1、2020 年深度行业分析研究报告目 录1.低轨小卫星构建天基互联网41.1.多种组网平台探索空天互联网41.2.以低轨小卫星为基础的卫星互联网成为未来建设的焦点51.2.1.卫星通信体系发展日益完善，应用范围不断拓展51.2.2.低轨小卫星是卫星互联网必然选择62.需求、架构、附加值、战略体现卫星互联网价值72.1.服务需求：提供多样化网络接入服务72.1.1.挖掘互联网未接入人群/区域潜力82.1.2.众多特殊场景刚性互联网接入需求旺盛92.1.3.赋能垂直领域，物联网市场大放异彩102.2.网络趋势：与地面网络融合互补构成未来网络架构112.2.1.卫星互联网与 5G&光网络相互融合补充1

2、12.2.2.卫星互联网是 6G 网络的重要架构112.3.产业价值：促进商业航天产业成熟122.3.1.商业航天是科技竞合新赛道122.3.2.卫星互联网是商业航天产业进步的关键122.4.战略价值：卫星互联网战略卡位极为重要142.4.1.频率轨道资源较为稀缺，遵循“先登先占”的规则142.4.2.卫星互联网构建“一带一路”空间信息走廊153.卫星互联网产业进入导入/成长期153.1.资本涌入，全球卫星互联网计划众多153.1.1.美国处在第一梯队，中欧俄日紧随其后153.1.2.Spacex 和 OneWeb 领先，进入密集组网期163.2.国内卫星互联网发展进入导入期173.2.1.卫

3、星互联网列入新基建范畴173.2.2.国内重点星座计划已具雏形，处于验证卫星性能阶段183.2.3.民营资本进入，难点亟待突破193.3.Starlink 组网计划映射国内组网节奏223.3.1.Starlink 实现全球组网需要 1.2 万颗卫星223.3.2.SpaceX 年均发射卫星 1000 多颗，布网有望按时完成. 233.3.3.国内规模部署启动在即，10 年预计累计 5000 颗组网系统244. 基建和制造先受益，运营服务后续价值最高254.1.制造发射环节优先，运营服务潜力巨大254.1.1.卫星产业链呈“金字塔”分布254.1.2.产业链市场由上而下逐步打开264.2.卫星制

4、造：细分领域优势企业享受红利274.2.1.相控阵产品占据卫星制造价值链高位284.2.2.星敏感器是卫星核心部件，国内厂商具备优势304.2.1.时频产品是卫星的心脏，国产替代进行时314.3.地面站建设有序进行，终端普及率加速提升344.4.运营服务市场潜力最大，格局较为确定355.重点公司365.1.推荐公司37和而泰：毫米波相控阵芯片龙头企业37海格通信：全产业链布局构筑竞争优势375.2.受益公司38中国卫星：国内小卫星研制主导力量38亚光科技：微波射频芯片优质企业38康拓红外：背靠航天五院，提供卫星“大脑”39天银机电：国内恒星敏感器第一企业40天奥电子：时频行业唯一上市龙头，募投

5、项目大幅提升产能40华力创通：布局芯片研发，支撑终端研产41海能达：深耕专网通信领域，5G 通信赋能智慧专网42中国卫通：卫星通信运营产业龙头421.低轨小卫星构建天基互联网1.1.多种组网平台探索空天互联网地面通信网络存在不足，空天互联网应运而生。信息通信按传输方式主 要分为无线通信和有线通信，无线通信从 1G 到 5G 演进，有线通信也经 历了“铜退光进”的过程，这两种方式都是基于地面的通信连接。然而， 基于地面的通信网络仍存在一定不足，例如受地理因素影响覆盖范围受 限以及成本过高，或者受自然灾害影响稳定性相对较差等。因此，在经 济、需求、技术等发展到一定阶段后，空天互联网应运而生。空天互

6、联 网是指把地面移动通信网络、互联网网络结合，利用空天平台（例如高、 中、低轨道的宽带卫星），向用户终端提供宽带互联网接入服务的新型网 络。相比于地面通信，空天互联网覆盖面积广、设施受物理攻击和自然 灾害的影响小，可提供更高性能及更可靠的通信服务，有效解决偏远地区、海洋、航空等用户的互联网服务问题。 历史上基于空天架构的组网尝试较多，但由于各种因素大多发展较为曲 折。典型的代表如铱星系统、谷歌 Project Loon 气球网络计划、Facebook 无人机组网：l 铱星系统：摩托罗拉公司于 1998 年建成的第一代通信星座系统，计 划发射 77 颗低卫星,每颗卫星都有三千多个信号通道,可以供

