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通信行业低轨卫星通信:构建空天陆海信息一体化网络-230422(45页).pdf

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通信行业低轨卫星通信:构建空天陆海信息一体化网络-230422(45页).pdf

1、低轨卫星通信:构建空天陆海信息一体化网络低轨卫星通信:构建空天陆海信息一体化网络 证券研究报告证券研究报告 (优于大市,维持)(优于大市,维持)余伟民(通信行业首席分析师)余伟民(通信行业首席分析师)SAC号码:号码:S0850517090006 联系人:徐卓联系人:徐卓 2023年年4月月22日日 2 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 投资投资要点要点 卫星通信行业市场空间较大卫星通信行业市场空间较大,2017-2021年全球年全球CAGR达到达到11.98%。根据前瞻产业研究院援引美国卫星产业协会(SIA)的数据,2021年全球卫星通信行业市场规

2、模约为1816亿美元。根据中商产业研究院的数据,2020年我国卫星通信市场规模达到723亿元,预计2023年我国卫星通信市场规模将超过900亿元。卫星通信网络建设率先发展卫星通信网络建设率先发展,价值量集中在应用侧价值量集中在应用侧。卫星通信产业链主要分为上游的原材料、电子元器件和加工服务,中游的卫星制造、卫星发射、地面设备制造和卫星运营服务以及下游的卫星通信应用场景。随着低轨卫星星座建设拉开序幕,产业链自上而下受益,价值重心逐渐向运营服务及终端应用转移。政策政策、技术等多因素共振技术等多因素共振,低轨卫星建设进入爆发期低轨卫星建设进入爆发期。1)频轨资源的稀缺,低轨卫星频段和轨道资源的激烈争

3、夺将成为卫星通信高效催化剂;2)中国星网自2021年成立以来,加速整合各方资源与优势攻克产业基础难题,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。国家及各省份出台相关支持政策使卫星通信产业迎来新的发展机遇;3)卫星制造、火箭发射和通信等方面的技术进步,降本增效;4)商业航天的快速发展,目前,银河航天已构建了中国首个低轨宽带星地融合通信试验系统,并完成了5G星地融合传输关键技术验证。引入民营资本力量有助于低轨卫星建设由国家战略向民用化,带动上下游产业链共同发展,促进万亿规模市场的增长。三大内在需求驱动低轨卫星通信快速发展三大内在需求驱动低轨卫星通信快速发展。1)低轨卫

4、星宽带通信与地面网络互补,推动偏远地区通信、海洋作业及科考宽带、航空飞机、应急救灾等场景的宽带连接;2)23年2月,工信部表示我国正在不断总结5G发展经验,通过搭建“产学研用”工作机制,全面推进6G技术研发。手机直连低轨卫星将成为6G时代NTN的新亮点和必备能力之一,在此催化下,卫星通信渗透率有望快速提升;3)终端应用卫星物联网市场规模可观,根据Berg Insight数据,2021年全球卫星物联网用户群为390万,预计 2026年达到2120万,CAGR为40.3%。风险提示:低轨卫星通信应用渗透不及预期风险提示:低轨卫星通信应用渗透不及预期,技术迭代风险技术迭代风险,市场竞争超预期市场竞争

5、超预期,宏观经济波动宏观经济波动。EY8VjWkW8WnUqZqZtWbRaO8OnPmMmOoNjMqQmQiNmOsR6MoPqQuOsQqPxNpOsM概要概要 1.卫星应用行业稳步发展,低轨通信卫星建设蓄势待发卫星应用行业稳步发展,低轨通信卫星建设蓄势待发 1.1 通信卫星应用广泛,商用属性强通信卫星应用广泛,商用属性强 1.2 发展历程:卫星通信系统技术与应用发展历程:卫星通信系统技术与应用 1.3 发展趋势:低轨化,高通量,小型化发展趋势:低轨化,高通量,小型化 1.4 产业链:制造产业链:制造/发射发射/运营服务运营服务/应用应用 1.5 卫星发射数量稳步增长,市场空间较大卫星发

6、射数量稳步增长,市场空间较大 2.政策、技术等多因素共振,通信卫星迎来黄金发展期政策、技术等多因素共振,通信卫星迎来黄金发展期 3.三大升级驱动需求,构建空天陆海一体化的关键拼图三大升级驱动需求,构建空天陆海一体化的关键拼图 3 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 9%55%31%5%民用通信卫星 商用通信卫星 政府通信卫星 军用通信卫星 4 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:北斗卫星导航系统网站,百度百科,中关村蓝海军民融合产业促进会微信公众号,澎湃新闻,国家航天局,长光卫星技术股份有限公司官网,UCS,海通证券研究所整理 卫星按技术

7、领域和服务方式可以分为通信卫星、遥感卫星和导航卫星。卫星按技术领域和服务方式可以分为通信卫星、遥感卫星和导航卫星。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波,从而实现多个地球站、航天器、空间站之间的单向或双向通信。根据UCS数据,截至2022年4月30日,全球目前在轨卫星数量为5465颗,中国目前在轨卫星数量为541颗,其中通信卫星数量为67颗,占比达12.4%。通信卫星按照用户群体可分为民用、军用、政府和商用通信卫星。通信卫星按照用户群体可分为民用、军用、政府和商用通信卫星。民用涉及通讯服务、互联网接入服务等;军用通信主要运用各类通信手段进行军事信息传递,以网络形式连接各个子系统,

8、发挥态势感知的作用;政府通信卫星主要为飞船、空间实验室、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务;商用通信卫星是利用商业资本以盈利为目的发射的卫星。根据UCS官网提供的数据,我国拥有的通信卫星中,军用卫星有3颗,占比5%;民用卫星有6颗,占比9%;政府用卫星有21颗,占比31%;商业用途卫星有;商业用途卫星有37颗,占比达颗,占比达55%。1.1 通信卫星应用广泛,商用属性强通信卫星应用广泛,商用属性强 卫星分类卫星分类 通信卫星通信卫星 导航卫星导航卫星 遥感卫星遥感卫星 简介 利用卫星上的转发器作为中继站,转发无线电波,实现两个或多个卫星通信站之间的通信 从卫星上连续发射无线电信号,为地面

9、、海洋、和空间用户导航定位 外层空间遥感平台的人造卫星 应用 远距离的话音、数据、图像、视频传输等业务功能 应用于地理数据采集、测绘、导航服务、航空航海、军用、大众应用 应用于农业、海洋、国土领域 代表卫星型号 天通卫星 北斗卫星 吉林一号 表:卫星按照应用领域分为“通导遥”表:卫星按照应用领域分为“通导遥”图:图:2022年中国通信卫星按用途分类及占比年中国通信卫星按用途分类及占比 1.2 发展历程:卫星通信系统技术与应用发展历程:卫星通信系统技术与应用 5 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:赛迪顾问中国卫星通信产业发展白皮书“新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书,SI

10、OT卫星及应用产业发展白皮书,云脑智库,新华网,芯语,海通证券研究所 业务服务业务服务 时间时间 代表代表 窄带移动通信-低频段 20世纪80年代末-2000年(与地面通信竞争)铱星(Iridium)轨道通信(Orbcomm)全球星(Globalstar)2000-2014年(作为地面通信的备份)新铱星(Iridium)全球星(Globalstar)轨道通信(Orbcomm)宽带互联网-高频段 2014年-至今(与地面通信融合互补)OneWeb、O3b、StarLink 表:卫星互联网系统发展历程表:卫星互联网系统发展历程 图:中国通信卫星发展历程图:中国通信卫星发展历程 国际通信卫星发展起步

11、早,美国处于领先水平,欧洲紧随其后。国际通信卫星发展起步早,美国处于领先水平,欧洲紧随其后。1958年,美国发射了世界上第一颗通信卫星“斯科尔号”。1965年,美国主导Intelsat发射了通信卫星Intelsat 1,标志着通信卫星进入实用阶段。2011年,美国Viasat发射ViaSat-1高通量卫星,容量达到140Gbps;2017年发射的ViaSat-2容量则达到300Gbps,为世界上容量最大的卫星;正在研制中的ViaSat-3星座每颗卫星则有望提供1000Gbps的容量。欧洲方面,全球固定通信卫星运营按业务收入规模排名,SES与Eutelsat分列第一和第三。目前SES已拥有超过6

12、6颗通信卫星。Eutelsat 2010年发射了欧洲第一颗高通量卫星KA-SAT,总容量达90Gbps。随着互联网时代对数据的大量需求,低轨卫星系统再迎新一轮发展高潮。随着互联网时代对数据的大量需求,低轨卫星系统再迎新一轮发展高潮。以OneWeb、SpaceX等为代表的低轨卫星系统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,低轨卫星迎来产业发展新浪潮。1.3 低轨卫星星座优势明显,成为卫星通信发展新趋势低轨卫星星座优势明显,成为卫星通信发展新趋势 6 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:靳聪等低

13、轨卫星物联网体系架构分析,赛迪中国卫星互联网产业发展研究白皮书,孙晨华等高低轨宽带卫星通信系统特点对比分析,Union of Concerned Scientists官网,海通证券研究所 表:卫星按照轨道高度分类及性质表:卫星按照轨道高度分类及性质 图:高低轨卫星传输距离对比图:高低轨卫星传输距离对比 通信卫星按照轨道高度可分为低轨卫星,中轨卫星以及地球静止轨道卫星。通信卫星按照轨道高度可分为低轨卫星,中轨卫星以及地球静止轨道卫星。低轨卫星是指运行在低地球轨道(轨道高度700-1500km,LEO)的卫星,中轨卫星是指运行在中地球轨道(轨道高度8000-20000km,MEO)的卫星,静止轨道

14、是指运行在地球同步轨道(轨道高度固定35786km,GEO)的卫星。低轨卫星星座优势明显,成为卫星通信发展新趋势。低轨卫星星座优势明显,成为卫星通信发展新趋势。相比于地面通信,卫星星座通信可实现广域无缝隙覆盖,成本优势明显;相比于中高轨卫星,低轨卫星具有链路损耗小、发射功率小、传输时延低、频率复用更有效等优势;。根据UCS提供的数据,截至2022年5月1日,低轨卫星数量达4700颗,占比86%。我们认为,虽然低轨卫星需要通过组网实现全球覆盖,卫星数量需求多,组网和控制切换等相对复杂,但仍是最具有发展前景的卫星通信技术但仍是最具有发展前景的卫星通信技术。图:不同轨道在轨卫星数量(颗)图:不同轨道

