我國衛星通信產業發展研究

孫美玉 周鈺哲 彭健 滕學強

隨著衛星寬帶成本的下降和衛星通信技術的進步，在高通量衛星帶寬巨大需求的刺激下，衛星互聯網的投入成本隨著技術進步明顯下降，各國紛紛將衛星互聯網建設上升為國家戰略，衛星通信發展迎來新風口?；诖?，本文詳細闡述我國衛星通信產業發展的總體情況，剖析我國衛星通信產業各環節，并對衛星通信發展提出展望與建議，以此助推衛星通信產業發展。

我國衛星通信產業發展總體情況

我國衛星通信市場概述

2018年，我國在軌衛星總數280顆，其中商業衛星有30顆，絕大多數衛星為遙感、導航、科研等類型，通信衛星數量較少。2018年12月，我國首張國產衛星移動通信終端入網牌照發放，標志著我國衛星移動通信打破國外長期壟斷，基本形成了完整產業鏈。

隨著我國商業航天市場的逐步開放，衛星國家隊和許多民營企業紛紛布局衛星互聯網星座產業，將帶動通信小衛星研制、火箭發射、衛星通信系統終端設備與軟件應用市場爆發式發展。2018年，我國衛星通信市場規模達到600億元。預計2020年我國衛星通信市場規模將超過800億元。

國家和地方政策大力推動

“十三五”期間航天領域國家政策密集出臺，衛星通信產業發展迎來重大契機?！丁笆濉眹倚畔⒒巹潯分赋觯笆濉笔俏覈删W絡大國向網絡強國過渡的關鍵時期，主要從科學規劃和利用衛星頻率/軌道資源、統籌推進航天領域軍民融合、建設陸?？仗煲惑w化信息基礎設施等方面著力，同時集中突破低軌衛星通信、空間互聯網等前沿關鍵技術，推動空間與地面設施互聯互通，構建覆蓋全球、無縫連接的天地空間信息系統和服務能力。《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025年）》為我國民用衛星通信產業發展指明方向，規劃指出固定通信衛星和移動通信衛星并重發展，強化地面系統建設，通過三步走方針，提出“十四五”衛星通信產業目標：新增建設22顆通信廣播衛星，其中全新研制的通信衛星有5顆，包括L移動多媒體廣播衛星、大容量寬帶通信衛星、整星容量超過100Gbps的超大容量寬帶通信衛星、高承載比寬帶通信衛星、全球移動通信星座科研星等，帶動我國衛星通信產業進入快速發展期。航天法立法已經提上日程。2019年4月，根據國家航天局消息，航天法已經列入全國人大立法計劃，有望于2022—2025年出臺，也將把商業航天發展相關細節列入其中，進一步完善頂層設計。

地方政府出臺系列文件，扶持本地航天產業發展。我國部分省市將商業航天作為重要的戰略性、先導性產業，納入本地發展的頂層設計，積極出臺專項政策鼓勵產業發展。

傳統航天產業基地持續發揮領軍作用。武漢國家航天產業基地是我國首個國家級商業航天產業基地，2017年正式開工建設，戰略定位主要包括圍繞新型運載火箭及發射服務、衛星平臺及載荷、空間信息應用、地面及終端設備制造等領域，打造世界級商業航天產業基地;打造華中高端裝備制造產業;在商業航天龍頭項目牽引下，快速切入航天新材料領域，打造中部地區新材料產業示范區。上海國家民用航天產業基地是我國第一個國家級航天產業基地，2006年開工，主要包括航天科技研發中心、航天科技產業基地和航天科普基地組成。其中航天科技研發中心定位是打造集運載火箭、應用衛星、載人飛船、防空武器等航天產品研發、研制、試驗于一體的航天科技研發基地，航天科技產業基地則以產業集群為目標，發展衛星導航應用和新能源產業，形成衛星應用、航天技術及應用全面發展的產業格局。西安國家民用航天產業基地2008年正式揭牌，以國家戰略需求和區域經濟發展為牽引，發展航天及軍民融合、衛星及應用、新能源、新一代信息技術四大產業，建設特色鮮明的世界一流航天產業新城。