7、手机直 接通信，是全球唯一的采用星间链路组网、全球无缝覆盖的低轨星 座系统。于 2000 年正式破产，主要原因是受技术水平限制，收入无 法覆盖高昂的成本和投入，再叠加正值地面蜂窝/光纤网络快速发展 期，即不正确的时间做了超前的事情。l 谷歌 Project Loon 气球网络计划：这是谷歌 X 实验室于 2013 年推出的研究计划，Loon 气球试图建立一个高空超压气球环，气球覆盖 区域的用户可使用特殊天线连接访问互联网。但由于无法解决气球 覆盖的稳定性问题，且气球成本高昂，以及地缘政治问题，在几个 国家测试后，仍难以实现规模商用。l Facebook Internet.org 无人机组网 ：

8、 Facebook 2013 年 推 出 了 Internet.org 项目，旨在推行全球连网计划，通过 Aquila 无人机提供 网络。2018 年 Facebook 官方宣布关停 Aquila 项目，原因在于存在 空中障碍物、极端天气的避险、网络不稳定、飞机能源及维护等问 题无法解决。图 1：谷歌气球通信组网瓶颈较多图 2：无人机组网方式遇阻而搁置资料来源：Google资料来源：Facebook表 1：卫星为载体的空天互联网更具优势类别公司优势劣势进展1、覆盖范围有限热气球Google、众多运营商等Google、Facebook、众多无人机运营商等Spacex、Oneweb、卫星Googl

9、e、Facebook、中国卫通等众多企业机构1、 局部组网简单2、 局部布网成本较低；3、 携带通信方式及平台多样化1、 局部组网简单、快速2、 局部布网成本适中3、 局部组网范围较广1、网络覆盖范围较广，较为稳定2、全球机构规划较为有序，地缘政 治问题相对较小 3、产业集群较大，成熟度较高2、气球控制稳定性较差3、维护费用较高4 涉及较多地缘政治管制 审批问题 1、无人机能源、材料等 问题亟待解决 2、维护费用较高3、涉及较多地缘政治管 制审批问题发射、制造门槛较高，建 网成本较高在多国多低完成测试，进展 较慢，适合小 范围局域网几乎停滞资金涌入，成 为主流资料来源：Google，Faceb

10、ook，SpaceX，证券研究1.2.以低轨小卫星为基础的卫星互联网成为未来建设的焦点1.2.1.卫星通信体系发展日益完善，应用范围不断拓展 卫星通信是现代通信技术与航天技术相结合，并由计算机实现其控制的 先进通信方式，涵盖卫星移动通信、卫星固定通信、卫星中继通信和卫 星直接广播四大领域。它利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波， 在两个或多个地球站之间进行单向或双向通信，典型的通信形式为音视频广播、数据广播、音视频通话、数据传输、互联网连接等。卫星通信 具有覆盖面积(区域)大，通信传输距离远，通信频带宽、容量大，通信线 路稳定、通信成本与通信距离无关等诸多优点。卫星通信发展到今天， 大致经历

11、了五个阶段：l 第一阶段：1946 年-1964 年，最早对利用卫星建立全球通信提出了 科学设想，美国、苏联先后研制出低轨无源、有源及准同步实验卫 星，实现了设计、发射及与航天飞行器进行通信的功能，但未提供 商业性服务。l 第二阶段：1965 年-1972 年，由国际卫星通信组织(INTELSAT)的同 步卫星提供全球商业服务，主要用于传输干线电话、传真和电视信 号。l第三阶段：1973 年-1982 年，卫星通信系统主要是提供电话、电视和一些基本数据业务的传输服务，并提供了移动卫星服务业务。l第四阶段：1983 年-1990 年，由于卫星通信技术的发展和一些国家 电信业务的开放，一方面卫星通

12、信被逐步应用于专用商业网中的数 据网、数话兼容网，提供视频和音频压缩的传输服务。另一方面， 技术的进步促进了卫星直播业务的发展。l第五阶段：1990 年至今，卫星通信领域进入一个全新的发展阶段， LEO、MEO 和混合式轨道卫星通信系统开始广泛应用于全球电信网， 以满足宽带和移动用户的各种需求。随着技术的演进，卫星通信实现了从“能用”到“好用”的跨越，应用 范围不断扩展，涵盖航海、航天、军事等众多领域。按照不同的分类标的轨道：l 按照卫星重量大小：卫星通信可以分为大卫星（1000kg 以上）、中 卫星（500-1000kg）和小卫星（500kg 以下）。随着小卫星技术和应 用的不断发展，国际电

