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文檔簡介

低軌衛(wèi)星行業(yè)市場分析1高通量衛(wèi)星性能提升,低軌寬帶星座建設(shè)加速1.1通信衛(wèi)星種類眾多,載荷及平臺為兩大組成衛(wèi)星可分為通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星以及遙感衛(wèi)星等,我國通信衛(wèi)星中商業(yè)用途數(shù)量最多,占比超50%。衛(wèi)星作為天地一體化設(shè)施,利用空間資源環(huán)境為經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域用戶提供通信廣播、導(dǎo)航定位授時、地球綜合觀測及其他產(chǎn)品與服務(wù)。按照應(yīng)用領(lǐng)域不同可將衛(wèi)星分為通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星等。其中通信衛(wèi)星是人造衛(wèi)星的一種,作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)的空間部分,是無線電通信的中繼站,通過轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號,實現(xiàn)衛(wèi)星通信地球站之間或地球站與航天器之間的無線電通信。由于通信衛(wèi)星不受地理條件限制,對地面設(shè)施依賴程度較低,是對光纖互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)很好的補(bǔ)充,廣泛應(yīng)用于航海、航空、陸地、軌交等領(lǐng)域。據(jù)UCS數(shù)據(jù)顯示,截至2022年4月30日,中國目前在軌衛(wèi)星數(shù)量為541顆,其中通信衛(wèi)星數(shù)量為67顆,占比達(dá)12.4%,我國擁有的通信衛(wèi)星中,商業(yè)用途有37顆,占比超過50%。通信衛(wèi)星由通信類有效載荷和衛(wèi)星平臺兩大部分組成。有效載荷作為衛(wèi)星的核心部分,直接執(zhí)行特定的衛(wèi)星任務(wù),安裝不同有效載荷的衛(wèi)星用途也不相同。其中通信衛(wèi)星有效載荷一般由天線分系統(tǒng)和轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)組成,兩者配合完成來自地球站的信號接收、信號變換和向地球站的信號發(fā)送等功能。衛(wèi)星平臺是為載荷正常工作提供支持、控制、指令、管理和保障服務(wù)的各分系統(tǒng)的總稱,主要包括結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、熱控、電源、姿態(tài)與軌道控制、推進(jìn)、測控、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸、總體電路等分系統(tǒng)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,姿軌控與推進(jìn)分系統(tǒng)是衛(wèi)星平臺中價值占比最高的環(huán)節(jié),占衛(wèi)星平臺價值量的40%。通信衛(wèi)星有多種分類方式,可以按用戶群體、波束數(shù)量及軌道高度進(jìn)行分類。通信衛(wèi)星按照用戶群體可分為民用通信衛(wèi)星和軍用通信衛(wèi)星,民用涉及衛(wèi)星通信廣播、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)等;軍用通信衛(wèi)星通過建立專網(wǎng)無線電通信設(shè)備,應(yīng)用于戰(zhàn)場信息傳遞,為指揮機(jī)關(guān)的實時決策提供依據(jù)。按波束數(shù)量可分為高通量衛(wèi)星及傳統(tǒng)通信衛(wèi)星,高通量通信衛(wèi)星是相對于使用相同頻率資源的傳統(tǒng)通信衛(wèi)星而言的,主要技術(shù)特征包括多點波束、頻率復(fù)用、高波束增益等。按照軌道高度不同分為低軌道衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和高軌道衛(wèi)星。1.2高軌態(tài)勢:美國具備先發(fā)優(yōu)勢,高通量衛(wèi)星性能加速提升1.2.1全球高通量衛(wèi)星發(fā)展經(jīng)歷三階段,通信容量將達(dá)1TB美國在高軌通信衛(wèi)星發(fā)射中具備先發(fā)優(yōu)勢,通信容量是其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。1958年12月美國成功發(fā)射了世界上第一顆試驗通信衛(wèi)星“斯科爾”號。1965年4月美國發(fā)射第一顆半試驗、半實用靜止軌道通信衛(wèi)星——國際通信衛(wèi)星1號(晨鳥),為洲際通信提供了空間通道,正式建立了北美和歐洲之間的通信業(yè)務(wù)。此后,日本、法國、德國、中國等國家也紛紛發(fā)射了各自的通信衛(wèi)星。根據(jù)《中國空間科學(xué)技術(shù)》指出,隨著通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增加,其技術(shù)水平逐步成熟,體現(xiàn)在壽命增長、太陽能電池功率提高、轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量增加、等效通信容量路數(shù)增加等特點上。高通量衛(wèi)星以高軌居多,能夠大幅提高傳輸效率并降低使用成本。根據(jù)UCS披露,2011年,美國發(fā)射全球首顆高通量衛(wèi)星ViaSat-1,通信容量達(dá)到140Gbps。2017年發(fā)射的ViaSat-2通信容量達(dá)到300Gbps,是當(dāng)前世界上容量最大的高通量衛(wèi)星。預(yù)計于2023年第一季度發(fā)射的ViaSat-3由3顆高通量Ka波段地球同步軌道衛(wèi)星所組成,單顆衛(wèi)星通信容量為1Tbps,將覆蓋除極地以外的全部地區(qū)。高通信容量的衛(wèi)星能夠在使用相同帶寬的頻率資源下,達(dá)到傳統(tǒng)通信衛(wèi)星數(shù)據(jù)吞吐量的數(shù)倍甚至數(shù)十倍,能夠大幅降低單位比特的成本,從而經(jīng)濟(jì)、便利地實現(xiàn)各種新應(yīng)用。相比傳統(tǒng)通信衛(wèi)星而言:1)可實現(xiàn)多點通訊;2)頻率利用率提升;3)地面設(shè)備簡化。1.2.2我國高通量衛(wèi)星性能逐漸提升,通信容量可達(dá)百G我國高軌通信衛(wèi)星起步較晚,近年來逐漸躋身世界先進(jìn)之列。我國在1984年成功發(fā)射第一顆靜止軌道實驗通信衛(wèi)星——東方紅二號,是世界上第五個自行發(fā)射通信衛(wèi)星的國家。1988年3月7日,東方紅二號衛(wèi)星的改型星—東方紅2號甲成功發(fā)射,是我國首次研制成功的實用通信廣播衛(wèi)星,改善了我國的通信和廣播電視傳輸條件。2008年,我國成功發(fā)射了中繼衛(wèi)星——天鏈一號,成為世界上繼美國之后第二個擁有了對中、低軌航天器具備全球覆蓋能力的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的國家。近五年我國高通量衛(wèi)星技術(shù)快速追趕,現(xiàn)通信容量超百G。根據(jù)中國衛(wèi)通披露,2017年我國首顆高通量通信衛(wèi)星中星16號成功發(fā)射,該星首次應(yīng)用Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)填補(bǔ)了寬帶通信衛(wèi)星空白,通信總?cè)萘窟_(dá)20G以上,信息傳送能力大大增強(qiáng),開啟了我國衛(wèi)星通信高通量時代。2020年,亞太6D衛(wèi)星成功發(fā)射,進(jìn)一步提升了我國高軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能力。我國高軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已在航空、海事、應(yīng)急、自然資源等多個領(lǐng)域開展了實踐應(yīng)用?!笆奈濉逼陂g,我國發(fā)射了中星19號、26號、亞太6E等多顆高軌高通量衛(wèi)星,建成首張完整覆蓋國土全境及“一帶一路”重點地區(qū)的高軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),在軌總?cè)萘砍^150Gbit/s,走向大規(guī)模實用階段。1.3低軌態(tài)勢:各國積極布局低軌寬帶星座,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)落地1.3.1低軌空間為全球航天發(fā)展焦點,星座部署邁入高峰期低軌空間是全球航天發(fā)展焦點,低軌星座批量部署邁入高峰期。由于低軌衛(wèi)星星座在發(fā)射成本和實現(xiàn)全球覆蓋等方面具有明顯優(yōu)勢,并且具有較強(qiáng)的抗毀性、低傳輸延時性和低功耗鏈路等特點,因此以低軌道、巨型、星座為特征的低軌道寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。早在20世紀(jì)80年代至2000年前后,摩托羅拉公司的“銥星”計劃就提出,通過發(fā)射66顆低軌衛(wèi)星構(gòu)建覆蓋全球的衛(wèi)星通信網(wǎng)。SpaceX公司宣布“星鏈”計劃——發(fā)射約4.2萬顆通信衛(wèi)星,其中1584顆將部署在近地軌道,組成覆蓋全球的高效衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),為全球消費者提供廉價、快速的寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。此外,英國OneWeb、加拿大電信衛(wèi)星公司Telesat、跨國企業(yè)SES的O3b星座、波音、三星等互聯(lián)網(wǎng)星座計劃也在積極推進(jìn)中。1.3.1.1銥星計劃銥星公司為國際商業(yè)通信服務(wù)核心企業(yè),經(jīng)過兩代星座計劃,逐漸形成較為完備的低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)體系。1987年,美國摩托羅拉公司提出銥星計劃,向全球商業(yè)用戶提供移動通信業(yè)務(wù)。銥星計劃于1996年開始試驗發(fā)射,1998年5月,66顆低軌道人造衛(wèi)星布星任務(wù)全部完成。由于相關(guān)技術(shù)欠缺、建設(shè)成本過高、市場反應(yīng)平淡等問題,銥星第一代低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃宣告失敗。2000年銥星公司背負(fù)40多億美元債務(wù)正式破產(chǎn),但轉(zhuǎn)賣后獲得了美國國防部為期5年、每年3600萬美元的合同。憑借這筆合同,公司得以重新啟航,逐漸發(fā)展成為美軍全球通新的補(bǔ)充力量。2007年公司宣布第二代“銥星計劃”(IridiumNEXT),二代系統(tǒng)仍是由66顆衛(wèi)星組成,于2019年完成。其各方面性能是—代的全面升級演進(jìn),在衛(wèi)星通信市場占據(jù)—片天地。公司的低地球軌道(LEO)L波段網(wǎng)絡(luò)向世界上不存在或有限的地面無線或有線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域,提供可靠的、適應(yīng)氣候變化的通信服務(wù)。1.3.1.2星鏈計劃“星鏈”(Starlink)系統(tǒng)為目前全球規(guī)劃規(guī)模最大、發(fā)射數(shù)量最多的低軌星座?!靶擎湣笔怯擅绹鳶paceX公司于2014年提出的低軌互聯(lián)網(wǎng)星座計劃,旨在建立一個覆蓋廣、容量大、時延低的天基通信系統(tǒng),面向全球范圍提供高速互聯(lián)接入服務(wù)。