航天特色產業園和科技城等不斷涌現。2019年4月，武漢國家航天產業基地衛星產業園正式開工，預計2020年建成，其中航天器智能制造中心的衛星批量生產線建成后，將成為中國國內首條小衛星智能化批量化生產線，有望實現年產百顆衛星的生產能力。2018年3月，文昌航天科技城完成初步規劃，致力于布局3大航天科創園、6大航天小鎮，發展“航天+”產業，重點打造航天科研及信息產業、航天重裝及商業航天產業、航天技術展示交易及服務貿易產業、航天金融產業、航天生命工程產業、航天科普文化教育旅游創意產業等六大航天產業鏈，現已納入海南未來“海陸空”發展的三個重點之一。

衛星發射運載實力

位于世界前列

我國航天基礎設施建設能力逐步提升。以航天發射場為例，當前全球主要航天國家已建成或在建發射場共計25個，中國有4個，數量與俄羅斯并列第二位，僅次于美國。

我國航天發射技術躋身世界先進行列。從在軌衛星數量來看，截至2018年11月，我國在軌衛星數量達280顆。從發射數據來看，2018年我國航天發射數據再創佳績，以全年發射39次位列世界第一，占全球發射總量的30%以上，發射105個航天器（國內95個，國外10個）。

我國航天衛星運載裝備研制技術不斷創新。伴隨高端、智能制造技術不斷開拓，我國重型運載火箭和新一代中型運載火箭創新研制能力不斷突破，形成航天科技集團和航天科工集團國家隊牽頭，民營企業迅速崛起的發展局面。

中國航天科技集團有限公司2018年研制的航天器質量在全國航天器總質量占比超過80%;長征十一號運載火箭采取“一箭多星”的方式成功完成多次商業發射任務，實現商業發射主力火箭“拼車”和“專車”服務;長征系列運載火箭完成其中37次發射全部成功（總計39次），展現出耀眼的中國品牌。此外，零壹空間和北京藍箭等優秀民營企業代表，專注于低成本小型運載器的研制、設計及總裝，創新力和影響力不斷提升。

衛星通信產業鏈生態

基本完備

目前，我國已經基本形成完整的通信衛星產業鏈，分為衛星制造、衛星發射、運營服務和地面設備制造，產業鏈各環節不斷開拓創新，處于產業成長期。2018年1月，中星十六號高通量衛星投入業務運行，躋身世界先進行列。尤其是2018年11月，工業和信息化部頒發首張衛星移動終端電信設備進網試用批文暨中國首張國產衛星移動通信終端牌照，我國國產衛星終端實現零的突破，是我國移動通信衛星產業鏈形成，進入商用階段的重要標志。

通信衛星研制領域，通過“東方紅二號”“東方紅三號”“東方紅四號”“東方紅五號”幾代典型衛星平臺研發經驗積累，我國目前已經能夠研制涵蓋固定、中繼和直播等業務領域，頻譜范圍涉及S、C、Ku、Ka等各個頻段的通信衛星，衛星等級涵蓋小型到超大型，成為國際上少數能夠獨立設計、研制大容量通信衛星的國家之一。

以東方紅五號衛星平臺為例，自主研發使用電推進技術、網絡熱管和可展開式熱輻射器技術、二維二次展開半剛性太陽翼、全管理貯箱、新一代電源控制器技術、綜合電子技術等多種先進技術，衛星平臺的有效載荷質量達到1200～2000千克，整星功率達到10000～30000W，相關技術已達國際先進水平，典型企業包括中國空間技術研究院、中科院上海微小衛星研究院等。

通信衛星發射領域，2018年我國衛星發射數量世界第一，發射能力居世界先進行列。近年來，我國衛星發射主要圍繞導航和遙感領域，通信衛星數量相對偏少。伴隨高通量衛星帶動寬帶衛星通信蓬勃發展，我國通信衛星產業有望進入快車道，通信衛星發射數量上升空間巨大。

