2023-2025年卫星互联网行业深度研究报告

2023-2025卫星互联网行业 深度研究报告 发现报告 目录 前言2 卫星互联网行业4 行业定义4 行业分类8 发展历程10 相关政策12 行业现状14 市场规模14 竞争格局16 行业驱动力17 产业链全景23 上游卫星制造（平台+有效载荷）26 中游地面设备31 下游卫星运营及服务33 行业展望34 低成本批量生产至关重要34 低成本发射是互联网建设的核心之一38 代表公司43 星链Starlink：升空卫星数量占据绝对优势，全面抢占近地轨道43 OneWeb：欧洲低轨卫星领头羊，与Eutelsat合并全面与Starlink竞争45 “星网”工程：中国版“Starlink”，国内卫星互联网建设中坚力量48 “G60星链”：国内首个卫星互联网产业集群，民用星座建设全面起航49 银河Galaxy：国内商业航天独角兽，“造星工厂”筑梦苍穹51 免责声明54 1 前言 卫星互联网是基于卫星通信的互联网，通过发射一定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实时信息处理的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络，具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点。 按照轨道高度，通信卫星主要包括LEO(低地球轨道)、MEO(中地球轨道)、GEO(地球静止轨道)、SSO(太阳同步轨道)以及IGSO(倾斜地球同步轨道)。基于不同轨道构建的卫星通信系统，在覆盖范围、系统容量，传输延时、卫星寿命等方面，具有不同特点。其中低轨卫星由于传输延时小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低，适合卫星互联网业务的发展。 近年来，卫星争夺战已悄然展开。根据目前国外已公布的低轨通信方案中，卫星轨道高度主要集中在1,000-1,500km之间，频段主要集中在Ka、Ku和V频段。近年来，中国多个近地轨道卫星星座计划也相继启动，虽然起步晚，但发展后势强劲。 从市场规模来看，根据SIA数据，2014年至2022年内，全球卫星互联网产业市场规模从2460亿美元增长到2810亿美元。尽管在过去几年中由于新冠疫情的影响市场增速有所波动，但市场 规模在2021年和2022年有了较为稳定的增长。2022年全球商业航天市场规模达到约3840亿美元，卫星互联网产业在其中就占据了73%，仍然处于主流优势地位。这表明全球卫星互联网市场正在逐渐稳定，并迎来更加稳健的增长阶段。 从全球新发射卫星数量来看，根据UCS数据，2012年，全球新发射卫星数量仅132颗，2021年全球新发射卫星达到1827颗，期间年复合增长率为33.9%，随着卫星互联网下游端的需求刺 激，预计未来全球每年卫星发射数还将持续增长。 2 2015年前，航天商业化，主要集中在市场销售环节的商业化，民营企业无法直接参与空间飞行 器的总体设计研发。而2015年以后，我国开始积极发展商业航天，并逐步向民间资本开放商业卫星市场，推进商业卫星终端的规模化应用。国家政策允许民间资本进入航天活动的核心环节，民营企业被允许研发火箭、卫星和其它大气层以外的飞行器，航天产业加快进入组织、生产、销售全流程按市场化方式配置要素的新时代。我国商业航天已由基础制造、产品研发为主的阶段进入应用牵引、市场主导的新发展阶段。据统计，截至2022年，国内已注册并有效经营的商业航 天企业数量达到433家。 根据SIA的测算，2021年中国卫星互联网产业规模约为292.5亿元，预计2025年将升至 446.92亿元，2021-2025年复合增长率为11.2%，从整体规模来看，国内卫星互联网体量较小，尚处于初期发展阶段，但受益于近年来国家出台的多项鼓励推动卫星互联在各行业规模化应用的政策措施，国内卫星互联网市场发展机遇良好。 目前，我国已经基本形成完整的通信卫星产业链，主要包含了卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节。