根據(jù)Starlink官網(wǎng)披露,“星鏈”系統(tǒng)共規(guī)劃3期,總規(guī)模接近4.2萬顆衛(wèi)星,由3層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組成,包括距離地面340km和550km的極低地球軌道衛(wèi)星9102顆,以及1150km的低軌衛(wèi)星2825顆?!靶擎湣?Starlink)系統(tǒng)于2019年5月首次發(fā)射,截至2023年2月22日,4年間,已發(fā)射3878顆,在軌3201顆。根據(jù)Starlink官網(wǎng)披露,在2021年1月到2021年5月,以及2022年2月到2022年5月期間明顯加快了布局速度,尤其是2022年2月3日至5月18日,105天累計完成12批次、611顆衛(wèi)星的發(fā)射(其中573顆運行)。就期而言,大約8.75天就批量發(fā)射1次,就頻率而言,每天平均發(fā)射5.81顆衛(wèi)星?!靶擎湣毙l(wèi)星發(fā)射、制造成本較低。20世紀(jì)90年代,火箭發(fā)射成本大約是300萬美元。在“星鏈”計劃實施的過程中,SpaceX一直致力于降低衛(wèi)星發(fā)射成本?!靶擎湣毙l(wèi)星采用一箭多星批量發(fā)送,同時已成功多次完成“獵鷹9號”一級火箭的回收和重復(fù)利用,而且在2021年10月首次實現(xiàn)了海上回收火箭,此舉意義重大,也是未來火箭發(fā)射技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在制造方面,SpaceX采用跨供應(yīng)鏈甚至新建航天供應(yīng)鏈,對成本的追求達(dá)到極致。星鏈衛(wèi)星發(fā)射成本低,一方面SpaceX作為發(fā)射方可以利用內(nèi)部采購價格發(fā)射衛(wèi)星;另一方面星箭一體化設(shè)計,可以最大程度綜合利用整流罩包絡(luò)空間、火箭運載能力。1.3.1.3OneWeb星座OneWeb公司于2013年提出低軌衛(wèi)星星座計劃,組網(wǎng)計劃目前有序開展。系統(tǒng)采用開放式架構(gòu),可在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上通過增加新衛(wèi)星提升星座整體容量。2020年,OneWeb由于融資問題與疫情影響宣布申請破產(chǎn)保護(hù),其全部組網(wǎng)計劃進(jìn)入停滯狀態(tài)。同年7月,英國政府和印度移動網(wǎng)絡(luò)運營商BhartiGlobal收購公司股權(quán)并資助OneWeb全面重啟,目前在軌衛(wèi)星均處于正常工作狀態(tài)。星座規(guī)劃歷經(jīng)多次修改,根據(jù)OneWeb披露,按照目前的設(shè)計,星座布局包括6372顆LEO衛(wèi)星和1280顆MEO衛(wèi)星。同時,OneWeb計劃在全球部署55~75個網(wǎng)關(guān)站,網(wǎng)絡(luò)將在2023年6月之前全面運營,向全球提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。OneWeb正在分階段布局星座系統(tǒng)。根據(jù)OneWeb官網(wǎng)披露,其星座正在執(zhí)行第一階段的發(fā)射部署。第一階段預(yù)計發(fā)射648顆Ku/Ka頻段衛(wèi)星,分布在高度1200km、傾角87.9°的18個軌道面,每個軌道面部署約36顆衛(wèi)星。后續(xù),OneWeb星座還將發(fā)射V頻段分布在1200km、8500km軌道高度的衛(wèi)星。第一階段建成后的衛(wèi)星星座即能夠覆蓋全球,設(shè)計每顆衛(wèi)星上行50Mbit/s,下行200Mbit/s的接入速度,單星吞吐量約為7.5Gbit/s,整個星座總吞吐量為6~7Tbit/s,由于采用低軌道,鏈路傳輸時延僅為30ms,與地面網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)。根據(jù)設(shè)計方案,OneWeb衛(wèi)星之間沒有星間鏈路,整個系統(tǒng)采用的是“天星地網(wǎng)”組網(wǎng)方式。與“星鏈”計劃不同的是,OneWeb在衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射和市場分銷等環(huán)節(jié)均采用了戰(zhàn)略協(xié)同的模式。通過與擁有強(qiáng)大研發(fā)生產(chǎn)能力的制造商和擁有客戶資源及分銷渠道的運營商的合作,逐漸形成了完善、成熟的低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。OneWeb的協(xié)同模式可以利用各公司的行業(yè)及區(qū)域優(yōu)勢,在短時間內(nèi)形成產(chǎn)能和銷售渠道并獲得地方政策傾斜,但利益相關(guān)方太多,協(xié)調(diào)難度較大,并且在成本控制方面處于劣勢。1.3.1.4亞馬遜Kuiper計劃Kuiper星座啟動較晚,在部署進(jìn)度上落后于OneWeb、星鏈等星座,但由于背靠亞馬遜公司,在資金和后期應(yīng)用落地方面具有獨特優(yōu)勢。2019年,亞馬遜推出ProjectKuiper計劃,擬投入數(shù)十億美元發(fā)射3236顆衛(wèi)星,其中784顆衛(wèi)星位于367英里(590公里)的軌道高度,1296顆衛(wèi)星位于379英里(610公里)的軌道高度,1156顆衛(wèi)星位于391英里(630公里)的軌道高度,這些衛(wèi)星將為地球上的地點提供數(shù)據(jù)覆蓋,范圍從北緯56度到南緯56度(世界上大約95%的人口生活在這個廣闊地區(qū)當(dāng)中),來為全球用戶提供互聯(lián)網(wǎng)寬帶服務(wù)。Kuiper星座采用縱向一體化發(fā)展模式,資金來源充足,系統(tǒng)建設(shè)自主化程度高。亞馬遜公司2019年在華盛頓雷德蒙德建立Kuiper研發(fā)總部,并配套有實驗室、樣機(jī)制造設(shè)施和辦公設(shè)計廠所,具備衛(wèi)星制造條件。此外,亞馬遜下屬BlueOrigin公司發(fā)展勢頭良好,可以為Kuiper星座提供發(fā)射服務(wù)。亞馬遜憑借在云計算領(lǐng)域的優(yōu)勢,著眼于地面通信市場,通過發(fā)展AWS“地面站即服務(wù)”業(yè)務(wù),為衛(wèi)星星座后期落地提供極大便利。2018年,亞馬遜公司發(fā)布給予云計算的AWS地面站業(yè)務(wù),通過云計算技術(shù)的高效數(shù)據(jù)處理能力,為公司、政府、航天部門提供數(shù)據(jù)收發(fā)服務(wù)。從長遠(yuǎn)來看,AWS地面站業(yè)務(wù)既可以分擔(dān)Kuiper星座大規(guī)模部署的資金壓力,也可以憑借建立的合作伙伴關(guān)系為Kuiper星座的頻率落地、容量分銷等環(huán)節(jié)提前打通渠道。1.3.2我國積極布局低軌寬帶星座,躋身衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)世界強(qiáng)國我國積極布局低軌寬帶星座,躋身衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)世界強(qiáng)國。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是指利用地球衛(wèi)星星座,向地面和空中用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)為主的衛(wèi)星系統(tǒng),本質(zhì)是傳統(tǒng)航天和通信領(lǐng)域的技術(shù)拓展融合,主要指低軌通信衛(wèi)星星座。我國積極推進(jìn)本國巨型低軌衛(wèi)星星座計劃,以獲得市場競爭先機(jī)。航天科技和航天科工兩大航天集團(tuán)作為我國低軌通信衛(wèi)星領(lǐng)域的“國家隊”,各自啟動了低軌通信項目“鴻雁”和“虹云”星座計劃,2021年成立中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)公司統(tǒng)籌國內(nèi)低軌通信衛(wèi)星發(fā)展,GW星座為國內(nèi)目前最大的低軌通信星座。在民間投資方面,以銀河航天為代表的民間資本低軌衛(wèi)星公司,將有效推動我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化進(jìn)程。1.4高低軌融合:衛(wèi)星高低軌融合推動空天地一體化趨勢6G發(fā)展以空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),高、低軌衛(wèi)星融合推動發(fā)展進(jìn)程。2020年2月,ITU正式啟動面向2030及6G的研究工作,2030網(wǎng)絡(luò)技術(shù)焦點組提出6G網(wǎng)絡(luò)三大目標(biāo),明確6G將包含衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)《空天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)白皮書》,6G需要構(gòu)建跨地域、跨空域、跨海域的空天地一體化網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)真正意義上的全球無縫覆蓋??仗斓匾惑w化信息網(wǎng)絡(luò)是一體化高速寬帶大容量信息網(wǎng)絡(luò),即天基、空基和陸基一體化綜合網(wǎng)絡(luò),它是由多顆不同軌道上、不同種類、不同性能的衛(wèi)星形成星座覆蓋全球,并通過星間、星地鏈路將地面、海上、空中和深空中的用戶、飛行器以及各種通信平臺密集聯(lián)合,以實現(xiàn)信息準(zhǔn)確獲取、快速處理和高效傳輸。2021年,Inmarsat公司提出“交響樂團(tuán)”(Orchestra)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計劃,整合其現(xiàn)役高軌衛(wèi)星、未來低軌衛(wèi)星和地面5G設(shè)施,打造全球性、多維動態(tài)的綜合網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。2四大驅(qū)動因素催生衛(wèi)星通信超千億市場2.1四大驅(qū)動因素疊加,衛(wèi)星通信行業(yè)步入高速建設(shè)期2.1.1驅(qū)動因素一:頻軌資源稀缺性,先占先得頻軌資源有限且具有“先占先得”的特征,發(fā)展低軌星座具有戰(zhàn)略必要性。衛(wèi)星頻率和軌道資源是指衛(wèi)星電臺使用的頻率和所處的空間軌道位置,是衛(wèi)星系統(tǒng)建立和正常工作的前提,二者具有不可再生性和稀缺性。無線電只有在有限區(qū)間頻段中傳輸耗損相對較小,且受衛(wèi)星覆蓋范圍、衛(wèi)星高度(信號質(zhì)量)、同頻段衛(wèi)星間距等因素影響,廣闊太空中可用衛(wèi)星軌道數(shù)量十分有限。頻軌資源采取國際電信聯(lián)盟(ITU)先申報先使用總原則,且要求申報后7年內(nèi),必須發(fā)射衛(wèi)星啟用所申報的資源,否則自動失效,9年內(nèi)必須投放申報衛(wèi)星總數(shù)的10%,12年內(nèi)必須投放申報衛(wèi)星總數(shù)的50%,14年內(nèi)完成全部投放。根據(jù)《中國航天》數(shù)據(jù)披露,當(dāng)前地球靜止軌道(GEO)上90%的C和Ku頻段被少數(shù)國家的運營商壟斷控制,各國提交的軌道申請超過6萬份,當(dāng)前對衛(wèi)星頻軌資源的爭奪進(jìn)入白熱化狀態(tài)。2021年,為實現(xiàn)我國全球?qū)拵l(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,國資委組建的中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)成立,根據(jù)ITU披露,其向ITU申請計劃發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù)量達(dá)到12992顆。