我国卫星通信行业分析：多家企业布局相关产业链手机直连卫星高潮将来袭

2024-12-14 10:25

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前言：卫星通信技术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地球站之间的通信。近年来，在LEO卫星、5G技术、政策等多重因素驱动，卫星通信行业迎来快速发展，产业链逐渐成熟，吸引多家企业布局，一场围绕卫星通信的全面“竞赛”已经拉开帷幕。同时，随着卫星短报文和卫星通讯的推出、技术不断取得新突破，手机直连卫星的高潮即将到来。

1、地面段是卫星系统核心环节

地面段主要由地面站（或称地球站）、任务控制中心（或称运营中心）和地面网络构成，是航天系统的地面组成部分，用于管理航天器，接收、存储、处理和分发卫星有效载荷数据。地面站为空间段和地面段之间提供无线接口，用于传输与接收遥测、跟踪和指挥（TT&C）数据和有效载荷数据。任务控制中心处理、分析和分发航天器遥测数据、发布指令，向航天器上注数据和升级软件,控制中心也可负责配置管理(CM)和数据归档。地面网络用于地面段各部分之间转发数据和进行语音通信。

地面段基本构成

组件	功能	示例
卫星控制中心	监控和控制卫星运行（如轨道调整、姿态控制）	任务控制中心负责指挥卫星完成轨道调整
地面站	提供与卫星的上下行通信（接收遥测数据、发送控制指令）	地面站用于接收遥测数据并将其传输到控制中心
数据处理中心	对卫星传回的数据进行处理和分析，用于各类应用场景	遥感卫星的影像数据处理
地面网络	连接地面设施和用户，支持数据高效传输	光纤网络和微波通信用于传输数据

资料来源：观研天下整理

根据观研报告网发布的《中国卫星通信行业发展趋势研究与未来投资预测报告（2024-2031年）》显示，卫星通信地面系统一般采用包括信关站、用户站等构成的星形结构。其中，信关站是卫星通信系统中的中枢节点，是卫星网络与地面网络的桥梁，一般配置大口径天线；用户站是最终用户与卫星通信系统交互的入口，面向个人或小型用户群，设备便携且易于使用。此外，卫星通信地面系统还包括网络运营中心，用于管理卫星网络和用户服务。

信关站和用户站对比

类别	信关站	用户站
功能	卫星网络与地面网络的桥梁，处理高容量数据流	用户接入卫星网络，提供语音、数据或宽带服务
面向用户	网络运营商、政府机构、大型企业	个人用户、家庭、小型企业
设备规模	大型地面设施，通常集中部署	小型、便携式设备，分散在最终用户手中
复杂度	高技术复杂度，涉及链路管理、频率分配、协议适配	简单易用，注重用户体验和便携性
成本	高投入，设备昂贵，通常由服务提供商或政府机构建设	价格相对低廉，适合个人或中小型用户购买
应用场景	卫星宽带运营的核心节点，电视广播信号传输	卫星电话、远程宽带接入、野外工作站

资料来源：观研天下整理

2、LEO卫星、5G技术、政策等多重因素驱动，卫星通信行业迎来快速发展

卫星通信技术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地球站之间的通信，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。

近年来，我国卫星通信技术取得显著进步，尤其是低地球轨道（LEO）卫星技术快速发展。以SpaceX的Starlink为代表的LEO星座计划已经展示其在提供高速、低延迟全球互联网服务中的巨大潜力。我国已宣布三大低轨星座计划，共计划发射3.8万颗星，如今已有千帆星座(G60)、GW星座、鸿鹄星座三大计划，其中千帆星座预计2024年完成108颗卫星发射，2025年底完成648颗发射，提供区域网络覆盖，到2030年底，完成超1.5万颗低轨卫星的互联网组网。此外，OneWeb、亚马逊的Kuiper项目和Telesat等其他公司也正在大力投资LEO卫星网络的建设。随着更多卫星发射和部署，全球卫星互联网服务将变得更加可行，并且成本将大幅下降。

