1、目錄TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _TOC_250014 SpaceX 帶動全球星座建設(shè)，衛(wèi)星大規(guī)模生產(chǎn)時代或?qū)砼R 4 HYPERLINK l _TOC_250013 Starlink 帶動全球低軌星座建設(shè)熱潮，2014 年起全球天基互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入新階段 4 HYPERLINK l _TOC_250012 2020 年是中國天基互聯(lián)網(wǎng)元年，衛(wèi)星數(shù)量的快速增長帶來了產(chǎn)業(yè)的變化 7 HYPERLINK l _TOC_250011 小衛(wèi)星需求量大幅上升，或?qū)⑦M(jìn)入“工業(yè)化”大規(guī)模生產(chǎn)時代 9 HYPERLINK l _TOC_250010 衛(wèi)星大規(guī)模的需求對其生產(chǎn)模式帶來哪

2、些變化？ 10 HYPERLINK l _TOC_250009 規(guī)?；a(chǎn)和技術(shù)快速迭代，是商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展的必由之路 10 HYPERLINK l _TOC_250008 衛(wèi)星制造的產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)會 13 HYPERLINK l _TOC_250007 衛(wèi)星有多種分類方法：微小型化、低規(guī)化是未來發(fā)展趨勢 13 HYPERLINK l _TOC_250006 衛(wèi)星分系統(tǒng)技術(shù)出現(xiàn)新的變化 14 HYPERLINK l _TOC_250005 衛(wèi)星本體各系統(tǒng)投資地圖 16 HYPERLINK l _TOC_250004 衛(wèi)星工程系統(tǒng)的投資機(jī)會 25 HYPERLINK l _TOC_250003 附錄

3、28 HYPERLINK l _TOC_250002 衛(wèi)星工程系統(tǒng)運(yùn)載器：我國的衛(wèi)星發(fā)射能力是否滿足需求？ 28 HYPERLINK l _TOC_250001 衛(wèi)星工程系統(tǒng)發(fā)射場：我國的衛(wèi)星發(fā)射場能力是否滿足需求？ 30 HYPERLINK l _TOC_250000 衛(wèi)星工程系統(tǒng)航天測控系統(tǒng)：我國衛(wèi)星測控能力是否滿足需求？ 31圖表圖表 1: 全球代表性低軌衛(wèi)星星座公司對比（截至 2020/4/30） 4圖表 2: 全球擁有衛(wèi)星數(shù)量 TOP6 國家和 SpaceX 衛(wèi)星發(fā)射計劃（我們假設(shè)每月發(fā)射 12 次） 4圖表 3: 2014 年來，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入第三個階段 5圖表 4: 全球通信衛(wèi)星

4、星座計劃（截至 2019 年底） 5圖表 5: 全球衛(wèi)星（軌道）：低軌衛(wèi)星數(shù)量在 2017 年出現(xiàn)大幅增長 6圖表 6: 中國低軌衛(wèi)星星座計劃梳理（截至 2019 年底） 7圖表 7: 中國“鴻雁計劃”、“虹云工程”“行云工程”全方位信息 8圖表 8: 在技術(shù)和需求快速增長的推動下，衛(wèi)星有望從“定制化”走向“工業(yè)化”生產(chǎn) 9圖表 9: 衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)四大要素 10圖表 10：傳統(tǒng)衛(wèi)星：從可行性分析、項(xiàng)目定義、研制、測試到交付并發(fā)射，經(jīng)歷約 30 個月時間 11圖表 11: OneWeb 衛(wèi)星工廠最突出的特點(diǎn)是采用了模塊化的制造方式，并使用了先進(jìn)的制造工具 12圖表 12: 衛(wèi)星按照重量有大、小

5、、微、納等；按照應(yīng)用有通信、導(dǎo)航、遙感等；按軌道常分低軌、中軌、高軌等 13圖表 13: 衛(wèi)星本體系統(tǒng)主要由衛(wèi)星平臺和載荷兩大部分組成 14圖表 14: 衛(wèi)星本體系統(tǒng)主要由衛(wèi)星平臺和載荷兩大部分組成 14圖表 15: Starlink 在多方面的技術(shù)上均有創(chuàng)新 15圖表 16: 衛(wèi)星分系統(tǒng)企業(yè)地圖 16圖表 17: 衛(wèi)星電源系統(tǒng)組成部分 17圖表 18: 衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)組成 18圖表 19: 不同推進(jìn)方案對衛(wèi)星發(fā)射重量的影響 19圖表 20: 全電推進(jìn)的承載效率更高 19圖表 21: 衛(wèi)星測控分系統(tǒng)組成 20圖表 22：衛(wèi)星測控系統(tǒng)工作模式 20圖表 23: 被動熱控技術(shù)與主動熱控技術(shù) 22圖

6、表 24: 航天器熱控系統(tǒng)組成 22圖表 25: 國內(nèi)具有代表性的商業(yè)衛(wèi)星總裝制造公司 24圖表 26: 衛(wèi)星工程系統(tǒng)由五大系統(tǒng)組成 25圖表 27: 2018 年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入及結(jié)構(gòu)占比（億美元） 26圖表 28: 衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈投資地圖 26圖表 29: 衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)上市公司 27圖表 30: 我國目前在低軌衛(wèi)星發(fā)射能力上較強(qiáng)（標(biāo)顏色火箭型號適合商業(yè)火箭發(fā)射） 28圖表 31: 我國現(xiàn)役及在研火箭的首飛時間及生命周期 29圖表 32: 我國有四大航天發(fā)射場 30圖表 33: 中、美、俄的火箭發(fā)射場對比 30圖表 34: 我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了海上發(fā)射（左圖；）獵鷹 9 號在 2015 年實(shí)現(xiàn)一級火

7、箭海上回收成功（右圖） 31SpaceX 帶動全球星座建設(shè)，衛(wèi)星大規(guī)模生產(chǎn)時代或?qū)砼RStarlink 帶動全球低軌星座建設(shè)熱潮，2014 年起全球天基互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入新階段在此前的商業(yè)航天系列報告#1Starlink 是泡沫還是革命？中，我們以 SpaceX 的星鏈計劃作為開端，分析了：1）星鏈等低軌衛(wèi)星星座興起的背景；2）衛(wèi)星通信市場的商業(yè)機(jī)會；3）星鏈可能成功的優(yōu)勢。我們認(rèn)為，相比競爭對手 Oneweb 或者銥星等，SpaceX 采用“火箭+衛(wèi)星+發(fā)射服務(wù)”的垂直整合商業(yè)模式，形成了較為明顯的成本和速度優(yōu)勢，未來有望為車聯(lián)網(wǎng)、專網(wǎng)、寬帶接入等市場帶來變革。圖表 1: 全球代表性低軌衛(wèi)星星座

8、公司對比（截至 2020/4/30）公司SpaceX (Starlink)OneWeb銥星Iridium NextLogo軌道高度頻段LEO550km第一期Ku/ka；第二期Q/VLEO1200kmKu、KaLEO780kmL、Ka商業(yè)模式垂直整合輕資產(chǎn)輕資產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)量衛(wèi)星研制衛(wèi)星承包商遠(yuǎn)期規(guī)劃4.2萬顆自研SpaceX650顆合資公司研制OneWeb Satellites66顆在軌+9顆備份外包Thales Alenia Space發(fā)射發(fā)射承包商發(fā)射方式自研SpaceX一箭60星外包Arianespace及Virgin Galactic一箭6或34星外包SpaceX一箭10星進(jìn)展已成功發(fā)射7批