13、信联盟（ITU-R）对小卫星的划分制定了更详 细的标准。表 2：微小卫星分类已经较为成熟（ITU-R 微小卫星分类标准）最大功率典型成本（百万美（w）元）小卫星-2003-10 年5-10 年微卫星10-10015010-1502-5 年2-6 年纳卫星1-10200.1-101-3 年1-3 年皮卫星0.1-150.05-21-3 年1-3 年数据来源：ITU-R，证券研究l按照运行轨道的不同：卫星通信系统可分为低轨道卫星通信系统（LEO）、中轨道卫星通信系统(MEO)、高轨道卫星通信系统(GEO)。表 3：不同轨位卫星适用场景有差异类别运行轨道特征典型系统类别重量

14、（kg）典型开发周期典型寿命低轨道（LEO）卫星通信中轨道（MEO）卫星通信距地面 500-2000km 的轨道传输时延、覆盖范围、链路损耗、功耗较小 距地面 2000-20000km 的轨道传输时延、覆盖范围、链路损耗、功耗大于 LEO 但小于 GEOMotorola 铱星系统Inmarsat 国际海事 卫星系统高轨道（GEO）同步卫星通信距地面 35800km 的地球同步静止轨 道存在较长传播时延和较大的链 路损耗VSAT 系统数据来源：ITU-R，证券研究1.2.2.低轨小卫星是卫星互联网必然选择 卫星产业的发展呈现出小型化趋势。由于轻型复合材料技以及微型技术 集成化技术在航天领域的应用

15、，加速了小卫星的研发和制造进程，计算 机领域的迅速发展，帮助实现了星上控制与处理计算机小型化。小卫星 具备一些不同于传统大卫星的特有性质：l 轻小型化：小卫星重量一般在 500kg 以下，体积轻便，运载火箭可 同时搭载多颗小卫星，极大提高了卫星发射效率。l 成本降低：传统大卫星的研制周期一般在 5 年左右，小卫星的研制 周期一般为 2 年左右，研制成本大大降低。借助一箭多星技术大幅 度降低了每颗小卫星的平均发射成本。l 灵活发射：小卫星可以作为大卫星的附属物一起发射，也可以批量 搭载同一个火箭一齐发射。运载和发射工具包括火箭、导弹、空间 飞行器等，发射地点可以为地面、大气层或太空平台。l 冗余

16、组网：小卫星网络的快速部署能力和抗毁性能增强。通过利用 大量小卫星组成冗余备份，当某颗卫星失效或摧毁时，能够快速补 充卫星。通过多颗微小卫星组成卫星星座或编队进行网络部署，解 决小卫星功能单一的问题，呈现出空间拓展优势。表 4：小卫星相较于大卫星的优缺点明显优点缺点研发制造成本低寿命短研制周期短输出功率低可以批量生产并存储承载荷能力小 发射安排灵活无法进行轨道保持发射费用低、失败损失小易产生空间碎片 资料来源：中国卫星通信产业发展白皮书，证券研究低轨卫星更适合卫星互联网部署。依据卫星运行轨道的不同，可分为高 轨卫星通信系统和低轨卫星通信系统。两种系统各有优越性，高轨卫星 通信系统频率协调相对容

17、易，运行寿命长，系统建设及维护成本低，但 高轨道的在轨卫星数量较多，轨道拥挤，不适宜构建大规模卫星组网。 低轨卫星互联网星座在覆盖范围、填补数字鸿沟、网络时延、系统容量 等方面具有明显优势，用户终端设备更易实现小型化、手持化，符合未 来通信领域发展趋势。此外，中低运行高度的轨道资源更加丰富，数据 传输时延低，在搭建卫星通信系统后可更好的与地面通信互补融合发展， 协同打造天地一体网络。最近几年，低轨卫星发射规模占比明显大幅提 升，2018 年新增卫星中 LEO 占比超过六成。图 3：2009-2018 年全球通信卫星入轨 LEO 占比大幅提升数据来源：USC Satellite Database