2.1.2驅(qū)動因素二:軍事價值突顯,民用多場景需求釋放軍用領(lǐng)域,低軌衛(wèi)星抗干擾能力強(qiáng)、容錯性高,在信息化戰(zhàn)爭中擁有極其重要的軍事戰(zhàn)略意義。現(xiàn)代戰(zhàn)爭是陸、海、空、天、電的綜合對抗,戰(zhàn)場空間趨于多維和擴(kuò)展,信息化戰(zhàn)場日益透明,需要一體化聯(lián)合作戰(zhàn)與體系對抗和網(wǎng)絡(luò)對抗,這一切都離不開軍用衛(wèi)星通信支持。軍用衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、容量大等優(yōu)點,能更好地滿足戰(zhàn)場信息傳輸需求?,F(xiàn)階段,美軍重點發(fā)展的新一代軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)是“先進(jìn)極高頻”(AEHF)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。SpaceX“星鏈”計劃——巨型低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座項目在俄烏戰(zhàn)爭中發(fā)揮了巨大作用。新一代的低軌道衛(wèi)星容錯性高,只有在所有衛(wèi)星均被攻擊時整個系統(tǒng)才會癱瘓,在信息化作戰(zhàn)時代,“星鏈”的價值不容小覷。同時,SpaceX還依托“星鏈”的技術(shù)及發(fā)射能力,發(fā)布為政府、國防和情報部門服務(wù)的“星盾”衛(wèi)星項目,具備通信、導(dǎo)航、遙感等基礎(chǔ)功能,同時可提供數(shù)據(jù)加密傳輸、戰(zhàn)場信息感知等多項服務(wù)。此外,歐盟將建設(shè)IRIS2寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)用于軍事、政府和公眾用途;日本也將出于自衛(wèi)目的建設(shè)“衛(wèi)星集群”系統(tǒng)。我國要在未來的現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中取得勝利,離不開軍用衛(wèi)星通信的支持,因此,需要大力發(fā)展我國的軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng),并采用先進(jìn)的通信技術(shù)及抗干擾、抗截獲技術(shù)。民用領(lǐng)域,toB及toC多場景需求釋放推動我國通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增長。1)個人用戶:國際電信聯(lián)盟ITU數(shù)據(jù)顯示,截至2022年初,全球27億人口尚未接入互聯(lián)網(wǎng),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可為地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的地區(qū)提供寬帶上網(wǎng)服務(wù),重點解決偏遠(yuǎn)地區(qū)30%~40%人口的寬帶上網(wǎng)問題;與地面移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)價值鏈相比,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運營商可以通過減少運營和業(yè)務(wù)支持成本,提供全球互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。2)航空平臺接入:航空機(jī)載通信逐漸由空對地通信(AirtoGround,ATG)向衛(wèi)星Ku/Ka頻段過渡,我國民航客機(jī)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)起步較晚,航空互聯(lián)網(wǎng)目前尚未實現(xiàn)商業(yè)化運營;3)航海平臺接入:傳統(tǒng)海事衛(wèi)星服務(wù)的帶寬非常小,只能滿足應(yīng)急需求,無法承擔(dān)寬帶互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,海上寬帶互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓寬了通信衛(wèi)星在海事領(lǐng)域的使用;4)能源平臺接入:在通信基礎(chǔ)設(shè)施落后的偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行能源勘探和開采離不開通信基礎(chǔ)設(shè)施的支持,但光纖等地面基礎(chǔ)設(shè)施很難到達(dá)這些偏遠(yuǎn)地區(qū),衛(wèi)星通信在很多情況下是唯一的通信方式,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的介入對于能源勘探和開采行業(yè)具有重要意義。2.1.3驅(qū)動因素三:產(chǎn)業(yè)政策密集出臺,星網(wǎng)集團(tuán)招投標(biāo)落地產(chǎn)業(yè)政策密集出臺,中國通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量或?qū)⒂瓉砀咚倥噬?。我國在十九大報告中明確提出建設(shè)航天強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo),將建設(shè)航天強(qiáng)國上升為國家層面的重大戰(zhàn)略,目前已推進(jìn)至深入發(fā)展階段。2020年4月,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被國家發(fā)改委劃定為“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。2020年5月,國家發(fā)改委提出支持商業(yè)航天發(fā)展,并擴(kuò)展通信衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域?!笆奈逡?guī)劃”中明確提出要打造全球覆蓋、高效運行的通信、導(dǎo)航、遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施體系,建設(shè)商業(yè)航天發(fā)射場,進(jìn)一步加速了中國通信衛(wèi)星發(fā)展進(jìn)程。此外,各省市也積極推出各項針對通信衛(wèi)星的衛(wèi)星制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推廣應(yīng)用及商業(yè)運營等方面的政策,助力衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)快速落地。中美通信衛(wèi)星數(shù)量差距主要在于低軌衛(wèi)星星座規(guī)模差距,我國組建星網(wǎng)集團(tuán)加速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃落地。據(jù)UCS統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2022年5月,美國在軌通信衛(wèi)星合計2690顆,占全球通信衛(wèi)星總數(shù)的49.2%,美國“星鏈”星座建設(shè)步伐領(lǐng)先全球,2022年全年發(fā)射衛(wèi)星1722顆;中國在軌通信衛(wèi)星67顆,不足美國通信衛(wèi)星數(shù)量的1/40,差距主要在于低軌衛(wèi)星星座發(fā)射,未來發(fā)展空間巨大。近年來國內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增幅較快,通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量呈穩(wěn)步增長趨勢,隨著互聯(lián)網(wǎng)星座的規(guī)劃落地,通信衛(wèi)星數(shù)量有望快速增加。2021年,為實現(xiàn)我國全球?qū)拵l(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,國資委組建的中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)成立,根據(jù)集團(tuán)官網(wǎng)披露,其向ITU申請計劃發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù)量達(dá)到12992顆。2.1.4驅(qū)動因素四:衛(wèi)星及火箭技術(shù)進(jìn)步,制造成本降低衛(wèi)星制造生產(chǎn)成本降低助力低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)快速落地。1)衛(wèi)星柔性智能化生產(chǎn)線:從總體來看,衛(wèi)星設(shè)計和制造從定制化走向標(biāo)準(zhǔn)化,生產(chǎn)線由單件小批量手工生產(chǎn)升級為高度自動化生產(chǎn),模塊化生產(chǎn),提高運營速度的同時實現(xiàn)制造成本更加低廉;2)公用平臺及模塊化平臺:從衛(wèi)星平臺來看,基于衛(wèi)星公用平臺及模塊化平臺的設(shè)計可縮短衛(wèi)星研制周期,降低研制成本,提高衛(wèi)星可靠性。根據(jù)美國宇航公司估算,研制并使用模塊化衛(wèi)星平臺技術(shù),衛(wèi)星成本將降低29%;3)技術(shù)進(jìn)步:從衛(wèi)星載荷來看,多波束天線的使用可以減小系統(tǒng)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益;4)工業(yè)級元器件替代:小衛(wèi)星制造中部分元器件可使用工業(yè)級元器件替代宇航級元器件以降低成本;5)火箭回收及一箭多星:通過一箭多星和火箭回收技術(shù)等方式提高資源利用率,降低發(fā)射成本。衛(wèi)星成本的下降能夠有效地滿足我國日益增長的通信衛(wèi)星需求,推動通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增長。2.2四大環(huán)節(jié)構(gòu)建超千億市場,行業(yè)或進(jìn)入增長爆發(fā)期衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈分四大環(huán)節(jié),呈“金字塔”型的價值鏈,中下游市場規(guī)模占比超90%,中游地面設(shè)備制造環(huán)節(jié)競爭激烈。衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)按照產(chǎn)業(yè)鏈劃分可分為衛(wèi)星制造、發(fā)射服務(wù)、地面設(shè)備制造和衛(wèi)星運營服務(wù)等四大領(lǐng)域。衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)呈“金字塔”型的價值鏈。衛(wèi)星制造及發(fā)射服務(wù)處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游,具備技術(shù)密集、資本密集、高集成總裝的特點,市場份額相對集中,自然壟斷特征明顯;地面設(shè)備及衛(wèi)星服務(wù)處于產(chǎn)業(yè)鏈中下游環(huán)節(jié),準(zhǔn)入門檻相對較低,市場需求量較大,參與者較多,競爭激烈。2021年,美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)發(fā)布的關(guān)于全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模數(shù)據(jù)顯示,衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈中衛(wèi)星制造、發(fā)射服務(wù)、地面設(shè)備制造和衛(wèi)星服務(wù)占總市場規(guī)模的比例,分別為5%、2%、51%和42%,上游與中下游市場規(guī)模比接近1:9。