9、（每批60顆）已成功發(fā)射3批（6顆+34顆+34顆） 2020年3月底申請破產(chǎn)保護(hù)已全部完成部署并開啟商用資料來源：SpaceX 公司官網(wǎng)、Oneweb 公司官網(wǎng)、銥星公司官網(wǎng)，中金公司研究部“星鏈計劃”在 2015 年被首次提出，目的是為全球提供先進(jìn)的低軌寬帶服務(wù)。2015 年 1 月，埃隆-馬斯克首次公開“星鏈計劃”。2016 年，SpaceX 向美國聯(lián)邦通信委員會（FCC） 提交發(fā)射4425 顆衛(wèi)星申請，2017 年提交“星鏈”計劃第二期7518 顆衛(wèi)星申請。截至2019Q3，美國擁有衛(wèi)星數(shù)量為 1007 顆，中國、俄羅斯、日本分別有約 300 顆、164 顆、85 顆。SpaceX公司

10、目前已成功發(fā)射 7 次共 422 顆衛(wèi)星（含 2 顆試驗(yàn)星），是全球最大衛(wèi)星公司。圖表 2: 全球擁有衛(wèi)星數(shù)量 TOP6 國家和 SpaceX 衛(wèi)星發(fā)射計劃（我們假設(shè)每月發(fā)射 12 次）衛(wèi)星軌道：近地軌道成為爭奪的焦點(diǎn)資源爭奪(顆)第二階段：累計完成4425顆衛(wèi)星組網(wǎng)SpaceX計劃在2020年發(fā)射約1600顆衛(wèi)星1600目前已有422顆星4222825第三階段：完成1.2萬顆衛(wèi)星組網(wǎng)；遠(yuǎn)期：完成4.2萬顆組網(wǎng)1007300164856660美國中國俄羅斯日本英國印度SpaceX第一階段第二階段第三階段遠(yuǎn)期3000衛(wèi)星頻率：低頻稀缺，正向高頻延伸25002000專網(wǎng)：取代銥星，拓展專網(wǎng)應(yīng)用商業(yè)

11、應(yīng)用1500車輛網(wǎng)：與Tesla相結(jié)合1000323500家庭寬帶：To C服務(wù)作為4G/5G的補(bǔ)充或替代，0資料來源：UCS（美國 Union of concerned scientists 數(shù)據(jù)庫），新華網(wǎng)，中金公司研究部注：SpaceX 衛(wèi)星數(shù)量截至 2020/4/30，其余是截至 2019/9/30 數(shù)據(jù)2014 年起，全球天基互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入新階段，科技巨頭紛紛參與。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展了近 30年，主要經(jīng)歷了三個階段。從 2014 年開始，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入到第三階段，該階段以星鏈（Starlink）、One Web 等計劃為代表，定位于與地面通信形成互補(bǔ)融合的無縫通信網(wǎng)絡(luò)。 SpaceX、亞馬遜

12、、三星、波音等公司紛紛披露星座計劃。我們依據(jù)各公司官網(wǎng)等信息統(tǒng)計，全球低軌衛(wèi)星星座計劃超過 14 個，發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量超過 2 萬顆（不含中國）。圖表 3: 2014 年來，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入第三個階段第一階段第二階段（20世紀(jì)80年代末2000年）代表：銥星、全球星、泰利迪斯定位：全面替代地面通信系統(tǒng)建設(shè)主體：摩托羅拉、阿爾卡特等老牌電信設(shè)備企業(yè)市場反應(yīng)：市場定位不明、建設(shè)成本過高以及研發(fā)周期過長，導(dǎo)致這一階段嘗試大多失?。?0002014年）代表：新銥星、軌道通信公司定位：地面通信極端條件下和特殊場景下的“備份”通信建設(shè)主體：仍以電信設(shè)備企業(yè)為主市場反應(yīng)：優(yōu)化投入成本、市場定位，有一定競爭力。定位

13、是地面通信“備份”，規(guī)模受限第三階段第三階段（2014至今）代表：Starlink、One Web定位：與地面通信形成互補(bǔ)融合的無縫通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主體： Space X、OneWeb、Facebook等互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域科技巨頭市場反應(yīng)：地面運(yùn)營商是其客戶和合作伙伴，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)成為地面通信系統(tǒng)的無縫補(bǔ)充資料來源：中國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書，中金公司研究部圖表 4: 全球通信衛(wèi)星星座計劃（截至 2019 年底）公司星座計劃國家衛(wèi)星數(shù)量/顆軌道高度/km衛(wèi)星頻段衛(wèi)星質(zhì)量/kg進(jìn)度SpaceX公司（starlink）美國一期：4425二期：7518一期：550二期：550一期：Ka二期：V約400已發(fā)射7批42

14、0顆衛(wèi)星OneWeb公司（OneWeb） 美國/英國一期：685二期：9001171200Ku約150已發(fā)射3批74顆電信衛(wèi)星公司（Telesat） 加拿大1000/1248Ka約1681顆驗(yàn)證星發(fā)射o3b盧森堡278000Ka銥星（Iridium）美國第一代：66+6顆備用第二代：66+9顆備用780Ka第一代：約700第二代：約560已完成全球組網(wǎng) 全球星 美國48+8顆備用 1414 約450已完成全球組網(wǎng) 低軌衛(wèi)星公司（LeoSat）美國 1081432Ka約670方案設(shè)計階段 Yaliny俄羅斯135600約600方案設(shè)計階段 Samsung 韓國460015002000 方案設(shè)計階

15、段已發(fā)射2顆Ka波段衛(wèi)星，計劃波音公司（V-Band）美國295610301080V2020年發(fā)射第三顆方案設(shè)計階段Laser Light美國1210000Astrome Technologies印度6001400方案設(shè)計階段亞馬遜公司（Kuiper）美國3236590630方案設(shè)計階段Viasaat美國248200Ka、V資料來源：NSR（美國衛(wèi)星與航天市場研究與咨詢公司 Northern Sky Research，下同），SpaceX、Oneweb、Telesat、O3b、Globalstar、leoSat、Yaliny、三星、Viasaat、波音、Laser Light、Astrome

16、Technologies 和亞馬遜公司官網(wǎng)，中金公司研究部全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量從 2017 年開始出現(xiàn)快速的增長。全球年衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量總體呈現(xiàn)上升趨勢，但從 2013 年開始，年發(fā)射數(shù)量超過 100 顆，全球衛(wèi)星進(jìn)入新階段。2017 年全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量大幅增長，從 128 顆（2016 年）增長到 351 顆（2017 年）。增長主要來自于 LEO 衛(wèi)星，背后的驅(qū)動因素是商業(yè)星座的部署和“一箭多星”技術(shù)的成熟。2017 和 2018 年度全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量分別是 351 顆和 371 顆，其中 LEO 衛(wèi)星占比超過 80%。2017 年全球 LEO 衛(wèi)星 305 顆，相比 2016 年（80 顆）的大