運營服務領域，該環節是我國衛星通信產業規模相對較高的領域，衛星電視直播應用、北斗導航已經形成一定應用規模;伴隨天通一號衛星成功發射，衛星移動通信領域將成為新的經濟增長點，市場開拓潛力巨大，航天科技、航天科工、中國衛通、亞太衛星、中國電信、新研股份、星空年代、華訊方舟等傳統國企和新興企業均積極開展相關布局。

地面設備領域，國內參與者數量可觀，主要集中在天線、移動終端、地面接收站等產品研制和系統軟件集成等領域，但核心技術與美國等航天強國相比還存在一定差距，典型企業包括中國衛星、海格通信、華訊方舟等。

低軌衛星互聯網蓬勃發展

近年來，美、歐等主要國家加快部署衛星互聯網，Space X、OneWeb、Facebook等科技巨頭積極參與，推動形成了全球衛星互聯網建設新浪潮。在全球衛星互聯網發展推動下，我國制定一系列火箭研發、衛星制造、衛星應用等領域向民間資本開放政策，衛星互聯網技術不斷創新，應用范圍不斷擴展，國內知名商業航天公司不斷涌現。

我國商業航天后發優勢明顯。我國商業航天發展起步相對較晚，2014年11月26日，國務院發布《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》，提出“鼓勵民間資本研制、發射和運營商業遙感衛星，提供市場化、專業化服務”，為我國民用資本企業開展衛星互聯網領域技術創新和應用實踐探索奠定良好基礎，我國商業航天迎來快速發展期。

我國低軌寬帶衛星系統建設成果顯著。虹云工程、鴻雁星座兩個國家重大航天工程2018年相繼成功發射第一顆衛星并進入軌道，低軌寬帶通信衛星系統建設實現零的突破，我國打造天基互聯網邁出關鍵一步，其中鴻雁星座一期60顆衛星預計2022年組網運營，填補中國目前尚無低軌衛星通信系統的空白。九天微星物聯網星座計劃于2020年底前部署完成72顆低軌衛星。銀河航天計劃打造全球領先的低軌寬帶通信衛星星座——銀河Galaxy衛星星座，建立一個覆蓋全球的天地融合5G通信網絡。

我國衛星通信產業鏈各環節剖析

衛星制造

衛星制造包括衛星整體制造、部組件和分系統制造，當前我國通信衛星制造領域已達國際先進水平。從市場規模來看，2025年我國衛星通信設備行業產值將超過500億元，相關設備制造市場空間巨大。同時小衛星產業迅速發展帶動衛星制造市場，2025年全球小衛星制造和發射市場規模將超過200億美元，經濟效益可觀。從投融資情況來看， 2018年我國商業航天領域年度投融資總額35.71億元，微小衛星制造成為民用航天企業融資的重要方向。例如九天微星2018年11月獲得過億元A+輪融資，銀河航天2018年11月完成A+輪融資，項目估值30億以上。微納星空2018年12月獲得航天科技集團旗下產業基金投資，主要用于微小衛星制造領域。從企業研發集聚態勢來看，傳統航天、科工優勢企業發揮帶頭引領作用，中國航天科技集團、中國航天科工集團在基礎設施、資金配套、技術創新、重大航天科技項目方面具備突出優勢，歐比特、行云、歐科微、九天微星、天儀研究院等企業主要聚焦微小衛星制造，成長迅速。