15、在轨卫星数量(颗)4700,86%140,3%565,10%60,1%LEOMEOGEOElliptical轨道类型 地球静止轨道(GEO)中地球轨道(MEO)低地球轨道(LEO)轨道高度(千米)35786 8000-20000 700-1500 运行周期(小时)一个恒星日 4-12 2-4 传输时延(毫秒)400/50 卫星用途 对地观测,通信,测地 导航 气象观测,导航,通信 1.3 低轨通信卫星系统架构和工作原理低轨通信卫星系统架构和工作原理 7 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图:低轨卫星网络总体架构图:低轨卫星网络总体架构 典型的低轨星座系统包括空间段、用户段和地面段典型的低

16、轨星座系统包括空间段、用户段和地面段3个部分。个部分。空间段由低轨卫星和星间链路组成,形成空间传输主干网络。空间段由低轨卫星和星间链路组成,形成空间传输主干网络。卫星在空间中均匀排布,普遍采用均匀对称的星座构型。卫星作为空间网络的接入节点,起到天基移动基站的功能。卫星间可建立微波或激光星间链路,实现数据包中继转发。用户段包括各类用户终端、综合信息服务平台以及业务支撑系统等。用户段包括各类用户终端、综合信息服务平台以及业务支撑系统等。用户终端也可作为接入点(AP,Access Point)建立局域网络,将通用用户设备接入网络。综合信息服务平台和业务支撑系统用于对用户业务提供支撑和应用层高级服务。

17、地面段包括信关站、综合运控管理系统以及连接地面核心网的基础设施地面段包括信关站、综合运控管理系统以及连接地面核心网的基础设施。信关站起到连接卫星网络和地面网络的网关功能。综合运控管理系统包括网络、星座、数据、运营、数据等管理系统以及卫星测控站等,对全网进行综合管理和监控。图:低轨卫星网络场景图:低轨卫星网络场景 资料来源:陈全低轨巨型星座网络:组网技术与研究现状,海通证券研究所 8 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 高通量卫星具有技术升级、频段拓展、轨道开发三大特征高通量卫星具有技术升级、频段拓展、轨道开发三大特征。高通量卫星(HTS),也称高吞吐量通信卫星,为了实现吞吐量的提升,高通量

18、卫星具有3大特征:1)技术升级,通过多点波束、频率复用、波束增益等关键技术提升卫星容量;2)频段拓展,传统使用的C、Ku频段逐渐饱和,高通量卫星逐渐向更高频段(Ka频段、Q/V频段)发展;3)轨道开发,GEO占主流,但资源接近饱和,LEO卫星成为行业新热点。提速降费,高通量卫星通信应用迎来普及黄金期提速降费,高通量卫星通信应用迎来普及黄金期。传统通信卫星受限于频段资源限制,传输速度往往在Kbps级别,与地面4G网络100Mbps的水平相差甚远。但高通量卫星采用多点波束、频率复用技术以及更高频宽,可以提供媲美于地面通信的数据服务。除了速度,影响卫星通信普及的重要因素之一是昂贵的价格,随着高通量卫

19、星不断扩容,短期已经供给过剩,价格处于下降通道。根据罗兰贝格数据,2016-2019年,高通量卫星通信价格的降幅普遍在30%-60%,预计未来卫星通讯费用将进一步下降。对于下游用户来说,更便宜的价格将增加卫星方案的使用频率。资料来源:罗兰贝格通联天地,创新求索高通量卫星发展趋势报告,卫星物联网产业协会卫星及应用产业发展白皮书,海通证券研究所 图:高通量通信卫星图:高通量通信卫星VS传统通信卫星传统通信卫星 表:传统通信卫星和同步轨道卫星对比表:传统通信卫星和同步轨道卫星对比 1.3 提速降费,高通量卫星应用迎来普及黄金期提速降费,高通量卫星应用迎来普及黄金期 项目 系统容量 传输时延 成本 覆

20、盖区域 组网 寿命 同步轨道卫星 传统通信卫星 低 百毫秒级 高 单星覆盖广 简单 长 高通量卫星 高 百毫秒级 单位带宽成本低,单星费用高 单星覆盖广 简单 长 低轨通信卫星 高 十毫秒级 单位带宽成本低,单星费用低 单星覆盖小,组网覆盖广 复杂 短 9 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 我国将重量在我国将重量在200kg左右的卫星称为微小卫星。左右的卫星称为微小卫星。微小卫星主要特点是重量轻、体积小、成本低、研制周期短、功能密度高、性价比高、可进一步组网,以分布式星座形成“虚拟大卫星”,实现大范围、实时的通信和对地观测。卫星小型化趋势愈发明显,成为低轨卫星的重要组成部分卫星小型化趋势

21、愈发明显,成为低轨卫星的重要组成部分。目前微小卫星在通信、遥感、导航等领域迅速发展,已成为卫星技术的发展趋势之一。在非同步轨道卫星中,微小卫星占比最高,已成为低轨卫星星座的重要组成部分。根据卫星及应用产业发展白皮书数据,20192021年全球微小卫星数量达1684颗;预计2025年前,我国小卫星或微小卫星需求达1664颗。资料来源:卫星物联网产业协会卫星及应用产业发展白皮书,海通证券研究所 图:全球微小卫星数量趋势图:全球微小卫星数量趋势 卫星名称卫星名称 增量需求(颗)增量需求(颗)更新需求(颗)更新需求(颗)合计需求(颗)合计需求(颗)鸿雁计划 300 300 虹云计划 156 156 行

22、云星座 80 80 翔云计划 27 28 55 连尚蜂群星座 163 163 银河Galaxy星座 800 800 九天微星星座 72 72 天启星座 33 5 38 合计 1631 33 1664 表:国内微小卫星需求测算(截至表:国内微小卫星需求测算(截至2025年)年)1.3 小型化趋势明显,成为低轨卫星重要组成部分小型化趋势明显,成为低轨卫星重要组成部分 1.4 产业链:制造产业链:制造/发射发射/运营服务运营服务/应用应用 10 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:中商产业研究院,赛迪中国卫星通信产业发展白皮书,腾讯网,海通证券研究所 图:卫星通信产业链全景图图:卫星通

23、信产业链全景图 下游:卫星通信应用场景下游:卫星通信应用场景 上游:原材料、电子元器件上游:原材料、电子元器件、加工服务、加工服务 中游:卫星制造、卫星发射、地面设备制造以及卫星运营服务中游:卫星制造、卫星发射、地面设备制造以及卫星运营服务 材料及燃料材料及燃料 金属材料金属材料 非金属材料非金属材料 复合材料复合材料 电子元器件电子元器件 芯片芯片 电源电源 面板面板 天线天线 加工制造加工制造 制造设备制造设备 加工服务加工服务 卫星制造卫星制造 卫星平台系统卫星平台系统 卫星荷载系统卫星荷载系统 总装总装/设计设计/测试测试 卫星发射卫星发射 火箭研制火箭研制 发射服务发射服务 地面设备

24、制造地面设备制造 固定地面站固定地面站 用户终端用户终端 电源分系统电源分系统 推进分系统推进分系统 天线分系统天线分系统 转发器分系统转发器分系统 箭体制造箭体制造 推进系统推进系统 测控系统测控系统 火箭控制系统火箭控制系统 逃逸系统逃逸系统 发射及遥测系统发射及遥测系统 发射场建设发射场建设 终端设备终端设备 零部件零部件 卫星电视卫星电视 卫星广播卫星广播 卫星宽带业务卫星宽带业务 气象监测气象监测 航空航天航空航天 汽车汽车 其他其他 卫星运营及服务卫星运营及服务 移动站移动站 卫星移动通信卫星移动通信服务服务 宽带广播服务宽带广播服务 卫星固定服务卫星固定服务 移动数据移动数据 移

25、动语音移动语音 卫星电视服务卫星电视服务 卫星广播服务卫星广播服务 卫星宽带服务卫星宽带服务 转发器租赁转发器租赁 管理网络服务管理网络服务 1.4 产业链:制造产业链:制造/发射发射/运营服务运营服务/应用应用 11 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图:中国与美国卫星制造与发射成本对比图:中国与美国卫星制造与发射成本对比 图:图:2017-2021全球卫星产业收入结构全球卫星产业收入结构 卫星通信网络建设率先发展,价值量集中在应用侧。卫星通信网络建设率先发展,价值量集中在应用侧。根据卫星应用期刊援引美国卫星产业协会(SIA)的数据,2021年全球卫星产业收入为2790亿美元,卫星服务

26、、地面设备属于卫星通信应用侧,其中卫星服务业收入1183亿美元,地面设备制造收入1420亿美元,合计占比达93%。我们认为,得益于组网前期卫星发射增量需求,产业链上游的卫星通信网络建设(卫星制造+火箭发射+地面设备)将率先受益。随着组网的成熟,下游应用需求释放,产业链价值重心将逐渐向运营服务及终端应用转移。削减我国卫星制造和发射成本迫在眉睫,运营服务市场集中度高。削减我国卫星制造和发射成本迫在眉睫,运营服务市场集中度高。1)卫星制造:根据立鼎产业研究网援引2018中国商业航天产业投资报告的数据披露,我国卫星批产后预期制造成本为429万美元/颗。作为对比,根据立鼎产业研究网援引SpaceX CE

27、O马斯克和COO格温 肖特维尔提供的信息,StarLink单颗卫星的制造成本已经远低于50万美元。2)卫星发射:我国最具商业优势之一的快舟一号甲火箭卫星发射成本为1万美元/kg,美国猎鹰9号单颗发射成本仅为我国的1/24,产业链各环节成本的较大差距对该行业提出更为紧迫的发展要求。3)运营服务:目前,我国卫星通信运营商包括中国卫通、中国电信、中国联通等,由于资质许可等原因,行业垄断显著,竞争格局较稳定。资料来源:SIA,立鼎产业研究院,海通证券研究所 0%10%20%30%40%50%200202021地面制造设备 卫星服务业务 卫星制造业务 卫星发射业务 1.5 卫星通信