18、、证券研究2.需求、架构、附加值、战略体现卫星互联网价值过去 20 年，是全球地面移动和固定通信网络爆发式发展的黄金时期，以 卫星平台为代表的空天互联网呈现星星之火之势，卫星互联网的重要意 义不仅在于提供了另外一种互联网接入方式，还包括未来网络架构搭建 和空天资源的合理利用，以及对商业航天产业的拉动。2.1.服务需求：提供多样化网络接入服务卫星互联网在某些场景下具有一定成本优势，并可为地面网络不便提供 服务的场景提供更好的互联网接入，未来接入需求潜力无限。我们认为 未来卫星互联网应用场景主要分为三类：面向用户的普遍互联网接入、 特殊场景的接入、以及面向 2B/2G 的物联网服务。图 4：卫星互

19、联网应用场景丰富而潜力较大资料来源：证券研究2.1.1.挖掘互联网未接入人群/区域潜力 全球共享架构下的卫星互联网有望掘金数千亿市场。根据 We Are Social 发布的2019 年全球数字报告显示，全球互联网用户普及率为 57%，仍有超过 30 亿人口无法使用互联网，尤其是在非、亚、南美洲等很多国 家的互联网用户渗透率极低。造成网络失衡的主要原因在于成本与盈利 的不平衡，欠发达地区人群消费水平较低，不足以支撑成本居高的地面 互联网基础设施建设，而卫星互联网能以全球共享方式、较低成本提供 基础的互联网接入。同时，有些区域属于山区、海岛地带，不便进行网 络基础设施部署也影响网络普及率，例如我

20、国山区地带较多区域移动电 话普及率也会偏低。利用卫星互联网提供无差别的服务市场价值庞大： 一是庞大的用户基数可以带来可观的运营收入，以中国市场为参考， 2019 年中国移动用户 ARPU 高于 6 美元，若考虑未接入互联网人群的 消费能力以及渗透率，10 亿用户每年可以带来 500 亿美元收入；二是掌 握了互联网接入入口，这些区域及人群衍生的资源、附加值更为庞大。图 5：全球各地区互联网用户数量渗透率差异较大图 6：2019 年国内各省移动电话普及率出现分化（部/百人）资料来源：工业和信息化部、证券研究2.1.2.众多特殊场景刚性互联网接入需求旺盛 卫星互联网可以解决传统地面通信骨干网在低空、

21、海洋、沙漠及山区偏远地区等苛刻环境下铺设难度大、网络难以覆盖等，而这些区域互联网 接入需求属于刚性，用户价值量普遍较高。l偏远地区：政府推动刚需市场补盲 在一些地域广阔的国家，也存在一些人群较为分散的偏远地区，互联网 接入需求较高，人群消费能力尚可，但运营商考虑到成本问题建网需求 不强。以美国为例，美国联邦通信委员会（FCC）已经通过提案将通过 拍卖程序向缺少宽带服务的地区提供最多 160 亿美元资金，其中包括近600 万没有宽带服务的农村家庭和企业，近地轨道卫星系统也将参与农 村宽带竞标。商务飞机：全地域 24 小时网络服务，全球市场有望达百亿美元 商务飞行中，乘客网络不中断一直是一个难题，

22、目前有两种方式：地对空的基站覆盖直接传送(ATG)和卫星链路传送。ATG 采用地面移动系统 直接覆盖航线，即地面在规定的民航线上建设专用区域，建设对空覆盖 基站，实现空中移动通信传输业务，这种方式带宽较大，但只适合国内 特定航线，难以实现跨国航线的直接通信。同时 ATG 方式建网成本较 高，每条航线大约部署 20-100 个基站，国内航线上千条，假设需要几万个基站，运营商需要投入 50-100 亿，性价比很低。卫星链路传送是由机 载通信系统对卫星建立通信链路，再由卫星连接到地面通信系统，适合 任意航线，但目前容量小且资费较贵，是未来主要发展趋势。目前，全 球每年飞机旅客运输量约 40 亿人次，

23、若购买服务人群占比为 20%，人 均 2 美元，每年商务飞机互联网接入市场达 16 亿美元，若互联网接入 服务成为航空公司提升竞争力的标配产品，全球市场有望达到百亿美元。图 7：地对空的基站覆盖直接传送(ATG)适合国内航班图 8：卫星链路传送（Ku/Ka）可全球无缝覆盖资料来源：Aircell资料来源：Aircell表 5：主要航空公司互联网接入资费尚比较高公司资费情况国泰航空1、按小时计，10 美元/小时；2、按全程计，一次性收 20 美元。 全日空5MB 流量 6 美元、10MB 流量12 美元、20MB 流量24 美元。瑞士航空20MB 流量9 瑞士法郎、的 50MB19 瑞士法郎、1