17、幅增長 225 顆，主要是來自于美國的 LEO 衛(wèi)星（“鴿群”和“二代銥星”）的增長；2017 年，全球在軌遙感衛(wèi)星 231 顆，其中美國有 191 顆。主要是美國 Planet Labs 通過 3 次發(fā)射部署了 140 顆“鴿群”立方體衛(wèi)星，用于對地觀測（遙感）；全球在軌通信衛(wèi)星新增 48 顆，主要是因?yàn)槊绹炐牵↖ridium NEXT）通過 4 次發(fā)射部署了40 顆衛(wèi)星，用于低軌商業(yè)通信。其中，88 顆“鴿群”衛(wèi)星是通過印度“一箭 104星”的技術(shù)一次性發(fā)射，“一箭多星”技術(shù)顯著地提高了發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量的能力。 目前美國和中國的衛(wèi)星軌道結(jié)構(gòu)中，LEO 衛(wèi)星占比均達(dá)到 70%以上，低軌衛(wèi)星

18、數(shù)量的優(yōu)勢較為明顯。圖表 5: 全球衛(wèi)星（軌道）：低軌衛(wèi)星數(shù)量在 2017 年出現(xiàn)大幅增長(顆)2017年開始LEO衛(wèi)星出現(xiàn)激增30530972908680281011161216 30 28 30 3344374003503002502001501005002000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018LEOGEOMEO橢圓軌道資料來源：UCS，中金公司研究部2020 年是中國天基互聯(lián)網(wǎng)元年，衛(wèi)星數(shù)量的快速增長帶來了產(chǎn)業(yè)的變化我國目前低軌衛(wèi)星星座數(shù)量超

19、過 14 個，計劃衛(wèi)星超過 2000 顆。國企提出的衛(wèi)星星座主要有“鴻雁計劃”、“虹云工程”等，基本在 2016 年左右被提出來，2018 年底發(fā)射首顆試驗(yàn)星，經(jīng)過 1 年試運(yùn)營后，我們預(yù)計從 2020 年開始，進(jìn)行進(jìn)入衛(wèi)星的密集發(fā)射階段。 “衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”被納入“新基建”范疇，也說明了國家的重視程度。我們認(rèn)為，2020 年是中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)元年。圖表 6: 中國低軌衛(wèi)星星座計劃梳理（截至 2019 年底）星座計劃公司衛(wèi)星數(shù)量/顆軌道高度/km衛(wèi)星頻段衛(wèi)星質(zhì)量/kg類型進(jìn)度國企星座1鴻雁星座航天科技3241100L、Ka寬帶通信2018首顆試驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射2虹云工程航天科工1561000Ka寬帶通

20、信2018年首顆實(shí)驗(yàn)星成功發(fā)射3行云工程航天科工808001400L百公斤級窄帶通信2019首發(fā)試驗(yàn)星已研制完成4天象星座中電科120Ka65寬帶通信2019首批試驗(yàn)星成功發(fā)射合計一680商業(yè)衛(wèi)星公司星座計劃1九天微星星座九天微星72700UV百公斤級窄帶物聯(lián)網(wǎng)已完成系統(tǒng)級驗(yàn)證2“瓢蟲”系列九天微星800600UV、X主星百公斤級物聯(lián)網(wǎng)2018發(fā)射1顆主星，6顆納衛(wèi)星3翔云歐科微40500約45物聯(lián)網(wǎng)2018年首顆實(shí)驗(yàn)星成功發(fā)射4天啟國電高科38900VHF、UHF50物聯(lián)網(wǎng)已發(fā)射6顆業(yè)務(wù)星5“銀河Galaxy”銀河航天數(shù)百顆5001200Q、V、Ka約200寬帶通信首發(fā)實(shí)驗(yàn)星已研制完成6“吉

21、林一號”長光衛(wèi)星138500700501000遙感已有16顆衛(wèi)星在軌7“星時代”國星宇航19250060020遙感2018首發(fā)實(shí)驗(yàn)星已發(fā)射8“靈鵲”星座零重空間132500約10遙感2019首顆試驗(yàn)星已成功發(fā)射9連尚蜂群星座連尚網(wǎng)絡(luò)2726001000200通信尚在規(guī)劃階段10蔚星科技星座蔚星科技136800100200寬帶通信已完成試驗(yàn)星研發(fā)合計二1964資料來源：航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)、中電科集團(tuán)、九天微星、歐科微、國電高科、銀河航天、長光衛(wèi)星、國星宇航、零重空間、連尚科技、蔚星科技等各公司官網(wǎng)，中金公司研究部注：銀河航天按照 144 顆第一期規(guī)劃數(shù)量計算“鴻雁星座”是航天科技集團(tuán)在

22、2016 年提出的全球衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)1。“鴻雁”星座包含一個移動通信星座和一個寬帶通信星座。移動通信星座約 60 顆衛(wèi)星，寬帶通信約 300 顆衛(wèi)星組成。鴻雁星座將建設(shè)我國首個獨(dú)立自主的全球低軌衛(wèi)星移動通信與空間互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，是我國首個國家級的、迄今為止投資規(guī)模最大的、具有里程碑意義的商業(yè)航天項(xiàng)目2?！昂缭乒こ獭笔呛教炜乒ぜ瘓F(tuán)發(fā)展的“五云一車”商業(yè)航天項(xiàng)目之一3。2014 年開啟論證，目的是構(gòu)建覆蓋全球的低軌寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)，以天基互聯(lián)網(wǎng)接入能力為基礎(chǔ)，融合低軌導(dǎo)航增強(qiáng)、多樣化遙感，實(shí)現(xiàn)通、導(dǎo)、遙的信息一體化。項(xiàng)目計劃在 2023 年左右完成“1+4+156”顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，軌道高度 1000

23、 公里，可提供全球無縫覆蓋的寬帶移動通信服務(wù)，為各類用戶構(gòu)建“通導(dǎo)遙”一體化的綜合信息平臺4?！靶性乒こ獭笔呛教炜乒ぜ瘓F(tuán)發(fā)展的“五云一車”商業(yè)航天項(xiàng)目之一5。該工程計 劃發(fā)射 80 顆行云小衛(wèi)星，2023 年完成。建設(shè)中國首個低軌窄帶通信衛(wèi)星星座，打 造最終覆蓋全球的天基物聯(lián)網(wǎng)，為全球用戶提供準(zhǔn)實(shí)時短數(shù)據(jù)通信的綜合信息服務(wù)6。1 HYPERLINK /n25/n2014789/n2014804/c1964370/content.html /n25/n2014789/n2014804/c1964370/content.html2 HYPERLINK /n25/n2018089/n2018151/

24、c2480705/content.html /n25/n2018089/n2018151/c2480705/content.html3 HYPERLINK /n12377419/n12378203/c12758813/content.html /n12377419/n12378203/c12758813/content.html4 HYPERLINK /n3933850/c10540840/content.html /n3933850/c10540840/content.html5 HYPERLINK /n12377419/n12378203/c14718615/content.html /n