28、行业快速发展,市场空间较大卫星通信行业快速发展,市场空间较大 12 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 卫星通信行业快速发展,市场空间较大。卫星通信行业快速发展,市场空间较大。根据前瞻产业研究院援引美国卫星产业协会(SIA)数据,2021年,全球在轨运行卫星中,通信卫星市场规模占比达到65%。经测算,2021年全球卫星通信行业市场规模约为1816亿美元,同比增长24.28%,2017-2021年市场规模复合增速达11.98%。根据中商产业研究院数据,2019年,我国卫星通信市场规模约为682亿元,2020年我国卫星通信市场规模达到723亿元,预计2023年我国卫星通信市场规模将超过900亿

29、元。2021年,我国卫星通信市场细分领域大众消费通信服务市场规模为614.9亿元,卫星固定通信服务市场规模为113亿元,卫星移动通信服务市场规模为29.8亿元。图:图:2017-2023年中国卫星通信行业市场规模(亿元)年中国卫星通信行业市场规模(亿元)图:图:2017-2021年全球卫星通信行业市场规模(亿美元)年全球卫星通信行业市场规模(亿美元)资料来源:SIA官网,中商产业研究院,前瞻产业研究院,中研普华研究院,海通证券研究所 02004006008007200212022E2023E概要概要 1.卫星应用行业稳步发展,低轨通信卫星建设蓄势待发

30、卫星应用行业稳步发展,低轨通信卫星建设蓄势待发 2.政策、技术等多因素共振,通信卫星迎来黄金发展期政策、技术等多因素共振,通信卫星迎来黄金发展期 2.1 频谱与轨道资源紧张,卫星产业战略价值凸显频谱与轨道资源紧张,卫星产业战略价值凸显 2.2 政策赋能,中国星网统筹规划卫星互联网建设政策赋能,中国星网统筹规划卫星互联网建设 2.3 技术发展日趋成熟,利好低轨卫星建设技术发展日趋成熟,利好低轨卫星建设 2.4 民营资本推动产业规模部署,军商跨界加速整合民营资本推动产业规模部署,军商跨界加速整合 3.三大升级驱动需求,构建空天陆海一体化的关键拼图三大升级驱动需求,构建空天陆海一体化的关键拼图 13

31、 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.1 频谱与轨道频谱与轨道资源资源稀缺稀缺,卫星产业战略价值凸显卫星产业战略价值凸显 14 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:德恒律师事务所官网,UCS官网,海通证券研究所 频段频段 使用情况使用情况 L 几乎分配殆尽,主要用于地面移动通信、卫星定位、卫星移动通信及卫星测控等 S 几乎分配殆尽,主要用于雷达、卫星定位、地面移动、卫星移动通信及卫星测控等 C 近乎饱和,主要用于雷达、地面移动、卫星通信等 X 主要用于雷达、地面通信、卫星通信等 Ku 已饱和,主要用于卫星通信和卫星电视直播等 Ka 正

32、在被大量使用,主要用于卫星通信、地面移动、星间通信等 Q 开始进入商业卫星通信领域 太赫兹 正在开发 表:卫星通信使用无线电频率概况表:卫星通信使用无线电频率概况 图:各国在轨卫星数量及比例图:各国在轨卫星数量及比例 卫星频轨资源具有重要的战略与商业价值,太空圈地运动推动低轨卫星加速建设。卫星频轨资源具有重要的战略与商业价值,太空圈地运动推动低轨卫星加速建设。基于国际电信联盟(ITU)无线电规则“在有效时限内先占先得”的分配原则,运营商申请并获得频率和轨道位臵使用权后,需保证7年内投入运营。我们认为,为“占频保轨”,参与各方势必加速卫星发射进程,锁定卫星频轨资源,竞争将愈加激烈,低轨卫星频段和

33、轨道资源的激烈争夺将成为卫星通信高效催化剂。低轨卫星频段和轨道资源的激烈争夺将成为卫星通信高效催化剂。频段资源是空间业务的基础。频段资源是空间业务的基础。经过多年的发展,能够单独使用、实现全球覆盖的L、S、C频段几乎被分配殆尽,目前广泛使用的Ku、Ka频段同样是同步轨道卫星的主用频段,星座之间需要留出一定频率间隔防止相互干扰,协调难度大。目前C、Ka频段面临5G网络的激烈争夺,EHF(Q/V/W)频段也已被巨头企业提前布局。轨道位臵资源有限,各国进入抢占轨道的关键阶段。轨道位臵资源有限,各国进入抢占轨道的关键阶段。根据赛迪顾问中国卫星互联网产业发展研究白皮书中的数据,目前轨道高度为400-20

34、00公里的近地轨道可容纳约6万颗卫星,预计到2029年,地球近地轨道将部署约5.7万颗低轨卫星,轨位可用空间将所剩无几。63%3%10%24%美国 俄罗斯 中国 其他 15 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:赛迪中国卫星互联网产业发展研究白皮书,卫星物联网产业协会卫星及应用产业发展白皮书,立鼎产业研究院,太空与网络公众号,铖昌科技招股书,海通证券研究所 表:国外典型低轨卫星星座基本参数对比表:国外典型低轨卫星星座基本参数对比 国外典型低轨卫星星座建设计划。国外典型低轨卫星星座建设计划。SpaceX部署的Starlink星座计划第46批53颗“星链”卫星已于2022年5月14日成

35、功发射。按照计划,StarLink 分为三步,最终将基于由4.2万颗卫星组建的LEO星座系统向全球提供低延时宽带连接。英国通信公司Oneweb推出Oneweb星座计划,计划发射约650颗LEO卫星与1280颗MEO卫星,2022年初步建成低轨卫星系统,并于2027年实现全球覆盖。国内主要低轨卫星星座建设计划。国内主要低轨卫星星座建设计划。我们认为,我国近地轨道卫星星座计划虽起步较晚,但发展后势强劲。“GW”星座计划发射1.3万颗卫星,“十三五”期间,中国航天科技和中国航天科工两大央企集团分别提出了“鸿雁星座”和“虹云工程”低轨卫星互联网计划,此外还有时空道宇、银河航天等民营资本加入。表:国内典

36、型低轨星座规划系统情况表:国内典型低轨星座规划系统情况 2.1 频谱与轨道频谱与轨道资源资源稀缺稀缺,卫星产业战略价值凸显卫星产业战略价值凸显 地区地区 星座名称星座名称 频段频段 卫星数量(颗)卫星数量(颗)推出推出时间(年)时间(年)美国 Iridium L/Ka 75(在轨卫星)2007 Orbcomm VHF 64 1991 Globalstar-56 1998 StarLink Ku/Ka/V 4425(LEO)7518(甚低轨道)2015 LeoSat Ka 108 2015 Boeing Q/V 2956 2016 Kiuper Ka 3236 2019 加拿大 Telesat

37、Ka 117-Kepler Ku/Ka 140-英国 OneWeb Ku/Ka 约4800 2015 德国 KLEO Ka 624-属性属性 星座名称星座名称 运营方运营方 用途用途 卫星数量卫星数量(颗)(颗)国有 鸿雁星座 东方红卫星移动通信有限公司 宽带 324 天基互联星座 上海蔚星数据 宽带 186 虹云工程 中国航天科工集团 宽带 156 天地一体化信息网络 中国电科38所 宽带 100 行云工程 航天行云科技 宽带 80“瓢虫系列”卫星 西安中科天塔 宽带 72 微景一号 深圳航天东方红海特卫星 遥感 80 民企 银河Galaxy 银河航天(北京)宽带 1000 天启 北京国电高

38、科 宽带 36 灵鹊 北京零重空间 遥感 378“星时代”AI星座计划 成都国星宇航 遥感 192 2.1 国外重要低轨卫星互联网建设国外重要低轨卫星互联网建设铱星星座系统铱星星座系统 16 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:靳聪等低轨卫星物联网体系架构分析,刘洋等低轨道卫星通信与物联网应用研究,海通证券研究所 受制于技术和成本劣势,初代铱星计划以失败告终。受制于技术和成本劣势,初代铱星计划以失败告终。初代铱星系统是美国摩托罗拉公司在上世纪90年代部署的低轨卫星通信星座。一代铱星星座的66颗卫星运行在780km的太空轨道上,倾角为86.4度。每条轨道上布星11颗,铱星使用Ka频

39、段与关口站进行通信,使用L频段和终端用户进行交互,每颗卫星质量约为680kg,采取三轴稳定结构,服务寿命5-8年。由于前期建设成本较高,终端价格、业务收费等方面远超2G等地面通信系统;据铱星公司最初估算,需要大约65万个用户能够实现盈亏平衡,但铱星系统运行期间只有2万左右的用户;技术存在缺陷,可靠性和清晰度较差。高昂的价格、市场需求的下降以及技术缺陷导致了铱星计划的破产。高昂的价格、市场需求的下降以及技术缺陷导致了铱星计划的破产。技术创新和商业模式创新,铱星二代(技术创新和商业模式创新,铱星二代(Iridium Next)项目应运而生。)项目应运而生。铱星二代的单星质量为860kg,设计在轨使

40、用寿命为15年,2019年铱星二代星座的部署完成,服务能力的上升使其在低轨星座的竞争中占据重要地位。表:一代铱星系统和表:一代铱星系统和Iridium Next参数对比参数对比 图:图:Iridium系统体系结构系统体系结构 比较项目 第一代铱星系统 Iridium Next系统 星座数量 66颗LEO卫星 66颗LEO卫星 质量 约670kg 860kg 容灾备份 6颗在轨备用卫星 6颗在轨备用卫星,9颗地面备用卫星 用户容量 200万用户容量 300万用户容量 数据带宽 最高128kbit/s的L波段数据速率 语音和数据业务:2.4kbit/s-1.5Mbits 高速数据业务:10Mbit

41、/s(便携式终端)、30Mbit/s(运输式终端)服务范围 全球覆盖 全球覆盖 服务内容 高通话质量 增强通话质量,端到端IP技术 特点 高可靠性和低延时性 带宽灵活分配、私有网络网关、兼容现有手机和其他设备设计支持主机二级载荷 2.1 国外重要低轨卫星互联网建设国外重要低轨卫星互联网建设OneWeb 17 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:李博等“一网”系统发展情况分析与启示,海通证券研究所 OneWeb是美国一网卫星公司建设的一个新一代宽带低轨道卫星星座通信系统。是美国一网卫星公司建设的一个新一代宽带低轨道卫星星座通信系统。OneWeb系统于2015年完成设计,空间段由72

