衛(wèi)星通信行業(yè)分析報(bào)告
第一章 衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展概述
第一節(jié) 衛(wèi)星通信的概念
一、衛(wèi)星通信的特點(diǎn)
傳統(tǒng)衛(wèi)星通信具有不同于光纖、公眾移動(dòng)通信等地面通信方式的以下特點(diǎn)：
覆蓋區(qū)域廣：較少數(shù)量的衛(wèi)星即可提供廣域概念上的無(wú)縫覆蓋。例如，理論上3顆GEO衛(wèi)星可覆蓋地球。
地面基礎(chǔ)設(shè)施少：由于衛(wèi)星的廣覆蓋能力，與光纖、公眾移動(dòng)通信等通信方式相比較，不需要大量的地面基礎(chǔ)設(shè)施支撐。
信息延時(shí)較大：無(wú)線電信號(hào)星地間傳輸普遍大于其他通信方式。例如，GEO傳輸延時(shí)約為1s。
對(duì)用戶端要求高：由于星地鏈路損耗大，開(kāi)放式鏈路易受干擾，對(duì)用戶端的發(fā)射功率和噪聲處理能力要求較高，將進(jìn)一步增加終端體積和成本。
帶寬容量有限：受限于衛(wèi)星通信的頻譜、載荷、能源問(wèn)題，其總帶寬和總?cè)萘肯鄬?duì)于光纖和公眾移動(dòng)通信來(lái)說(shuō)要小得多。近幾年高通量衛(wèi)星的發(fā)展將改變這一狀況。
通信成本高：由于衛(wèi)星的研制、發(fā)射、運(yùn)營(yíng)成本較高，而且存在發(fā)射失敗和在軌失效的風(fēng)險(xiǎn)，造成衛(wèi)星通信的單位帶寬費(fèi)用遠(yuǎn)高于地面通信網(wǎng)絡(luò)，普通用戶無(wú)法承受。
組網(wǎng)部署靈活：衛(wèi)星通信不受地形限制，通信終端可以在地面、海上、空中，在自然災(zāi)害或突發(fā)事件情況下可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，但容易受到天氣狀況的影響。
信息安全能力強(qiáng)：衛(wèi)星通信系統(tǒng)構(gòu)獨(dú)立于常見(jiàn)地面通信網(wǎng)絡(luò)，所傳輸?shù)男畔⒉灰妆唤孬@，且衛(wèi)星移動(dòng)終端難以監(jiān)測(cè)定位，具有較高的信息安全水平。
近年來(lái)，小衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用發(fā)展迅猛，多用于通信和對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域。小衛(wèi)星具有一些不同于傳統(tǒng)大衛(wèi)星的特有性質(zhì)，例如：
輕小型化：與重達(dá)幾噸的普通衛(wèi)星相比，小衛(wèi)星重量只有克至百千克的量級(jí)。輕型復(fù)合材料技術(shù)以及微型技術(shù)集成化應(yīng)用是小衛(wèi)星輕型化發(fā)展的重要前提。
成本降低：傳統(tǒng)大衛(wèi)星的研制周期一般需要5年左右，而且項(xiàng)目投資大、發(fā)射費(fèi)用高、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)大。小衛(wèi)星研制過(guò)程主要采用先進(jìn)成熟的技術(shù)以及科學(xué)、合理的管理手段，使得小衛(wèi)星的研制周期一般為2年左右，研制成本大大降低。通過(guò)一箭多星技術(shù)大幅度降低了每顆小衛(wèi)星的平均發(fā)射成本。靈活發(fā)射：小衛(wèi)星可以作為大衛(wèi)星的附屬物一起發(fā)射，也可以是幾十甚至上百個(gè)微小衛(wèi)星搭載同一個(gè)火箭一齊發(fā)射。運(yùn)載和發(fā)射工具包括火箭、導(dǎo)彈、空間飛行器等，發(fā)射地點(diǎn)可以為地面、大氣層或太空平臺(tái)。還可以根據(jù)需求臨時(shí)發(fā)射小衛(wèi)星到特定區(qū)域執(zhí)行相應(yīng)的工作任務(wù)。
冗余組網(wǎng)：小衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的快速部署能力和抗毀性能增強(qiáng)。通過(guò)利用大量小衛(wèi)星組成冗余備份，當(dāng)某顆衛(wèi)星失效或摧毀時(shí)，能夠快速補(bǔ)充衛(wèi)星。雖然單顆微小衛(wèi)星功能單一受限，通過(guò)多顆微小衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座或編隊(duì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署，呈現(xiàn)出空間拓展優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)甚至超越同等重量的大衛(wèi)星所能提供的功能。
信號(hào)接收方便：地球同步軌道(高軌道)衛(wèi)星對(duì)用戶終端接收機(jī)性能要求較高，其需要采用12米以上的星載天線(L波段)對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星進(jìn)行通信以保證通信速率，而手持機(jī)難以直接通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行高速通信。低軌通信衛(wèi)星對(duì)用戶終端的要求低，可以采用微型/小型手持用戶終端，如Starlink系統(tǒng)可通過(guò)大小為6-9寸便攜式地面設(shè)備(帶有支撐桿的圓盤(pán)結(jié)構(gòu)，裝有可自動(dòng)追蹤衛(wèi)星的相控陣天線，插入插座并保持露天即可工作)實(shí)現(xiàn)高速通信，較高軌道衛(wèi)星接收信號(hào)更加方便。