25、12377419/n12378203/c14718615/content.html6 https HYPERLINK /Project/2018_03_16_450356.shtml :/www. HYPERLINK /Project/2018_03_16_450356.shtml /Project/2018_03_16_450356.shtml圖表 7: 中國“鴻雁計劃”、“虹云工程”“行云工程”全方位信息鴻雁計劃內(nèi)容建設(shè)周期一期預(yù)計2022年組網(wǎng)運(yùn)營，60顆骨干衛(wèi)星組成，實(shí)現(xiàn)全球移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航增強(qiáng)等功能二期預(yù)計2025年完成建設(shè)，由數(shù)百顆寬帶通信衛(wèi)星組成，可實(shí)現(xiàn)全球任意地點(diǎn)的互聯(lián)網(wǎng)

26、接入；投資首期投資200億元可服務(wù)200萬移動用戶、20萬寬帶用戶及近1000萬的物聯(lián)網(wǎng)用戶，并在導(dǎo)航、航空、航海等領(lǐng)域提供綜合服務(wù)航天五院通信衛(wèi)星事業(yè)部計劃在天津航天城建設(shè)批量衛(wèi)星生產(chǎn)線，年總裝能力130顆衛(wèi)星，周出廠2.5顆衛(wèi)星航天科技集團(tuán)東方紅低軌衛(wèi)星移動通信公司。由航天科技、中國電信、中國電子和國新國同4家央企共同發(fā)起航天五院總工程師周志成院士2018年首顆試驗(yàn)星發(fā)射成功，2019年底運(yùn)營公司投入運(yùn)營市場測算研制單位生產(chǎn)單位建設(shè)&運(yùn)營負(fù)責(zé)人進(jìn)展虹云工程內(nèi)容建設(shè)周期第一階段:2018年底發(fā)射首星；第二階段:2020年底前，發(fā)射4顆業(yè)務(wù)試驗(yàn)星；第三階段:“十四五”中期(2023年)，發(fā)射1

27、56顆衛(wèi)星，初步完成天地融合系統(tǒng)建設(shè)研制單位生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)人 進(jìn)展技術(shù)特點(diǎn)科工二院抓總研制應(yīng)用示范系統(tǒng)由、23所負(fù)責(zé)通信載荷、25所負(fù)責(zé)地面用戶站湖北武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地，衛(wèi)星生產(chǎn)線2020年投入使用，年產(chǎn)能120顆1噸以下衛(wèi)星總設(shè)計師向開恒2018年底發(fā)射技術(shù)驗(yàn)證星“天鯤一號”；應(yīng)用示范系統(tǒng)將于2020年初投入使用首次將毫米波相控陣技術(shù)應(yīng)用于低軌寬帶通信衛(wèi)星，能夠利用動態(tài)波束實(shí)現(xiàn)更加靈活的業(yè)務(wù)模式行云工程內(nèi)容建設(shè)周期市場測算研制單位建設(shè)&運(yùn)營進(jìn)展1）發(fā)射“行云二號”01星與02星組成的系統(tǒng)，同步開展試運(yùn)營、示范工程建設(shè)；2）2020年發(fā)射12顆衛(wèi)星，完成小規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)并拓展行業(yè)應(yīng)用；3）202

28、2年完成全部80顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，并大規(guī)模推廣市場應(yīng)用。提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄐ?，用戶還可以發(fā)送128字節(jié)以內(nèi)的短報文首顆試驗(yàn)星由科工集團(tuán)四院九部和西北工業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制航天三江下屬航天行云科技有限公司2017年1月首顆技術(shù)驗(yàn)證星“行云試驗(yàn)一號”發(fā)射成功；2019年首個武漢衛(wèi)星地面站已建成技術(shù)特點(diǎn)衛(wèi)星之間將通過激光鏈路進(jìn)行“對話”資料來源：航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)官網(wǎng)，中金公司研究部小衛(wèi)星需求量大幅上升，或?qū)⑦M(jìn)入“工業(yè)化”大規(guī)模生產(chǎn)時代全球已知公布星座計劃衛(wèi)星總數(shù)量超過 2 萬顆，考慮 SpaceX 后來申請的 3 萬顆星，周期 510 年，年均數(shù)量或在 4000 顆左右。而之前全球每年衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量只

29、在 200300 顆，相比提升了一個數(shù)量級。衛(wèi)星數(shù)量的大幅增加，使衛(wèi)星從傳統(tǒng)的“定制化”開始走向“工業(yè)化”大規(guī)模生產(chǎn)，其趨勢是體積減小、重量減輕、周期縮短，使用組網(wǎng)能力來代替單星能力。圖表 8: 在技術(shù)和需求快速增長的推動下，衛(wèi)星有望從“定制化”走向“工業(yè)化”生產(chǎn)資料來源：人民網(wǎng)，SpaceX 官網(wǎng)，Airbus 官網(wǎng)，衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)：星座計劃密集式出現(xiàn)，國內(nèi)或可建設(shè)衛(wèi)星工廠，中金公司研究部衛(wèi)星大規(guī)模的需求對其生產(chǎn)模式帶來哪些變化？規(guī)?；a(chǎn)和技術(shù)快速迭代，是商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展的必由之路2014 年之前，衛(wèi)星星座的數(shù)量級多在數(shù)十顆衛(wèi)星量級，而新一代衛(wèi)星星座如 SpaceX、波音、Boeing 等多個計劃

30、星座數(shù)量都達(dá)到數(shù)百顆甚至成千上萬顆量級，這對衛(wèi)星的設(shè)計理念、生產(chǎn)方式等都帶來了巨大挑戰(zhàn)。我們認(rèn)為，衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)包含了四個方面的變革：模塊化設(shè)計、智能化生產(chǎn)、快速 AIT、優(yōu)化供應(yīng)鏈。模塊化設(shè)計：衛(wèi)星本體主要包括衛(wèi)星平臺和載荷兩大部分，采用模塊化設(shè)計理念，可以提高分系統(tǒng)通用性，縮短生產(chǎn)時間。柔性生產(chǎn)線、智能化設(shè)備：典型案列如 Oneweb 與 Airbus 合作的衛(wèi)星工廠，創(chuàng)造性的采用了自動化的生產(chǎn)線，并使用協(xié)作機(jī)器人、智能裝備工具、大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)、 AR 工具等，加速整個裝配、總裝、試驗(yàn)流程，單條生產(chǎn)線日產(chǎn) 2 顆衛(wèi)星?？焖?AIT：總裝、測試與試驗(yàn)（AIT）是航天器研制過程中必不可少的研制

31、環(huán)節(jié)。美國航天器傳統(tǒng) AIT 流程需要半年以上，而美國“快速響應(yīng)太空 ORS”辦公室通過總結(jié)優(yōu)化 Globalstar 和 Iridium 衛(wèi)星 AIT 經(jīng)驗(yàn)，快速 AIT 耗時縮短到 22 小時。優(yōu)化供應(yīng)鏈：選用商用現(xiàn)貨（COTS）器件是商業(yè)衛(wèi)星降低成本的潛在方式。Iridium一期的 COTS 器件占比達(dá)到 50%以上，摩托羅拉通信衛(wèi)星事業(yè)部認(rèn)為：許多 COTS 器件完全能夠滿足任務(wù)需求，但也有一些需要額外加固、降級和篩選，而一些關(guān)鍵部件則需要采用高可靠器件以提高效費(fèi)比。圖表 9: 衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)四大要素資料來源：小衛(wèi)星I流程簡化探討，面向商業(yè)市場需求的國外低軌通信衛(wèi)星星座快速研制生產(chǎn)淺析