42、0颗卫星组成,分布在18个轨道面上,卫星高度为1200km,每颗卫星145kg,可在轨运行5年左右。根据高端装备产业研究中心微信公众号数据,OneWeb共包括6372颗低地球轨道卫星和1280颗中地球轨道卫星。星座共有三代规划,第三代星座计划于2023年启动,容量将达到1000Tbit/s,目标是到2025年将能够为全球超过10 亿用户提供宽带服务。卫星研制追求高性价比,催生创新天线构型设计。卫星研制追求高性价比,催生创新天线构型设计。空间段方面,一网公司致力于将单星研制成本压缩至60万美元,采用成熟技术和简单通信体制,以推动批量化生产,减轻卫星设计质量。一网公司在用户天线设计方面进行了颠覆式

43、创新,没有使用成熟低轨通信星座所使用的相控阵天线,以减少高昂的成本开支,星上共配备16个线型馈源,覆盖星下1080km1080km范围,支持频率复用,单个波束下行传输速率750Mbit/s,上行速率375Mbit/s,在实现卫星大传输容量的基础上,较大程度减少了成本开支,追求高性价比。图:图:OneWeb卫星设想图卫星设想图 业务类型 细分应用 具体功能特性 卫星宽带接入 企业宽带 B2B以及B2M模式,具备可拓展性,满足容量需求 家用宽带 到户宽带与数据服务,终端连接热点提供网络连接 蜂窝回程传输 宏蜂窝基站 推动移动网络低成本拓展,覆盖无地面网络的区域 集成式小基站 智能手机的泛在连接需求

44、,电信业务的增长需要 企业级网络服务 机载联网 小型轻质低成本天线,为高纬度航线提供服务 海事联网 在岸/离岸通信,覆盖全球航路 政府通信服务 政府用户 重大灾害紧急响应 军事用户 安全可靠通信服务,全球低延时通信 新兴通信服务 物联网 与地面5G网络融合 机器对机器 资产追踪、数据采集 表:表:OneWeb系统用户业务类型系统用户业务类型 2.1 国外重要低轨卫星星座建设国外重要低轨卫星星座建设StarLink 18 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 StarLink是美国是美国SpaceX公司于公司于2015年提出的大规模巨型星座计划年提出的大规模巨型星座计划,旨在全球范围内提供高速

45、、低延延时的宽带旨在全球范围内提供高速、低延延时的宽带宽带宽带接入服务。接入服务。Starlink卫星通信星座分两个阶段建设:第一阶段位于550公里的4408颗卫星计划在2027年3月全部建设完成。第二阶段位于340公里的7718颗卫星计划在2027年11月全部建设完成。2020年5月,SpaceX向美国联邦通信委员会(FCC)提交第二代星链计划实施申请,计划额外部署3万颗卫星,使卫星总数达到4.2万颗。截至2023年2月,根据SpaceX官方报告SECOND GENERATION STARLINK SATELLITES提供的数据,Starlink已完成近4000颗的卫星部署。颠覆性创新及大规

46、模组网形成核心竞争优势。颠覆性创新及大规模组网形成核心竞争优势。1)卫星研制:Starlink坚持独立研发,截至目前已完成4个版本的迭代,“V2 Mini”卫星为用户提供的服务容量是早期同类产品的4倍。2)星箭一体化设计:“猎鹰”9号的可重复使用性有效降低进入太空的成本,一箭60星发射组网卫星,提升运载能力。3)大规模组网:星座卫星数量规模大有利于提高系统弹性抗毁能力,卫星数量多有利于提高干扰规避的能力。我们认为,我们认为,Starlink在卫星研发设计在卫星研发设计制造、发射模式等方面的创新大幅削减卫星制造和发射的成本,形成核心竞争优势。制造、发射模式等方面的创新大幅削减卫星制造和发射的成本

47、,形成核心竞争优势。表:表:Starlink Gen1的的LEO星座参数星座参数 参数参数 壳层壳层 壳层壳层1 壳层壳层2 壳层壳层3 壳层壳层4 壳层壳层5 轨道高度(km)550 570 560 540 560 轨道倾角()53 70 97.6 53.2 97.6 轨道数量(轨)72 36 6 72 4 每轨道卫星数(颗)22 20 58 22 43 卫星总数(颗)1584 720 348 1584 172 表:铱星、全球星和表:铱星、全球星和Starlink 主要参数对比主要参数对比 时间时间 星座计划星座计划 单星制造单星制造成本成本 单星发射单星发射成本成本 单箭运载单箭运载能力能

48、力/颗颗 单星重量单星重量/kg 1988年 铱星一代 5139万美元 7 670 2017年 铱星二代 3750万美元 10(猎鹰9号)860 2000年 全球星一代 3700万美元 6 450 2010年 全球星二代 1700万美元/6-8 700 2019年 OneWeb 50-100万美元/36(联盟火箭)125 2015年 Starlink 50-100万美元 50万美元 60(猎鹰9号)227 资料来源:太空与网络公众号肖永伟等Starlink系统分析及对我国卫星互联网发展的启示,立鼎产业研究院,海通证券研究所 2.1 StarLink发展瓶颈及解决方案发展瓶颈及解决方案 19 请

49、务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 目前目前Starlink计划面临多项计划面临多项问题问题:1)失效卫星不利于低轨道空间可持续发展。根据Space News援引SpaceX在2022年6月的一份声明中表示,该公司于5月23日发射的60颗星链卫星中有三颗不再响应地面指令,似乎已经死亡。5%的失效卫星不利于空间可持续发展。2)干扰天文观测:类似星链计划的项目,会在某个时间对某一块天区产生“污染”,从而降低天文学家观测时局部天区的可用性。SpaceX公司积极采取应对措施公司积极采取应对措施:1)将卫星部署于高度低于600km的低轨道。卫星在短时间内迅速离轨,从而消除了持续轨道碎片的风险。2)采用

50、介电镜面薄膜,以减少散射回地球的光;在太阳能电池阵列前部的太阳能电池之间使用一种较暗的材料,以降低阵列的亮度。图:卫星部署遮阳板和介电镜薄膜的区别图:卫星部署遮阳板和介电镜薄膜的区别 资料来源:Science&AstronomyWhy SpaceXs Starlink satellites caught astronomers off guard,SpaceX官网,Starlink官网,海通证券研究所 图:天文观测中的图:天文观测中的StarLink 卫星轨迹卫星轨迹 2.1 国内重要低轨卫星星座建设国内重要低轨卫星星座建设“GW”星座计划发射星座计划发射1.3万颗低轨卫星,有利于我国争夺轨道

51、资源。万颗低轨卫星,有利于我国争夺轨道资源。2020年9月,中国以“GW”为代号向国际电信联盟(ITU)申报了两个名为“GW-A59”和“GW-2”的低轨宽带星座计划,其计划发射的卫星总数量达到12992颗,分布在距地面590km1145km的低轨轨道,频段为37.5GHz42.5GHz及47.2GHz51.4GHz。国家级商业航天项目标志我国低轨宽带通信卫星系统建设实现零突破。国家级商业航天项目标志我国低轨宽带通信卫星系统建设实现零突破。航天科技集团推进的“鸿雁星座”计划由300余颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成,星座建设分两步实施,预计2025年建成宽带系统,实现天基全球通。“虹云

52、”系统是我国首个低轨星座卫星移动通信系统,由中国航天科工集团研制开发。计划发射156颗卫星,通过组网卫星在距离地面1000公里的轨道上运行,创造覆盖全球的卫星互联网接入条件。“虹云工程”和“鸿雁星座”均采用Ka频段作为用户链路以实现宽带通信,“小卫星”“低轨”“宽带”的组合设臵,将以较低成本实现产品更新换代,便于实现用户终端小型化,还能最大限度提高网络接入速率,契合商业性的发展需求。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:徐菁“鸿雁”星座闪亮亮相移动通信或将全球无缝覆盖,中国政府网援引国资委航天科工虹云工程首星成功发射,海通证券研究所 20 图:虹云”低轨卫星示意图图:虹云”低轨卫星

53、示意图 图:“图:“鸿雁”通信卫星星座系统鸿雁”通信卫星星座系统 2.2 政策赋能,中国星网统筹规划卫星互联网建设政策赋能,中国星网统筹规划卫星互联网建设 21 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:中华人民共和国中央人民政府,中华人民共和国应急管理部,中华人民共和国工业和信息化部,新华社,海通证券研究所 发布时间发布时间 发布单位发布单位 政策名称政策名称 相关内容相关内容 2022年8月 工信部等五部门 关于加快邮轮游艇装备及产业发展的实施意见 加强邮轮系统集成和核心装备研发,突破海上邮轮救援关键技术和装备,加快大数据、云计算、5G移动通信、人工智能、北斗导航、卫星通信等技术应

54、用研究和试验验证。2022年6月 国家减灾委员会“十四五”国家综合防灾减灾规划 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,推动形成区域凝视卫星、连续监测卫星、动态普査卫星序列,构建全灾种、全要素、全过程应急卫星立体观测体系。2022年2月 国务院“十四五”国家应急体系规划 针对地震、滑坡、泥石流、堰塞湖、溃堤溃坝、森林火灾等重大险情,加强太阳能长航时和高原型大载荷无人机、机器人以及轻量化、智能化、高机动性装备研发及使用,加大5G、高通量卫星、船载和机载通信、无人机通信等先进技术应急通信装备的配备和应用力度。2022年1月 国务院“十四

55、五”现代综合交通运输体系发展规划 在智能交通领域开展基于5G的应用场景和产业生态试点示范。推动车联网部署和应用,支持构建“车路交通管理”一体化协作的智能管理系统。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,同步优化列车、航空器等移动互联网接入条件。提升邮政机要通信信息化水平。2021年11月 工信部“十四五信息通信行业发展规划”加快布局卫星通信。加强卫星通信顶层设计和统筹布局,推动高轨卫星与中低轨卫星协调发展。推进卫星通信系统与地面信息通信系统深度融合,初步形成覆盖全球、天地一体的信息网络,为陆海空天各类用户提供全球信息网络服务。积极参与卫星通信国际标准制

