(fā)起，計(jì)劃發(fā)射 156 顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)， 2018 年 12 月完成技術(shù)驗(yàn)證星發(fā)射入軌。整個(gè)“虹云工程”分三步完成，第一步 計(jì)劃在 2018 年前，發(fā)射第一顆技術(shù)驗(yàn)證星，實(shí)現(xiàn)單星關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，現(xiàn)已完成；第二步發(fā)射 4 顆業(yè)務(wù)試驗(yàn)星，組建一個(gè)小星座，讓用戶進(jìn)行初步業(yè)務(wù)體 驗(yàn)；第三步到 2025 年左右，實(shí)現(xiàn)全部 156 顆部署，完成星座構(gòu)建。銀河 Galaxy：成立于 2018 年，是一家民營初創(chuàng)型公司，該公司計(jì)劃發(fā)射上千顆 低軌 5G 通信衛(wèi)星，在 1200km 的近地軌道組成星座網(wǎng)絡(luò)，讓用戶可以高速靈活 地接入 5G 網(wǎng)絡(luò)。2020 年 1 月完成首顆 200kg 量級(jí)衛(wèi)星發(fā)射并進(jìn)入預(yù)定軌道，是 我國首顆低軌寬帶 5G 衛(wèi)星。

民間資本助力衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，市場(chǎng)融資集中衛(wèi)星制造領(lǐng)域。2014 年國務(wù)院出 臺(tái)了《關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)資本的指導(dǎo)意見》，首次鼓勵(lì)民間 資本進(jìn)入衛(wèi)星研制、發(fā)射和運(yùn)營商業(yè)遙感衛(wèi)星，提供市場(chǎng)化、專業(yè)化服務(wù)，引 導(dǎo)民間資本參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。近幾年來，Starlink 星座建設(shè)突 飛猛進(jìn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了大規(guī)模低軌通信衛(wèi)星星座組網(wǎng)建設(shè)的可操作性，為國內(nèi) 資本市場(chǎng)對(duì)包括衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的商業(yè)航天領(lǐng)域的投資布局形成了良好的示范 效應(yīng)和帶動(dòng)作用。

2018 年我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)資本市場(chǎng)開始逐漸活躍。根據(jù) IT 桔子數(shù)據(jù)庫，2017 年 以前我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)融資金額和事件數(shù)量規(guī)模均較小，2021 年我國衛(wèi)星互 聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)生融資事件共 13 起，融資金額共 10.92 億元。截至 2022 年 11 月 8 日，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)生融資事件 9 起，融資金額為 7.53 億元。從衛(wèi)星互 聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的投資輪次來看，目前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的融資輪次仍然處于早期階 段。根據(jù)對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)投資主體的總結(jié)，目前我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的投資 主體主要以大型私募股權(quán)投資類為主，代表性投資類主體有紅杉資本中國、同 創(chuàng)偉業(yè)、奇績(jī)創(chuàng)壇等。

衛(wèi)星制造領(lǐng)域一直是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的投資熱點(diǎn)。從 2019-2022 年融資企業(yè)的 主營產(chǎn)品分析，2019 年-2021 年衛(wèi)星制造領(lǐng)域投資事件占總投資事件的比重超 過 50%。到了 2022 年，新涌現(xiàn)出地面設(shè)備制造和衛(wèi)星發(fā)射兩個(gè)賽道。

5.4.1 部署計(jì)劃

2021 年 4 月，國資委發(fā)布公告宣布組建“中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司”，中國 星網(wǎng)在雄安新區(qū)揭牌。根據(jù)中國星網(wǎng)向 ITU 提交的星座頻譜申請(qǐng)，中國星網(wǎng)計(jì) 劃建設(shè)一個(gè)包含 12992 顆衛(wèi)星的龐大星座系統(tǒng)。從目前已經(jīng)發(fā)布規(guī)劃的星座計(jì) 劃數(shù)量來看，未來中國星網(wǎng)將成為我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的“帶頭人”。