24、20MB39 瑞士法郎，头等舱乘客免费提供 50 MB 流 量。汉莎航空9 欧元/小时、14 欧元/4 小时、全程 17 欧元，可用里程兑换。 国内航空基本免费资料来源：航空公司官网，证券研究l海洋、沙漠、森林等：网络需求较为刚性目前地球上超过 70%的地理空间仍未实现通信网络的覆盖，其中主要是 海洋、沙漠等地域。在这类偏远地区用户数量少、铺设网络难度大且运 营成本高，部署地面通信网络存在现实障碍。卫星互联网不受地理情况 的限制，能够实现全球范围的无缝隙覆盖，为航行船只和在沙漠、森林 中通行的车辆提供通信服务。以海洋领域为例，目前全球运营中的国际 航行船舶约八万艘，每条船年平均通信费用超万美元

25、，全球市场约 10 亿 美元。2.1.3.赋能垂直领域，物联网市场大放异彩 物联网发展最主要。全球物联网产业发展方兴未艾，2020 年全球物联网 终端安装数量将超过 200 亿个。要实现万物互联就要实现全地域、低成 本的信息互联互通，卫星物联网能有效解决地面网络覆盖盲区，成为地 面通信的有力补充，广泛应用于电力、石油、农业，林业、运输业等领域，大大延伸了物联网的边界，促进物联网产业迅速发展。l智能驾驶：配合蜂窝网络，为智能交通网络赋能 卫星网络的时延精度落地在厘米级，可以为车辆的智能联网、云端协同 等提供稳定通信保障，解决现有地面网络设施建造不完善的问题。用户 在驾驶车辆时可以通过蜂窝基站或低

26、轨卫星直接连接到车联网云端平 台，实现对路况、位置等信息的稳定获取，甚至达成全里程的无人驾驶。 车联网规模持续增加，预计全球车联网市场规模将在 2022 年达到 1629亿美元，联网车辆增至 600 万台，卫星网络将依托车联网行业的快速发 展获取广阔的增量市场。图 9：借助卫星能更好实现自动驾驶综合解决方案资料来源：博世，证券研究l监测类物联网：领域繁多，大放异彩 卫星网络监测环境数据，为应急救援提供必要保障。监测环境、水文是 卫星的传统应用场景，伴随卫星网络的部署，单一卫星的区域监测被连 接组建为监测类物联网，实现天空地一体化的综合监测平台。在环境监 测方面，通过搭建地面点式大气监测网，对二

27、氧化硫、二氧化氮、PM2.5 等指标进行重点监测，借助卫星互联网同步大尺寸宏观数据，完成对污 染的全方位立体实时监测。预计至 2021 年，全球环境监测市场规模将达 到 195.6 亿美元，卫星互联网在监测市场中的应用占比约为 20%，收入40 亿美元。表 6：卫星物联网适合不同场景下业务需求种类主要设备主要是单个点位的传感器类、定位类设备，单次传输数据量小、传输实时性要求不高。一般尺寸较小、自带电池、小数据型大数据型小数据型可以移动，使用卫星窄带数据。例如野生动物定位器、环境传感器等。 主要针对音视频监控类，单次传输数据量大、需要实时传输数据等场景。一般需要使用卫星宽带数据、设备尺寸较 大、

28、需要外部或大尺寸太阳能供电。例如森林防火红外监控、海上或高原视频监控等。 主要针对区域集中但没有地面信号的场景。一个固定的卫星数据节点，外围使用 LoRa 网络以铺设大量数据采集 点。例如高原牦牛群定位防丢、科考站多点数据采集等、山体滑坡传感器网络等，只需一套卫星设备就能覆盖几十 平方公里的区域。资料来源：天通一号，证券研究2.2.网络趋势：与地面网络融合互补构成未来网络架构2.2.1.卫星互联网与 5G&光网络相互融合补充首先，过去 20 年全球地面蜂窝通信和光纤固网发展已经较为成熟，相对 合适覆盖的区域已经基本覆盖，目前主要方向是代际的不断演进更替， 而在尚未覆盖通信网络的地区，多少存在性