56、定。鼓励卫星通信应用创新,促进北斗卫星导航系统在信息通信领域规模化应用,在航空、航海、公共安全和应急、交通能源等领域推广应用。2021年10月 国务院 国家综合立体交通网规划纲要 推动卫星通信技术、新一代通信技术、高分遥感卫星、人工智能等行业应用,打造全覆盖、可替代、保安全的行业北斗高精度基础服务网,推动行业北斗终端规模化应用。2021年3月 全国人大 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标刚要 打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系,建设商业航天发射场。加快交通、能源、市政等传统基础设施数字化改造,加强泛在感知、终端联网、智能调度体系建设。发挥

57、市场主导作用,打通多元化投资渠道,构建新型基础设施标准体系。2020年10月 工信部 关于政协十三届全国委员会第三次会议第3776号提案答复的函 一是推进基于5G的卫星互联网总体技术要求等重点标准制定,推动5G与卫星通信融合应用;二是借鉴地面网络的成功经验,面向特定领域开展卫星互联网应用示范,并逐步拓展,为国防安全、海权维护、大湾区经济创新发展和地质灾害监测预警等提供支撑;三是推动我国卫星互联网向国外开展相关应用合作;四是结合我国卫星互联网发展情况及应用需求,积极研究建设卫星时空信息服务应用中心,支持卫星互联网、卫星物联网示范应用。2016年11月 国务院 关于印发“十三五”国家战略性新兴产业

58、发展规划的通知 大力推进第五代移动通信(5G)联合研发、试验和预商用试点。优化国家频谱资源配臵,提高频谱利用效率,保障频率资源供给。合理规划利用卫星频率和轨道资源,加快空间互联网部署,研制新型通信卫星和应用终端,探索建设天地一体化信息网络,研究平流层通信等高空覆盖新方式。表:国内卫星通信产业相关政策表:国内卫星通信产业相关政策 中国星网成立,专门负责统筹空间互联网建设的规划与运营。中国星网成立,专门负责统筹空间互联网建设的规划与运营。2021年4月22日,中国卫星网络集团有限公司在河北雄安新区成立,注册资本100亿元,由国务院国资委100%控股。中国星网的成立不仅是中国卫星通信、卫星应用产业的

59、又一个里程碑,也是航天产业对国家新型基础设施建设的响应和落定。中国星网不断完善产业布局,加速卫星通信全面发展中国星网不断完善产业布局,加速卫星通信全面发展。自成立以来,中国星网陆续成立了中国星网网络系统研究院、中国星网共享服务有限公司、中国星网网络创新研究院、中国星网网络应用研究院,并直接控股中国星网网络应用有限公司,间接控股重庆星网网络系统研究院、上海卫星互联网研究院。此外,2021年12月,中国星网拟投资15.8亿元用于总部大楼建设。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:Wind企业库,中国招标投标公共服务平台,海通证券研究所 22 表:中国星网集团发展历程表:中国星网集团发展

60、历程 时间时间 事件事件 2020年11月 直接控股中国星网网络应用有限公司,直接持股比例50.60%2021年4月 中国卫星网络集团有限公司成立,由国务院国资委100%控股 2021年5月 成立中国星网网络系统研究院有限公司,直接持股比例100%2021年5月 成立中国星网共享服务有限公司,直接持股比例100%2021年7月 成立中国星网网络创新研究院有限公司,直接持股比例100%2021年9月 成立中国星网网络应用研究院有限公司,直接持股比例100%2021年10月 间接控股重庆星网网络系统研究院有限公司,间接持股比例71.43%2021年12月 拟投资15.8亿元用于总部大楼建设 202

61、2年5月 间接控股上海卫星互联网研究院有限公司,间接持股比例100%2.2 政策赋能,中国星网统筹规划卫星互联网建设政策赋能,中国星网统筹规划卫星互联网建设 2.3 技术发展日趋成熟,利好低轨卫星建设技术发展日趋成熟,利好低轨卫星建设 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 技术进步具体体现在卫星制造、火箭发射和通信等方面,降本增效,利好低轨卫星星座建设技术进步具体体现在卫星制造、火箭发射和通信等方面,降本增效,利好低轨卫星星座建设。火箭发射技术进步火箭发射技术进步:马斯克“星链”的颠覆性创新是火箭可回收技术,且一箭多星,可以低成本将上万颗卫星送到轨道平面。集成电路和卫星制造技术进步集成

62、电路和卫星制造技术进步:一是使卫星小型化、模块化和组件化成为可能,也为卫星的批量化、规模化制造提供了可能,有效降低卫星的研制和发射成本,生产周期大大缩短(1年左右)。二是增强了卫星的星上处理能力,降低叠加噪声,提升通信质量和组网灵活性。三是在提升终端性能的同时减少终端的体积、功耗和成本,使终端小型化取得长足进步。通信技术进步通信技术进步:先进的调制与编码、多天线波束成形及复杂的频率复用等技术可以提升卫星通信的系统性能;5G陆地移动通信的大规模多天线和波束成形技术的进步可用于卫星通信;基于毫米波、太赫兹、可见光通信的星际链路等逐渐成熟,可以实现卫星间大带宽直接组网,减少了地面信关站的数量,消除了

63、地面与空中的多跳问题,降低了通信时延。资料来源:SpaceX官网报告Second Generation Starlink Satellites,王逸璇等高通量卫星服务专用网络的应用模式探索.卫星应用,海通证券研究所 图:图:StarLink一箭多星技术一箭多星技术 图:高通量卫星多天线波束技术图:高通量卫星多天线波束技术 2.4 民营资本推动产业规模部署,军商跨界加速整合民营资本推动产业规模部署,军商跨界加速整合 24 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 民营资本涌入,商业航天迎来万亿规模蓝海。民营资本涌入,商业航天迎来万亿规模蓝海。2020年4月,国家发改委首次明确“新基建”范围,将卫星

64、互联网纳入通信网络基础设施的范围,积极引导民营资本进入商业航天领域。2022年,“鸿雁”、“虹云”、“银河航天”等星座建设已完成初步部署,其中民营企业推动的“银河Galaxy”计划总共发射2800颗低轨互联网卫星,预计到2025年前发射约1000颗卫星,首颗试验星已于2020年1月发射成功,技术指标和通信能力国际领先。按照向ITU申报的计划,2022-2024年将是中国低轨卫星发射的集中窗口期,预估到2027年低轨卫星总规模达到3900多颗,至2030年有望突破6000颗。实现整体卫星通信系统综合一体化,军商跨界整合加速。实现整体卫星通信系统综合一体化,军商跨界整合加速。2022年12月,Sp

65、aceX公司正式发布了名为“星盾”的卫星互联网星座项目以提前布局国家安全业务,提供对地观测、卫星通信安全服务以及高度加密资讯负载。我们认为,该项目的推出表明商用卫星和运营商的参与度加深,军商跨界整合加速。图:图:2015-2024年中国商业航天市场规模及预测年中国商业航天市场规模及预测 公司名称公司名称 主营产品主营产品 投资轮次投资轮次 金额金额 银河航天 卫星制造 B+数亿人民币 空天合一 卫星发射 天使轮 数百万人民币 工大卫星 卫星制造 A轮 数千万人民币 航天驭星 卫星运营及服务 A+轮 2亿元人民币 微纳星空 卫星制造 Pre-B轮 3亿元人民币 九天微星 卫星制造 战略投资 数亿

66、人民币 氦星光联 地面设备制造 Pre-A轮 数千万人民币 椭圆时空 卫星运营及服务 A轮 数亿人民币 星际荣耀 商业运载火箭 火箭产线建设项目融资 1亿元人民币 表:商业航天主要投融资事件汇总表:商业航天主要投融资事件汇总 资料来源:前瞻产业研究院,艾媒咨询2021-2022年中国商业航天产业发展趋势专题研究报告,中国航天工业质量协会,IT桔子,澎湃新闻援引智东西,海通证券研究所 概要概要 1.卫星应用行业稳步发展,低轨通信卫星建设蓄势待发卫星应用行业稳步发展,低轨通信卫星建设蓄势待发 2.政策、技术等多因素共振,通信卫星迎来黄金发展期政策、技术等多因素共振,通信卫星迎来黄金发展期 3.三大

67、升级驱动需求,构建空天陆海一体化的关键拼图三大升级驱动需求,构建空天陆海一体化的关键拼图 3.1 覆盖升级:偏远地区覆盖升级:偏远地区/海洋科考海洋科考/航空宽带航空宽带/灾难应急灾难应急 3.2 应用升级:紧急通信应用升级:紧急通信/5G融合融合/6G融合融合 3.3 终端升级:卫星物联网终端升级:卫星物联网 25 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.1 覆盖覆盖升级:与地面通信互补实现全区域无缝覆盖升级:与地面通信互补实现全区域无缝覆盖 26 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:ITU,赛迪顾问中国卫星互联网产业发展研究白皮书,海

68、通证券研究所整理 卫星通信卫星通信与与地面通信地面通信互补合作,融合发展互补合作,融合发展,实现全区域无缝覆盖,实现全区域无缝覆盖。传统地面通信骨干网在海洋、沙漠及山区偏远地区等苛刻环境下铺设难度大且运营成本高,通过部署传统通信骨干网络在互联网渗透率低的区域进行延伸普及存在现实障碍。根据ITU数据,2021年全球约有66%人口使用互联网,但仍有27亿人无法上网。建设卫星互联网,利用卫星作为基站的传输中继是解决地球“无互联网”人口数字鸿沟问题的重要手段,是实现网络信息地域连续覆盖普惠共享的有效补充。其中,低轨卫星通信核心商业应用场景主要包括偏远地区通信、海洋作业及科考宽带、偏远地区通信、海洋作业

69、及科考宽带、航空宽带和灾难应急通信航空宽带和灾难应急通信等。图图:2005-2022年全球互联网用户数年全球互联网用户数 图:低轨卫星通信核心应用场景图:低轨卫星通信核心应用场景 3.1.1 覆盖升级:覆盖升级:偏远地区通信偏远地区通信 27 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:卫星物联网产业协会卫星及应用产业发展白皮书,frontier,etic,阿里云开发社区,中国经济网,Juniper,赛迪顾问中国卫星互联网产业发展研究白皮书,海通证券研究所整理 卫星通信具备一定的覆盖和成本比较优势,可有效解决偏远地区通信问题卫星通信具备一定的覆盖和成本比较优势,可有效解决偏远地区通信问题