發射服務

火箭發射服務主要包括發射場服務和火箭研制兩部分。我國目前共有四個航天發射場地，分別是酒泉衛星發射中心、西昌衛星發射中心、太原衛星發射中心和海南文昌航天發射中心，完全可以滿足當前我國商業發射的需要。目前有關管理部門正在積極探索解決發射場商業化的問題。火箭研制方面，航天科技集團和航天科工集團是我國火箭研制和發射服務的主要承擔者。航天科技集團旗下的長征系列火箭擁有近20個具體型號，可以承擔從小型到重型航天器的各種發射服務。航天科工集團旗下的開拓者系列火箭、快舟系列火箭是小型固體發動機火箭，可以承擔近地軌道發射任務。此外，藍箭航天、零壹空間、九州云箭、星際榮耀、翎客航天等中國的民營火箭初創公司在近幾年大量涌現，但目前仍處于成長初期。

地面設備制造

地面設備制造包括網絡設備和用戶終端設備兩大類。其中，網絡設備主要包括地面站、控制站、靜中通、動中通等產品;用戶終端設備主要包括衛星電視終端、衛星無線電終端、衛星寬帶終端、衛星移動通信終端等組件和產品。中國衛星地面設備制造產業分布集中度高并有顯著的區位特點。當前已形成京津冀、珠三角、長三角、華中鄂豫湘、西部川陜渝等五大產業聚集區，北京、上海、深圳、武漢、廣州、西安等重點城市發展態勢良好。據統計，2018年五大區域產業總產值約占全國總產值比例超過80%。

運營與服務

通信衛星運營服務一般分為空間段運營服務和地面段運營服務兩部分。空間段運營服務主要是通信衛星轉發器租賃業務，主要企業有中國衛通、亞太衛星、亞洲衛星等。地面段運營服務的公司較多，主要有中國直播衛星有限公司、中國電信集團衛星通信公司、眾多VSAT運營商、以及多個新興的商業衛星公司。衛星通信服務主要包括衛星廣播（BSS）、衛星固定（FSS）、衛星移動（MSS）服務等。目前，通信衛星正朝著寬帶化、多媒體化方向發展，即高通量衛星（HTS），且衛星通信的各類業務也在不斷融合。

我國已形成衛星廣播、衛星固定中繼等衛星通信技術服務體系，逐步建成覆蓋全球主要地區、與地面通信網絡融合的衛星通信廣播系統。

例如，“村村通”和“戶戶通”工程通過中星九號等直播衛星穩步推進。CCTV 4K頻道通過中星6A衛星和全國有線電視干線網向北京、廣東、上海等15個省區市傳輸。2018年，全國已經有超過1.3億戶家庭通過直播衛星收聽、 收看廣播電視節目。在衛星移動通信方面，我國已立項建設軍民共用的覆蓋國土及周邊的衛星移動通信系統，以滿足軍事應用、商業應用及重大突發事件應急通信應用。天通一號的正式商用標志著我國進入自主衛星移動通信的手機時代。預計2025年，我國衛星移動通信用戶將達到300萬。在衛星寬帶通信方面，為適應寬帶衛星通信市場的發展要求，滿足廣大用戶對于寬帶接入、機載通信、遠程教育、新聞采集、企業聯網等應用的需求，我國開始發展高通量衛星。目前只有一顆中星16號開展業務。中星16號率先實現了衛星4G網絡應用，同時具備WiFi和微基站服務能力，共有26個用戶點波束，總容量約20Gbps，主要覆蓋西北和東北之外的中國大陸和沿海區域。中星16號的補充衛星中星18號也將在不久的將來發射升空。

我國衛星通信產業展望與建議

發展展望

多因素疊加利好我國衛星通信產業發展。在 《 國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025年）》、“一帶一路”倡議等多個國家政策的推動下，我國衛星通信將逐步成為繼北斗后衛星產業發展的新一輪熱點。一方面，目前我國衛星應用主要以北斗導航和遙感為主，通信衛星的數量偏少、比例偏低，限制了衛星通信應用的發展;另一方面，衛星通信是軍工信息化、“天基絲路”、建設海洋強國和“寬帶中國”的重要支撐，是我國空間技術發展的重點之一。