29、价比低或者施工困难的情况， 而卫星互联网可弥补地面网络的在这些区域覆盖的不足；其次，卫星互 联网提供的网络性能和 5G&光网络有较大差异，例如卫星互联网系统时 延相对 5G 系统较高，单平台速率容量也有较大差异，再例如卫星互联 网相对于光网络只提供主干网络而不作为路由器跟用户直接连接，构建 成本相对较低，但不如光纤网络稳定性高，以及单位面积内的总流量高， 这意味着不同通信系统与不同通信系统有最合适的匹配；第三，卫星互 联网主要计划提供全球骨干网，在物联网、车联网和专网等大体量网络 用户覆盖也具有很大优势，可以和地面通信系统相互配合，实现更好、 更精确服务。综合来看，目前情况下信息互通仍以地面蜂

30、窝通信为主， 卫星互联网为辅的方式，两者在一些场景下各有优势相互补充，在一些 场景下又相互配合，不存在相互替代的情况。表 7：卫星互联网与 5G 将会优势互补卫星互联网5G20-100Gbps 下行链路；10Gbps 上行链路最小延迟5-35ms1ms覆盖可实现全球统一覆盖区域性建设覆盖终端尺寸披萨盒大小手机尺寸带宽20Gbps应用场景实时通讯、卫星直/转播、骨 干网络、物联网、车联网实时通讯、网络游戏、工业 互联网、远程医疗数据来源：ITU、SpaceX、证券研究2.2.2. 卫星互联网是 6G 网络的重要架构目前，5G 标准演进仍在推进，3GPP 等国际标准化组织已经着手制定卫 星通信与

31、5G 融合的相关标准条例，设立 TR38.811、TR22.822 两个项目 进行探索研究，推动天地一体化进展。同时，6G 已经开启前瞻性研究， ITU、CNDP 等国际标准化组织明确提出了卫星接入是移动通讯的介入 手段之一，未来 6G 标准工作中预计一半是空天地一体化内容。不同于 5G 仍是地面移动通信，连接对象集中在陆地 10km 高度的有限空间范围内，6G 将着力解决海陆空天覆盖等地域受限的问题，拓展网络在人类生 活环境空间方面的广度和深度，进一步向空天地海一体化延伸。天地一 体化信息网络是 6G 时代的核心愿景，由卫星互联网与地面互联网和移 动通信网互联互通，建成“全球覆盖、随遇接入、

32、按需服务、安全可信” 的天地一体化信息网络体系。建成后，将实现全球无缝覆盖，形成人、 事、物全面关联的互联网。图 10：卫星成为 6G 网络架构关键节点资料来源：华为、证券研究2.3.产业价值：促进商业航天产业成熟2.3.1.商业航天是科技竞合新赛道商业航天属于航天领域的一个分支，是各主要国家近 20 年以来非常重 视的一个重要赛道。区别于以往航天的计划性，以及成本不敏感等特点， 商业航天是指按照市场规则配置技术、资金、人才等资源要素，以盈利 为目的的航天活动，更容易形成产业集群，匹配大众及行业需求，促进 规模化发展。据 Morgan Stanley 报告显示，2018 年全球航天市场 360

33、0 亿美元，其中商业航天产值 2774 美元，商业航天在整个航天产业中已经 举足轻重。目前，美国商业航天起步最早，最成熟，中国及欧洲相继跟 进。我们国家之所以重视发展商业航天，一是航天产业发展到一定程度， 单纯依靠国家投入已经无法承担走向近地以及深空的人类活动，商业航 天是必选道路；二是军民融合和军工院所改制已经为商业航天快速发展 培育了较好的土壤，也为产业推进奠定了较好基础。2.3.2.卫星互联网是商业航天产业进步的关键 人类空天领域更进一步发展需要商业航天，例如月球、火星等深空探索。 而高昂的成本是商业航天发展的掣肘，需要一个较好的商业模式去支撑。 卫星互联网可以提供多样化网络接入服务，也

34、是下一代通信网络架构的 重要组成部分，所以承担了推进商业航天跃变式发展的责任。经过 30 多 年的发展，卫星互联网的发展已经进入第三阶段，在各个国家和国际组 织的积极推进和竞争下，卫星通信的新技术加速发展，研究成果不断涌 现，在卫星制造、火箭发射、频谱效率、成本控制等方面都取得突破性l卫星设计和制造成本下降：卫星的设计和制造理念发生改变，卫星 部件的模块化接口设计为规模化制造提供可能，形成了通用制造标准，使不同供应商提供的卫星部件之间能够相互操作，加速了卫星 研制成本和迭代周期的降低。l星座与编队技术成熟：卫星组网主要通过卫星星座技术与编队飞行 技术实现，即通过多颗卫星协同工作完成特定空间任务