32、，多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用研究，Airbus 官網(wǎng)，中金公司研究部規(guī)?；a(chǎn)目的：降低成本，縮短周期通過研究波音、洛克希德馬丁、泰雷茲阿萊尼亞、歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)阿斯特里姆公司等大型衛(wèi)星制造商可知，傳統(tǒng)大型商業(yè)通信衛(wèi)星的設(shè)計、制造、發(fā)射周期理論上為 2632個月7，其中，衛(wèi)星的論證階段大約需要 810 個月，時間占比 30%；研制生產(chǎn)測試需要 1620 個月，整個周期占比 62%，交付與發(fā)射時間大約需要 2 個月。我們認(rèn)為，由于衛(wèi)星星座是批量生產(chǎn)，只需要一次性的論證和設(shè)計，并且采用流水線并行生產(chǎn)等方式，也可以壓縮研制的時間。整體上，我們可以把衛(wèi)星的設(shè)計生產(chǎn)周期壓縮到數(shù)周/天內(nèi)。S

33、paceX 和 Oneweb 均聲稱可以達(dá)到日產(chǎn)衛(wèi)星 13 顆的產(chǎn)能。圖表 10：傳統(tǒng)衛(wèi)星：從可行性分析、項(xiàng)目定義、研制、測試到交付并發(fā)射，經(jīng)歷約 30 個月時間交付與發(fā)射8%可行性研究15%可行性研究：46個月項(xiàng)目定義：4個月項(xiàng)目定義15%研制：1620個月研制62%發(fā)射與交付：2個月時間壓縮到數(shù)周/天資料來源：國際大型商業(yè)通信衛(wèi)星生產(chǎn)周期研究，中金公司研究部衛(wèi)星工廠的典型案列：Oneweb Satellites國際：目前較為知名的衛(wèi)星規(guī)模化生產(chǎn)有 SpaceX、Oneweb，以及銥星。2016 年 Oneweb 與 Airbus 成立了合資公司 OneWeb Satellites8，衛(wèi)星工

34、廠位于法國 Toulouse，占地面積 4600 平方米（約 7 畝）。2017 年 6 月其總裝線啟動，并生產(chǎn)首批 10 顆星。在 2019 年 7 月，OneWeb Satellites 公司在美國佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心附近建成新的衛(wèi)星工廠9，配備兩條生產(chǎn)線，日產(chǎn) 2 顆衛(wèi)星。按照 SpaceX 和 OneWeb 此前的規(guī)劃，我們預(yù)計其年產(chǎn)能均能達(dá)到 1000 顆左右。國內(nèi)：商業(yè)衛(wèi)星公司尚處于起步階段，但普遍認(rèn)為衛(wèi)星規(guī)模化制造工廠是微小衛(wèi)星的發(fā)展趨勢之一。7 國際大型商業(yè)通信衛(wèi)星生產(chǎn)周期研究，2013，北京空間科技信息研究所8 https HYPERLINK /newsroom/pres

35、s-releases/en/2017/06/one-web-satellites-serial-production-line-inauguration.html :/www HYPERLINK /newsroom/press-releases/en/2017/06/one-web-satellites-serial-production-line-inauguration.html .airb HYPERLINK /newsroom/press-releases/en/2017/06/one-web-satellites-serial-production-line-inauguration

36、.html /newsroom/press-releases/en/2017/06/one-web-satellites-serial-production-line-inauguration.html9 https HYPERLINK /newsDetail_forward_4001568 :/www. HYPERLINK /newsDetail_forward_4001568 /newsDetail_forward_4001568圖表 11: OneWeb 衛(wèi)星工廠最突出的特點(diǎn)是采用了模塊化的制造方式，并使用了先進(jìn)的制造工具資料來源：Airbus 官網(wǎng)，中金公司研究部衛(wèi)星制造的產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)

37、會衛(wèi)星有多種分類方法：微小型化、低規(guī)化是未來發(fā)展趨勢尺寸重量角度：通常認(rèn)為重量 1000kg 噸以上的是大衛(wèi)星，小于 1000kg 的又分為小、微、納、皮等；應(yīng)用角度：主要包括通信、導(dǎo)航、遙感三大領(lǐng)域和科研實(shí)驗(yàn)等；軌道高度角度：通常分為低軌道（LEO）：1001500km，中軌道（MEO）：500010000km，高軌道（GEO）：36000km，以及太陽同步軌道、地球同步軌道等。圖表 12: 衛(wèi)星按照重量有大、小、微、納等；按照應(yīng)用有通信、導(dǎo)航、遙感等；按軌道常分低軌、中軌、高軌等劃分類別重量/kg最大功率/w典型成本/百萬美元最大尺寸/m典型開發(fā)周期/年典型壽命/年重量大衛(wèi)星1000小衛(wèi)星

38、1001000100030200310310510微衛(wèi)星1010015010150152526納衛(wèi)星110200.1100.111313皮衛(wèi)星0.1150.0520.050.11313劃分類別功能代表衛(wèi)星衛(wèi)星基本情況應(yīng)用通信轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信地球站（含手機(jī)終端）之間或地球站與航天器之間的通信“中星”、“鴻雁”星座、“虹云”星座占全球現(xiàn)有在軌衛(wèi)星38%，以Starlink、“鴻雁”星座為首，有多個星座計劃正在建設(shè)中，是目前商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展的主要方向之一導(dǎo)航從衛(wèi)星上連續(xù)發(fā)射無線電信號，為地面、海洋和空間用戶導(dǎo)航定位“北斗”、“GPS”占全球現(xiàn)有在軌衛(wèi)星6%，全球主要以GPS、北斗等四大導(dǎo)航系

39、統(tǒng)為主遙感通過遙感技術(shù)獲得農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、國土、環(huán)保、氣象等數(shù)據(jù)“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星占全球現(xiàn)有在軌衛(wèi)星38%，我國擁有的衛(wèi)星有49%均為遙感衛(wèi)星，是目前商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展的主要方向之一科學(xué)試驗(yàn)對航天新技術(shù)進(jìn)行先期試驗(yàn);開展空間環(huán)境探測與空間科學(xué)研究“實(shí)踐”系列衛(wèi)星占在軌衛(wèi)星18，較少商用，中科院下屬微小行星研究院是我國科學(xué)衛(wèi)星領(lǐng)域的主力軍劃分類別特點(diǎn)代表衛(wèi)星衛(wèi)星基本情況軌道LEO/低軌1001500km“鴻雁”、“虹云”大多數(shù)對地觀測衛(wèi)星、測地衛(wèi)星、空間站以及一些新的通信衛(wèi)星系統(tǒng)都采用近地軌道MEO/中軌500010000km“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星使用MEO較多，在發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量與發(fā)射費(fèi)用中取得