70、。传统陆基网络在海洋、沙漠、山区等偏远环境下铺设难度大、铺设费用不具经济性,存在较大的覆盖盲区。根据赛迪顾问中国卫星互联网产业链剖析及重点城市竞争力分析,当前移动通信服务的人口覆盖率约为80%,但受制于经济成本、技术等因素,仍有80%以上的陆地和95%以上的海洋区域无法接入移动网络。低轨卫星星座提供了一个相对经济的联网解决方案,可以有效解决海洋、森林、沙漠等偏远地区的宽带通信问题,是地面移动通信的有效补充,市场应用潜力广阔。表:卫星通信的特点表:卫星通信的特点 特点特点 描述描述 广覆盖 作为地面网络的补充和延伸,实现有线电话网和地面移动通信网均无法实现的广域无缝隙覆盖,有效解决通信基础设施匮

71、乏地区互联网接入问题 低延时 卫星网络布臵于近地轨道,数据信号在卫星与地面终端往返传输延时被大大降低,达到几十毫秒级别的较低延时 宽带化 高频段、多点波束和频率复用等技术的使用显著提升了通信能力,降低了单位宽带成本,能满足高信息速率业务的需求,较大的拓展了应用场景 低成本 与地面5G基站和海底光纤光缆等通信基础设施相比,具有显著成本优势。现代小卫星研发制造成本低,软件定义技术又可以进一步延长在轨卫星使用寿命 表:卫星通信表:卫星通信 VS 地面通信地面通信 分类分类 方式方式 最低延迟最低延迟 覆盖距离覆盖距离 应用场景应用场景 卫星通信 高轨卫星 270ms 覆盖广,难以实现南北极的覆盖 海

72、洋,航空等特殊场景,无法覆盖极地 低轨卫星 30ms 550km轨道高度的LEO覆盖半径约为580km 极地,海洋,航空等特殊场景 地面通信 5G 1ms 半径100-300m 工业互联网,超高清视频,AR/VR 4G 40ms 半径1-3km 手机游戏,直播,社交软件,电商 3.1.1 覆盖升级:覆盖升级:偏远地区通信偏远地区通信 28 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:通宇通讯关于变更部分募集资金投资项目的公告,C114通信网,IT之家,海通证券研究所 低轨卫星通信在偏远地区通信领域大有可为低轨卫星通信在偏远地区通信领域大有可为。根据IDC咨询公众号预测,到2027年,40

73、%超大型企业将通过低轨道卫星技术满足偏远地区和不发达国际地区的网络覆盖缺口。2022年4月,通宇通讯正式启动卫星地面终端波束自适应通信天线技术研究项目。充分运用了卫星通信,具有全球覆盖优势。以较低的成本和较好的通信质量解决了边缘地区通信问题。2022年12月,微软宣布与ViaSat合作,为全球1000万偏远地区人口提供卫星互联网接入服务,将优先考虑非洲的刚果民主共和国、尼日利亚、埃及、塞内加尔和安哥拉,以及危地马拉、墨西哥和美国服务不足的地区。我们认为,未来随着低轨卫星通信技术逐渐成熟,将在解决偏远地区通信方面大有可为。图:微软与图:微软与Viasat在非洲的合作项目在非洲的合作项目 表:通宇

74、通讯启动卫星通信研究项目表:通宇通讯启动卫星通信研究项目 项目名称 卫星地面终端波束自适应通信天线技术研究项目 项目实施内容 卫星通信接收系统波束自动追踪天线技术,毫米波波束自适应天线技术,同步/高轨卫星和中低轨卫星通信技术融合天线技术的研发 项目建设周期 36个月 投资总额 4000万元 3.1.2 覆盖升级:覆盖升级:海事通信海事通信 29 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:遨海科技官网,海通证券研究所 卫星卫星通信是满足远洋航行通信需求的唯一解决方案通信是满足远洋航行通信需求的唯一解决方案。由于海上无法建立通信基站,对于远洋航行的船舶而言,卫星通信是唯一解决方案。卫星通信

75、不仅可以满足船员娱乐、视频通话等基本生活需求;随着物联网、智能船舶解决方案的发展,卫星通信还可以联通行驶中的船舶与岸端数据中心,实现能效优化、工况监测等提升运营效率、降低运营成本的应用。图图:海事卫星通信系统(:海事卫星通信系统(Inmarsat系统)系统)海事卫星通信系统(INMARSAT系统)是使用通信卫星作为中继站的船舶无线电通信系统。Inmarsat系统由船站、岸站、网络协调站和卫星组成,其特点是质量高,容量大,可全球、全天候、全时通信。美国于1976年先后向大西洋、太平洋和印度洋上空发射了三颗海事通信卫星,建立了世界上第一个海事卫星通信站,主要容量服务于海军。1979年7月国际海事卫

76、星组织成立,并于1982年建立了国际海事卫星通信系统,成为第一代国际海事卫星通信系统。经过多年的建设,该系统已经发展到第三代。目前船舶用户主要使用国际海事卫星的C、F、Mini-M和FB系统,这四个系统分别满足了用户遇险通信和日常通信的需要。遇险通信主要包括遇险报警和遇险级别通信,日常通信服务主要包括语音、传真、数据和视频等满足船岸间日常通信的手段。3.1.2 覆盖升级:覆盖升级:海事通信海事通信 30 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:CDI,GIS,海通证券研究所 我国民用海事通信市场需求广阔,助推卫星通信发展我国民用海事通信市场需求广阔,助推卫星通信发展。我国的海事卫星通

77、信市场主要在渔船领域,未来高通量卫星的建设将有效降低卫星通信的收费标准,因此渔船领域卫星通信终端的覆盖率将会进一步提升。根据盟升电子招股书,截至2017年末,我国约5万艘渔船安装了北斗终端提供短报文服务,覆盖率约为8%,若未来卫星通信终端对该部分北斗短报文终端进行替换并将覆盖率提升至50%,按每套卫星通信终端设备5-8万元测算,未来渔船卫星通信领域市场空间将超过100亿元。图:图:2022-2030E海事卫星通信市场规模海事卫星通信市场规模(十亿美元)(十亿美元)表:海事卫星通信市场结构(按终端用户)表:海事卫星通信市场结构(按终端用户)0303.1.3 覆盖升级:覆盖升

78、级:航空宽带航空宽带 31 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:艾瑞咨询低轨宽带星座细分应用分析之航空互联网,盟升电子招股书,Gogo历年年报,海通证券研究所 图图:航空宽带实现方案优劣势对比:航空宽带实现方案优劣势对比 图:图:2016-2019前三季度前三季度 Gogo在北美地区提在北美地区提供民航客机互联网接入服务的飞机数量(架)供民航客机互联网接入服务的飞机数量(架)卫星通信技术方案逐渐成为民航客机互联网接入服务的主流卫星通信技术方案逐渐成为民航客机互联网接入服务的主流。目前民航运输主要依靠 ATG(Air to Ground,地面基站方式)和卫星通信两种技术方案实现地空

79、宽带通信。与卫星通信不同,ATG是在飞行空域或特定空域架设地面基站,以向天空进行覆盖,进而实现机上互联。北美地区发展机上联网已达10年,由于早期卫星通信系统容量不足,仅能提供窄带通信服务,彼时市场上ATG占据绝对主导地位。但随着卫星通信技术(高通量卫星)的不断发展,卫星通信已开始逐渐侵占ATG的市场占有率。根据2016-2019前三季度Gogo在北美地区提供民航客机互联网接入服务的飞机数量上可以看出,卫星通信的比重不断增大。3.1.3 覆盖升级:覆盖升级:航空宽带航空宽带 32 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:罗兰贝格高通量卫星发展趋势报告援引NSR,欧洲咨询,波音,民航资源

80、网,海通证券研究所 图图:2017年各地区飞机后舱上网连接渗透率与机年各地区飞机后舱上网连接渗透率与机队增长(架)队增长(架)图:图:2018-2028E机载连接销售收入占比机载连接销售收入占比 航空宽带市场潜力较大,为卫星通信发展奠定广阔空间航空宽带市场潜力较大,为卫星通信发展奠定广阔空间。根据罗兰贝格高通量卫星发展趋势报告援引NSR,预测机载后舱通信2025年收入约45亿美元,其中北美后舱上网最为成熟,2017年渗透率已达约80%,而其他地区均低于30%,有较大的市场潜力。机载后舱通信的解决方案有传统卫星、高通量卫星(HTS)和地面基站(ATG)三种。由于高通量卫星大带宽、低成本、无地面建

81、设费用的优势,将成为未来机载通信的重要发展方向,预测2028年将占据市场收入的50%。3.1.4 覆盖升级:覆盖升级:灾害应急通信灾害应急通信 33 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:孟晖等卫星通信在应急通信中的应用及发展,何建等低轨卫星物联网在森林防火监测中的应用,海通证券研究所 卫星卫星通信通信能够在应急救灾过程中发挥其特有的优势能够在应急救灾过程中发挥其特有的优势。在重大自然灾害情况下,地面网络通常处于瘫痪状态,外部救灾指挥人员无法实时掌握灾区灾情,给指挥部署工作带来很大不便;而卫星通信具备不受地域、覆盖等因素限制,可实现快速实时连接,把灾区灾情实时呈现在救灾指挥人员面前

82、,而且还可以与地面网络互联互通,把灾情进一步向外部传递,汇聚更好的营救方案,实现应急救生。此外,卫星通信还可以实现对河水水位流量、农业病虫害、森林火灾、地震数据等极端气象的灾害预警。图图:卫星通信在应急通信中的应用卫星通信在应急通信中的应用 图图:卫星通信在森林防火监测中的应用卫星通信在森林防火监测中的应用 3.1.4 覆盖升级:覆盖升级:灾害应急通信灾害应急通信 34 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:凯乐科技2018年报援引新思界产业研究中心,王文跃等卫星移动通信市场现状及我国市场发展空间研究,太空与网络公众号,海通证券研究所 应急通信市场前景广阔,应急通信市场前景广阔,2