2.2.1低軌星座建設(shè)加速,上游制造與發(fā)射環(huán)節(jié)將率先受益通信衛(wèi)星發(fā)射市場集中在發(fā)射服務(wù)領(lǐng)域,單位質(zhì)量發(fā)射服務(wù)價格與美國相當(dāng)。衛(wèi)星發(fā)射市場涉及火箭制造與發(fā)射服務(wù)兩個環(huán)節(jié),火箭制造當(dāng)前仍以航天科技集團(tuán)下的長征系列為主,與資本市場關(guān)聯(lián)度較弱,暫不計入測算。根據(jù)《中國航天》,“長征”系列火箭執(zhí)行LEO軌道發(fā)射服務(wù)價格與“獵鷹”9火箭相當(dāng)(低于5萬元/千克);執(zhí)行GTO軌道發(fā)射服務(wù)價格整體低于國外運載火箭,其中“質(zhì)子”M、“獵鷹”9火箭單位載荷發(fā)射服務(wù)價格6萬/千克起。我國通信衛(wèi)星過去以大衛(wèi)星為主,小衛(wèi)星增量市場廣闊。根據(jù)未來智庫數(shù)據(jù)顯示,大衛(wèi)星通常是專門定制化的,一顆噸量級的衛(wèi)星從設(shè)計、研制到生產(chǎn)、測試等,往往需要5-10億元甚至更多的資金投入,但其具有高通量、壽命長的優(yōu)勢。小衛(wèi)星質(zhì)量通常小于1000千克,與大衛(wèi)星相比,小衛(wèi)星體積小重量輕、研制加工周期短、建造成本低,一顆小衛(wèi)星實現(xiàn)從設(shè)計、制造、發(fā)射、在軌運行的全過程,一般不到十二個月。隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在軍工通信和民用互聯(lián)網(wǎng)普及中扮演越來越重要的角色,低軌衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)在全球通信和互聯(lián)網(wǎng)接入、5G、物聯(lián)網(wǎng)、太空軍事能力應(yīng)用等方面極具潛力,是商業(yè)航天技術(shù)和主要大國太空和軍事戰(zhàn)略博弈的必爭之地,未來通信小衛(wèi)星市場空間廣闊。(一)衛(wèi)星制造市場關(guān)鍵假設(shè)(1)衛(wèi)星數(shù)量:考慮到衛(wèi)星使用壽命,需要在壽命到期時發(fā)射替換衛(wèi)星,且隨著星座持續(xù)建設(shè),新增衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量將持續(xù)增加。因此衛(wèi)星數(shù)量分為替換發(fā)射數(shù)量及新增發(fā)射數(shù)量。替換發(fā)射數(shù)量按照衛(wèi)星原設(shè)計壽命進(jìn)行估算,根據(jù)長光衛(wèi)星披露,小衛(wèi)星使用壽命約為5-8年。根據(jù)UCS數(shù)據(jù)披露,我國低軌通信星座規(guī)劃數(shù)量約為1.5萬顆,參考Starlink衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量,自2019年5月-2023年2月,共計發(fā)射小衛(wèi)星3878顆,因此假設(shè)2023-2027年我國小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量為4000顆。(2)衛(wèi)星質(zhì)量:根據(jù)StarLink官網(wǎng)披露,星鏈小衛(wèi)星的重量通常在200kg-300kg,因此假設(shè)國內(nèi)小衛(wèi)星重量為250kg。(3)單顆衛(wèi)星制造成本:根據(jù)歐科微數(shù)據(jù)披露,小衛(wèi)星制造成本約為20萬元/kg,因此單顆衛(wèi)星制造成本約為5000萬元。(二)火箭發(fā)射服務(wù)市場關(guān)鍵假設(shè)發(fā)射成本:根據(jù)《中國航天》相關(guān)文章披露,考慮到我國通信衛(wèi)星在低軌和高軌中均有部署,且二者發(fā)射服務(wù)費用相近,因此,假設(shè)運載火箭小衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)費用均價為5萬元/kg?;谝陨霞僭O(shè),截至2027年,小衛(wèi)星制造市場空間約為2000億元,火箭發(fā)射服務(wù)市場空間約為500億元,合計約為2500億元。2.2.2通信衛(wèi)星地面設(shè)備市場有望隨用戶規(guī)模擴(kuò)大不斷增長對于通信衛(wèi)星地面設(shè)備中移動終端市場空間測算,我們給出以下假設(shè):(1)依據(jù)賽迪智庫的預(yù)測分析,截至2018年中國衛(wèi)星通信市場約30多萬用戶,2018年全球衛(wèi)星地面設(shè)備收入達(dá)到1198億美元。隨著亞太6D衛(wèi)星的成功發(fā)射,不論是替代還是新增,中國將有200萬以上用戶的市場空間,即個人終端數(shù)量為200萬;(2)據(jù)產(chǎn)業(yè)研究報告,全國應(yīng)急通信領(lǐng)域共有約4.5萬用戶,需要約10萬個衛(wèi)星移動通信終端和約4.5萬個衛(wèi)星便攜數(shù)據(jù)終端以及約6000個車載動中通,據(jù)此給出應(yīng)急領(lǐng)域終端數(shù)量;(3)根據(jù)《衛(wèi)星移動通信市場現(xiàn)狀及我國市場發(fā)展空間研究》,給出產(chǎn)品單價及其他終端數(shù)量?;谝陨霞僭O(shè),截至2027年,衛(wèi)星移動終端市場空間為359.6億元。2.2.3隨著應(yīng)用領(lǐng)域滲透率提升,通信衛(wèi)星運營服務(wù)市場將持續(xù)擴(kuò)大隨著衛(wèi)星制造發(fā)射成本降低,市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,衛(wèi)星通信市場空間廣闊。通信衛(wèi)星運營商通過運營管理通信衛(wèi)星,為用戶提供廣播電視、通信、視頻、數(shù)據(jù)等傳輸服務(wù)。衛(wèi)星通信、地面通信(光纖、5G)等均是不同的通信方式,為用戶提供差異化的應(yīng)用服務(wù),在不同應(yīng)用場景下發(fā)揮不同的作用。隨著人們對信息通信的依賴度逐漸提高,衛(wèi)星通信泛在化的特性愈發(fā)凸顯,對于構(gòu)建全球無縫覆蓋的一體化綜合通信網(wǎng)具有重要作用。據(jù)Euroconsult數(shù)據(jù)顯示,截至2017年全球固定通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租容量為457.8Ghz,固定通信衛(wèi)星運營行業(yè)規(guī)模為115億美元,預(yù)計2023年,全球衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租容量為1126.9GHz。未來行業(yè)主要的發(fā)展方向是通過更大的有效載荷、更低的發(fā)射成本和其他技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)單位服務(wù)成本的降低,也將帶動衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器使用量的增加,擴(kuò)大衛(wèi)星通信市場。(一)使用成本降低加速需求釋放,船載衛(wèi)星通信市場年均超百億市場船載衛(wèi)星通信旺盛需求帶動市場規(guī)模不斷擴(kuò)大,預(yù)計到2025年其市場規(guī)模將達(dá)到206億元。農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《2021年全國漁業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計公報》顯示:2021年末我國漁船數(shù)量為52.08萬艘,其中機(jī)動漁船數(shù)量35.70萬艘,且多數(shù)為遠(yuǎn)航程捕撈作業(yè)船只。此外,隨著我國海洋執(zhí)法能力的增強(qiáng),海監(jiān)、海警等部門所需船只數(shù)量預(yù)計也將穩(wěn)步增長。受限于通信速率、資費水平、使用習(xí)慣等因素的限制,目前船載衛(wèi)星通信尚未大規(guī)模普及,滲透率較低。隨著高通量衛(wèi)星等技術(shù)變革的推進(jìn),衛(wèi)星通信的收費標(biāo)準(zhǔn)將不斷降低,促進(jìn)用戶習(xí)慣的形成,船載市場有望打開空間,預(yù)計2025年我國船載衛(wèi)星通信市場規(guī)模為206億元。(二)受益于衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)步,機(jī)載衛(wèi)星通信市場潛力巨大國內(nèi)機(jī)載通信滲透率相較國外較低,滲透率隨需求釋放有望不斷提高,市場潛力巨大。據(jù)在線空旅網(wǎng)站Routehappy的測算,2017年機(jī)載WIFI已經(jīng)覆蓋了全球航班中超過三分之一(39%)的航程,其中美國的航空公司已有71%的航程實現(xiàn)WiFi全覆蓋,而非美國的航空公司僅為13%。目前國內(nèi)機(jī)載WiFi普及率較低,隨著高通量衛(wèi)星的發(fā)展,高通量衛(wèi)星的大容量帶寬、抗干擾性強(qiáng)及終端易于安裝,將不斷提升機(jī)載通信的普及程度。據(jù)Inmarsat(全球三大移動衛(wèi)星服務(wù)運營商之一)數(shù)據(jù)顯示,截至2017年,全球已有7400架飛機(jī)配置衛(wèi)星通信系統(tǒng),到2027年預(yù)計將會有23000架商用飛機(jī)使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)。根據(jù)中國民用航空局的統(tǒng)計,截至2021年底,民航全行業(yè)運輸飛機(jī)在冊架數(shù)4054架,其中窄體客機(jī)3178架,且大部份還未實現(xiàn)空地互聯(lián)功能,全國民航運輸機(jī)場完成旅客吞吐量9.07億人次,市場潛力巨大。(三)受益于超高清視頻發(fā)展,衛(wèi)星廣播電視市場將持續(xù)擴(kuò)大國家廣播電視業(yè)務(wù)收入持續(xù)穩(wěn)健增長,衛(wèi)星廣播用戶群體不斷擴(kuò)大,隨著超高清視頻發(fā)展,衛(wèi)星廣播市場將持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)國家廣電總局披露數(shù)據(jù),截至2021年底,國家廣播電視業(yè)務(wù)營收首次突破萬億達(dá)1.15萬億元,衛(wèi)星廣播用戶群體不斷擴(kuò)大,截至2022Q4,衛(wèi)星廣播用戶累計達(dá)1.33億戶。根據(jù)《廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽“十四五”科技發(fā)展規(guī)劃》內(nèi)容,預(yù)計到2025年我國超高清視頻標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善;地市級以上和較發(fā)達(dá)縣級廣播電視播出機(jī)構(gòu)基本實現(xiàn)高清化,4K超高清頻道開辦20個以上;主要網(wǎng)絡(luò)視聽機(jī)構(gòu)視頻服務(wù)全部高清化,具備4K超高清視頻播出能力探索直播衛(wèi)星與互聯(lián)網(wǎng)電視融合發(fā)展模式,開展4K超高清電視直播衛(wèi)星傳輸試驗,開展Ka頻段衛(wèi)星廣播試驗,衛(wèi)星廣播市場潛力巨大。(四)受益于應(yīng)用場景拓展,衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)將增加新的市場切入點衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在未來全球物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Γ刂?025年全球天基物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值可達(dá)5600-8500億美元。