40、較好的均衡GEO/高軌36000km，GEO衛(wèi)星是軌道傾角為0的GSO衛(wèi)星“中星”、“北斗”軌道資源緊張，導(dǎo)航系統(tǒng)、傳統(tǒng)通訊衛(wèi)星多采用地球靜止軌道。SSO太陽同步軌道600800km“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星在地球表面同一個點(diǎn)的上方時都在相同的平太陽時，運(yùn)行衛(wèi)星多為有特殊需求的遙感衛(wèi)星，如氣象和間諜衛(wèi)星等HEO高橢圓軌道軌道離心率介乎0和1之間，有遠(yuǎn)地點(diǎn)與近地點(diǎn)，遠(yuǎn)地點(diǎn)大于36000km高分十一號衛(wèi)星對遠(yuǎn)地點(diǎn)下方的地面區(qū)域的覆蓋時間可以超過12小時，為許多通信衛(wèi)星使用極地軌道每次環(huán)繞地球的圓周運(yùn)動都從兩極上空經(jīng)過，傾角為90度左右風(fēng)云一號衛(wèi)星若同時為高橢圓軌道，可實(shí)現(xiàn)對極地的長時間觀測，常

41、為特殊用途使用GSO地球同步軌道36000km風(fēng)云四號衛(wèi)星常用于通訊、氣象、廣播電視、導(dǎo)彈預(yù)警、數(shù)據(jù)中繼等方面，以實(shí)現(xiàn)對同一地區(qū)的連續(xù)工作資料來源：維基百科，ITU-R，賽迪智庫，中金公司研究部衛(wèi)星分系統(tǒng)技術(shù)出現(xiàn)新的變化衛(wèi)星的構(gòu)成：由衛(wèi)星平臺和有效載荷兩大系統(tǒng)組成一般來說，衛(wèi)星平臺包括了結(jié)構(gòu)、熱控、姿軌控、電源、遙感測控和數(shù)據(jù)管理等分系統(tǒng)。傳統(tǒng)衛(wèi)星設(shè)計將衛(wèi)星各系統(tǒng)分解，按照總體設(shè)計提出的要求和分系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計、加工、制成硬件，然后再進(jìn)行總裝、測試、試驗(yàn)和調(diào)整10。圖表 13: 衛(wèi)星本體系統(tǒng)主要由衛(wèi)星平臺和載荷兩大部分組成圖例結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)熱控系統(tǒng)衛(wèi)載姿軌控系統(tǒng)星荷電源系統(tǒng)平模臺塊遙感測控系統(tǒng)數(shù)

42、據(jù)管理系圖例資料來源：多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用研究，全球高分光學(xué)星概述，中金公司研究部圖表 14: 衛(wèi)星本體系統(tǒng)主要由衛(wèi)星平臺和載荷兩大部分組成帶散熱器的速率敏感器儀器孔徑可轉(zhuǎn)向?qū)掝l段天線數(shù)字處理單元可撤回孔徑蓋供電單元焦平面單元及散熱器推進(jìn)模塊星敏感器固態(tài)存儲器及散熱器帶散熱器的電池主平臺結(jié)構(gòu)平臺散熱片控制力拒陀螺控制電子元件GPS天線推力器控制力矩陀螺及并聯(lián)式隔振系統(tǒng)單軸太陽電池翼資料來源：多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用研究，全球高分光學(xué)星概述，中金公司研究部10 多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用研究Starlink 有哪些先進(jìn)的衛(wèi)星技術(shù)？Starlink

43、 衛(wèi)星相比傳統(tǒng)衛(wèi)星有多方面的不同：1）采用箱板式構(gòu)型，高度集成；2）太陽能帆板采用單側(cè)大展弦比柔性設(shè)計；3）全球第一個采用氪離子推進(jìn)。基于多方面的新技術(shù)和規(guī)?；a(chǎn)，starlink 衛(wèi)星制造成本降低到 50 萬美元/顆，且能夠適應(yīng)高容量集群發(fā)射。圖表 15: Starlink 在多方面的技術(shù)上均有創(chuàng)新結(jié)構(gòu)太陽帆板衛(wèi)星天線推進(jìn)星敏感器中心承力筒、框架式、箱板式結(jié)構(gòu)三種構(gòu)型有體裝式、帶槳式、單板式、多板式等，多為對稱結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)為螺旋天線、平面天線，近年相控陣天線快速發(fā)展從傳統(tǒng)化學(xué)燃料（肼等）到電推技術(shù)（氙離子）姿軌控系統(tǒng)的重要組成部分傳統(tǒng)平板構(gòu)型（高度集成）單側(cè)大展弦比柔性帆板四套相控陣天線全球首

44、個氪離子推進(jìn)定制化星敏傳感器starlink區(qū)別/特點(diǎn)高度集成平板設(shè)計，適應(yīng)高容量集群發(fā)射單側(cè)設(shè)計，太陽能電池采用標(biāo)準(zhǔn)部件，簡化制造和集成過程。底部安裝4套相控陣天線，比常規(guī)容量通信衛(wèi)星成本低一個數(shù)量級第一個采用氪離子推進(jìn)系統(tǒng)的航天器利用內(nèi)部定制的導(dǎo)航傳感器測量衛(wèi)星姿 態(tài)，穩(wěn)定姿態(tài)資料來源：一種可量產(chǎn)的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化，敏捷小衛(wèi)星高剛度太陽翼展開與支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計研究等，SpaceX 官網(wǎng)，中金公司研究部衛(wèi)星本體各系統(tǒng)投資地圖衛(wèi)星平臺包括了結(jié)構(gòu)、電源、姿軌控、遙感測控、數(shù)據(jù)管理和熱控等分系統(tǒng)。我國具有較為完整的衛(wèi)星平臺及載荷產(chǎn)業(yè)鏈，但研制能力主要集中于高校和科研院所，生產(chǎn)能力主要集中于傳統(tǒng)的航

45、天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)、中電科、中科院體系內(nèi)。近些年，我國商業(yè)衛(wèi)星公司逐漸興起，主要以衛(wèi)星整機(jī)研制為主。圖表 16: 衛(wèi)星分系統(tǒng)企業(yè)地圖電源系統(tǒng)姿軌控系統(tǒng)推進(jìn)分系統(tǒng)：航天五院510所航天五院502所 航天六院801所 蘇州納飛衛(wèi)星動力飛輪：航天五院502所航天八院812所哈工大北航國防科大洛陽軸承研究所中科院長光所衛(wèi)星總裝測控系統(tǒng)航天電子（600879.SH）航天五院西安分院中電科54所航天馭星等星敏感器：航天五院502所航天八院803所 中科院長春光機(jī)所中科院西光所中科院光電所天銀機(jī)電（300342.SZ）長光衛(wèi)星北航 哈工大國防科大數(shù)據(jù)管理熱控系統(tǒng)通信載荷載荷及配套：航天五院西安分院和而

46、泰（002402.SZ）亞光科技（300123.SZ）航天五院513所航天九院771所康拓紅外（300455.SZ）國科環(huán)宇航天科技五院 航天科技八院 航天科工集團(tuán) 中科院微小衛(wèi)星中國衛(wèi)星長光衛(wèi)星 銀河航天 微納星空 天儀研究院零重空間 九天微星 歐科微時空道宇中國衛(wèi)星（600118.SH）中電科第十八所資料來源：航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)、中電科集團(tuán)、中電科十八所、納飛衛(wèi)星動力、中科芯、長光衛(wèi)星、國科環(huán)宇、特美特?zé)峥丶夹g(shù)等各公司官網(wǎng)，航天器用電源分系統(tǒng)產(chǎn)品項(xiàng)目管理模式研究，小衛(wèi)星用姿態(tài)控制飛輪系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究中金公司研究部衛(wèi)星電源系統(tǒng)定義及功能：電源系統(tǒng)是由太陽電池陣、儲能蓄電池組、電源控制

