一 、空间信息产业加速发展，低轨卫星通信蓄势待发

空天地一体化网络是信息产业的下一个大趋势

发展空天地一体化信息网络已成为6G的共识。空天地一体网络架构是6G的核心方向之一，被ITU列为七大关键网络需求之一。6G的空天地一体网络架构将以地面蜂窝移动网络为基础，结合宽带卫星通信的广覆盖、灵活部署、高效广播的特点，通过多种异构网络的深度融合来实现海陆空全覆盖，将为海洋、机载、跨国、天地融合等市场带来新的机遇。

5G已开始实践非地面网络（NTN）应用。2022年6月冻结的5G R17标准的一项新增特性为支持非地面网络（Non-TerrestrialNetworks,NTN）。具体来说，R17定义NTN整体架构，包括定时和同步机制，非连续覆盖的辅助消息、移动管理、馈线链路切换等。通过卫星上的网络节点和通过馈线链路互连的NTN网关，可以为NB-IoT/eMTC节点提供非地面接入，相关终端通过服务链路能够访问NTN网络服务。

卫星通信：低轨卫星VS高轨卫星

低轨卫星主要指运行在低地球轨道（距离地面500-2000km，LEO）的卫星。对比高轨（地球静止轨道，GEO）卫星，在通信应用中，低轨具有距离近、传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低等优势。低轨卫星单个卫星的覆盖范围一般在几百公里到上千公里直径的面积，低轨卫星一般通过南北方向旋转结合地球自转，通过多个卫星实现全球覆盖。

因此，低轨卫星是下一代空间信息基础设施发展趋势。低轨卫星已成为当前卫星互联网建设最契合的卫星类型。但不局限于通信，例如在导航方面，低轨卫星也是进一步提升卫星导航性能的潜在技术途径，助力我国下一代综合定位导航授时体系的建设。因此，低轨卫星已成为下一代空间信息基础设施建设的发展趋势。

低轨卫星系统：基本构成与原理

典型的低轨星座系统包括空间段、用户段和地面段3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。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。由于功率限制，目前低轨宽带通信必须采用固定终端（如 Starlink地面天线+路由器）的形式建立局域网络以用于家庭接 入；移动卫星终端主要用于卫星通话，远期集成于消费端应用或 成为趋势。根据上述终端形态的不同与应用场景的差异，卫星通 信也大体分为卫星固定业务与卫星移动业务。 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。

卫星互联网已纳入新基建，低轨卫星完美契合

卫星互联网是基于卫星通信的互联网，通过发射一定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实时信息处理的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络，具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点。卫星互联网是继有线互联、无线互联之后的第三代互联网基础设施革命，已被纳入我国新基建的范畴。

低轨卫星通信网络契合卫星互联网建设。卫星通信是卫星互联网建设的基础，而低轨卫星由于轨道低，具备传输延时小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、制造成本低等优点，且可通过增加卫星数量提高系统容量，适合应用于卫星互联网。目前，低轨卫星通信网络在全球通信和互联网接入、5G、物联网、太空军事能力应用等方面极具潜力，是商业航天技术和主要大国太空战略博弈的必争之地。

二、产业价值：卫星通信是地面通信的重要补充

低轨卫星通信：发展具有内在需求逻辑

低轨卫星通信是当前低轨卫星应用的焦点，其建设紧迫性短期内主要来自于频谱与轨道战略资源的争夺，但中长期来看低轨卫星应用具有自身内在需求逻辑。当前，国内低轨卫星建设主要受抢占频谱和轨道等战略资源驱动，但事实上，长期来看低轨卫星建设具有自身内在的需求逻辑——低轨卫星宽带通信为偏远地区通信、海上平台、航空及灾备等领域提供高速通信能力，卫星物联网的建设则进一步推进万物互联的实现；远期来看，作为空天地一体化信息网络，低轨卫星在通导遥一体化应用趋势下，将发挥更重要的作用。