各国低轨卫星规划及布局进度

国家	星座名称	运营公司	计划数量	轨道高度	频段	提供服务	当前进展
美国	Iridium	Iridium	75颗（包括6颗备用星）	780km	L	移动通信	二代卫星发射完成
	Orbcomm	Orbcomm	36颗	/	/	/	/
	Globalstar	Globalstar	48颗	1414km	L/S	双向数据	一二代共在轨36颗
	starlink	SpaceX	第一阶段1584颗；第二阶段2825颗；第三阶段7518颗	550km	Ku/Ka/v	移动通信	在轨5011颗
	Kuiper	亚马逊	3236颗	590km/610km/630km	Ka	高速宽带服务	当前已发射2颗试验星
英国	Oneweb	Oneweb	一期为648颗	1200km	Ku/Ka	宽带通信	截至2023年3月，实际组网卫星数量达618颗
德国	KLEOConnect	KLEO	300颗	1100km	Ka	物联网	/
俄国	Yaliny	Yaliny	135颗
俄国	Sfera	俄航天集团	600颗	/	/	通信/遥感
加拿大	Telesat Lightspeed	telesat	初始为120颗	/	Ka	宽带服务	已发射一颗试验星
加拿大	Kepler	亚马逊	140颗	物联网	/	/	/
印度	SpaceNet	Astrome	/	/	/	/	/
韩国	Samsung	三星	4600颗	1496km	/	高速互联网	方案设计
中国	星网工程	中国星网	12992颗	508km-1145km	/	移动通信、宽带通信	试验星成功发射
	行云工程	航天科工	80颗	/	/	物联网	实现小规模组网
	鸿雁星座	航天科技	一期为54颗；后期超300颗	>1000km	/	移动通信	已发射首颗试验星
	虹云工程	航天科工	156颗	1000km	/	宽带通信	已发射首颗试验星
	天象星座	中电科	120颗	/	/	天地一体化	试验1、2星成功进入轨道
	吉林一号	长光卫星	138颗	500km- 700km	/	遥感	在轨卫星108颗
	G60星链	上海市松花江区；联和投资；临港集团	一期1296颗，未来12000颗	/	/
	银河Galaxy	银河航天	/	/	Q/V	宽带通信	已发射通信卫星8颗，InSAR卫星4颗
	天启	国电高科	38颗	800km	/	窄带物联网	已发射21星
	翔云	欧克微	28颗	/	/	窄带物联网	已发射首颗试验星

资料来源：观研天下整理

同时，5G技术的商用加速人们对高速率、低延迟通信的需求，卫星通信能有效补充地面5G网络的覆盖不足，尤其是偏远地区和海上。当前，卫星通信在无人机、自动驾驶、智慧城市、手机等新兴应用场景中发挥着越来越重要的作用。

地面物联网与低轨卫星物联网的简要对比

类别	地面物联网	低轨卫星物联网
覆盖范围/基站	数千米级	数千千米
服务终端/基站	<5万	海量，>100万
传输体制	NB-IoT、LoRa	星地融合、5G
技术方案	成熟	国外有成熟案例，国内正从技术验证走向工程实践
系统稳定性	受天气、地理条件制约，自然灾害影响比较大	几乎不受天气、地理条件影响，可全天时全天候工作
应用场景	共享单车、智能家居、智慧城市	物流监控、环境保护、水文监测、“一带一路”等

资料来源：观研天下整理

在手机领域，自华为、苹果发布卫星直连手机后，vivo、小米、荣耀等厂商都推出自家支持卫星功能的旗舰手机。2022年9月，华为Mate50系列发布，作为业界首款支持北斗卫星消息的大众智能手机，无地面网络信号时，Mate50仍能通过畅连发送文字和位置信息；2024年11月华为Mate70系列全球首发，搭载第二代灵犀通信，首发背部智能多天线，是华为首款Wi-Fi7手机，业界首发卫星寻呼，关键时刻无惧失联；2024年1月荣耀宣布荣耀Magic6 Pro支持手机直连卫星服务；2024年3月OPPO Find X7 Ultra卫星通信版正式上市，可提供听筒/免提双模双向卫星通话模式，让智能手机的卫星通话体验从“卫星对讲机模式”进化到符合用户使用直觉的“卫星电话模式”，帮助用户在极端环境中获得更高效的沟通效率。

政策也是卫星通信行业发展助推力，为其提供了良好的发展环境。例如，《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》制定的发展目标，“十四五”时期要构建卫星遥感、通信广播和导航定位三大系统；在《扩大内需战略规划纲要(2022-2035年)》中提出推进卫星及应用基础设施建设。

我国卫星通信产业相关政策

时间	政策	发布部门	主要内容
2024.01	《工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见》	工业和信息化等七部门	强化新型基础设施。深入推进5G、算力基础设施、工业互联网、物联网、车联网、千兆光网等建设，前瞻布局6G、卫星互联网、手机直连卫星等关键技术研究，构建高速泛在、集成互联、智能绿色、安全高效的新型数字基础设施。
2023.04	《计量发展规划(2021-2035年)》	国务院	开展海上卫星导航设备、海洋装备测量测试技术研究,提升海洋装备数字化测量能力。健全海洋立体观测、生态预警、深海气候变化、生物多样性监测等领域计量保障体系。
2022.12	《扩大内需战略规划纲要(2022-2035年)》	国务院	推进卫星及应用基础设施建设。加快物联网、工业互联网、卫星互联网、千兆光网建设，构建全国一体化大数据中心体系，布局建设大数据中心国家枢纽节点，推动人工智能、云计算等广泛、深度应用，促进“云、网、端”资源要素相互融合、智能配置。
2022.06	《“十四五”国家综合防灾减灾规划》	国家减灾委员会	应急卫星星座建设。依托国家综合部门、国家航天部门与商业卫星协同。针对灾害监测预警，应急抢险等决策需求，推动形成区城凝视卫星、连续监测卫星、动态普查卫星序列，构建全灾种、全要素、全过程应急卫星立体观测体系。
2022.05	《关于加强科技创新促进新时代西部大开发形成新格局的实施意见》	科技部	支持“智慧边防”关键技术研发与示范，加强大数据、遥感、北斗导航等技术推广应用。
2022.02	《“十四五”国家应急体系规划》	国务院	充分利用物联网、工业互联网、遥感、视频识别、第五代移动通信(5G)等技术提高灾害事故监测感知能力，优化自然灾害监测站网布局，完善应急卫星观测星座，构建空、天、地。海一体化全城覆盖的灾害事故监测预警网络。
2022.01	《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》	国务院	构建设施设备信息交互网络，打造新一代轨道交通移动通信和航空通信系统，研究推动多层次轨道交通信号系统兼容互通。