低時(shí)延：傳統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)多采用中軌或高軌衛(wèi)星，以減少衛(wèi)星部署數(shù)量。然而中軌、高軌衛(wèi)星離地面較遠(yuǎn)，導(dǎo)致其雙向通信時(shí)延分別為300ms和500ms量級(jí);而低軌衛(wèi)星雙向通信時(shí)延為50ms左右，具有天然的時(shí)延優(yōu)勢(shì)。
圖表：小衛(wèi)星相當(dāng)于大衛(wèi)星的優(yōu)缺點(diǎn)
資料來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
二、衛(wèi)星通信的分類
衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星作為天地融合技術(shù)的重要主體承擔(dān)了關(guān)鍵通信任務(wù)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的不同場(chǎng)景和組網(wǎng)方式與衛(wèi)星的類型緊密相關(guān)。根據(jù)衛(wèi)星的多種特征及業(yè)務(wù)場(chǎng)景不同，衛(wèi)星具有多種類型分類標(biāo)準(zhǔn)。
圖表：通信衛(wèi)星分類情況
資料來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
按照通信衛(wèi)星運(yùn)行的軌道不同，衛(wèi)星通信(系統(tǒng))可分為：
低軌道(LEO)衛(wèi)星通信：LEO衛(wèi)星較小，運(yùn)行于距地面500-2000km的軌道上，具有傳輸時(shí)延(Starlink雙向通信時(shí)延為50-70ms)、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗較小等特征。典型系統(tǒng)為美國(guó)銥星通訊公司(IRDM)的第二代銥星系統(tǒng)。
中軌道(MEO)衛(wèi)星通信：MEO衛(wèi)星運(yùn)行于距地面2000-20000km的軌道上，其傳輸時(shí)延(MEO衛(wèi)星系統(tǒng)O3b雙向通信時(shí)延約為300ms)、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗大于LEO但小于GEO。典型系統(tǒng)為英國(guó)Inmarsat公司的國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)。
高軌道(GEO)同步衛(wèi)星通信：GEO衛(wèi)星運(yùn)行于距地面35800km的地球同步靜止軌道上。傳統(tǒng)的GEO通信系統(tǒng)的技術(shù)最為成熟，但由于存在較長(zhǎng)的傳播時(shí)延(雙向通信時(shí)延500ms以上)和較大的鏈路損耗，在實(shí)時(shí)通信中存在顯著的延遲。
圖表：衛(wèi)星分類及其特點(diǎn)
資料來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
衛(wèi)星通信系統(tǒng)一般按照其運(yùn)行的軌道分為同步軌道(GEO)、高橢圓軌道(HEO)、中軌道(MEO)和低軌道(LEO)等系統(tǒng)。各個(gè)軌道因其自身高度的不同具有不同的通信特點(diǎn)：
同步軌道的高度約為36000km。其技術(shù)成熟，通信距離遠(yuǎn)，單顆衛(wèi)星覆蓋面積大，約3-4顆即可覆蓋全球，但對(duì)高緯度地區(qū)覆蓋力較差，長(zhǎng)距離對(duì)信號(hào)的傳播時(shí)延和干擾也有很大影響。典型系統(tǒng)為VSAT系統(tǒng)。
高橢圓軌道的高度約為40000km(遠(yuǎn)地點(diǎn))，利用遠(yuǎn)地點(diǎn)進(jìn)行通信。采用大仰角，可以覆蓋高緯度地區(qū)，但需要星間鏈路，適用于其他衛(wèi)星較難覆蓋到的高緯度區(qū)域。
中軌道的高度約為2000-20000km。其傳輸時(shí)延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗大于低軌但小于高軌。典型系統(tǒng)為Inmarsat國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)。低軌道的高度約為500-2000km。具有傳輸時(shí)延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗較小等特征，因此也較多的采用現(xiàn)代小衛(wèi)星。典型系統(tǒng)為Motorola的銥星系統(tǒng)。
傳統(tǒng)衛(wèi)星通信較多是依靠高軌衛(wèi)星，不同于光纖、公眾移動(dòng)通信等地面通信方式，其具有覆蓋區(qū)域廣、地面基礎(chǔ)設(shè)施少、組網(wǎng)部署靈活、信息安全能力強(qiáng)等方面優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有信息延時(shí)較大、對(duì)用戶端要求高、帶寬容量有限、通信成本高等方面不足。