47、器與配電器等三部分組成，是星上產(chǎn)生、儲存、調(diào)節(jié)和變換電能的服務(wù)系統(tǒng)11。電源系統(tǒng)在整星重量中約占 10%45%比重，相較與其他分系統(tǒng)而言這個比重是非常大的。對于低軌衛(wèi)星而言，衛(wèi)星電源系統(tǒng)質(zhì)量占衛(wèi)星凈質(zhì)量的 25%左右，對高軌衛(wèi)星而言，將達(dá)到 45%左右12。太陽電池陣：通常采用轉(zhuǎn)換效率大于 28的 GaInP2/GaAs/Ge 三結(jié)砷化鎵材料；鋰離子蓄電池組：由鋰離子電池串聯(lián)或并聯(lián)組成；電源控制器：由分流穩(wěn)壓充電調(diào)節(jié)電路、信號處理單元電路、二次電源變換電路、蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測及保護(hù)電路以及整星供配電單元電路等功能電路組成13圖表 17: 衛(wèi)星電源系統(tǒng)組成部分資料來源：微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)設(shè)計，航天

48、器用電源分系統(tǒng)產(chǎn)品項(xiàng)目管理模式研究，中電科十八所官網(wǎng)，中金公司研究部工作模式充電模式：在光照期，太陽電池陣為星上負(fù)載供電，同時通過充電調(diào)節(jié)模塊為儲能蓄電池組充電；分流模式：當(dāng)太陽電池陣輸出功率大于負(fù)載和蓄電池的充電所需功率時，分流調(diào)節(jié)電路經(jīng)控制后開始逐級順序分流，調(diào)節(jié)太陽電池陣輸出功率，使母線電壓穩(wěn)定；放電模式：陰影期或光照期峰值負(fù)載開機(jī)而太陽電池陣輸出功率不足時，蓄電池組給電源母線供電 11。11 微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)設(shè)計12衛(wèi)星電源系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化13 低軌道微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)研究產(chǎn)業(yè)格局：國際上：目前，國外衛(wèi)星研制都采用總體結(jié)構(gòu)，其衛(wèi)星供配電系統(tǒng)各分部件為全球采購，沒有電源系統(tǒng)集成的供應(yīng)商1

49、4。國外衛(wèi)星電源系統(tǒng)各分部件對應(yīng)主要供應(yīng)商為：蓄電池法國 SAFT、美國 Yardney 和 Eagle-Picher、俄羅斯 SATURN 公司、英國 AEA 技術(shù)公司、加拿大的 Blue-Star 公司和日本的 GS-Yuasa 公司；太陽電池美國 Emcore、Spectrolab、德國 RWE；控制器法國 Alcatel 等公司。國內(nèi)：國內(nèi)衛(wèi)星電源系統(tǒng)研制方式與國外相似，研制單位只向總體提供電源系統(tǒng)組成的部分部件，包括太陽電池陣、蓄電池組、電源控制器等，代表企業(yè)有中電科十八所和中國衛(wèi)星下屬天津恒電空間電源公司等。其中，中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所(天津電源研究所)創(chuàng)立于 1958

50、年，已經(jīng)發(fā)展成為國內(nèi)最大的集基礎(chǔ)科研、新產(chǎn)品開發(fā)和批量生產(chǎn)于一體的綜合性化學(xué)與物理電源研究所，產(chǎn)品涉及化學(xué)與物理電源及相關(guān)材料 40 多個系列、500 多個規(guī)格品種。研究所現(xiàn)有職工 1300 余名，其中技術(shù)人員 400 余名，同時擁有一批國內(nèi)外知名的電源技術(shù)專家。我國 1971 年發(fā)射的“實(shí)踐一號”衛(wèi)星采用了中國電科十八所研制的單晶硅太陽電池陣，實(shí)現(xiàn)了我國太陽電池陣的首次空間應(yīng)用15。衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)定義及功能：姿軌控分系統(tǒng)通常由敏感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。敏感器：主要有地球敏感器、太陽敏感器、星敏感器、陀螺等。其中，星敏傳感器占衛(wèi)星整體成本的 5%-15%（不包括衛(wèi)星發(fā)射費(fèi)用）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：動量

51、輪、反作用飛輪、太陽帆板驅(qū)動分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)等；控制器：由控制計算機(jī)作為衛(wèi)星主要控制器16圖表 18: 衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)組成資料來源：衛(wèi)星通信技術(shù)張洪太，小衛(wèi)星用姿態(tài)控制飛輪系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，全球高分光學(xué)星概述等，中金公司研究部推進(jìn)分系統(tǒng)：推進(jìn)分系統(tǒng)主要功能是為衛(wèi)星的軌道轉(zhuǎn)移和位置保持提供推力，為衛(wèi)星姿態(tài)控制提供控制力矩。通常分為化學(xué)推進(jìn)、電推進(jìn)、微推進(jìn)和新型推進(jìn)四大類17。其中，電推比沖是化學(xué)推進(jìn)的 10 倍18，可大大節(jié)省推進(jìn)劑，減輕衛(wèi)星重量，目前應(yīng)用廣泛的是離子推進(jìn)和霍爾推進(jìn)。14 航天器用電源分系統(tǒng)產(chǎn)品項(xiàng)目管理模式研究15 HYPERLINK /cetc/18.html /cetc/1

52、8.html16 衛(wèi)星通信技術(shù)張洪太等17 國外空間推進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢18 HYPERLINK /n25/n148/n272/n4789/c872945/content.html /n25/n148/n272/n4789/c872945/content.html離子推進(jìn)：1984 年休斯公司首次采用氙作為推進(jìn)劑，開啟正式空間應(yīng)用，截至 2012年底，國外進(jìn)入太空的氙離子推力器有 176 臺?；魻柾七M(jìn)：具有系統(tǒng)簡單、工作電壓較低、綜合性能好等特點(diǎn)，主導(dǎo)了目前電推進(jìn)應(yīng)用?，F(xiàn)有霍爾推進(jìn)通常以氙氣為工質(zhì)，但近些年各國紛紛采用氪氣作為推進(jìn)劑19。整體來說，電推可以減輕衛(wèi)星發(fā)射重量，提高承載效率。以有

53、效載荷 500kg 的衛(wèi)星為例，對比全化學(xué)、混合推進(jìn)和全電推進(jìn)三種方式可知，電推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用程度越高，發(fā)射重量越輕，承載效率越高。圖表 19: 不同推進(jìn)方案對衛(wèi)星發(fā)射重量的影響圖表 20: 全電推進(jìn)的承載效率更高 60005000400030002000100025%22.7%12.2%9.6%20%15%10%5%(kg)5208409822035005005000全化學(xué)推進(jìn)混合推進(jìn)全電推進(jìn)0%全化學(xué)推進(jìn)混合推進(jìn)全電推進(jìn)載荷重量平臺干重發(fā)射重量承載效率資料來源：國外全電推進(jìn)平臺的發(fā)展及啟示，中金公司研究部資料來源：國外全電推進(jìn)衛(wèi)星平臺的發(fā)展及啟示，中金公司研究部注：承載效率=有效載荷重量/發(fā)射