目前我國已經(jīng)發(fā)布計(jì)劃的星座項(xiàng)目大部分已經(jīng)發(fā)射了試驗(yàn)星，從已經(jīng)發(fā)布計(jì)劃 的衛(wèi)星星座規(guī)劃來看，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星規(guī)劃總數(shù)量超過 1.6 萬顆，其中中國星 網(wǎng)的星網(wǎng)工程計(jì)劃占到絕大多數(shù)。

根據(jù) ITU 公開資料顯示，中國星網(wǎng)“GW”星座申請(qǐng)于 2020 年 11 月 9 日被正式 接收，包含兩個(gè)子星座 GW-A59 和 GW-2，總衛(wèi)星數(shù) 12992 顆。軌道高度屬于 500km~2000km 低軌區(qū)域。軌道傾角范圍為 30°~85°。使用頻段范圍為 37.5~51.4 GHz，分布在 Ka 和 V 頻段。

ITU 要求，衛(wèi)星星座申請(qǐng)后必須在一定時(shí)限內(nèi)完成星座建設(shè)。根據(jù) ITU 最新的 里程碑規(guī)則，在監(jiān)管日期之后的 2 年/5 年/7 年內(nèi)，必須將整個(gè)星座的 10%/50%/100%的衛(wèi)星發(fā)射并正式投入使用，逾期將對(duì)星座資源予以削減或取 消。以此日期推斷，在 2029 年 GW 星座要完成至少 1299 顆衛(wèi)星的發(fā)射入軌；在 2032 年完成至少 6496 顆衛(wèi)星的發(fā)射入軌；并在 2034 年底前，GW 星座有望建設(shè) 完成并投入使用。

5.4.2 戰(zhàn)略地位

中國星網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展。中國星網(wǎng)是中央直接管理的唯一 一家從事衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)營的國有骨干型企業(yè)，致力于打造衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心力量和組織平臺(tái)，成為具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 公司。

公司董事長(zhǎng)為張冬辰，曾任中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理。從國資委官網(wǎng)目前 中央企業(yè)名錄中可以看到，中國電信排列序號(hào)為 23，中國聯(lián)通排列序號(hào)為 24， 中國移動(dòng)排列序號(hào)為 25，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)排列序號(hào)為 26，這也是國資委公布 的央企名單中僅次于電信、聯(lián)通、移動(dòng)之后的又一家通信運(yùn)營商。目前中國星網(wǎng)集團(tuán)已經(jīng)在北京、上海、重慶、成都等四地建立了七家所屬企業(yè)，涵蓋了網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)、創(chuàng)新、應(yīng)用多方面維度，未來將繼續(xù)加快產(chǎn)業(yè)布局，進(jìn)一步完善衛(wèi)星 通信領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。

5.4.3 最新進(jìn)展

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，中國星網(wǎng)牽頭運(yùn)營商制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2023 年 3 月，據(jù)中國 通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)消息稱，由中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司總體牽頭，中國電信集 團(tuán)有限公司、中國移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司、中國衛(wèi)通集團(tuán)股份有限公司、中國 聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司、中國信息通信研究院聯(lián)合牽頭，十余家相關(guān)單位 參加，共同推進(jìn)我國基于 5G 的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化研究，該標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目預(yù)期完成基 于 5G 的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù)規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)的研究有望推動(dòng)移動(dòng)終端直連衛(wèi)星、 物聯(lián)接入等重要場(chǎng)景的規(guī)模應(yīng)用，切實(shí)指導(dǎo)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營。運(yùn)營平臺(tái)方面，目前中國星網(wǎng)與上海、重慶市政府達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，項(xiàng)目入 圍企業(yè)有九天微星等十余家。2021 年 12 月，中國星網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有限公司和重慶 星網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究院有限公司在重慶兩江新區(qū)揭牌。前者承擔(dān)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 產(chǎn)業(yè)發(fā)展任務(wù)，與重慶共同構(gòu)建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系;后者則致力于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 地面系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)仿真系統(tǒng)建設(shè)。