2024年卫星互联网行业专题报告：逐梦卫星互联科技新蓝海

1.1 卫星互联网进入高速发展阶段

卫星互联网，可分为狭义和广义两个概念。 狭义的卫星互联网，即以构建太空高速通信网络为目标，通过采用低轨通信卫星组网 方式，实现全覆盖通信，消除现有地面互联网的覆盖盲点，满足偏远地区以及空中、 海上通信盲区的联网需求，弥合数字鸿沟。 广义的卫星互联网，是基于通信、导航、遥感等技术提供卫星网络解决方案，赋能各 行业创新发展，其中卫星作为基础设施，可实现太空移动铁塔的功能，同时伴随技术 创新可实现各种载荷和传感器的配备，形成太空分布式计算平台。

广义范畴下，自 20 世纪 80 年代末至今，全球卫星互联网发展已有 30 多年的历史， 可划分为三个发展阶段。 第一阶段是 20 世纪 80 年代末至 2000 年，当时的卫星通信发展定位是“全面替代通 信系统”。主要代表有铱星（Ridium，美国铱星公司委托摩托罗拉设计，1998 年正式 运行，共 66 颗卫星，1999 年公司申请破产,2001 年完成重组）、泰利迪斯（Teledesic， 美国微软公司和麦考公司建设，原计划发射 840 颗卫星，但仅在 1998 年发射 1 颗 测试卫星，2003 年终止项目），但由于市场定位不明，建设成本太高，研发周期过 长，大多数卫星项目以失败告终。 第二阶段是 2000 年至 2014 年，发展定位由第一阶段的“全面替代通信系统”转变为 “地面通信系统的备份和填隙”。主要代表有新铱星、全球星等，由于投入成本更低、 市场定位更契合实际，具有一定的市场竞争力，但卫星部署规模较为有限。 第三阶段是 2014 年至今，发展定位进一步明确为“与地面通信形成互补融合的无缝 隙通信网络”。主要代表有 Starlink，计划由 4425 颗分布在 1100km 高度轨道的 LEO星座和 7518 颗分布在 340km 左右的 VLEO 星座构成，计划 2024 年前完成部署； 该公司还准备再增加 30000 颗，使卫星总量达到约 42000 颗；OneWeb 已完成一期 648 颗近地轨道的卫星部署（包括 588 颗值班卫星和 60 颗备份卫星）。该阶段定位 更加精准、技术不断进步、成本大幅下降，发展前景可期。

1.2 低轨卫星是卫星互联网核心，通导遥融合应用发展趋势明确

按照轨道高度，通信卫星主要包括 LEO（低地球轨道）、MEO（中地球轨道）、GEO （地球静止轨道）。基于不同轨道构建的卫星通信系统，在覆盖范围、系统容量，传 输延时、卫星寿命等方面，具有不同特点。

低轨卫星系统优势明显。与传统的中轨和高轨同步卫星系统相比，低轨卫星系统具备 低延迟、高宽带、低成本、广覆盖等优势，与地面移动通信网络相比，建设成本更低、 覆盖区域更广。

根据卫星不同功能，卫星主要分为通信卫星、导航卫星、遥感卫星三大类。

通信卫星： 概念：通信卫星主要作为无线电通信中继站，通过转发无线电信号，实现卫星与地球 站之间或地球站与航天器之间的无线电通信。通信卫星可以传输音频、数据和视频等 信息。对于整个卫星通信系统而言，通信卫星和它的测控站称为通信系统的空间段 专业用途分类： （1）直播卫星：用于直接向公众转播电视、广播节目。 （2）海事通信卫星：用于海上、空中和陆地间通信，兼顾救援和导航任务 （3）跟踪和数据中继卫星：用于航天器与地球站之间的测控和中继传输数据，能够 对高、中、低轨道的航天器进行测控。 （4）导航定位卫星：引导飞机、船舶、车辆等安全准确地沿着选定路线到达目的地。 代表卫星：美国 AMC、ICO、天狼星，俄罗斯光子、快车，中国中星 10 号等。

导航卫星： 概念：导航卫星主要用于对地面、海洋、空中和太空用户进行导航定位，具有通信属 性。卫星导航系统具有传统导航系统的优点，可实现全天候全球高精度被动式导航定 位。其中，基于时间测距的卫星导航系统抗干扰能力强，可提供全球和近地空间连续 立体覆盖、高精度三维定位和测速。 各领域应用：全球卫星定位系统具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点， 卫星导航定位技术已经广泛渗透到国民经济建设、国防建设、科学研究和人民生活的 方方面面。卫星导航定位技术可以应用于大地运动、工程建设、市政规划、航空摄影 测量、运载工具导航和管制、海洋开发和资源勘察等多个领域。代表卫星：主要有美国 GPS、中国北斗卫星、欧洲 GALILEO、俄罗斯 GLONASS。