35、。l 宽带化与软件化技术应用：星上通信计算载荷的软件化也是新兴技 术之一，以微型计算机为核心，采用超大规模集成电路，利用软件 工程技术和软件无线电技术，通过软件编程来灵活实现多种宽带数 字滤波、调制解调、信令控制、加密解密等功能，这减少了卫星对 各类硬件的需求，可进一步降低卫星重量，提升卫星利用率。此外， 相控阵等技术的发展和应用，卫星接收终端对卫星信号的灵敏度提 升，地面接收设备在体积和重量上均有所下降。l发射效率提升与回收技术进步：一箭多星技术指通过一次火箭发射 多颗卫星，配合异轨多星技术，大幅提高了卫星商业发射的效率， SpaceX 公司最新一次的发射任务已经可以达到一箭 60 星的搭载

36、数 量。同时，火箭回收技术大幅提高了火箭的重复利用率。随着这几 项技术的革新，卫星发射成本不断下降。 在卫星互联网大量部署过程中，商业航天产业链诞生了 SpaceX、 OrbitalSciences、OneWeb、DigitalGlobe、PlanetLab 等众多火箭 发射、卫星制造、卫星应用领域方面的头部公司。美国商业航天巨 头 SpaceX 经过 starlink 计划的部署，已经拥有自身完整的商业闭 环，集卫星研发制造、火箭发射、地面站建造和卫星运维于一体。 2020 年 5 月 30 日，SpaceX 载人龙飞船将两位宇航员送入太空，是史上首次由民营企业研发的火箭和飞船将宇航员送入地

37、球轨道。 SpaceX 和 NASA 签署了价值 31 亿美元的“商业机组计划”（CCP） 合同，并拿到未来五年全球几十个发射合同。图 11：SpaceX 一箭 60 星大幅降低单星发射成本图 12：Starlink 助力实现首次商业载人航天发射资料来源：SpaceX资料来源：SpaceX2.4.战略价值：卫星互联网战略卡位极为重要2.4.1.频率轨道资源较为稀缺，遵循“先登先占”的规则 卫星频率、轨道资源是有限、重要的资源。从传输损耗、外部噪声等方 面考虑，卫星工作的最佳频段日趋有限。以常用的 C 和 Ku 频段为例， 高轨系统中全世界 90%的 C 和 Ku 频段控制在少数几个运营商手中，

38、其 他所有的机构都得向这些运营商付费租用卫星轨位。同时，主流的 Ka 频段也被大量投入使用，频率协调难度日益增大。此外，卫星在运行过 程中，处于相同或邻近位置的卫星若使用相同频率，则会造成干扰。所 以，地球外围适合部署高质量、高容量的低轨卫星系统大概在 10 个左 右。而据 SpaceX 说法，在 300km-1000km 的轨道高度范围内，在保证星 链安全的前提下，大概能容纳 5 万颗卫星，极为有限。为了解决卫星频 率、轨道资源需求与供给的严重矛盾，国际电联 ITU 规定如下：l主要分配形式为“先申报就可优先使用”的抢占方式，后申报国家 应采取措施，保障不对先申报国家的卫星产生有害干扰。l各

39、国无线电管理政府主管部门应在卫星网络投入使用前不早于 5 年， 但不晚于 2 年，向 ITU 申报并公布拟使用的卫星频率和轨道资源（卫星网络资料）。l卫星频率和轨道资源在登记后的 7 年内，必须发射卫星启用所申报 的资源，否则所申报的资源自动失效。表 8：适合卫星通信频段也较为有限频段范围卫星可用带宽应用领域L1-2GHz15MHz卫星定位、卫星广播业务、数字声音广播业务、地面移动通信、地面和航空业务S2-4GHz70MHz气象雷达、船用雷达、卫星移动业务、卫星广播业务C4-8GHz500MHz雷达业务、国际电话和电视转播等越洋通信业务Ku12-18GHz500MHz卫星通信、卫星广播业务、空

40、间站通信Ka26.5-40GHz3500MHz卫星电话、卫星广播业务 Q33-50GHz5GHz卫星通信、地面微波通信 V40-75GHz5GHz地面毫米波通信 数据来源：ITU，证券研究图 13：ITU 对于卫星资源有严格的申报流程资料来源：ITU，证券研究低轨卫星申报数量逐渐增多，甚至变为“先占永得”，国际谈判难度逐步 加大。美国、俄罗斯等大国早已获取大量频率轨道资源，占用了 80%的“黄金导航频段”，日本、韩国、印尼等国家也在加紧申报。从网络资料 申报情况看，低轨星座卫星网络资料报送主要集中在欧美等卫星通信较 发达国家和地区，中国也已经启动相应工作。世界各国对频率、轨道资 源的争夺处于白