從市場規(guī)模來看,根據(jù)英國市場研究公司ABIResearch的預(yù)測,到2024年將有2400萬臺設(shè)備通過衛(wèi)星實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)接入,而由此產(chǎn)生的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈將得到進(jìn)一步的完善與發(fā)展。麥肯錫公司預(yù)測,天基物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)值在2025年可達(dá)5600億美元至8500億美元。NSR預(yù)測未來10年,未來天基物聯(lián)網(wǎng)的終端主要有兩類,一類是移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)(MSS)終端,另一類是甚小口徑天線地球站(VSAT)終端。這兩類終端的數(shù)量將以每年超過10%的速度快速增長,此外,亞洲將成為天基物聯(lián)網(wǎng)收入復(fù)合增長率超過10%的唯一區(qū)域,到2027年,亞洲將成為衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)市場收入最高的區(qū)域之一,并將縮小與北美市場的差距。隨著各大星座逐步建成使用低軌道小衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模將迅速擴(kuò)大,預(yù)計會從2020年的不到2千萬美元增長至2027年的1.3億美元,平均年增長率接近70%。3衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均有亮點,上游率先受益全球通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈:(1)空間段-衛(wèi)星制造:主要有美國、歐洲、中國、俄羅斯等國家及地區(qū)約20家大中型系統(tǒng)集成商,為衛(wèi)星運營商提供通信衛(wèi)星;(2)地面段-地面設(shè)備:主要有衛(wèi)訊(Viasat)、哈里斯(Harris)、吉萊特(Gilat)等上百家公司,面向衛(wèi)星運營商和終端用戶,提供地面支撐系統(tǒng)及應(yīng)用業(yè)務(wù)服務(wù);(3)運營服務(wù):空間段運營服務(wù)方面,主要有國際通信衛(wèi)星公司(Intelsat)、盧森堡SES公司、歐洲通信衛(wèi)星公司(Eutelsat)、國際海事衛(wèi)星通信公司(Inmarsat)等40家左右的運營商,提供通信服務(wù)和轉(zhuǎn)發(fā)器租賃,處于產(chǎn)業(yè)鏈的核心位置;地面段運營服務(wù)方面,主要有直播電視DirecTV、天狼星Sirius-XM等上千家公司,為最終用戶提供各類解決方案和增值服務(wù)。我國通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈:(1)衛(wèi)星制造:上游原材料逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)替代,行業(yè)市場化程度較高,國企民企共同參與競爭;中游有效載荷與衛(wèi)星平臺系統(tǒng):有效載荷方面,資本密集、技術(shù)密集且壁壘較高,行業(yè)被航天科技等科研院所、軍用集團(tuán)及下屬企業(yè)壟斷,參與民企較少,近年來民企主要進(jìn)入立方星及微納衛(wèi)星載荷研制細(xì)分領(lǐng)域。衛(wèi)星平臺方面,在標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的部分分系統(tǒng)中,如星敏感器、飛輪等,參與民企較多,其他定制化需求較高的推進(jìn)、姿軌控等分系統(tǒng)的生產(chǎn)仍以科研院所、軍用集團(tuán)及下屬企業(yè)為主;下游總裝衛(wèi)星AIT:高性能、定制化技術(shù)主要掌握在航天科技、航天科工以及中科院等軍工集團(tuán)及科研院所中,長光衛(wèi)星等民企發(fā)展較快,批量小衛(wèi)星、微納衛(wèi)星AIT領(lǐng)域涌入大量民企;(2)地面設(shè)備:主要圍繞衛(wèi)星通信天線、衛(wèi)星終端、射頻芯片等領(lǐng)域;(3)運營服務(wù):通信衛(wèi)星運營服務(wù)資金壁壘高,行業(yè)壟斷顯著。3.1衛(wèi)星制造:載荷及平臺為兩個核心構(gòu)成,國家隊占主導(dǎo)地位3.1.1衛(wèi)星載荷:通信衛(wèi)星核心系統(tǒng),國家隊主導(dǎo)有效載荷種類是區(qū)別衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域的重要特征,轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)和天線分系統(tǒng)是通信衛(wèi)星的有效載荷。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),衛(wèi)星有效載荷價值占比約為50%。轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)可分為弱信號放大、信號變換和末級功率放大3個部分,轉(zhuǎn)發(fā)器相當(dāng)于數(shù)據(jù)傳輸中介,基本功能是將數(shù)據(jù)信息從用戶方轉(zhuǎn)發(fā)傳遞到另一方,或者將另一方數(shù)據(jù)信息回傳至用戶方。天線分系統(tǒng)用來實現(xiàn)空間中的電磁波信號與電纜中的電信號的轉(zhuǎn)換,功能上分為接收天線和發(fā)射天線。天線分系統(tǒng)方面,通信衛(wèi)星天線分系統(tǒng)主要包括反射面天線、多波束天線和大型可展開天線等。(1)反射面天線:是在通信衛(wèi)星中應(yīng)用最廣泛的天線形式;(2)多波束天線:已成為國內(nèi)外新一代大容量通信衛(wèi)星普遍采用的技術(shù),具有增加衛(wèi)星通信系統(tǒng)容量、簡化地面接收設(shè)備和系統(tǒng)靈活性高等優(yōu)點,可分為反射面式、陣列式和透鏡式等類型;(3)大型可展開天線:在通信領(lǐng)域,信息空間向多維拓展是未來的發(fā)展趨勢,空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)在很大程度上依賴于空間通信系統(tǒng)的能力。為實現(xiàn)更快速更優(yōu)質(zhì)的通信連接及網(wǎng)絡(luò)服務(wù),未來的通信衛(wèi)星需要不斷提高信號強(qiáng)度及通信質(zhì)量,迫切需要大口徑的星載天線。由于現(xiàn)有火箭整流罩尺寸與發(fā)射費用的限制,要求星載天線輕且收攏體積小,故大口徑星載天線必須做成可展開形式。多波束相控陣天線是衛(wèi)星天線分系統(tǒng)技術(shù)的重要發(fā)展方向。多波束相控陣天線可以利用波束形成網(wǎng)絡(luò)同時實現(xiàn)多個獨立的高增益波束,是低軌衛(wèi)星星座的核心載荷之一,它具有靈活度高、掃描角域?qū)挕⒖煽啃愿叩葍?yōu)點,不僅可以滿足廣域覆蓋、寬帶傳輸,而且還能實現(xiàn)隨遇接入、多點通信等迫切需求。近年來,隨著新型低軌寬帶衛(wèi)星星座的蓬勃發(fā)展,第三代低軌星載多波束相控陣天線的工作頻率開始采用Ku、Ka段并朝Q/V等更高頻發(fā)展。轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)方面,常見的通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器有透明轉(zhuǎn)發(fā)器、處理轉(zhuǎn)發(fā)器和柔性轉(zhuǎn)發(fā)器等,商業(yè)通信衛(wèi)星多用透明轉(zhuǎn)發(fā)器,衛(wèi)星通信的柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)是未來發(fā)展趨勢。僅有簡單變頻處理的稱為“透明”轉(zhuǎn)發(fā)器或“彎管”轉(zhuǎn)發(fā)器,有信號解調(diào)再生等處理的轉(zhuǎn)發(fā)器一般稱為“處理轉(zhuǎn)發(fā)器”;柔性轉(zhuǎn)發(fā)器主要采用數(shù)字化處理方式,利用靈活的星上信道化濾波技術(shù),借助非均勻濾波器組實現(xiàn)對星上信號的分析和綜合,支持星上任意頻段、任意帶寬之間信息交與及靈活的跨波束交互,可以很好地解決傳統(tǒng)有效載荷存在的問題,實現(xiàn)頻帶資源的靈活調(diào)配和管理,支持跨頻段和跨波束交換等需求。航天五院504所研制的實踐二十號衛(wèi)星Ka頻段寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器是我國第一個成功在軌應(yīng)用的寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器。星載放大器是轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)核心器件之一,固態(tài)功率放大器主要應(yīng)用于低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng),行波管放大器主要應(yīng)用于高軌高通量衛(wèi)星系統(tǒng)。目前采用的高功率放大器主要包括行波管放大器TWTA、固態(tài)功率放大器SSPA以及速調(diào)管放大器三類KPA。KPA輸出功率最大,但帶寬僅有50~100MHz,其廣泛應(yīng)用于電視廣播系統(tǒng)的上行站和一些帶寬較窄的FDMA地面站。TWTA輸出功率較小,可支持較寬的帶寬。SSPA輸出功率最小,適合于低功率應(yīng)用場景。隨著固態(tài)技術(shù)和功率合成技術(shù)的不斷發(fā)展,SSPA逐漸實現(xiàn)了大功率輸出。隨著固態(tài)放大器技術(shù)的發(fā)展,SSPA將作為TWTA放大器的替代產(chǎn)品。國內(nèi)通信衛(wèi)星有效載荷研制單位主要為航天五院,航天科工二院及航天八院等有部分型號研制,配套單位包括科研院所及少數(shù)具備配套能力的民企。T/R組件是相控陣天線的核心,T/R組件方面,主要參與者為中國電科13所、天箭科技、國博電子、雷電微力、亞光科技等;T/R芯片方面,軍工集團(tuán)下屬科研院所(中國電科13所和中國電科55所)占據(jù)主要市場份額,其他主要參與者包括鋮昌科技等少數(shù)具備三、四級配套能力的民營企業(yè)。衛(wèi)星通信中的高功率放大器主要采用電真空器件與固態(tài)器件,空間行波管是有效載荷的核心部件,但由于其技術(shù)與資質(zhì)壁壘較高,行業(yè)參與者較少,國內(nèi)主要制造商為國光電氣。3.1.2衛(wèi)星平臺:產(chǎn)業(yè)集中度較高,待挖掘市場潛力大姿軌控與推進(jìn)分系統(tǒng)是衛(wèi)星平臺中價值占比最高的環(huán)節(jié)。衛(wèi)星平臺主要分為結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、姿軌控分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)、測控分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)和返回分系統(tǒng)。根據(jù)統(tǒng)計,衛(wèi)星平臺中姿軌控與推進(jìn)分系統(tǒng)是衛(wèi)星平臺中價值占比最高的環(huán)節(jié),價值量占比約為40%(占衛(wèi)星平臺比例),其次是電源分系統(tǒng),價值量占比約為22%。衛(wèi)星公用平臺模式有助于推動衛(wèi)星研制向市場化發(fā)展,降低研制成本與研制周期。