此外，未來我國計劃發射多顆移動通信衛星、高通量通信衛星，目標是建成覆蓋范圍廣、價格有競爭力、安全有保障的衛星通信網絡?？梢灶A見，隨著衛星通信網絡的完善，將促進衛星通信向個人消費和各垂直行業的加速滲透，形成服務帶動運營，運營帶動發射，發射帶動制造全產業鏈良性正向循環的新局面。

低軌衛星星座將進一步降低成本以提高競爭力。面對地面光纖網絡以及移動通信運營商等市場先入企業的競爭，低軌衛星星座要獲得商業上的成功必須降低綜合成本，在普通消費群體中獲得用戶規模。從發射成本看，低軌道小衛星的發射成本相比高軌和中軌衛星具有天然的優勢。并且，目前已有衛星發射企業研發了針對小衛星的諸多發射方案，隨著低軌衛星星座市場的不斷成熟，預計發射成本還將繼續降低。

在制造成本方面，目前國內外衛星制造商嘗試通過3D打印等方式，實現小衛星的批量生產，預計將會極大降低單顆衛星的制造成本。隨著衛星制造、衛星發射、地面終端和運營服務等產業鏈各環節的成熟，低軌衛星星座的建設和運營成本將進一步降低，成為消費者接入互聯網的又一優勢選項。

低軌衛星互聯網和衛星物聯網服務將率先落地。從2019年開始，低軌衛星互聯網開始進入實質部署階段，競爭空前加劇。

OneWeb公司和SpaceX公司于2019年開始部署其近地軌道巨型星座。兩家公司都計劃在全球范圍內覆蓋互聯網，為數十億未連接的用戶提供互聯網寬帶。此外，衛星物聯網領域也將迎來全面爆發。2018年，美國銥星公司宣布加入亞馬遜網絡服務合作伙伴關系，于2019年推出云連接服務，為衛星物聯網客戶提供更快速、成本更低的全球連接;俄羅斯航天國家集團計劃打造“馬拉松”物聯網衛星系統。衛星物聯網將與低軌衛星互聯網同步加速發展，為互聯網應用和物聯網應用創造廣闊的市場空間。

衛星通信頻段由低頻段向高頻段發展。根據ITU《無線電規則》的相關規定，國際上衛星通信系統可以使用的頻段包括甚高頻（VHF）、特高頻（UHF）、超高頻（SHF）和極高頻（EHF）。受無線電傳播特性、技術和設備等方面的限制，目前衛星通信使用的頻譜資源主要為以下頻段：UHF頻段、L頻段、 C頻段、X頻段、Ku頻段、 Ka頻段。

隨著低頻段頻譜資源的不斷占用以及人們對于高速通信需求的不斷提升，現有的Ku、Ka等高頻段資源也難以滿足巨大的頻譜需求缺口。目前美國等國家和地區正在對頻率更高的Q頻段和V頻段進行開發，預計將成為下一代通信衛星的主要發展方向。同時，太赫茲頻段在衛星通信中的應用也已成為業界關注的焦點之一。

總體來看，衛星通信從低頻段向高頻段發展已成為大趨勢，高頻段將成為各衛星通信產業制造商和運營商布局和爭奪的焦點。

衛星移動通信終端市場將迎來快速增長期。當前我國以租用他國衛星實現的衛星移動通信服務終端供應商基本為國外廠商，我國自主衛星移動通信系統的建設將給我國衛星移動通信終端制造企業帶來巨大成長空間。天通1號擁有109個國土點波束，線路2000個，容量200萬用戶。

根據中國電信統計，截至2018年中國衛星通信市場約30多萬用戶，其中語音市場約8萬戶，其余為數據用戶。隨著此前三顆衛星的成功發射，不論是替代還是新增，中國將有200萬以上用戶的市場空間。天通衛星可用于個人通信、海洋、應急、野外、村通、民航等領域。據估算，我國衛星移動通信終端市場容量約402億元。依據5年的推廣、采購、裝備周期計算，未來5年衛星移動通信終端年均市場規模將達80億元量級。