54、重量產(chǎn)業(yè)格局：1、推進(jìn)分系統(tǒng)：國際：1）化學(xué)推進(jìn)：美國 Olin 公司、Marquardt 公司、Atlantic Research 公司和英國的 Royal Ordnance 公司，歐洲 EADS 下屬的 Astrium 公司；2）電推進(jìn)：美國 NASA、Primex宇航公司、空間系統(tǒng)勞拉公司、俄羅斯火炬局國內(nèi)：航天科技集團(tuán)五院 510 所20、502 所21、六院 801 所22，蘇州納飛衛(wèi)星動力（中科院微電子所孵化企業(yè)）23等。2、飛輪：國際：美國 ITHACO、NASA、Honeywell 和德國的 Tdlix 公司，飛輪技術(shù)全球領(lǐng)先。此外，還有日本 Nestra、加拿大 MSCI 公

55、司、英國 Clyde Space 和 Surrey（SSTL）公司。國內(nèi)：主要是航天科技集團(tuán)下屬 812 所和 502 所。此外還有哈工大、北航、國防科大、洛陽軸承研究所、中科院長春光機(jī)所等進(jìn)行過研究24。整體上性能和國外還有一定差距。3、星敏傳感器：國際：國際上航天用星敏傳感器已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，代表機(jī)構(gòu)/公司有：美國洛克希德-馬丁公司、噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、哥達(dá)德空間技術(shù)中心、丹麥技術(shù)大學(xué)、BALL 公司、意大利19 國外空間推進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢20 HYPERLINK /middle/3541549/2015/0911/content_29155218_1.html /middle/35415

56、49/2015/0911/content_29155218_1.html21 HYPERLINK /kj/201612/t20161219_4585073.shtml /kj/201612/t20161219_4585073.shtml22 HYPERLINK /n25/n2014789/n2014809/c2820900/content.html /n25/n2014789/n2014809/c2820900/content.html23 HYPERLINK / /24 小衛(wèi)星用姿態(tài)控制飛輪系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究伽利略空間技術(shù)公司、法國 SONDERN 公司等25。國內(nèi)：航天五院 502 所、航天

57、八院 803 所、中科院長春光機(jī)所、中科院西光所、北航、哈工大、國防科大、中科院光電所、天銀機(jī)電子公司天銀星際（與清華大學(xué)聯(lián)合成立）等，國內(nèi)研究已經(jīng)進(jìn)入第二代階段，但距離國外先進(jìn)水平還有一定差距。衛(wèi)星測控系統(tǒng)定義及功能：主要完成衛(wèi)星系統(tǒng)工作狀態(tài)的采集和下傳，地面控制指令的接收、處理和分發(fā)，并未地面段測距操作提供測距信號轉(zhuǎn)發(fā)通道。典型通信衛(wèi)星測控分系統(tǒng)包括遙測/遙控天線及網(wǎng)絡(luò)、測控接收機(jī)/發(fā)射機(jī)、遙測單元、測控單元及功率放大器等。圖表 21: 衛(wèi)星測控分系統(tǒng)組成資料來源：高分三號衛(wèi)星測控分系統(tǒng)設(shè)計與驗(yàn)證，中金公司研究部圖表 22：衛(wèi)星測控系統(tǒng)工作模式模式上行下行模式一遙測模式二測距遙測+測距模式

58、三遙控遙測模式四測距+遙控測距+遙測資料來源：衛(wèi)星通信技術(shù)，中金公司研究部25 高精度全天時星敏傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究產(chǎn)業(yè)格局：國內(nèi)衛(wèi)星測控系統(tǒng)（星上及地面）：主要有航天電子（下屬航天長征火箭技術(shù)公司、上海航天電子、北京航天光華、重慶航天火箭電子）、航天五院西安分院、中電科 54 所、航天馭星等。衛(wèi)星數(shù)據(jù)管理定義及功能：數(shù)管分系統(tǒng)的主要功能是分配遙控指令和數(shù)據(jù)，采集、處理和存儲來自衛(wèi)星及有效載荷的數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)格式化26。早期的數(shù)管分系統(tǒng)常與測控分系統(tǒng)結(jié)合，近期的數(shù)管系統(tǒng)常常使用帶有冗余設(shè)計的星載計算機(jī)。以美國火星偵察衛(wèi)星為例，其數(shù)管分系統(tǒng)的重要組成部分有：星載計算機(jī)、運(yùn)行軟件、固態(tài)存儲器27。星載

59、計算機(jī)：進(jìn)行衛(wèi)星姿態(tài)控制和程序控制；接收遙控命令和數(shù)據(jù)注入；對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行適時處理和傳送；監(jiān)視衛(wèi)星和航天飛行器的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行故障診斷28。運(yùn)行軟件：是星載計算機(jī)上的應(yīng)用程序。比如故障保護(hù)系統(tǒng)，該程序持續(xù)監(jiān)測航天器的數(shù)百個部件，以發(fā)現(xiàn)存在的問題。固態(tài)存儲器：固態(tài)記錄儀是衛(wèi)星上科學(xué)儀器數(shù)據(jù)的主要存儲設(shè)備，衛(wèi)星所收集的數(shù)據(jù)被存儲在這個存儲器中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)降厍蚝螅艜恍碌目茖W(xué)數(shù)據(jù)覆蓋。產(chǎn)業(yè)格局：國內(nèi)：以科研院所為主：航天九院下屬西安微電子技術(shù)研究所（771 所）29、康拓紅外子公司軒宇空間30、航天五院下屬山東航天電子技術(shù)研究所（513 所）31和國科環(huán)宇32等。衛(wèi)星熱控系統(tǒng)定義及功能：通過阻熱或

60、強(qiáng)化傳熱等手段，控制衛(wèi)星與空間環(huán)境的熱交換過程，使其在空間熱環(huán)境和設(shè)備熱耗的條件下，達(dá)到正常工作的溫度范圍。衛(wèi)星熱控制分為主動熱控制與被動熱控制兩類33：被動熱控技術(shù)：指無反饋和無能量消耗，通過部件自身熱物性對衛(wèi)星溫度進(jìn)行自然調(diào)節(jié)的方式。被動熱控方式通常包括：熱控涂層、多層隔熱材料、熱管、接觸傳熱、相變儲熱（PCM）等。主動熱控技術(shù)：是以衛(wèi)星的溫度作為控制反饋，以主動調(diào)節(jié)輻射和導(dǎo)熱參數(shù)、主動加熱和冷卻為手段，完成對衛(wèi)星控溫的目的。主動熱控方式主要包括：輻射式、傳導(dǎo)式、對流式、電加熱方式，致冷方式等 33。26 衛(wèi)星測控及數(shù)管分系統(tǒng)實(shí)施“三化”的意義和設(shè)想27 /mro/mission/spac