采取衛(wèi)星公用平臺模式有利于實現(xiàn)從傳統(tǒng)衛(wèi)星研制模式向現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)所要求的產(chǎn)業(yè)化、市場化研制模式轉(zhuǎn)型,對助推國家航天強(qiáng)國戰(zhàn)略的落地與實施具有重要意義。通信衛(wèi)星平臺的功能強(qiáng)弱對通信衛(wèi)星的整體技術(shù)水平具有較大的影響。除了轉(zhuǎn)發(fā)器和天線以外的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、熱控制和電源等分系統(tǒng),為轉(zhuǎn)發(fā)器和天線正常工作提供支持、控制、指令和管理保障服務(wù)。我國先后研制了東方紅-2、3、4、5數(shù)種通信衛(wèi)星平臺,對我國通信衛(wèi)星的發(fā)展起到重要的推動作用。(一)姿軌控分系統(tǒng)根據(jù)統(tǒng)計信息,姿軌控分系統(tǒng)與推進(jìn)分系統(tǒng)價值共占衛(wèi)星平臺的40%左右,是衛(wèi)星平臺中占比最高的部分。姿軌控分系統(tǒng)是姿態(tài)控制分系統(tǒng)和軌道控制分系統(tǒng)的總稱。主要包括姿態(tài)測量部件、控制器與執(zhí)行部件,姿態(tài)測量部件包括太陽敏感器、星敏感器、地球敏感器;執(zhí)行部件包括飛輪、磁力矩器和推力器等。1.星敏感器-衛(wèi)星的“眼睛”,價值約占衛(wèi)星制造的5%-15%。星載星敏感器指應(yīng)用于衛(wèi)星平臺的星敏感器,截止到目前經(jīng)歷了3個階段的發(fā)展歷程。第一代星載星敏感器是CCD星敏感器,第二代星載星敏感器出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代中期后,此時的星敏感器采用成熟的大面陣CCD作為圖像傳感器,第三代星敏感器出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后,此時的星敏感器采用CMOSAPS圖像傳感器作為成像器件。體積、質(zhì)量和功耗降低的同時精度與姿態(tài)更新頻率不斷提升。在國內(nèi)各對地觀測衛(wèi)星上,星敏感器一般均直接安裝在光學(xué)相機(jī)上。從發(fā)展趨勢來看,小型化和低成本是未來航天器發(fā)展的主要方向之一,隨著微小型衛(wèi)星特別是皮納衛(wèi)星的快速發(fā)展,微小型甚至紐扣式星敏感器必然會出現(xiàn)在未來的航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)中。2.飛輪:衛(wèi)星的“四肢”,價值占衛(wèi)星制造的5%~8%左右。飛輪作為衛(wèi)星的關(guān)鍵動力部件,是保障衛(wèi)星在軌壽命和任務(wù)效能的核心關(guān)鍵部件,衛(wèi)星的有效壽命很大程度上就取決于飛輪的壽命,其重要性如同航空發(fā)動機(jī)之于飛機(jī)。姿控飛輪是整個衛(wèi)星平臺結(jié)構(gòu)中最為復(fù)雜的零部件,涉及到十?dāng)?shù)個復(fù)雜學(xué)科相結(jié)合的應(yīng)用。早前國外的飛輪制造商占據(jù)了國內(nèi)市場一半以上的市場份額,國內(nèi)主要研制單位為科研院所及軍工集團(tuán),自主品牌攬月機(jī)電客戶包括國內(nèi)70%以上的衛(wèi)星總體廠商。1)國外:國外飛輪研制國家及廠商主要有德國的TELDIX和VECTRONICAerospace,美國的ITHACO、Bendix、APL、HONEYWELL、BlueCanyonTechnologies和RockwellColins,加拿大的MSCI、日本的JAXA,俄羅斯、英國法國、荷蘭等。2)國內(nèi):主要研制單位為科研院所及軍工集團(tuán),自主品牌攬月機(jī)電客戶包括國內(nèi)70%以上的衛(wèi)星總體廠商。我國對飛輪進(jìn)行研究的機(jī)構(gòu)主要有哈爾濱工業(yè)大學(xué)、國防科技大學(xué)、長春光機(jī)所、航天八院等。民企方面,民企攬月機(jī)電主要從事微小型(500KG以下)商業(yè)衛(wèi)星姿控飛輪、磁力矩器等衛(wèi)星核心姿控系統(tǒng)零部件研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。公司是國內(nèi)專業(yè)從事衛(wèi)星反作用飛輪研制的唯一一家民營高新技術(shù)企業(yè),為下游商業(yè)衛(wèi)星整機(jī)廠商提供高性能、全譜系、服務(wù)好的專業(yè)姿控飛輪產(chǎn)品。目前客戶還擴(kuò)展到了東歐、俄羅斯、美國等海外國家,實現(xiàn)了國產(chǎn)飛輪海外供貨“零”突破。3.星載計算機(jī)及數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)-衛(wèi)星的“中樞神經(jīng)”:傳統(tǒng)的衛(wèi)星系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)管理中央單元加遠(yuǎn)置單元的模式,來匯集衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)全部的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)是指用于存儲各種程序,采集、處理數(shù)據(jù)以及協(xié)調(diào)管理衛(wèi)星各分系統(tǒng)工作的分系統(tǒng)。隨著微納衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,衛(wèi)星系統(tǒng)不再像傳統(tǒng)衛(wèi)星那樣復(fù)雜和龐大,因此,衛(wèi)星數(shù)據(jù)管理不再通過單獨設(shè)置遠(yuǎn)置單元,而是直接通過數(shù)據(jù)管理中央單元(星載計算機(jī))來進(jìn)行統(tǒng)一管理。國內(nèi)星載計算機(jī)、數(shù)管分系統(tǒng)的主要生產(chǎn)廠商為航天九院771所、772所、航天五院502所及康拓紅外子公司軒宇空間,配套的電子元器件生產(chǎn)廠商較多、商業(yè)化程度高。航天科技五院502所擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的計算機(jī)操作系統(tǒng)SpaceOS2,軒宇空間為502所注入資產(chǎn),擁有SoC2008、SoC2012、SoC2016多款產(chǎn)品,其中SoC2016以及多款SiP星載計算機(jī)模塊性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。(二)推進(jìn)分系統(tǒng)推進(jìn)分系統(tǒng)為衛(wèi)星軌道轉(zhuǎn)移、位置保持提供所需要的推力,為姿態(tài)控制提供所需的力矩,是衛(wèi)星最重要的分系統(tǒng)之一,主要分為化學(xué)推進(jìn)、電推進(jìn)、雙組元推進(jìn)等。目前,雙模式系統(tǒng)應(yīng)用最成功的是美國洛克西德·馬丁公司的S5000、S7000與A2100系列衛(wèi)星平臺,在洛馬A2100雙模式推進(jìn)系統(tǒng)平臺中,雙組元推進(jìn)由英國宇航的RoyalOrdnance公司研制。國內(nèi)雙組元推進(jìn)系統(tǒng)主要制造商為航天五院502所,電推進(jìn)中主要制造商為科研院所及少數(shù)民企。(三)電源分系統(tǒng)根據(jù)統(tǒng)計信息,電源分系統(tǒng)價值占衛(wèi)星平臺的22%。該系統(tǒng)用于產(chǎn)生、存儲、變換電能的分系統(tǒng),衛(wèi)星上的發(fā)電設(shè)備主要是太陽電池陣,儲能設(shè)備則是蓄電池,電源管理器負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)配電器和電纜網(wǎng)共同實現(xiàn)對用電設(shè)備安全可靠的配電控制。1.太陽能電池陣:材料方面砷化鎵電池為主要應(yīng)用方向。在20世紀(jì)80年代以前衛(wèi)星主要采用硅電池作為太陽電池陣的發(fā)電單元。2000年以后,由于砷化鎵電池的廣泛應(yīng)用,硅電池在空間的應(yīng)用逐漸減少。但是,近年來隨著商業(yè)航天等空間資源開發(fā)需求的增長,對低成本、批量化、快節(jié)奏的能源需求也日益增加,由于具備產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢,硅電池依然具有廣闊的應(yīng)用前景。此外,隨著航天技術(shù)的發(fā)展,太陽電池陣的結(jié)構(gòu)型式也經(jīng)歷了從體裝式到展開式,基板從剛性到柔性化的轉(zhuǎn)變和發(fā)展。體裝式太陽電池陣主要應(yīng)用在微小衛(wèi)星上;剛性展開式太陽電池陣適用于絕大部分地球探測衛(wèi)星,柔性展開式太陽電池陣主要在空間站和火星著陸器上應(yīng)用。2.蓄電池:近年來,鋰離子電池由于其比能量高、自放電率低、充電效率高、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,在國外已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用到航天器領(lǐng)域,國內(nèi)衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)主要為科研院所、軍工集團(tuán)及其下屬企業(yè)。美國Eagle-Picher公司是氫鎳電池的主要生產(chǎn)商,其產(chǎn)品在航天領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;美國另一家電池公司Yardney公司主要生產(chǎn)軍用和航天用鋰離子電池;法國著名的從事鋰離子電池研制的SAFT電池公司,早在1996年便開始了航天用鋰離子電池的研究和開發(fā),已成功研制大容量鋰離子電池,用于混合型動力汽車和航天領(lǐng)域。此外,英國AEA電源公司與日本航天開發(fā)局均為全球蓄電池的主要生產(chǎn)廠商。我國從事電源分系統(tǒng)的廠商包括航天科工十院梅嶺電源、航天科技811所、天津電源研究所及中國衛(wèi)星、航天電源、電科藍(lán)天。民企方面,馥昶空間是商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈上專注于衛(wèi)星電源系統(tǒng)的創(chuàng)業(yè)公司。(四)結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)衛(wèi)星材料向著提高材料性能、減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量、滿足使用性能和降低制造成本等方向發(fā)展,高強(qiáng)度鎂基合金、鋁鋰合金及高模量碳纖維、記憶合金等材料是未來的發(fā)展需求。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的主要原材料為鋁合金、鈦合金和碳纖維等,由于衛(wèi)星工作環(huán)境及功能的特殊性對其性能要求較高。Sputnik-1衛(wèi)星和“東方紅一號”衛(wèi)星等早期小衛(wèi)星結(jié)構(gòu)大多采用變形鋁合金,5005、5052鋁合金被用于被評為2014年十大科學(xué)突破的CubeSat立方體納型衛(wèi)星結(jié)構(gòu)制造。隨著人們對衛(wèi)星結(jié)構(gòu)材料比剛度要求的提高以及防腐工藝的進(jìn)步,鎂合金逐漸開始應(yīng)用在小衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中。材料比剛度和尺寸穩(wěn)定性要求的進(jìn)一步提高促進(jìn)了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在小衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中的大量應(yīng)用。