83、024年国内市场规模将达年国内市场规模将达251.1亿元亿元。根据凯乐科技2018年报援引新思界产业研究中心2019-2023年中国应急通信市场可行性研究报告数据,2018年,我国应急通信市场规模为108.3亿元,同比增长13.6%,预计到2024年市场规模将达到251.1亿元。随着重视程度的不断增加,我国以及全球应急通信市场持续快速增长,行业未来发展前景广阔。应急通信市场快速增长,驱动卫星通信发展应急通信市场快速增长,驱动卫星通信发展。以卫星移动通信终端为例,根据卫星移动通信市场现状及我国市场发展空间研究2017年的测算,我国森林防火、户外探险、减灾救灾三个领域的卫星移动通信终端市场规模达8

84、5亿元。如果按照5年的推广、采购、装备周期计算,2022年这三大领域的卫星移动通信终端每年市场空间将达170亿元量级。我们认为,未来随着应急通信市场持续快速增长,将进一步驱动卫星通信发展。表表:卫星移动通信终端市场预测(卫星移动通信终端市场预测(2022年)年)应用领域应用领域 终端数量终端数量(万台)(万台)产品单价产品单价(万元)(万元)市场容量市场容量(亿元)(亿元)森林防火 50 0.5 25 户外探险 75 0.5 37.5 减灾救灾 45 0.5 22.5 总计 170 85 050030020182024图:图:2018-2024年我国应急通信市场规模(亿元

85、)年我国应急通信市场规模(亿元)3.1.5 覆盖升级:空天陆海一体化网络覆盖升级:空天陆海一体化网络 35 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:徐晓帆等陆海空天一体化信息网络发展研究,赵亚军等6G移动通信网络:愿景、挑战与关键技术,海通证券研究所 图:图:空天陆海一体化信息网络的物理架构空天陆海一体化信息网络的物理架构 卫星通信是构建空天陆海一体化的关键拼图卫星通信是构建空天陆海一体化的关键拼图。空天陆海一体化网络是以地面网络为基础、以空间网络为延伸,覆盖太空、空中、陆地、海洋等自然空间,为天基(卫星通信网络)、空基(飞机、热气球、无人机等通信网络)、陆基(地面蜂窝网络)、海基(

86、海洋水下无线通信+近海沿岸无线网络+远洋船只/悬浮岛屿等构成的网络)等各类用户的活动提供信息保障的基础设施。其目标是扩展通信覆盖广度和深度,即在传统蜂窝网络的基础上分别与卫星通信(非陆地通信)和深海远洋通信(水下通信)深度融合。从基本构成上,空天陆海一体化通信系统包括两个子系统:陆地移动通信网络与卫星通信网络结合的天地一体化子系统,陆地移动通信网络与深海远洋通信网络结合的深海远洋(水下通信)通信子系统。我们认为,卫星通信作为天地一体化信息系统的重要组成部分,是我们认为,卫星通信作为天地一体化信息系统的重要组成部分,是构建空天陆海一体化的关键拼图,助力实现空天陆海一体化蓝图构建空天陆海一体化的关

87、键拼图,助力实现空天陆海一体化蓝图。图:图:天地一体化信息网络架构天地一体化信息网络架构 3.2.1 应用升级:主流旗舰手机支持卫星通信功能应用升级:主流旗舰手机支持卫星通信功能 手机作为消费型终端率先支持卫星通信功能,在此催化下,卫星通信渗透率有望快速提升。手机作为消费型终端率先支持卫星通信功能,在此催化下,卫星通信渗透率有望快速提升。华为Mate50系列支持北斗卫星通信,可在荒漠无人区等无地面网络信号覆盖的情景下,通过卫星通信发出求助信号,并基于位臵信息形成轨迹地图;iPhone14系列在没有蜂窝网络和无线局域网信号时,可通过卫星发送SOS紧急联络并搭配“查找”App进行户外定位。受限于卫

88、星通信自身物理特性和当前技术的局限性受限于卫星通信自身物理特性和当前技术的局限性,两者目前只能支持部分卫星通信功能,而且使用地域、发送内容和对象都有限制。华为Mate50“可发,不能收”。iPhone14“可发,也可收”,但不能定向发给个人。我们我们认为,尽管短期以实现短报文或双向延迟短信和应急语音为主,后续在技术升级及应用升级下有望拓宽应用范围。认为,尽管短期以实现短报文或双向延迟短信和应急语音为主,后续在技术升级及应用升级下有望拓宽应用范围。时间时间 相关事件相关事件 22年7月30日 中国兵器工业集团联合中国移动、中国电科以及国产手机厂商完成北斗短报文通信射频基带一体化芯片联合研制,实现

89、了大众智能手机卫星通信能力 22年8月16日 联发科携手罗德与施瓦茨公司完成5GNTN卫星手机实验室连线测试,展示了支持5G智能手机硬件的卫星通信 22年8月25日 美国电信运营商T-Mobile和太空技术公司SpaceX宣布,将利用Starlink、SpaceX低轨卫星和T-Mobile无线网络,为美国用户提供网络覆盖服务 22年9月6日 华为发布Mate50及Mate50 pro,支持北斗卫星通信,可在荒漠无人区等无地面网络信号覆盖的情景下,通过卫星通信发出求助信号,并基于位臵信息形成轨迹地图 22年9月8日 苹果发布iPhone 14和iPhone 14 Plus,当没有蜂窝网络和无线局

90、域网信号时,可以给紧急服务发送短信,还可以使用“查找”App 来通过卫星与他人共享位臵。该服务采用低轨道卫星,由卫星服务供应商Globalstar(全球星)合作提供 23年1月6日 高通在CES2023上发布Snapdragon Satellite-全球首个基于卫星的、为旗舰智能手机提供双向消息通信的解决方案,并宣布与铱星通信公司(Iridium)达成协议,为下一代智能手机提供基于卫星的连接。相关产品预计于23H2在部分地区推出 23年2月27日 在巴塞罗那开幕的世界移动通信大会(MWC)上,高通公司宣布,正与荣耀、Motorola、Nothing、OPPO、vivo和小米合作,支持厂商利用近

91、期发布的Snapdragon Satellite开发具备卫星通信功能的智能手机 图:华为图:华为Mate50和苹果和苹果iPhone14系列系列 华为华为Mate50系列支持北斗卫星消息系列支持北斗卫星消息 iPhone14搭载卫星通信功能搭载卫星通信功能 表:近期手机卫星通信事件表:近期手机卫星通信事件 资料来源:北斗卫星导航系统网站,联发科官网,中国新闻网,SpaceX官网,华为官网,苹果官网,高通中国微信公众号,新华网,CNET,维科网,人民邮电报,海通证券研究所整理 36 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.2.2 应用升级:低轨卫星通信与应用升级:低轨卫星通信与5G网络互补网

92、络互补 37 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:解宁宇等低轨卫星与5G融合应用及关键技术,卫星物联网产业协会卫星及应用产业发展白皮书援引NSR,海通证券研究所 图:低轨卫星与图:低轨卫星与5G网络融合框架网络融合框架 随着5G技术标准制定完成和商用启动,5G的先进技术和成熟的规模产业将对我国发展基于5G的低轨卫星通信产业大有裨益。卫星通信和卫星通信和5G的差异性,决定了其关系是互补而非替代的差异性,决定了其关系是互补而非替代。国际电信联盟ITU定义了5G的三大场景:增强移动宽带(eMBB)、大规模机器类通信(mMTC)、低时延高可靠(uRLLC)。其中,在增强移增强移动宽带动宽

93、带场景下,卫星通信的优势在于向偏远地区的住户、空中的飞机乘客、海洋与大湖中船舶的船员和乘客、穿越荒漠的火车乘客、野外科考者等提供Wi-Fi接入或便携卫星终端通信的服务;在大规模机器类通信大规模机器类通信场景下,针对沙漠与海洋等油井和天然气井、货运与交通长距离监测跟踪等行业应用场景,低轨卫星具有全球覆盖和成本比较优势。我国在卫星通信与5G兼容的前期探索,将为未来的6G有机融合高中低轨卫星通信与地面移动通信发展打下坚实的基础。图:图:5G卫星通信设备市场规模(分应用)卫星通信设备市场规模(分应用)3.2.2 应用升级:低轨卫星通信与应用升级:低轨卫星通信与5G网络互补网络互补 38 请务必阅读正文

94、之后的信息披露和法律声明 资料来源:Inigo del PortilloA technical comparison of three low earth orbit satellite constellation systems to provide global broadband,海通证券研究所 图:三个系统的波束链路预算图:三个系统的波束链路预算 卫星通信链路性能仅达卫星通信链路性能仅达3G水平,与水平,与5G尚存在一定差距。尚存在一定差距。对比三个系统(Telesat、OneWeb、SpaceX)的用户下行链路性能,可以看出SpaceX 下行链路平均频谱效率为2.7bit/s/HZ,

95、只达到3G水平,而5G的下行链路平均频谱效率是10bit/s/HZ以上。低轨卫星通信与低轨卫星通信与5G的关系是互补而非替代的关系是互补而非替代。从通信系统角度分析低轨卫星通信的频率与轨道资源、系统容量、建设和运维成本等,若其要服务全球网民还差距太大,与5G的关系只能是互补而非替代。图:三个系统与图:三个系统与5G网络的对比结果总结网络的对比结果总结 3.2.2 应用升级:构建技术标准体系,商用迈入新阶段应用升级:构建技术标准体系,商用迈入新阶段 39 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:中国信通院官方公众号,海通证券研究所 图:我国标准提出图:我国标准提出5G卫星三大应用场景卫

96、星三大应用场景 图:我国图:我国5G卫星通信标准化推进进程卫星通信标准化推进进程 2022年年6月,月,3GPP RAN第第96次会议宣布,次会议宣布,5G R17标准冻结,全球标准冻结,全球5G商用随之迈进新阶段。商用随之迈进新阶段。5G R17引入了引入了NTN(non-terrestrial networks,非地面网络)。NTN是基于新空口技术的终端与卫星直接通信技术,包括NTN-IoT(基于非陆地网络的物联终端接入)和NTN-NR(基于非陆地网络的5G智能终端接入)。2023年2月,航天通信技术工作委员会航天通信系统工作组(TC12 WG1)第7次会议召开,以中国卫星网络集团有限公司

