卫星互联网发展分析报告( 50 页)

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目录

1. 卫星互联网概述..... 7

1.1. 人造卫星概述 ..... 7

1.2. 卫星通信技术概述 ..... 8

1.3. 卫星互联网基本构成 ....... 8

2. 早期卫星移动通信受技术制约未能发扬光大..... 9

2.1. 低轨卫星适合移动通信，早期由于技术原因应用受限 ....... 9

2.1.1. 低轨卫星特点适合移动通信 .... 9

2.1.2. 受制于技术原因，早期低轨卫星在通信领域应用有限 ...... 9

2.2. 铱星系统 ..... 9

2.2.1. 系统方案 .... 9

2.2.2. 技术缺陷和成本过高导致破产 ...... 9

2.2.3. 新铱星公司 ..... 10

2.2.4. 铱星二代系统 ....... 10

2.3. 全球星系统 ...... 11

2.3.1. 系统初期建设 ....... 11

2.3.2. 系统升级换代 ....... 11

3. 国外公司加紧布局卫星互联网.... 12

3.1. 技术进步使得基于低轨卫星通信技术的卫星互联网成为现实 .... 12

3.2. 抢占近30 亿“未连接市场”，多家公司积极布局卫星互联网 ...... 12

3.3. OneWeb 系统...... 13

3.3.1. 基本情况 ....... 13

3.3.2. 与Eutelsat 合并，对抗Starlink ..... 14

3.4. Starlink 系统.... 14

3.4.1. 规模宏大的星链（Starlink）系统 ..... 14

3.4.2. 星链卫星不断改进，以适应不同阶段需求 ....... 15

3.4.3. 卫星发射超数量突破4800 颗 ...... 16

3.4.4. 星链已经在多国投入运营 ..... 16

3.4.5. 由星链拓展到星盾，开始进入国家安全领域 ..... 17

3.4.6. 星链的手机直连功能已经提上日程 ..... 18

3.4.7. 星链依托SWARM 微小卫星进入物联网领域 ....... 20

4. 卫星互联网发展进入战略机遇期...... 21

4.1. 世界各国轨道频谱资源竞争激烈 .... 21

4.2. 边际成本低，适合基础设施薄弱地区实现通信网络覆盖 .... 22

4.3. 中国力量加入卫星互联网竞争阵营 ...... 24

4.3.1. 我国现有卫星通信以广播通信为主，卫星移动通信客户逐步增涨 ....... 24

4.3.2. 天通一号卫星实现卫星移动通信 ....... 25

4.4. 卫星互联网建设提上日程 ...... 26

4.4.1. “鸿雁”星座 ..... 27

4.4.2. “虹云”星座 ..... 28

5. 降低卫星制造成本是大规模部署卫星互联网的前提...... 29

5.1. 早期卫星成本高昂，限制卫星星座大规模建设 .... 29

5.2. 通过批量化生产降低卫星成本 ...... 29

5.3. 抗辐照加固器件成本较高，制约卫星成本 .... 31

5.3.1. 太空环境对电子器件的影响 ....... 31

5.3.2. 抗辐照加固技术综述 ..... 31

5.3.3. 抗辐照工艺加固案例 ..... 32

5.3.4. 抗辐照设计加固方法 ..... 34

5.4. 采用商用货架器件并结合系统冗余技术有望降低卫星成本 ...... 35

5.4.1. 采用商用货架器件（COTS）降低装备成本 ....... 35

5.4.2. 采用系统冗余设计提高系统可靠性 ..... 36

5.4.3. 航天领域商用器件应用案例 ....... 38

6. 未来我国卫星互联网产业规模有望超千亿...... 39

6.1. 全球航天产业高速发展 .... 39

6.2. “6G=5G+卫星网络”，卫星助力开启移动通信新时代 ..... 42

6.2.1. “6G=5G+卫星网络”概念已经提出 ....... 43

6.2.2. 我国已着手对与5G/6G 融合的卫星通信技术开展研究 ..... 43

6.2.3. 低轨卫星通信与5G 融合是近期发展趋势 .... 43

6.3. 卫星互联网产业规模有望超千亿 .... 45

6.3.1. 卫星互联网组网建设规模有望超百亿 ....... 45

6.3.2. 卫星互联网全产业链市场规模有望超千亿 ....... 45

7. 卫星互联网产业链分析...... 46

7.1. 卫星系统组成 .... 46

7.2. 卫星互联网产业链构成 .... 47

7.3. 卫星互联网产业链价值量分析 ...... 48

8. 投资建议...... 49

9. 风险提示...... 50

图表目录

图1. 典型卫星轨道示意图 ...... 7

图2. 卫星通信特点 .... 8

图3. 低轨卫星星座示意图 ...... 8

图4. 卫星互联网系统组成 ...... 8

图5. 铱星系统星座示意图 ..... 10

图6. 铱星系统通讯链 ..... 10

图7. 铱星二代卫星 ....... 10

图8. Globalstar 卫星示意图....... 11

图9. Globalstar 覆盖范围..... 11

图10. Globalstar 早期地面终端.... 11

图11. Globalstar 手机和Sat-Fi ....... 11

图12. 世界互联网覆盖率统计 ...... 12

图13. Oneweb 卫星主要参数.... 14

图14. Oneweb 卫星实物图...... 14

图15. 星链发射计划 ...... 15

图16. Starlink 区域覆盖示意图 ....... 15

图17. Starlink 全球覆盖示意图 ....... 15

图18. “星链”卫星在轨数量 ..... 16