近年來,隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟及3D打印工藝的日益穩(wěn)定,基于3D打印工藝的金屬粉末材料也逐步應(yīng)用到衛(wèi)星結(jié)構(gòu)上。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要原材料及部組件逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代,市場化程度較高。碳纖維方面,主要生產(chǎn)廠商有光威復(fù)材、中復(fù)神鷹、中簡科技、恒神股份和楚江新材等,均具有制備高性能碳纖維的能力,光威復(fù)材與中簡科技的產(chǎn)品性能已達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平;鋁合金方面,應(yīng)流股份的部分高端產(chǎn)品用于衛(wèi)星載荷框架及超常規(guī)硬度載荷托板等結(jié)構(gòu)件;鈦合金方面,由于高端鈦合金行業(yè)具有較高的資質(zhì)和技術(shù)壁壘,國內(nèi)高端鈦合金生產(chǎn)商較少,寶鈦股份、西部超導(dǎo)和西部材料市場占比較高。(五)測控及數(shù)傳分系統(tǒng)近年來測控與數(shù)傳分系統(tǒng)逐步實現(xiàn)一體化,國內(nèi)從事測控及數(shù)傳分系統(tǒng)的主要單位包括航天電子、中國空間技術(shù)研究院西安分院、歐科微、天津迅聯(lián)、京濟(jì)通信、航天馭星等企業(yè)。測控分系統(tǒng)是遙測、遙控和跟蹤測軌分系統(tǒng)的總稱。遙測分系統(tǒng):采集星上各種儀器設(shè)備的工作參數(shù),并實時或延時發(fā)送給地面測控站,實現(xiàn)地面對衛(wèi)星工作的監(jiān)視;遙控分系統(tǒng):接收地面遙控指令,直接或者經(jīng)數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)傳送給星上有關(guān)儀器設(shè)備并加以執(zhí)行,實現(xiàn)地面對衛(wèi)星的控制;跟蹤測軌分系統(tǒng):測定衛(wèi)星運行的軌道參數(shù),以提供地面系統(tǒng)和遙感衛(wèi)星用戶使用。數(shù)傳分系統(tǒng)是對數(shù)據(jù)處理、存儲和傳輸?shù)姆窒到y(tǒng)。(六)熱控分系統(tǒng)熱控分系統(tǒng):根據(jù)統(tǒng)計信息,熱控分系統(tǒng)價值約占衛(wèi)星平臺的7%,大多數(shù)衛(wèi)星都采用被動為主、主動為輔的熱控模式。該系統(tǒng)用于控制衛(wèi)星內(nèi)外的熱交換過程,使星上設(shè)備和結(jié)構(gòu)部件的溫度處于要求的范圍內(nèi)。主動熱控包括電加熱器和制冷器等,被動熱控包括熱控涂層、熱管、隔熱墊片等??蒲性核兄锌圃荷虾9杷猁}所研制出30多種熱控涂層,并成功地應(yīng)用于我國已發(fā)射的各類航天器上,民企中上海滬工控股孫公司璈宇機(jī)電,是一家以衛(wèi)星電子裝聯(lián)、熱控實施、射頻組件、衛(wèi)星地面測控設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品供應(yīng)商,用戶廣泛分布于以衛(wèi)星研制任務(wù)為主的航天單位中。3.1.3衛(wèi)星AIT:衛(wèi)星制造關(guān)鍵環(huán)節(jié),小衛(wèi)星批量生產(chǎn)為發(fā)展趨勢衛(wèi)星AIT環(huán)節(jié)的流程設(shè)計決定了其研制周期,好的AIT流程是縮短研制周期、降低研制成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。衛(wèi)星總裝、測試及試驗是繼衛(wèi)星總體設(shè)計、分系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計及研制之后的衛(wèi)星系統(tǒng)研制的重要環(huán)節(jié)。這三個環(huán)節(jié)統(tǒng)稱為衛(wèi)星研制的AIT(AssemblyIntegrationandTest)環(huán)節(jié)。衛(wèi)星AIT過程系統(tǒng)多、專業(yè)多、工序多,生產(chǎn)模式以種類多、批量小、系統(tǒng)多、流程長為主要特點。除去衛(wèi)星設(shè)計方案確定及論證,一顆大衛(wèi)星AIT周期約為三年左右,1)分系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)及驗證需要約6個月;2)研制與試驗需要約18個月,3)生產(chǎn)、總裝、試驗、發(fā)射,一般需要12個月的時間。而傳統(tǒng)小衛(wèi)星的AIT環(huán)節(jié)時間周期約為半年或更長時間。3.2地面設(shè)備:市場空間廣闊,參與者較多通信衛(wèi)星地面設(shè)備主要包括地球站及終端設(shè)備,參與者數(shù)量較多,主要圍繞衛(wèi)星通信天線、衛(wèi)星終端、射頻芯片等領(lǐng)域。(1)地球站:衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的地面通信設(shè)備,統(tǒng)稱地球站,包括了維持衛(wèi)星在軌道上正常運行和支持用戶通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)用戶間通信的所有地面設(shè)施。按照用途或功能可分兩類。一類是衛(wèi)星測控管理地球站,其任務(wù)是對在軌運行的衛(wèi)星進(jìn)行測控和管理,它包括遙測跟蹤和指令(TT&C)站、在軌測試(IOT)站、入網(wǎng)驗證(ESVA)站和通信檢測(CSM)站等;另一類是衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)地球站,其任務(wù)是與衛(wèi)星一起組成衛(wèi)星通信網(wǎng),提供衛(wèi)星通信業(yè)務(wù),它包括中心站、地區(qū)站、信關(guān)站、中轉(zhuǎn)站和用戶站等。按安裝方法及設(shè)備規(guī)模地球站可分為固定站、移動站(船載站、車載站、機(jī)載站等)和可搬移站(在短時間內(nèi)可拆卸轉(zhuǎn)移)。(2)終端設(shè)備:用戶終端設(shè)備主要包括衛(wèi)星電視終端、衛(wèi)星無線電終端、衛(wèi)星寬帶終端、衛(wèi)星移動通信終端等組件和產(chǎn)品。3.3運營服務(wù):衛(wèi)星運營資金壁壘高,行業(yè)壟斷顯著通信衛(wèi)星運營服務(wù)可分為空間段運營服務(wù)和地面段運營服務(wù)。(1)空間段運營服務(wù):包括衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務(wù),是指將自有或租用的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源向衛(wèi)星使用者出租出售,以供衛(wèi)星使用者利用該衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)用的業(yè)務(wù)。(2)地面段運營服務(wù):包括衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)、衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)及國內(nèi)甚小口徑終端地球站(VSAT)通信業(yè)務(wù),即運營者利用合法使用(自有或租用)的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源,組建相應(yīng)類型的衛(wèi)星通信網(wǎng)設(shè)施或通信系統(tǒng),為用戶提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體通信等通信業(yè)務(wù)。通信衛(wèi)星運營服務(wù)資金壁壘高,行業(yè)壟斷顯著。根據(jù)工信部的公開發(fā)布信息,截至目前,我國僅有中國衛(wèi)通、中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中信衛(wèi)星、中交通信等6家企業(yè)取得衛(wèi)星通信相關(guān)的基礎(chǔ)電信經(jīng)營許可證,其中有中國衛(wèi)通、中國電信和中信衛(wèi)星取得轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務(wù)經(jīng)營資質(zhì)。取得國內(nèi)甚小口徑終端地球站通信業(yè)務(wù)(增值電信經(jīng)營許可證)的企業(yè)數(shù)量則相對較多。中國衛(wèi)通是我國唯一擁有自主可控商用通信廣播衛(wèi)星資源的基礎(chǔ)電信運營企業(yè),提供衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器資源出租出售業(yè)務(wù),其子公司鑫諾公司擁有國內(nèi)唯一自主可控的全球衛(wèi)星寬帶通信網(wǎng)——“全球網(wǎng)”,依托“全球網(wǎng)”的海洋覆蓋,推出海上衛(wèi)星通信品牌“海星通”,為海洋用戶提供海上通信應(yīng)用服務(wù)。4.重點公司分析4.1原材料/元器件/芯片模塊組件:中簡科技/鋮昌科技/天奧電子/國博電子(一)中簡科技——國內(nèi)高性能碳纖維領(lǐng)跑者公司從成立之初就始終圍繞高性能碳纖維及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù),目前是國內(nèi)高性能碳纖維的領(lǐng)跑者,獲批工信部制造業(yè)專精特新小巨人。目前公司是專業(yè)從事高性能碳纖維及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),是國內(nèi)領(lǐng)先的軍用高端碳纖維制造商。2021年,公司營業(yè)收入為4.1億元,同比增長5.7%;歸母凈利潤為2.0億元,同比降低13.4%。技術(shù)領(lǐng)先為公司核心競爭力,布局航空航天助力未來高成長。1)公司批量穩(wěn)定生產(chǎn)的ZT7系列碳纖維性能優(yōu)越,質(zhì)量穩(wěn)定性高,且公司持續(xù)加大研發(fā)投入,為后續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保障;2)公司積極布局航空航天領(lǐng)域,募投擴(kuò)產(chǎn)鞏固市場地位。公司擬建設(shè)具有1500噸(12K)高性能碳纖維及織物產(chǎn)品產(chǎn)能的產(chǎn)線,是公司主打航空航天領(lǐng)域產(chǎn)品應(yīng)用的重要戰(zhàn)略布局;3)1000噸/年國產(chǎn)T700級碳纖維擴(kuò)建項目已通過客戶等同性驗證并投產(chǎn),項目的建成將使公司在產(chǎn)能規(guī)模、技術(shù)等級和應(yīng)用水平等方面,具備較強(qiáng)的國際競爭力。公司產(chǎn)品滿足不同高端客戶和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,未來業(yè)績值得期待。(二)鋮昌科技——T/R芯片核心供應(yīng)商公司是T/R芯片龍頭企業(yè),產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于探測、遙感、通信、導(dǎo)航、電子對抗等領(lǐng)域。公司主營業(yè)務(wù)為微波毫米波模擬相控陣T/R芯片的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù),主要向市場提供基于GaN、GaAs和硅基工藝的系列化產(chǎn)品以及相關(guān)的技術(shù)解決方案。2021年,公司營業(yè)收入為2.1億元,同比增長20.6%;歸母凈利潤為1.6億元,同比增長251.7%。