全球宽带应用：宽带覆盖差异广泛存在

从全球范围来看，发展中国家与发达国家宽带覆盖差异显著。全球范围内发达国家宽带普及率显著高于发展中国家，据ITU数据，2021年全球平均每百人固定宽带用户数为17人，而如非洲地区仅为0.6人，宽带覆盖差异显著。

多数国家内部，农村、偏远地区及城市宽带覆盖率亦有显著差异。即便在欧美等发达国家地区，农村区域的宽带覆盖水平远低于城市。以美国为例，据FCC数据，在不考虑卫星宽带供应商的情况下，近9.5%的农村居民没有能提供超过25Mbps下行速率和3Mbps上行速率的宽带供应商，远高于城市地区的0.7%；速率进一步提升的情况下，农村地区宽带覆盖情况较城市差异越发显著。

国内宽带应用：宽带村村通建成，电信普及服务升级

从电信普遍服务建设角度来看，我国宽带“村村通”工程已建设完成。据工信部，通过先后部署七批电信普遍服务建设任务，截至2021年11月，我国现有行政村已全面实现“村村通宽带”，累计支持全国13万个行政村光纤网络建设和6万个农村4G基站建设，其中三分之一的任务部署在贫困地区，推动农村光纤平均下载速率超过100Mbps。

卫星宽带通信亦将助力我国电信普及服务。据《“十四五”信息通信行业发展规划》，“十四五”期间要加大对农村及边疆、民族、脱贫地区及革命老区等宽带网络升级改造支持力度，面向有条件有需求的农村及偏远地区推动千兆网络建设。其中，面对边疆地区，《规划》提出补齐边疆地区通信网络设施短板，综合运用卫星通信等多种接入手段为用户提供宽带网络接入服务。

卫星物联网：已有成熟应用场景

目前卫星物联网应用较为成熟的Iridium（铱星）与Orbcomm，主要客户面向重型设备制造商、海事、油气、农业、车队管理、科研及政府部门等。其价值主要体现在：（1）未覆盖区域设备的跟踪、控制与管理。对于施工场地的重型工程设备、远洋船舶、海上油井以及跨国集团的全球供应链管理等场景，相关设备的实时监控、管理对于保障设备安全生产、运营优化等具有重要意义。而上述场景多数面临蜂窝网络难以覆盖的问题，依赖卫星网络实现全球覆盖。（2）蜂窝物联网冗余系统。典型如车队管理应用，目前多采用蜂窝网络连接，但车队运输过程中由于网络覆盖、天气变化、网络干扰等问题可能会出现蜂窝网络断连的问题。卫星物联网可以作为蜂窝物联网冗余，在蜂窝信号丢失时保证关键数据流的持续传递。

卫星物联网市场稳健增长

卫星物联网市场稳健增长。近年来传统卫星物联网运营商增长稳定，以Iridium（铱星）IoT服务为例，其面向商业客户的IoT服务收入实现持续增长，15-21年CAGR达10.4%；IoT订阅用户数快速增长，随着ARPU降低应用有望加速推广。而在低轨星座趋势建设下，卫星物联网市场规模有望突破20亿美元。据NSR数据，预计2030年全球卫星物联网市场规模可达22.7亿美元，21-30年复合增速达11.6%。

三、产业链：通信载荷是通信卫星关键，关注T/R环节

产业链上游先行，卫星制造前景广阔

从产业链发展先后顺序来看，上游卫星制造率先受益。类似5G产业链的发展顺序，产业受益性从制造端逐步发展到运营端。因此，随着“星网”等国内低轨卫星星座逐渐拉开建设帷幕，卫星制造将率先受益。远期来看，随着后续星座建设逐步完善，产业链价值重心将逐渐向终端及运营服务转移。

从卫星制造产业本身来看，一方面LEO卫星星座规模庞大，卫星制造总市场空间规模可观；另一方面，低轨卫星寿命周期相对较短，

卫星制造：平台侧或为成本控制重点

从成本构成来看，载荷部分为卫星发挥实际功能的核心，会根据不同卫星的功能进行调整，相对来看其成本占比变化范围较大。据艾瑞咨询，一般情况下定制卫星平台和载荷成本占比约为1:1，批量卫星中平台成本占比下降到接近30%；而在商业航天公司理想情况下，卫星平台占比在20%-30%左右。