产业链各环节不断开拓创新，处于产业成长期。从产业链细分环节产业规模来看，根据SIA的数据，2022年卫星互联网产业链中卫星制造占比约为5.62%，卫星发射占比约为2.49%，地面设备占比约为51.59%，卫星运营及服务占比约为40.30%，中下游部分的地面设备和卫星运营及服务是产业链中最主要的两个部分，合计占据了约92.89%的市场份 额。卫星制造和卫星发射虽然在总体产值中占比较小，但仍然是整个产业链中不可或缺的关键环节。 本文，发现报告研究院将从行业概念、行业现状、产业链梳理及头部企业优势等入手进行具体的 分析梳理，期望能帮助大家更深刻地了解产业发展现状及未来趋势。 3 卫星互联网行业 行业定义 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。 卫星互联网是基于卫星通信的互联网，通过发射一定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实时信息处理的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络（可以通俗地理解为地面基站被搬入空中的卫星平台，每颗卫星都是天上的移动基站）。 卫星通信是具有覆盖范围广、通信容量大、传输质量稳定、设备可靠性高等优点，已成为现代通信技术的重要支柱之一。 卫星：位于地球上空，负责接收和发送信号，并作为信号中继站将信号从一个站点转发到另一个站点。 地面站：包括发射站和接收站，负责将信号发送到卫星或从卫星接收信号，并与卫星进行通信。 信号传输：通过卫星传输信号，包括上行链路（从地面站到卫星）和下行链路（从卫星到地面站）。 4 图1：卫星通信链路图 资料来源：CSDN，发现报告整理 图2：卫星通信系统工作原理 资料来源：CSDN，发现报告整理 5 人造卫星（ArtificialSatellite）是指，环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动，但因在不同的轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响，实际运动情况非常复杂。人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造卫星发射数量约占航天器发射总数的90%以上。 卫星通信技术（Satellitecommunicationtechnology）是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个终端之间的通信技术。自20世纪90年代以来，电子信息技术的迅猛发展推动了卫星移动通信的进步。卫星通信具有覆盖范围广、通信容量大、传输质量好、组网方便迅速、便于实现全球无缝链接等众多优点，被认为是建立全球移动通信必不可少的一种重要手段。 图3：人卫星通信特点 资料来源：《卫星移动通信系统》，发现报告整理 卫星互联网，是基于卫星通信系统，以IP为网络服务平台，以互联网应用为服务对象，能够成为 互联网的一个组成部分，并能够独立运行的网络系统。可以通俗地理解为地面基站被搬入空中的 6 卫星平台，每颗卫星都是天上的移动基站，可以为全球范围内用户提供全覆盖、高带宽、灵活便捷的互联网接入服务。 卫星互联网主要由空间段、用户段、地面段、公用及专用网络四部分等组成。在若干个轨道平面上布置多颗卫星，由通信链路将多个轨道平面上的卫星联结起来。整个星座如同结构上连成一体的大型平台，在地球表面形成蜂窝状服务区域，服务区域内用户至少被一颗卫星覆盖，用户可以随时接入系统。低轨卫星通信可以在用户段直接与地面终端连接，也可以通过地面关口站与地面公共网络连接。 图4：卫星互联网系统组成 资料来源：《卫星移动通信系统》，发现报告整理 7 行业分类 按照卫星轨道高度的不同，卫星可以分为低轨卫星（LEO）、中轨卫星（MEO）和高轨地球同步通信卫星（GEO）。