41、热化状态，已从技术层面拓展到外交、经济、政治等各 个方面。同时，由于低轨卫星网络由数万颗小卫星组成，卫星寿命不会 一次性到，且留有补星机会，也就意味着“先发永占”的存在。2.4.2.卫星互联网构建“一带一路”空间信息走廊 “一带一路”倡议一直是是在中国构建全方位开放新格局,深度融入世界 经济体系背景下提出的重大倡议。2020 年政府工作报告中重申了高质量 共建“一带一路”的主张。其中，基于卫星平台，实现信息互通是“一带 一路”倡议的重要着力点。在气象卫星领域，中国风云气象卫星已经可 以为 70 多个“一带一路”沿线国家和地区提供主要城市天气预报、红外云 图、水汽云图等产品。卫星导航领域，已经实

42、现“一带一路”区域全覆 盖，可实现更高的自主权。而在互联网接入方面，“一带一路”沿线 60 多个国家区域跨度大、地理形势复杂，且各国经济科技发展水平参差不 等，难以进行大规模通信系统建设。卫星互联网系统可以提升信息基础 建设水平，缩小沿线国家和地区的信息鸿沟。同时，卫星互联网可以为 “一带一路”国家间跨国物流、船舶通信、远程教育和医疗、应急通信 等领域提供服务。图 14：国内运营卫星已经实现“一带一路”气象服务资料来源：一带一路气象服务网3.卫星互联网产业进入导入/成长期3.1.资本涌入，全球卫星互联网计划众多3.1.1.美国处在第一梯队，中欧俄日紧随其后 全球低轨卫星、高通量卫星、物联网卫星

43、等新应用新业态竞相发展。从 国家维度来看，美国有完备的卫星相关法规体系，卫星技术和产业发展 遥遥领先，在轨卫星占全球半壁江山，是世界上唯一运行商业低轨卫星 通信星座的国家，诞生了 SpaceX 等巨头企业，在高通卫星方面，拥有目；欧洲具备完善的通信卫星体系，正在大力整合资源，推动欧洲航天一体化；俄罗斯发射了大量军 用通信卫星，保持传统卫星优势，正在大力拓展商业航天新市场；日本 政府宣布商业航天发展的“一揽子计划”，引导企业纷纷涉足商业航天领 域，力争进入全球第一梯队。表 9：欧洲主要卫星平台系列产品丰富卫星平台主要特点阿尔法平台6 吨以上的超大型通信卫星平台Eurostar-3000面向 3-

44、6 吨的中大型 GEO 卫星市场空间客车-4000面向 3-6 吨的中大型 GEO 卫星市场Small GEO填补了欧洲 3 吨以下卫星平台的空白GMPT面向小型 GEO 通信卫星 数据来源：智库、证券研究3.1.2.Spacex 和 OneWeb 领先，进入密集组网期 资本大量涌入卫星互联网领域。布局卫星互联网企业不仅有专业空间运 营公司，还包括软银、谷歌、Facebook 这类互联网巨头、空客和波音等 航空公司，以及高通、可口可乐等其他领域巨头也参与其中。目前，从 技术、运营水平、组网规模和进展上看，美国 SpaceX 公司的 starlink 计 一枝独秀，OneWeb 紧随其后，同时，

45、德国、印度、韩国等企业也已经提 出组网计划。表 10：全球低轨卫星互联网发展计划众多（亿美元）情况成日期340km/1110km/1130km/1150kmOneWeb美国1980Ka/Ku/V1200km7074 颗2025LeoSat美国108Ka1400km361 颗2020Telesat加拿大298Ka1000km-1248km31.31 颗2021KLEO Connect德国300Ka1100km2.02 颗试验星-Spire美国100V385km-650km1.35101 颗-波音美国2956V1200km52-2022Kepler加拿大140Ka/Ku520km-600km0.1652 颗2022三星韩国4600V1400-1500km38.3-2028Yaliny俄罗斯135Ka/Ku600km6.25-星座计划国家卫星数量（颗）频段轨道高度融资需求在轨计划完Starlink美国12000Ka/Ku/V100420 颗2027Astrome technology