卫星互联网行业：聚焦星网基建卫星通信+北斗高精度时空要素应用
（报告出品：方正证券）
第一部分 行业概述：天地互联，万物融合
卫星互联网是卫星通信技术的发展产物
卫星通信是无线通信领域的一项新型技术，是微波通信的一种。卫星作为中继站发射和接收无线电波，实现在两个或多 个地面站之间的通信。卫星通信系统的主要组成部分是卫星及地面控制设备和用户终端。卫星端是通信中继站，用以接收地面设备发送的信号波并放大，再转发给另一台地面设备，现阶段主要是利用同步轨道 卫星对地球进行全方位覆盖。地面控制设备包括信关站、网络控制中心和卫星控制中心，可对空中卫星系统进行跟踪、监测等，以控制通信系统的正 常运营。用户端主要包括各类用户终端，如机载终端、船载终端、车载终端及固定站等。
卫星互联网是卫星通信技术的发展产物，即在太空使用低轨高通量卫星以实现高带宽低时延宽带覆盖，这些卫星组成的 星座便可作为空中基站来达到与地面移动通信类似的效果。卫星互联网主要以低轨卫星为主进行搭建，低轨卫星一般指高度在 500～1500 km，质量在100～1000 kg的现代卫星，其 制造和发射成本低，落地信号强，运行速度快，并且可以做到信号全覆盖。
卫星互联网技术发展迅速，具有高带宽、低时延、广覆盖等特点
微波通信和激光通信是目前最成熟、最常用的卫星通信手段。微波通信优势：成本低廉、测距方式灵活、组网灵活方便、跟瞄捕获容易、系统可靠性较高。不足：1）长距离传输能耗 大，传输速率受到限制。2）需要申请特定的频段，避免通信频率重叠和信号干扰。 激光通信优势：传输速率高、无频段限制，且对其他任何星间通信不会造成干扰。不足：其对链路的建立过程有非常高 的要求，一般只能一对一的传输。微波通信将微波作为传输的介质，而无需使用固体介质。微波具有频率高、波长短的特点，在空气中直线传播，遇到障 碍物会被反射或阻断。卫星通信常使用L、S、C、X、Ku和K频段的电磁波,而当前大多数低轨卫星星座选用高频段的Ka或V 电磁波实现全球通信服务。
卫星互联网融合 5G/6G、开发 AI、低轨高通量卫星技术
随着卫星互联网和5G网络建设的逐步深入，卫星+5G的网络融合技术可以在以下方面发挥至关重要的作用。利用卫星网络广域覆盖的特点，可以极大拓展5G 基站的部署范围。利用卫星网络天然的广播优势，并结合MEC边缘计算技术，可以实现广域内容播发，分担地面传输网络负荷，增强网络弹 性，大幅节约成本。
卫星链路与地面传输网络可以共同承载5G 网络业务，增强网络容灾能力，并且结合网络切片和区块链技术的应用，提高 总体网络效能和安全性。通过卫星链路建立的5G基站可以实现按需布站, 节约设备和建站空间及能耗。
加入 AI 技术，可以使之适应未来卫星互联网的多层次、巨型化、天地融合的发展趋势，也可以实现卫星网络内部资源 的有效管理和分配。“一星多用、多星协同、天基组网、智能自主”为未来重要技术发展趋势。通过软件技术实现卫星 的自主任务控制和切换，打造太空云平台，可极大降低未来大规模星座地面运控的复杂度。同时，随着未来太空中卫星 数量的高速增长，卫星轨道逐渐拥挤，碰撞风险不断增加，自主运行卫星可实现在轨自动避让等操作。
卫星互联网应用场景广阔
卫星星座在诸多应用方面显示出优势与特点，极大革新与重新塑造卫星通信、遥感等领域的整体格局。1）通信应用：–对于卫星通信业务的划分，国际电信联盟有明确的定义，一般按照业务类型可分为固定通信、移动通信和广播分发三类。–卫星通信具有抗毁性强、覆盖范围广、通信距离远、部署快速灵活、通信频带宽、传输容量大、性能稳定可靠、不受地形 和地域限制等优点，可以实现有线电话网和地面移动通信网均无法实现的广域无缝隙覆盖。2）遥感应用：遥感技术的应用已经相对比较成熟，其原理是利用各类传感仪器对那些远距离目标辐射或反射的电磁波、微 波信息进行采集、处理和成像，从而实现对地面某些目标探测与识别的一种对地观测的技术。3）增强导航应用：–低轨卫星导航信号增强能够弥补现有中高轨导航卫星信号收敛慢、信号弱的不足。–基于低轨卫星的导航信号增强没有进行实际应用，但优势明显。相比于地基信号增强，基于低轨卫星信号的信号增强之波 束覆盖范围大，可方便地实现全球范围内信号增强的需求。
集中力量办大事，我国星座计划发展后势强劲
中国多个近地轨道卫星星座计划也相继启动，发展后势强劲。国有企业与民营企业携手合作，有望推动中国卫星互联网 产业迈向跨越式发展，领先实现空天地一体大规模互联。我国航天、电子等部门分别启动了鸿雁、虹云和天象等低轨星 座卫星互联网工程建设计划。在 2020 年启动的新基建计划中，卫星互联网首次被纳入通信网络基础设施范畴。
第二部分 低轨卫星产业链拆解：横跨军民领域的千亿新赛道
全球市场：各国陆续发力，行业进入高速发展时期
通信卫星发射已步入爆发式增长阶段。自 2015 年 SpaceX 发布 Starlink 计划以来，OneWeb、亚马逊等众多科技巨头 相继发布了卫星互联网星座计划，一场轰轰烈烈的国际卫星互联空间争夺战就此拉开帷幕。由 SpaceX 星链建设引发的 轨道和频谱资源争夺战愈演愈烈。UCS 数据显示，全球发射的通信卫星由 2009 年的 30 颗提升至 2021 年的 1301 颗， 复合增速高达 33.6%，尤其是 2020 年后,随着 SpaceX 公司的星链项目进入大规模建设阶段，通信卫星发射已步入爆发 式增长阶段。
各国的星座项目也相继从申报进入了实质性的建设阶段，全球范围内的卫星互联网基建浪潮愈涌越强。仅 2022 年全球 发射的2119颗卫星中，就有2096 个运行于近地轨道，占比超过 98%。截止2022年底，全球共计6718颗卫星，其中近地轨 道卫星5937颗，占比超过88%。
全球通信卫星产业市场规模已超千亿，卫星电视直播市场份额巨大。根据SIA数据，至2021年底，全球卫星通信行业市场 规模约为1816亿美元，同比增长24.28%。其中，卫星电视直播占据全球卫星通信服务业77%的市场份额。
卫星互联网产业链：卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节
卫星制造环节主要包括卫星平台、卫星荷载、卫星监测。卫星平台包含结构系统、供电系统、推进系统、遥感测控系 统、姿轨控制系统、热控系统以及数据管理系统等；卫星载荷环节包括天线分系统、转发器分系统以及其它组件；卫星 检测环节主要包括元器件测试、可靠性筛选试验以及其他业务。
地面设备主要包括固定地面站、移动地面站、用户终端。固定地面站包含天线系统、发射系统、接收系统、通信终端系 统、控制分系统、电源系统；移动地面站包括集成式天线、调制调节器以及其它设备；用户终端主要包括设备上游关键 零部件、下游终端设备。
第三部分 数据要素时代，高精度时空数据商用化或加速
数据要素法律法规及会计处理准则逐步完善
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