相關建議

加強頻率和軌道資源國內統籌和參與國際競爭。一是進一步完善統籌協調機制。著眼于空間戰略規劃，加強天地一體化的統籌協調，落實各部門的分工負責機制，深化各部門衛星頻率和軌道資源的管理協作，建立完善的軍地間、部際間協調機制，為衛星互聯網發展提供重要的頻率軌道資源支撐。二是及時跟蹤衛星頻率和軌道資源管理的國際規則。對國際規則發生的變化和修訂認真理解，準確把握，快速適應新規則。三是形成對外競爭合力。面對我國衛星通信系統日益迫切的發展需求和衛星頻率和軌道資源的短缺困境，加強管理部門、衛星互聯網建設單位、行業應用單位等深入交流和探討，在國際資源爭奪中形成一致意見。四是制定衛星互聯網行業的專項頻率軌道資源規劃。抓緊申報衛星頻率軌道資源，加大人才培養力度，積極開展國際談判，為我國衛星互聯網發展爭取更多更好的戰略資源。

豐富衛星互聯網安全風險管理手段。一是做好預先研判國內、國外衛星互聯網新型業務模式可能對無線電安全的造成的影響，例如軍事安全、反恐處突等，在風險分析評估的基礎上，加強風險管理應對策略研究，制定可行、可靠的反制方案、應急預案等，提升快速處置能力。二是加快論證境外衛星互聯網與我國現有衛星網絡的兼容性，主動掌握過境衛星的頻率及軌道資源使用情況，做好信息儲備。三是針對目前我國衛星監測設施對Ku/Ka頻段靜止軌道衛星、非靜止軌道衛星、衛星移動等終端缺乏相應無線電監測定位能力的情況，應盡快保障技術資金人力資源，加大對衛星互聯網監測技術的研究力度。四是通過升級現有固定衛星監測設備，提升對各類衛星、衛星終端設備的監測定位能力，并逐步建立固定式、移動式的移動衛星監測網絡，推動相應的衛星監測基礎設施建設。

加快培育自主可控的衛星互聯網產業體系。一是加強國際標準制定力度。進一步消化吸收國際主流衛星寬帶通信標準，積極參加國際間的衛星寬帶通信等衛星互聯網建設相關協議和標準制定，設計完整的空中接口和地面信關站接口。二是加快構建衛星互聯網產業生態。整合國內產學研用力主體力量，營造上下游協同、“芯片—設備—終端—應用”互動的產業生態環境，盡快推動衛星互聯網試商用。三是加強核心技術研發。加大對衛星終端天線、射頻器件、基帶芯片等關鍵核心技術的研發支持力度，擺脫對其他國家供應鏈的依賴，增強產業自主可控性。四是推動“共享專利池”建設。加強專利導航，有效規避國內企業在國際市場中的專利訴訟風險，提升我國衛星互聯網產業在國際競爭中的軟實力。

引導民營企業參與衛星互聯網建設。一是完善民營企業參與衛星互聯網建設的政策環境和配套設施。在軍民融合的整體框架下，將商業航天納入國家政府采購范疇，激發社會參與熱情，并在稅收等政策上予以必要優惠。探索商業發射場的建設和管理模式，加強軍地協調，建議由航天局主導商業發射場建設和管理，發射場采用市場化運作模式，主要面向商業航天企業。商業發射場與現有發射場共享總裝、測試、發射、測控、落區、安全區等服務及資源。二是加強資本合作。鼓勵政府和社會資本合作（PPP）等方式參與衛星互聯網領域關鍵技術研發、基礎設施建設和提供信息服務。三是引導民營企業有序進入衛星互聯網應用領域。衛星應用是衛星產業價值鏈高端環節，考慮到大部分民營企業和商業公司在衛星制造、研發、設計、發射等環節短時間內難以突破技術和資本瓶頸，應重點引導民營企業利用衛星互聯網向電信增值服務、物聯網鏈接、特殊場景通信等垂直行業深度拓展。