LEO卫星轨道高度500km~2000km，MEO卫星轨道高度2000km~36000km，GEO卫星轨道高度为36000km。 图5：卫星按轨道高度分为三类 资料来源：鲜枣课堂，发现报告整理 低地球轨道(LowEarthOrbit,LEO)：LEO卫星轨道高度通常在300到2,000公里之间。LEO卫星距离地球较近，可以实现较低的信号延迟，提供较高的数据传输速率。低轨卫星拥有传输时延小、链路损耗低、发射灵活等优势，非常适合卫星互联网业务的发展。 中地球轨道(MediumEarthOrbit,MEO)：MEO卫星轨道高度通常在2,000到35,786公里之间，通常用于提供全球覆盖的卫星通信服务，如GPS导航系统。相比于LEO卫星，MEO卫星的轨道周期较长，信号延迟也相对较高。 地球同步轨道(GeosynchronousOrbit,GEO)：GEO卫星轨道高度约为35,786公里，与地球自转周期相匹配，相对地面保持静止。GEO卫星通常用于提供广域覆盖的通信服务，如卫星 8 电视和广播。高轨道卫星距地较高，覆盖面积大，三颗就能覆盖整个地球；但距离远，通信就更困难。 图6：卫星轨道分类及用途 资料来源：《卫星技术》，发现报告整理 按照用途分，人造卫星可以分为通信卫星、遥感卫星、导航卫星等多种类型。 图7：卫星用途分类 资料来源：《卫星技术》，发现报告整理 通信卫星：通信卫星用于传输和接收无线电信号，以实现全球范围内的通信。通信卫星系统通常由多颗卫星组成，分布在不同的轨道上形成星座，以覆盖更广阔的地理区域。卫星接收来自地面站的信号，然后将信号转发到其他地面站或卫星上，实现信号的传输和转发。通信卫星利用天线接收和发送无线电信号，并通过卫星上的转发器将信号转发到目标地点。用户可以通过地面设备 （如卫星电话、卫星电视接收器等）与通信卫星进行通信。 9 导航卫星：导航卫星用于提供精确定位和导航服务。最著名的导航卫星系统是全球定位系统 （GPS），由美国维护和运营。导航卫星系统通常由一组卫星组成，它们分布在不同的轨道上，通过向地面接收设备发送精确的时间和位置信息来实现导航。接收设备通过接收多个卫星的信号，并使用信号之间的时间差来计算自身的位置。导航卫星通过精确的轨道和时间同步来提供高精度的全球定位和导航服务。 遥感卫星：遥感卫星用于从太空中获取地球表面的图像和数据，以研究、监测和分析地球的自然资源、环境变化等。遥感卫星搭载各种传感器和仪器，如光学传感器、雷达传感器等，用于探测和记录地球表面的辐射、反射和散射数据。这些数据可以用于制作地图、监测气候变化、农业管理、城市规划等各种应用。遥感卫星通过获取高分辨率的图像和数据，提供全球范围内的地球观测和监测能力。 发展历程 自20世纪80年代末至今，全球卫星互联网发展已有30多年历史，可划分为三个发展阶段。 图8：卫星互联网发展阶段 资料来源：《AI技术在卫星通信/互联网领域的应用综述》，《卫星互联网发展现状及政策分析》，方正证券研究所，发现报告整理 10 第一阶段：与地面通信网络竞争阶段（20世纪80年代～2000年） 以摩托罗拉公司“铱星”星座为代表的多个卫星星座计划提出，“铱星”星座通过66颗低轨卫星构建一个全球覆盖的卫星通信网。这个阶段主要以提供语音、低速数据、物联网等服务为主。随着地面通信系统快速发展，在通信质量、资费价格等方面对卫星通信全面占优，在与地面通信网络的竞争中宣告失败。 第二阶段：对地面通信网络补充阶段(2000~2014年) 以新星、全球星和轨道通信公司为代表，定位主要是对地面通信系统的补充和延伸。 第三阶段：与地面通信网络融合阶段（2014年至今） 以一网公司(OneWeb)、太空探索公司(SpaceX)等为代表的企业开始主导新型卫星互联网星座建设。卫星互联网与地面通信系统进行更多的互补合作、融合发展。卫星工作频段进一步提高，向着高通量方向持续发展，卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期。 近年来，卫星争夺战已悄然展开。根据目前国外已公布的低轨通信方案中，卫星轨道高度主要集中在1,000-1,500km之间，频段主要集中在K