低軌衛(wèi)星相對(duì)于高軌衛(wèi)星具有傳播延遲小、衛(wèi)星和地面終端設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，更加適合應(yīng)用于個(gè)人移動(dòng)衛(wèi)星通信。通過(guò)圍繞地球飛行并覆蓋地球大部分或者全部地區(qū)的衛(wèi)星群和信關(guān)站作為中轉(zhuǎn)站，實(shí)現(xiàn)全球通信，可作為全球尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)的重要通信手段。
在經(jīng)過(guò)了與陸地通信網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)后，業(yè)界也已經(jīng)對(duì)低軌衛(wèi)星通信作為全球通信網(wǎng)中重要的補(bǔ)充部分達(dá)成了共識(shí)。新一代的通信系統(tǒng)要求支持寬帶多媒體，而低軌衛(wèi)星相對(duì)于高軌衛(wèi)星的傳輸?shù)蜁r(shí)延、質(zhì)量較好等優(yōu)點(diǎn)剛好符合這一需求，從而更加奠定了低軌衛(wèi)星通信在全球通信市場(chǎng)的重要地位。
按照衛(wèi)星重量大小，可分為大衛(wèi)星(1000kg以上)、中衛(wèi)星(500-1000kg)和小衛(wèi)星(500kg以下)。然而，隨著小衛(wèi)星技術(shù)和應(yīng)用的不斷發(fā)展，業(yè)界對(duì)小衛(wèi)星分類又進(jìn)行了細(xì)化。例如，國(guó)際電聯(lián)提出了對(duì)小衛(wèi)星重量、功率、成本等主要參數(shù)的類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)下表。
圖表：ITU- R的微小衛(wèi)星分類標(biāo)準(zhǔn)(通信內(nèi)分類)
資料來(lái)源：ITU- R、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
第二節(jié) 衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展成熟度
一、行業(yè)發(fā)展周期分析
從衛(wèi)星制造行業(yè)來(lái)看，傳統(tǒng)大衛(wèi)星的研制周期一般需要5年左右，而且項(xiàng)目投資大、發(fā)射費(fèi)用高、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)大。小衛(wèi)星研制過(guò)程主要采用先進(jìn)成熟的技術(shù)以及科學(xué)、合理的管理手段，使得小衛(wèi)星的研制周期一般為2年左右，研制成本大大降低。通過(guò)一箭多星技術(shù)大幅度降低了每顆小衛(wèi)星的平均發(fā)射成本。
從整個(gè)衛(wèi)星通信行業(yè)來(lái)看，行業(yè)主要受到宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)影響，與國(guó)家固定資產(chǎn)投資的宏觀政策相關(guān)，周期性較為明顯。
目前，國(guó)內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星通信行業(yè)整體發(fā)展較為緩慢，尚處于初期階段。商業(yè)運(yùn)行主要在參考國(guó)外商業(yè)衛(wèi)星通信行業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，隨著近些年世界各國(guó)開(kāi)始對(duì)太空的開(kāi)發(fā)，商業(yè)衛(wèi)星通信開(kāi)始成為未來(lái)通信的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
二、行業(yè)中外市場(chǎng)成熟度對(duì)比
全球衛(wèi)星通信發(fā)展主要經(jīng)歷了3個(gè)階段：20世紀(jì)80年代到2000年，衛(wèi)星通信與地面通信處于競(jìng)爭(zhēng)階段，為第一階段;2000年到2014年，衛(wèi)星通信進(jìn)入對(duì)地面通信網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充階段，為第二階段;2014年至今，衛(wèi)星通信進(jìn)入與地面通信網(wǎng)絡(luò)的融合階段，為第三階段。衛(wèi)星通信與地面通信互補(bǔ)合作、融合發(fā)展的定位，給衛(wèi)星通信帶來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇和市場(chǎng)前景。
與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家比較，我國(guó)衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展時(shí)間上相對(duì)較晚，但是發(fā)展較快。隨著我國(guó)國(guó)家持續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策措施鼓勵(lì)推動(dòng)衛(wèi)星在各行業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用、商業(yè)化服務(wù)及國(guó)際化拓展，我國(guó)衛(wèi)星通信行業(yè)面臨重大的發(fā)展機(jī)遇。