资料来源：观研天下整理

3、卫星通信产业链逐渐布局，各企业加码押注

因此，在上述因素驱动以及相关技术的不断挖掘，卫星通信产业链逐渐成熟。按照卫星轨道高度，可大致分为低轨、中轨和高轨卫星。同步轨道方面，当前天通一号同步卫星可实现移动通信“天地一体”手机直连36000公里外卫星，现阶段用户规模已经超过18万户。中轨星座方面，主要是O3b星座系统，在轨卫星16颗，该星座的轨道高度为8063km，相较于同步轨道卫星，时延较小、信噪比较低，但是带宽是有限、对地面终端的跟踪性能要求较高。低轨星座方面，主要特点是需要卫星组网且数量庞大，如星链计划，截至2024年6月12日，星链发射卫星已达6611颗，单星研制成本低于100万美元，单星发射成本约50万美元，成本高昂。

卫星通信种类（按高度）

种类	简介
高轨卫星	一般高轨卫星距离地球36000公里左右，理论上1颗卫星可覆盖接近1/3个地球表面，3颗卫星即可覆盖全球除两极以外的地区，但由于距离太远，信号损耗太大，一般来说，需要地面设备有较大的天线和用较高的功率发射信号。
中轨道地球卫星	主要是指卫星轨道距离地球表面2000～20000km的地球卫星。它属于地球非同步卫星，主要是作为陆地移动通信系统的补充和扩展，与地面公众网有机结合，实现全球个人移动通信。
低轨卫星	一般距离地表在几百公里到两千公里左右距离。近年来，低轨互联网卫星开始流行，并大规模组网。低轨上运行的互联网卫星信号损耗小，但低轨卫星运行速度相对地面运行速度高，超过7公里每秒，所以需要大量卫星组成星座来进行连续覆盖。

资料来源：观研天下整理

随着卫星通讯基础设施的逐渐完善，各企业也加码产业链。例如，铖昌科技在卫星通信领域方面，推出星载和地面用卫星通信相控阵T/R芯片全套解决方案。

我国部分企业布局卫星通信产业概况

企业名称	卫星通信布局
铖昌科技	在卫星通信领域方面，推出星载和地面用卫星通信相控阵T/R芯片全套解决方案。
通宇通讯	目前已有卫星通信产品包括船载卫星天线、地面站天线、有源相控阵天线、T/R组件，相关产品均有小批量出货。卫星通信业务收入情况公司将在半年报做相关披露。目前开发的卫星通讯产品可应用于中高轨及低轨卫星，但应用于低轨卫星为主。针对低轨卫星地面端，公司可提供地面站天线。此外，公司也开发了卫星通讯特殊领域场景应用的卫星通信终端、雷达、毫米波、有源相控阵天线、T/R组件及数据链终端产品。
东华至高	有研发生产卫星通信设备，其中包括天通卫星手持机及北斗三代短报文手持机还在持续开发卫星通信的其他设备，也包括具备卫星通信功能的对讲机，为应急通信提供专业设备。
海格通信	成为多款支持“手机直连卫星”功能的手机终端关键零部件供应商之一，与多家主流手机厂商建立了良好合作关系，是国内拥有全系列天通卫星终端及芯片的主流厂家。
移远通信	可提供多款高性能天线产品，其中包括卫星天线YETN001L1A。公司数百款自主研发的天线产品可与公司广泛的模组产品有效兼容，形成“模组+天线”的配套服务。
启明星辰	在卫星互联网安全方面，围绕加密认证、网络攻击弹性测试、供应链风险管理等内容，依托密码技术积累，从卫星链路密钥分发管理、卫星链路组播通信加密技术、卫星通信节点机动分组管理等方面，开展卫星互联网网络通信链路安全关键技术研究及原型开发。
优咔科技	在积极布局卫星与地面融合通信技术，目前已参与行业规范制定，在技术侧进行预研。
华安鑫创	当前已规划显示系统终端和卫星通信终端产品。

资料来源：观研天下整理

4、卫星通信行业将进入产业化阶段，手机消费市场潜力大

综上所述，随着技术持续进步、各大企业布局以及商业卫星的频繁发射，一场围绕卫星通信的全面“竞赛”已经拉开帷幕，尤其是在消费级市场发展潜力将不断释放。这是由于在很多偏远区域，与拉光纤、建基站的地面部署成本相比，卫星互联网经济性较高。同时，随着卫星短报文和卫星通讯的推出、技术不断取得新突破，手机直连卫星的高潮即将到来。（WYD）

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