97、为代表的五大运营商共同推进我国基于5G的卫星互联网标准化研究。该标准项目预期完成基于5G的卫星互联网总体技术规范,将以地面移动通信网络技术标准、3GPP R17 NTN技术标准等为标准基线,形成包括核心网、承载网、接入网,以及操作维护系统等在内的总体技术规范。该标准的研究将推动移动终端直连卫星、物联接入等重要场景的规模应用,切实指导卫星互联网的建设和运营。全球多个厂家和运营商相继宣布合作和测试计划全球多个厂家和运营商相继宣布合作和测试计划。例如,22年7月,西班牙电信宣布与Sateliot合作,将5G LEO卫星连接与西班牙电信的3GPP标准化NB-IoT网络Kite集成;22年8月,中国移动

98、研究院携手产业伙伴共同发布全球首个运营商5G NTN技术外场验证成果;22年8月,Omnispace宣布与菲律宾移动运营商Smart(PLDT子公司)合作,利用符合3GPP的5G NTN标准,探索Smart的5G网络与Omnisspace的近地轨道卫星之间的互操作性;23年1月,中国电信卫星公司携手中兴通讯、紫光展锐等产业伙伴共同完成全球首次S频段5G NTN 技术上星验证。3.2.3 应用升级:卫星与地面移动通信融合实现应用升级:卫星与地面移动通信融合实现6G 40 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:NTT DOCOMO,陈山枝关于低轨卫星通信的分析及我国的发展建议,海通证券

99、研究所 卫星通信是卫星通信是6G时代的重要角色。时代的重要角色。6G,即第六代移动通信技术。根据IMT2030(6G)工作组6G总体愿景与潜在关键技术白皮书,6G将在2030年实现商用,实现从万物互联到万物智联的跃迁。通过将卫星通信整合到6G移动通信,可实现全球无缝覆盖。与前五代移动通信以地面通信为主不同,6G时代卫星网络将承担重要角色。中国信科集团副总经理陈山枝提出了6G出现的两个标志:从需求的角度来看,6G要支持数字孪生、万物互联,特别是万物互联将涉及广域覆盖的问题。但目前全球现有的移动通信网络仅覆盖陆地20%、地球表面积6%,这是由技术经济学决定的。因此,通过卫星通信与地面移动通信融合发

100、展,应用卫星对海洋、森林、沙漠、偏远地通过卫星通信与地面移动通信融合发展,应用卫星对海洋、森林、沙漠、偏远地区进行覆盖,实现星地海融合的全球广域覆盖,这是区进行覆盖,实现星地海融合的全球广域覆盖,这是6G的标志之一。的标志之一。我国已开始全面推进我国已开始全面推进6G发展。发展。2019年6月,IMT2030(6G)工作组由工信部推动成立。23年3月,工信部部长金壮龙在第十四届全国人民代表大会第一次会议“部长通道”中表示,我国正在不断总结5G发展经验,组建IMT2030(6G)工作组,并已经开展工作。工信部将搭建“产学研用”工作机制,加强国际合作和交流,加大核心技术攻关,全面推进6G技术研发。

101、图:图:6G中中卫星与地面移动通信的全球泛在覆卫星与地面移动通信的全球泛在覆盖盖 图:移动通信的演进图:移动通信的演进 卫星物联网,指各类信息感知设备通过卫星与互联网连接起来的网络。相较于传统地面网络,相较于传统地面网络,卫星卫星物联网具有低物联网具有低带宽、低功耗、大数量级、广覆盖、低频率、不受自然条件影响的优势。相比卫星通讯,卫星物联网对通信时延带宽、低功耗、大数量级、广覆盖、低频率、不受自然条件影响的优势。相比卫星通讯,卫星物联网对通信时延有较高的容忍度。有较高的容忍度。卫星物联网可以对地面网络不存在的地方提供服务。例如,对穿越太平洋的货物集装箱上配备的跟踪设备,监控该集装箱的唯一方法是

102、通过卫星。另外,卫星物联网也适合于虽然存在地面基础设施覆盖,但必须跨越多个网络的情况,比如卡车运输等物流领域。卫星物联网在智能制造、智能零售、智慧农业、智慧安防、智慧城市、智能家居、智慧医疗等场景都能发挥重大作用。卫星物联网发展前景广阔,市场规模可观。卫星物联网发展前景广阔,市场规模可观。根据Berg Insight数据,全球卫星物联网用户群2021年为390万,预计 2026年达到2120万,CAGR为40.3%。麦肯锡预测2025年卫星物联网行业规模可达56008500亿美元。只有约10%的地球表面可以使用地面连接服务,这为卫星物联网留下了较大的机会。41 资料来源:丁晓进等低轨卫星物联网

103、体系架构及关键技术研究,靳聪等低轨卫星物联网体系架构分析,海通证券研究所 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 项目 地面物联网 低轨卫星物联网 覆盖范围 数公里级 全球覆盖 服务终端 100 万 传输体制 NB-IoT、LoRa 星地融合 技术方案 成熟 国外有成熟案例.国内正从技术验证转向工程实践 系统稳定性 受天气、地理条件约束,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、智慧城市等 物流监测、环境保护、水文监测、一带一路 表:地面物联网与低轨卫星物联网分析比较表:地面物联网与低轨卫星物联网分析比较 图:卫星物联网系统架构图:卫星物

104、联网系统架构 3.3 卫星物联网:天基物联拉开新时代序幕卫星物联网:天基物联拉开新时代序幕 3.3 卫星物联网:天基物联拉开新时代序幕卫星物联网:天基物联拉开新时代序幕 42 资料来源:卫星物联网产业协会卫星及应用产业发展白皮书援引NSR,IoT Business News,人民网,中国青年报,航天科工官网,央视网,新华网,欧科微官网,上海市人民政府官网,国电高科官网,天启星座官方公众号,中国电科官网,和德宇航官网,北京海淀百家号,海通证券研究所整理 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图:卫星物联网各应用占比图:卫星物联网各应用占比 根据卫星及应用产业发展白皮书,卫星物联网卫星物联网市场

105、的增长取决于小卫星的发展市场的增长取决于小卫星的发展,相对较低的价格抢占市场占有率,更高的销量则增加总体收入比例,也因此会改变相关行业的整体需求动态。运输、货运、能源和海上提供了市场基本盘,农业和建筑业将呈现显著的增长。公司 国家 轨道 频段 重点业务 Orbcomm 美国 LEO VHF 物流、资产跟踪、能源 Globalstar 美国 LEO L、S 资产跟踪 Iridium 美国 LEO L 资产跟踪 Eutelsat 欧洲 LEO L 物流、海事 Inmarsat 英国 GEO L、S 海事 Thuraya 阿联酋 GEO L 物流、海事 表:传统卫星运营商物联网系统及业务布局情况表:

106、传统卫星运营商物联网系统及业务布局情况 图:卫星物联网用户数图:卫星物联网用户数 计划名称 研制单位 卫星功能 部署数量(颗)部署计划 行云工程 航天科工集团 天基物联网 80(LEO)于2020年5月发射01、02颗星并完成阶段性验证;预计2023年完成构建由80颗低轨通信卫星组成的天基物联网信息服务系统 九天微星星座 北京九天微星科 技发展有限公司 窄带物联网星座 72 预计2022年前完成部署,首批4颗卫星 翔云工程 上海欧科微航天科技有限公司 天基物联探测 28(LEO)2018年发射了翔云星座首发星“嘉定一号”,2021年前计划发射 28 颗 天启星座 北京国电高科科技有限公司 低轨

107、窄带卫星星座 38 截止2022年12月,已发射16颗卫星,预计2023年完成星座全部组网 天行者星座 北京和德宇航技术有限公司 AIS 船只、ADS-B 航班 数据监测 48 截止2022年12月,已发射9颗 表:我国卫星物联网部署计划(截止表:我国卫星物联网部署计划(截止2021年)年)风险提示风险提示 43 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 风险提示:风险提示:低轨卫星通信应用渗透不及预期,技术迭代风险,市场竞争超预期,宏观经济波动。分析师声明分析师声明 余伟民余伟民 本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,以勤勉的职业态度,独立、客

108、观地出具本报告。本报告所采用的数据和信息均来自市场公开信息,本人不保证该等信息的准确性或完整性。分析逻辑基于作者的职业理解,清晰准确地反映了作者的研究观点,结论不受任何第三方的授意或影响,特此声明。通信研究团队:通信研究团队:通信行业首席分析师通信行业首席分析师 余伟民余伟民 SAC执业证书编号:执业证书编号:S0850517090006 电电 话:话: Email: 联系人:徐卓联系人:徐卓 Email: 分析师声明和研究团队分析师声明和研究团队 44 信息披露和法律声明信息披露和法律声明 投资评级说明投资评级说明 法律声明法律声明 本报告仅供海通证券股份有限公司(以

109、下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。市场有风险,投资需谨慎。本报告所载的信息、材料及结论只提供特定客户作参考,不构成投资建议,也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需要。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其

110、特定状况。在法律许可的情况下,海通证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易,还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务。本报告仅向特定客户传送,未经海通证券研究所书面授权,本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品,或再次分发给任何其他人,或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。如欲引用或转载本文内容,务必联络海通证券研究所并获得许可,并需注明出处为海通证券研究所,且不得对本文进行有悖原意的引用和删改。根据中国证监会核发的经营证券业务许可,海通证券股份有限公司的经营范围

111、包括证券投资咨询业务。1.投资评级的比较和评级标准:投资评级的比较和评级标准:以报告发布后的 6 个月内的市场表现为比较标准,报告发布日后 6 个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅相对同期市场基准指数的涨跌幅;2.市场基准指数的比较标准:市场基准指数的比较标准:A 股市场以海通综指为基准;香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普 500或纳斯达克综合指数为基准。类类 别别 评评 级级 说说 明明 股票投资评级 优于大市 预期个股相对基准指数涨幅在 10%以上;中性 预期个股相对基准指数涨幅介于-10%与 10%之间;弱于大市 预期个股相对基准指数涨幅低于-10%及以下;无评级 对于个股未来 6 个月市场表现与基准指数相比无明确观点。行业投资评级行业投资评级 优于大市 预期行业整体回报高于基准指数整体水平 10%以上;中性 预期行业整体回报介于基准指数整体水平-10%与 10%之间;弱于大市 预期行业整体回报低于基准指数整体水平-10%以下。45

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