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1、低轨宽带通信卫星行业发展背景及行业优点分析 一、低轨通信卫星行业发展背景 卫星按用途可分为通信卫星、遥感卫星、导航卫星、技术试验卫星等. 截至2019年1月, 全球在轨正常运行卫星数量为2062颗, 其中通信卫星占比最大. 2019年全球共发射卫星523颗, 占比最大的为技术试验卫星, 通信卫星次之. 全球在轨卫星种类占比（截至2019年1月）2019年全球发射卫星种类占比 2018年, 中国共发射卫星91颗, 其中通信卫星4颗, 占比4.4%. 2019年中国共发射卫星54颗, 其中通信卫星12颗, 占比22.22%, 比例快速提升. 2019年中国发射卫星种类占比 按照通信卫星运行的轨道不
2、同, 卫星通信（系统）可分为低轨道（LEO）卫星通信、中轨道（MEO）卫星通信和高轨道（GEO）同步卫星通信. 不同轨道通信卫星特点 低轨宽带通信卫星系统由大量（通常为数百或数千颗）低轨道小型通信卫星组成卫星系统/星座, 通常使用Ku、Ka、Q/V等高频频段进行宽带通信. 低轨卫星通信系统主要由空间段、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小区, 服务区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单一地面终端
3、连接, 也可以通过地面关口站与地面公共网络连接. 国内航天科技和航天科工集团分别提出了“鸿雁”和“虹云”低轨卫星通信星座计划, “鸿雁”和“虹云”系统首期组网建设投资估计约为300亿元, 卫星组网费用占整个卫星产业链产值的7.5%左右, 根据组网费用300亿元占比7.5%=总体产业规模4000亿元, 估计低轨卫星通信产业规模将达到约4000亿元, 中国亦将进入低轨卫星通信时代. 2010-2018年全球卫星应用产业收入统计与增长情况中国卫星导航与位置服务产业总体产值与增长情况 二、低轨通信卫星发射计划 由于低轨卫星在军事、物联网等领域的巨大应用价值, 加之地球近空领域频率和轨道资源有限, 而根
4、据国际电联的规定, 频谱与轨道归属采用“先发先得”原则. 近年来, 各国在全球低轨卫星星座领域展开了激烈的竞争. 当前国际主要制造商大多位于美国, 包括SpaceX、OneWeb、泰雷斯等, 主要星座计划包含Starlink（星链）、OneWeb、铱星等. 当前国际主要低轨通信卫星计划当前国际主要低轨通信卫星计划名称卫星数量制造商星重推出时间业务启动轨道高度频段项目进展项目投资铱星66+9颗泰雷斯和ATK860kg20072017780kmL、Ka75颗在轨正常运行约50亿美元O3b16+26颗泰雷斯700kg200820148000kmKa16颗在轨，初创团队跳槽至OneWeb截至2010年
5、融资12亿美元LeoSat108颗泰雷斯1250kg201520221400kmKa计划2019年发射首颗实验星约36亿美元OneWeb648+234颗OneWeb和空客150kg201520191200kmKa、Ku2019年2月发射6颗实验星已融资34亿美元Starlink4425+7518颗SpaceX386kg2015202411101325kmKa、Ku2018年2月发射2颗实验星100亿美元三星4600颗三星-201520181500kmV未发射-波音2956颗波音-2016-1200kmV未发射-Telesat117颗以上空客和劳拉-2016202110001248kmKa未发射
6、-Kuiper3236颗亚马逊-2019-590630km-未发射- 面对国外发展迅猛的低轨卫星通信系统, 国内航天科技和航天科工集团分别提出了“鸿雁”和“虹云”低轨卫星通信星座计划, 将分别发射300颗和156颗低轨通信卫星组建太空通信网, 两个系统计划将于2023年建设完成, 目前两个系统的首颗实验星都已于2018年底试射成功. 虽然中国星座计划起步和建设进度落后于发达国家, 但诸如“天象”等计划所使用的卫星数和成本都大幅优于国内其它方案, 未来有望引领天基互联网的建设运营. 国内推出的低轨卫星计划 地轨轨道和频率资源是有限的, 包括美国、中国在内的国家在全球低轨卫星星座领域已全面展开竞争
7、. 与美国相比, 中国低轨卫星星座计划分散, 规模小, 中国未来有望进一步整合资源, 加大投入, 建设比当前更大规模的低轨卫星工程. 三、低轨通信卫星行业优势 1.制造成本低 传统大卫星的研制周期一般为3-10年, 项目周期长、投资高且项目风险大. 小卫星的研制周期一般为2年左右, 研制成本大大降低. 2.发射成本低 卫星体积小、重量轻, 利用现代发射技术可以一箭双星/多星同时发射入轨, 小卫星可以作为大卫星的附属物一起发射, 也可以是几十甚至上百个微小卫星搭载同一个火箭一齐发射. 3.接收效率高中轨、高轨卫星离地面较远, 时延较长, 中轨卫星双向通信时延为300ms量级, 高轨卫星双向通信时延为500ms量级, 而低轨卫星双向通信时延为50ms左右, 传输时延短, 路径损耗小, 数据传输率提高.