图19. “星链”卫星发射批次 ..... 16

图20. 屋顶安装的星链1 代接收天线 .... 16

图21. 用户在特斯拉汽车上测试星链接收天线 .... 16

图22. 星链覆盖区域示意图（截至2023 年9 月） ..... 17

图23. 星盾可扩展性示意图 .... 18

图24. 星盾航天器示意图 ...... 18

图25. 星链地面接收装置 ...... 19

图26. 星链系统拓扑图 .... 19

图27. Starlink 手机直连示意图.... 19

图28. Starlink 手机直连功能示意图.... 19

图29. 星链 V1.0 卫星..... 20

图30. 星链 V2 mini 卫星...... 20

图31. SWARM 卫星网络宣传标志..... 20

图32. SWARM 卫星实物..... 20

图33. SWARM 卫星网络拓扑图....... 21

图34. SWARM 物联网示意图..... 21

图35. 地面通信基站层级图 .... 22

图36. 蜂窝移动通信网络示意图 .... 22

图37. 我国地面移动通信基站数量统计 ...... 22

图38. 2019-2030 年我国移动通信固定资产投资规模走势及未来预测（单位：亿元）... 22

图39. 星链卫星覆盖区域示意图 .... 23

图40. 通信卫星终端接入示意图 .... 23

图41. 一带一路经济走廊分布图及互联网普及率 ...... 23

图42. 我国卫星通信发展进程 ...... 24

图43. 中国卫通主要卫星 ...... 24

图44. 天通卫星发展历程 ...... 25

图45. 天通一号系统组成 ...... 25

图46. 大唐天通手机 ...... 25

图47. 华为 Mate 60 Pro ...... 25

图48. 银河航天批量低轨宽带通信卫星 ...... 27

图49. 2023 年7 月卫星互联网技术试验星发射场面.... 27

图50. “鸿雁”星座组成 ..... 27

图51. “鸿雁”星座首发星 ....... 27

图52. 虹云”星座示意图 ....... 28

图53. “虹云”星座首星“武汉”号发射升空 ..... 28

图54. Oneweb 卫星生产线...... 30

图55. Oneweb 卫星发射前准备...... 30

图56. 二院空间公司卫星太阳翼安装与性能测试工位 ...... 30

图57. 二院空间公司卫星质量特性测试设备 ...... 30

图58. G60 卫星产业基地启动仪式....... 31

图59. 天津卫星柔性制造中心 ...... 31

图60. SAMV71Q21RT 耐辐射单片机....... 32

图61. LEOLVDSRD 400Mbps LVDS 驱动器接收器 ...... 33

图62. 4M、8M 和16M SRAM 存储器电路 ...... 34

图63. CSOI 器件结构示意图.... 34

图64. 空间飞行电子和计算机处理器发展过程 .... 35

图65. 商用货架器件的优势 .... 36

图66. 双机冷备份重组结构拓扑图 ...... 36

图67. 双机热备份重组结构拓扑图 ...... 36

图68. 三模表决冗余结构拓扑图 .... 37

图69. 两热一冷冗余结构拓扑图 .... 37

图70. CFESat 卫星可重构处理器原理图...... 38

图71. 东方红海特COTS 器件试验情况 ....... 39

图72. 各国政府航天领域投资额（1990-2031） ....... 40

图73. 2022 主要国家航天领域投资额.... 40

图74. 2022 航天器制造市场占比.... 41

图75. 2022 航天应用市场占比...... 41

图76. 全球发射卫星数量分布 ...... 41

图77. 2021 年世界航天器发射情况...... 41

图78. 中国商业航天市场规模及预测 .... 42

图79. 移动通信演化进程 ...... 42

图80. “与5G/6G 融合的卫星通信技术研究与原理验证”项目概况 ..... 43

图81. 5G 与卫星通信典型应用场景...... 44

图82. ITU 提出的卫星与5G 融合场景（混合多播）.... 44

图83. 3GPP 提出的5G 网络中非地面网络架构..... 44

图84. 地面与非地面网络一体化实现低时延长距离通信 .... 45

图85. 2022 年世界卫星产业营业收入分布图...... 46

图86. 2022 年不同类型卫星产值规模.... 46

图87. 卫星结构组成 ...... 46

图88. 卫星平台与载荷之间的成本占比 ...... 47

图89. 卫星互联网部分产业链公司 ...... 48

图90. 卫星互联网产业链价值量估计 .... 48

表1： 卫星轨道分类及用途 ..... 7

表2： 卫星用途分类 ....... 7

表3： 卫星移动通信发展历程 ....... 9

表4： 国际主要低轨通信卫星计划 ...... 13

表5： Starlink 第一阶段发射计划 ..... 15

表6： 星链卫星进化情况 ...... 16

表7： 国外主要低轨通信卫星频谱和数量统计 .... 21

表8： 星链卫星进化情况 ...... 26

表9： 国内推出的低轨卫星计划 .... 26

表10： 国外不同卫星星座成本对比 ..... 29

表11： 空间辐射效应 ..... 31

表12： 常见的 EDAC 编码方法 ..... 35

表13： 不同器件常用容错技术分类 ..... 37

表14： 低轨星载COTS 器件容错总结 .... 38

表15： 国内外低轨卫星通信系统造价比较 ....... 45

表16： 卫星平台系统构成 ..... 46