三、行業(yè)及其主要子行業(yè)成熟度分析
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成熟度分析
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的定義衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是指利用衛(wèi)星星座實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫鏈接服務(wù)，能夠作為地面通信的補(bǔ)充手段實(shí)現(xiàn)用戶接入互聯(lián)網(wǎng)，具有通信覆蓋廣、容量大、不受地域限制、具備信息廣播優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn)。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已有近30年的發(fā)展歷史，主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。近年來(lái)，在谷歌、臉書(shū)等互聯(lián)網(wǎng)巨頭的推動(dòng)和支持下，美國(guó)Space X、OneWeb等創(chuàng)新型企業(yè)紛紛啟動(dòng)建設(shè)由低軌小衛(wèi)星組成的星座系統(tǒng)，積極搶占太空互聯(lián)網(wǎng)接入新資源，引發(fā)全球性發(fā)展熱潮。
第一階段(20世紀(jì)80年代末-2000年)
發(fā)展定位：全面替代通信系統(tǒng)代表企業(yè)：銥星、全球星、泰利迪斯
建設(shè)主體：電信設(shè)備企業(yè)
市場(chǎng)反應(yīng)：市場(chǎng)定位不明，建設(shè)成果太高，研發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)，嘗試大多以失敗告終。
第二階段(2000年-2014年)
發(fā)展定位：地面通信系統(tǒng)的備份
代表企業(yè)：新銥星、全球星和軌道通信公司
建設(shè)主體：電信設(shè)備企業(yè)市場(chǎng)反應(yīng)：投入成本、市場(chǎng)定位更加優(yōu)化，具有一定競(jìng)爭(zhēng)力，但規(guī)模有限。
第三階段(2014年至今)
發(fā)展定位：與地面通信形成互補(bǔ)融合的無(wú)縫隙通信網(wǎng)絡(luò)
代表企業(yè)：Starlink，OneWeb
建設(shè)主體：SpaceX，OneWeb、Facebook等互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域科技巨頭
市場(chǎng)反應(yīng)：成為地面通信系統(tǒng)的無(wú)縫補(bǔ)充，前景看好
第三節(jié) 衛(wèi)星通信市場(chǎng)特征分析
一、市場(chǎng)規(guī)模
中國(guó)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷創(chuàng)新高，2021年我國(guó)衛(wèi)星通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為758億元，2015-2021年的復(fù)合增長(zhǎng)率為8.7%，2022年中國(guó)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到798億元。預(yù)計(jì)2023年達(dá)到859億元。
圖表：2020-2023年衛(wèi)星通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
數(shù)據(jù)來(lái)源：中研普華研究院
衛(wèi)星通信行業(yè)研究報(bào)告旨在從國(guó)家經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析衛(wèi)星通信未來(lái)的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢(shì)，挖掘衛(wèi)星通信行業(yè)的市場(chǎng)潛力，基于重點(diǎn)細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域的深度研究，提供對(duì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個(gè)角度市場(chǎng)變化的生動(dòng)描繪，清晰發(fā)展方向。
欲了解更多關(guān)于衛(wèi)星通信行業(yè)的市場(chǎng)數(shù)據(jù)及未來(lái)行業(yè)投資前景，可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2024-2029年中國(guó)衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展分析與投資咨詢報(bào)告》。
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2024-2029年中國(guó)衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展分析與投資咨詢報(bào)告
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