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根据轨道部署的不同,卫星又被分为地球同步卫星、高轨道卫星、中轨道卫星、低轨道卫星。地球同步卫星常用于通信和气象,由于其与地面观测站相对保持静止,与之通信的卫星天线不必实时移动跟踪,在匹配使用上也更简单直接,这也是国际知名的卫星互联网服务商休斯网、美国卫讯公司采用这种技术的原因。我国下线商业卫星则属于巨型低轨道卫星,而这也是卫星互联网产业中竞争最激烈的赛道。根据NewSpace网络统计数据,截至2023年10月,全球已申报的卫星互联网星座共52个。其中,低轨道LEO星座占全球卫星互联网星座数量的88%,远远超过其他轨道类型。虽然低轨道卫星通信需要复杂的星座管理系统来实现卫星之间数据传输的切换,同时需要由地面站进行密切跟踪并保持与用户的连接;但由于低轨道卫星具有重量轻、时延低、吞吐量高的传输优势,低轨道卫星互联网成为卫星互联网产业的重点发力方向,目前炙手可热的SpaceX公司推出的星链正是选择了这一技术方向。
1984年4月,我国发射了国内第一颗地球同步通信卫星——东方红二号。放眼全球,我国的卫星互联网产业虽然起步稍晚,却有迎头赶上之势。在整体规划上,2020年4月,我国首次将卫星互联网与5G、工业互联网等一起纳入“新基建”范畴。此后,多部门联合对卫星互联网产业进行规范与管理。2021年7月,中央网络安全和信息化委员会办公室与工业和信息化部(以下简称“工信部”)等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》,推动“5G+智慧城市”“5G+智慧水利”“5G+智能油气”等新一代信息基础设施与经济社会各领域深度融合。协调解决“5G基站和卫星地球站等无线电台站的干扰”问题,完善频率资源和频段部署工作。2023年2月,工信部发布《关于电信设备进网许可制度若干改革举措的通告》,将卫星互联网设备正式纳入进网许可管理范围。10月,工信部起草的《关于创新信息通信行业管理优化营商环境的意见(征求意见稿)》指出,要分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革,不断拓宽民营企业参与电信业务经营的渠道和范围。12月,中央经济工作会议提出,打造商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业。与此同时,各省市也在着力筹谋,上海市印发《上海市促进商业航天发展打造空间信息产业高地行动计划(2023—2025年)》,旨在“建设数智制造新高地,引领长三角区域空间信息一体化发展”。四川省政府也发布《成都市促进卫星互联网与卫星应用产业发展专项政策》,拟按照“卫星星座与城市基建一体融合、卫星产业和城市发展双向赋能”的思路,实施“蓉城星海”计划。
研发进程快速推进。筑牢基础,我国首先在高轨卫星互联网领域开展探索。随着中星16号、中星19号和中星26号高通量通信卫星相继成功发射,目前我国已初步建成首张完整覆盖国土全境及“一带一路”共建国家沿线重点区域的高轨卫星互联网。2023年12月,我国高轨光学遥感卫星——遥感四十一号卫星搭乘长征五号遥六运载火箭圆满发射升空,加速构建空天信息网络。抢抓机遇,我国在低轨卫星互联网领域不断深耕开拓。2024年2月,伴随着全球首颗可验证5G天地一体演进技术的星上信号处理试验卫星——“中国移动01星”与全球首颗搭载具备在轨业务能力的6G架构验证星——“星核验证星”的成功入轨,我国在推动天地一体融合发展的道路上又迈出重要一步。
关键技术持续攻克。突破量级指数,我国已成功发射首颗超百Gbit/s容量的高通量卫星,预计到“十四五”末期,我国高通量卫星总容量将超过500Gbit/s。丰富实践经验,截至目前,我国已先后通过长征二号丁运载火箭、捷龙三号运载火箭等,成功将一批卫星互联网技术试验卫星发射升空。2023年7月,我国使用长征二号丙运载火箭,成功将卫星互联网技术试验卫星发射升空,首次实现了远程测试网络系统与卫星发射中心远程辅助测发系统的互联互通。挖掘商业潜力,2023年7月,蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥二运载火箭成功完成发射任务,这是我国民营商业航天首款正式量产并商用的液体火箭,也是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭。11月,北京星际荣耀空间科技股份有限公司自主研发的液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线Y)第二次飞行试验任务取得圆满成功,标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得重大突破。
尽管我国在卫星技术与产业实践方面已取得很大成就,然而整体来看,我国的卫星互联网仍然处于起步阶段。一方面,受制于卫星通信的局限性,卫星互联网商业转化率较低,成为奢侈且低性价比的接入方式。对于to C端的用户而言,从数据上限、速率、时延和丢包率来考量,卫星互联网都不是理想的通信选择;对于to B端的企业用户而言,目前的卫星互联网虽然有了更广泛的应用场景,但技术的不成熟与连接的不稳定也使得许多企业犹豫不决,不敢轻易采购。另一方面,我国已与“一带一路”沿线多国签署谅解备忘录,开展通信领域的深度合作,然而我国的卫星互联网产业在国际市场上并不具备强有力的竞争优势,除HughesNet、VIASAT、Starlink外,美国亚马逊旗下的“柯伊伯计划”、英国卫星电信网络公司和加拿大通信卫星公司也是卫星互联网产业的主要供应商,且占据着不小的市场份额。截至目前,欧盟、日本、韩国、印度等国家和地区也提出了卫星互联网计划。基于当前的商业航天市场,我国的卫星互联网产业仍然面临着发展桎梏和“卡脖子”难题。
聚焦产业集群,健全供应链。加快卫星互联网的提质增速工作,使其实现从“替代选择”到“最优选择”的角色转变;建立有效的沟通合作机制,推动企业之间进行联合开发,完善从制造、发射、地面设备到运营服务的综合性产业链。扩展应用场景,发挥“长尾效应”。鼓励智能产业制造商入局,挖掘多领域“卫星+”研发与增值潜力;结合我国多地形、多地貌的特点,进行能源管理、自动监测、智能控制等多元的场景拓展,着力打造个性化定制服务,定向展现通信优势,扩展“数字便利”。增强用户黏性,扩大市场覆盖。继续关注5G NTN(非地面网络技术)的研发进度与落地反馈,激活手机用户的互联网新体验;开展社区示范合作,改善区域宽带接入和服务能力,推广便利可及的卫星互联网公共服务,使得技术可见可感。