考虑到我国卫星制造成本仍然较高，据鹏鹄物宇，目前我国每公斤卫星的制造成本约10-20万元，作为对比2020年星链卫星制造成本已低于50万美元，彼时采用的v1.0版卫星重260kg，对应每公斤卫星成本仅1.25万元。因此，我国卫星制造成本削减任重道远，而卫星平台侧将成为未来成本控制的主要方向。

卫星平台：姿轨控与电源为核心，市场规模达百亿级

具体来看，卫星平台的核心作用是为卫星提供机动能力和电力，相关分系统的成本占比也最大。根据艾瑞咨询数据，卫星平台成本结构中，姿控系统（含推进系统）成本占比达到40%，电源系统成本占比达到22%，两者合计超过60%，是卫星平台中成本占比最大的分系统。

基于相关假设，预计2025年我国低轨卫星星座对应卫星平台的市场规模可达百亿元。我国规划卫星发射卫星数量15377枚，预计将在2035年完成；目前我国卫星成本约每公斤20万元，卫星发射成本将逐步降低；随着发射成本的逐渐优化以及星载功能逐步提升，单颗卫星重量将逐步提升，当前阶段假设为350kg，远期参考Starlink 2.0卫星；卫星平台预计占卫星总成本的1/3。基于此，预计2025年我国低轨卫星对应卫星平台市场规模可接近50亿元，其中姿控分系统市场规模达18亿元、电源分系统市场规模达10亿元。

相控阵天线：原理、分类及主要供应商

相控阵即相位补偿(或延时补偿)基阵，其特点是可通过计算机控制各辐射单元的相位。相控阵天线每个辐射单元的馈电相位和幅度都可以灵活控制，能够通过控制辐射单元个数从而控制天线增益，通过控制各个辐射单元的相位实现波束的电控扫描。

相控阵可分为有源相控阵（AESA）和无源相控阵（PESA）。PESA仅有一个中央发射机和一个接收机，发射机产生的高频能量，经计算机主动分配给天线阵的各个单元，目标反射信号也是经各个天线单元送达接收机统一放大；AESA的每个天线单元都配装有一个发射/接收组件（T/R组件），每一个T/R组件都能自己发射和接收电磁波。AESA在频宽、功率、效率以及冗度设计方面均比PESA有巨大优势，由于具有故障弱化的特点，可靠性大大提高，非常适合星载应用。

国内相控阵天线供应商包括中电科集团相关研究院所、航天科工集团相关研究院所、民营银河航天、广州程星等公司。

地面站：天线阵列微系统成为发展趋势

天线阵列微系统是有源阵列天线发展趋势。传统的有源阵列天线是砖块式结构, 是由无源天线阵 面、多种功能模块与无源天线集成在一起，天线阵列微系统采用多芯片组装和先进3D封装技术，将 功放、低噪放、移相衰减器、ADC/DAC 等器件与电源管理芯片、基带处理等芯片进行异构集成。

微系统未来可广泛应用于星载、机载、舰载、车载等载荷系统中，微系统高集成度的优势，未来 有望在地面雷达、终端等方面广泛使用。

天线阵列微系统通常是基于三维异构混合集成技术 ，系统级封装 (SiP) 技术较为典型。芯片和 可能的无源元件构成的高性能系统集成于一个封装内，形成一个功能性器 件。SiP 能够在集成电路 和封装中，提供最优化的功能、尺寸、价格，缩短市场 周期。

卫星终端：现有卫星通信芯片供应商或有望受益

除射频部分外，卫星基带芯片部分由于需要通信算法和协议栈的积累，现有供应商有望延续优势，或受益于后续大规模应用。卫星通信芯片主要用于卫星信号的调制解调和协议栈的处理工作，因此一般需要熟悉通信算法和协议栈的单位才有能力研制。目前具备相应卫星通信芯片技术能力的供应商包括华力创通、海格通信、中国电科、中科晶上以及紫光展锐、海思等。

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