公司技術(shù)積累深厚,產(chǎn)品水平先進(jìn),是國內(nèi)從事相控陣T/R芯片研制的主要企業(yè),是微波毫米波射頻集成電路創(chuàng)新鏈的典型代表。1)公司注重技術(shù)創(chuàng)新,在相控陣T/R芯片領(lǐng)域已具有較為突出的實力,在行業(yè)內(nèi)形成了較高的知名度和認(rèn)可度,未來市場開發(fā)潛力較大;2)穩(wěn)步增長的國防預(yù)算為雷達(dá)市場增長提供支撐,國防信息化戰(zhàn)略有力推動相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展,相控陣?yán)走_(dá)是軍用雷達(dá)的主流技術(shù)趨勢,公司相關(guān)業(yè)務(wù)有望受益;3)全球衛(wèi)星爭奪戰(zhàn)拉開序幕,衛(wèi)星市場進(jìn)入爆發(fā)期,中國航天企業(yè)快速布局。由于衛(wèi)星軌道和頻譜資源十分有限,世界各國已充分意識到近地軌道和頻譜的重要性。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G建設(shè)有望推動星載T/R芯片需求增長。(三)天奧電子——時頻領(lǐng)域龍頭企業(yè)公司是時頻領(lǐng)域龍頭企業(yè)。公司主要從事時間頻率、北斗衛(wèi)星應(yīng)用等產(chǎn)品的研發(fā)與銷售。經(jīng)過多年的發(fā)展和技術(shù)積累,公司已成為國內(nèi)綜合實力強(qiáng)、產(chǎn)品種類齊全、技術(shù)水平領(lǐng)先的軍用時間頻率產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)之一,是我國原子鐘、軍用時間同步設(shè)備和系統(tǒng)主要供應(yīng)商,在民用領(lǐng)域的地位也不斷增強(qiáng)。2021年,公司營業(yè)收入為10.4億元,同比增長13.8%;歸母凈利潤為1.2億元,同比增長16.7%。公司是國內(nèi)主要的銣原子鐘批量生產(chǎn)企業(yè),技術(shù)性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,受益于國產(chǎn)替代與5G、信息化建設(shè)等下游需求增長,公司業(yè)績未來可期。1)我國對網(wǎng)絡(luò)安全和核心關(guān)鍵器件自主可控的要求日益迫切,中美貿(mào)易戰(zhàn)使舉國上下對于核心技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域自主可控的重要性形成了全民新共識,這將使時間頻率產(chǎn)品國產(chǎn)化替代加速,有利于公司所處行業(yè)的發(fā)展。2)我國大力推進(jìn)新基建,5G、物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等新一代通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對時間同步需求更為廣泛,這將拉動時間頻率產(chǎn)品的民用市場需求。3)公司擁有完整的時間頻率系列產(chǎn)品線,各類產(chǎn)品均具有一定競爭優(yōu)勢。(四)國博電子——T/R組件龍頭公司是T/R組件龍頭企業(yè),目前國內(nèi)能夠批量提供有源相控陣T/R組件及系列化射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品的領(lǐng)先企業(yè)。公司主要從事有源相控陣T/R組件和射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品主要包括有源相控陣T/R組件、砷化鎵基站射頻集成電路等,覆蓋軍用與民用領(lǐng)域。2021年,公司營業(yè)收入為25.1億元,同比增長13.4%;歸母凈利潤為3.7億元,同比增長19.5%。軍品方面,T/R組件為雷達(dá)核心高價值部件,應(yīng)用領(lǐng)域拓展催生百億市場;民品方面,5G基站建設(shè)加速疊加國產(chǎn)替代帶動射頻產(chǎn)品需求釋放。(1)T/R組件是有源相控陣?yán)走_(dá)的關(guān)鍵部件,約占雷達(dá)總成本的40%,隨著有源相控陣滲透率逐年提升以及下游領(lǐng)域(機(jī)載、艦載、星載和彈載)拓展,預(yù)計2025年我國軍用雷達(dá)對應(yīng)的T/R組件市場規(guī)模約為167億元,2022E-2025E年CAGR約為12.10%;(2)目前射頻集成電路市場主要被國外廠商壟斷,國產(chǎn)替代需求愈發(fā)突出,公司布局毫米波、GaN芯片及模塊,主攻移動通信基站,與同行企業(yè)在應(yīng)用領(lǐng)域方面呈現(xiàn)差異性布局,有望隨國產(chǎn)替代加快進(jìn)一步提高市占率。4.2載荷及平臺:佳緣科技/航天電子/天銀機(jī)電/康拓紅外(一)佳緣科技——信息化及網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè)優(yōu)質(zhì)民企公司是一家信息化服務(wù)及網(wǎng)絡(luò)信息安全綜合解決方案的提供商,業(yè)務(wù)專注于國防軍工、醫(yī)療健康和政務(wù)服務(wù)領(lǐng)域。公司相關(guān)產(chǎn)品實現(xiàn)了安全領(lǐng)域自主可控,并突破了衛(wèi)星測控組網(wǎng)、衛(wèi)星對地高速數(shù)傳、星際鏈路和廣播分發(fā)等領(lǐng)域的信息安全防護(hù)和加密的技術(shù)。2021年,公司營業(yè)收入為3.2億元,同比增長66.3%;歸母凈利潤為0.9億元,同比增長75.7%。公司軟硬結(jié)合,全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋智能信息化業(yè)務(wù),受益于國防信息化與下游高景氣度,公司有望迎來良好發(fā)展機(jī)遇。1)在技術(shù)儲備方面,公司通過多年的積累與研發(fā),在星載抗輻照軟硬件平臺開發(fā)、星際鏈路、機(jī)載綜合平臺和基于GPU的高速數(shù)據(jù)等領(lǐng)域形成了競爭力較強(qiáng)的安全防護(hù)技術(shù);2)自主可控和軍工信息化作為我國實現(xiàn)國防信息化加速發(fā)展的重要途徑,將推動軍工信息化市場不斷擴(kuò)大,為行業(yè)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展帶來新機(jī)遇。公司通過自主研發(fā)的編碼技術(shù)為各重點單位提供網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù),同時還將提供更豐富的軍工信息化管理系統(tǒng)解決方案,加速軍工信息化領(lǐng)域布局,提高公司的服務(wù)能力及市場份額。(二)航天電子——航天電子產(chǎn)業(yè)龍頭航天電子產(chǎn)業(yè)龍頭。公司航天產(chǎn)品業(yè)務(wù)為航天電子產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售,主要包括遙感信息系統(tǒng)、衛(wèi)星應(yīng)用等系統(tǒng)級產(chǎn)品;遙測遙控設(shè)備等專業(yè)設(shè)備;軍民用集成電路、傳感器、繼電器、電連接器、微波器件、精密機(jī)電產(chǎn)品等器件產(chǎn)品,產(chǎn)品主要應(yīng)用于運載火箭、飛船、衛(wèi)星等航天領(lǐng)域。2021年,公司營業(yè)收入為159.9億元,同比增長14.1%;歸母凈利潤為5.5億元,同比增長14.8%。公司始終在傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域內(nèi)保持國內(nèi)領(lǐng)先水平,市場份額穩(wěn)中有升。1)公司本級和多家子公司具有承擔(dān)各類航天及型號產(chǎn)品配套生產(chǎn)任務(wù)資格和能力,擁有完善的研發(fā)、生產(chǎn)和試驗等保障條件,能夠及時有效滿足用戶需求,是公司核心競爭力的重要基礎(chǔ);2)航天測控通信、機(jī)電組件、集成電路、慣性導(dǎo)航等是公司傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè),并保持著較高的配套比例,市場份額基本呈現(xiàn)穩(wěn)中有升態(tài)勢。(三)天銀機(jī)電——星敏感器核心供應(yīng)商公司是國內(nèi)第一家商業(yè)運營的恒星敏感器生產(chǎn)廠商。子公司天銀星際是依托清華大學(xué)20多年空間技術(shù)積累,主要產(chǎn)品包括納型、皮型兩大系列星敏感器,目前已有190多臺產(chǎn)品無故障在軌運行,在國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星市場占據(jù)優(yōu)勢地位,應(yīng)用的衛(wèi)星包括吉林一號衛(wèi)星高分衛(wèi)星、月球探測衛(wèi)星、全球多媒體通信衛(wèi)星、鴻雁衛(wèi)星、科學(xué)探測衛(wèi)星、立方星等。2021年,公司營業(yè)收入為10.4億元,同比增長15.7%;歸母凈利潤為1.0億元,同比下降21.9%。公司在星敏感器行業(yè)具備研發(fā)優(yōu)勢、經(jīng)驗積累及批產(chǎn)能力,受益于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)加速落地。1)研發(fā)優(yōu)勢及經(jīng)驗積累:天銀星際的研發(fā)人員來自于擁有20年空間技術(shù)的清華大學(xué)技術(shù)骨干,且目前已有190多臺星敏感器產(chǎn)品無故障在軌運行的先發(fā)優(yōu)勢和經(jīng)驗數(shù)據(jù)。天銀星際順應(yīng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展方向,提高星敏感器自動化生產(chǎn)水平,滿足未來市場需求。2)公司具有批產(chǎn)能力:天銀星際將重點鞏固國內(nèi)市場占有率,開展產(chǎn)品批量生產(chǎn)線研發(fā),國外以廣撒網(wǎng)多布點模式促進(jìn)多方合作項目開展,同時爭取與客戶簽訂長期戰(zhàn)略合作協(xié)議,以逐步實現(xiàn)產(chǎn)品批量化目標(biāo)。天銀星際目前產(chǎn)能達(dá)500臺套/年以上,公司將根據(jù)市場需求進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張。2021年天銀星際的英國和南非客戶已進(jìn)行復(fù)購產(chǎn)品。(四)康拓紅外——星載計算機(jī)核心企業(yè)公司作為航天科技集團(tuán)公司五院智能裝備領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺、體制機(jī)制創(chuàng)新平臺、資產(chǎn)證券化平臺,將大力推進(jìn)混合所有制改革、大幅提升核心技術(shù)研發(fā)能力。公司子公司軒宇空間經(jīng)過多年的發(fā)展,已在智能測試仿真系統(tǒng)、微系統(tǒng)及控制部組件等領(lǐng)域取得了良好的成績,擁有多項核心技術(shù),形成了各級自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。目前,軒宇空間整體業(yè)務(wù)在行業(yè)內(nèi)位居前列,技術(shù)居于國內(nèi)領(lǐng)先水平。2021年,公司營業(yè)收入為12.9億元,同比增長13.5%;歸母凈利潤為1.13億元,同比下降27.0%。資產(chǎn)重組后,新注入航空航天及核工業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)推動公司業(yè)績增長。1)軒宇空間憑借多年在產(chǎn)品領(lǐng)域的深耕

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