遥感卫星： 概念：遥感卫星主要是指用作外层空间遥感平台的卫星。其中，用卫星作为遥感平台 的遥感技术称为卫星遥感技术。通常，遥感卫星轨道可根据实际需求来设计，遥感卫 星可在轨道上运行数年。 主要业务： 气象卫星：实时监视全球范围内大气、地面和海洋状况，依据获取的遥感数据可以绘 制天气图，发现旋风、台风和飓风，确定云顶温度和地表温度，以对极端天气及时做 出预警。星载遥感器主要有可见光照相机、多光谱扫描仪和红外照相机等。 陆地资源卫星：是一种利用星载遥感器获取地球表面图像数据辅助进行资源测绘调 查的卫星。 海洋资源卫星：是一种探测海洋表面状况和监测海洋动态的卫星。海洋资源卫星上一 般装有合成孔径雷达、雷达高度计、微波辐射计和红外辐射计等遥感器。

低轨通信卫星融合导航功能优势明显。低轨卫星轨道高度较低，一般在几百千米到 2000km，其发射信号空间损耗较小。以铱星系统为例，其地面接收机接收的信号强 度比 GPS 强大约 30dB（1000 倍）。相比传统导航卫星，低轨通信卫星融合导航功 能有以下 3 点优势：（1）可以拓宽服务范围与场景，使在一些阴影遮蔽环境中的定 位导航成为可能；（2）减少定位导航系统的使用限制；（3）信息传输速率往往较高。 （4）辐射环境更温和，商用现货组件设计的导航有效载荷成为可能。

通导遥融合应用探索加速，单星搭载和多星组网成为发展方向。建造集成通导遥多 功能于一体的难度较大，但随着低轨卫星通信技术的快速发展，低轨通信和遥感单星 建设逐步增多，如美国“星盾”计划设计的单星同时搭载通信、遥感载荷。多星组网 是目前探索应用最广的方向。通过构建由不同功能卫星组成的空间信息网络融合星 座，可实现更加实时的通导遥卫星协同组网服务。

1.3 低轨卫星“天星天网”技术成熟，抢占频段资源已成大国共识

低轨卫星通信网络包括空间段、地面段和用户段三部分。其中，空间段由众多低轨卫 星组成，负责信息的接收和转发，部分卫星具备星上处理能力；地面段包括各类关口 站、测控单元、操作控制中心和网络控制中心；用户段由各类用户终端构成，包括手 持终端、IOT 终端，以及固定/移动甚小口径终端等。与传统拓扑结构简单、在网络 层以下进行数据传输的卫星通信系统不同，低轨卫星通信网络最重要的作用是为用 户终端提供接入能力，与地面网络进行互联。

激光星间链路技术大规模应用于空间网络建设已成必然趋势。根据低轨通信卫星之 间有无星间链路，可以进一步分为“天星天网”和“天星地网”两种网络架构。星间链路 相较于微波通信，虽对技术难度要求较高，但不需要建设大量关口站，可以实现用户 段直接接入卫星互联网。激光星间链路终端具有大带宽、束散角小和窄波束等特点， 通信容量大、保密性强、终端易于轻量化，具有广阔应用前景，从 2022 年开始所有 starlink 卫星均配备了激光终端，成为了 starlink 卫星标配载荷，随着我国星间链路 技术水平的不断提高，大规模应用已成必然趋势。

频率资源是发展空间业务基础，抢占资源已是大国共识。若全球低轨卫星通信网络 项目均能得以实施，能够单独使用、实现全球覆盖的 L、S、C 频段资源几乎殆尽， 目前集中使用的 Ku、Ka 频段同样是 GEO 宽带卫星的主要频段，同时星座之间还要 留出一定频率间隔防止相互干扰，协调难度大。而 C、Ka 频段要面对 5G 网络的激 烈争夺，Q/V 频段也已被巨头企业提前布局。基于 ITU “有效时限先占先得”的分 配原则，参与各方势必加速卫星发射进程，锁定轨道和频谱资源，竞争将愈加激烈。

2.1 SpaceX 全产业链布局，带动低轨卫星行业高速发展

2015 年美国太空探索技术公司（SpaceX）成立“星链”部门，负责“星链”近地轨道宽 带互联网通信卫星的研发与运营，其“星链”卫星将全部由 SpaceX 公司的“猎鹰-9”火 箭发射。截至 2023 年年末，已有 5650 颗 Starlink 卫星发射升空。截止 2023 年 12 月 5 日,“星链”已在 65 个国家实现落地应用，服务用户超 200 万，并在 2023 年一 季度实现盈利。

“星链”星座计划包含初步覆盖、全球组网和能力增强三个阶段。第一阶段：发射约 1600 颗卫星，轨道高度为 550km，实现初步覆盖；第二阶段：发射约 2800 颗卫星， 轨道为低轨道，高度 1110~1325km，实现全球组网；第三阶段：发射约 37500 颗卫 星，轨道高度为 328~580km，继续增强服务能力。

“星链”发射成本行业领先，星舰研发有望持续降低成本。目前“星链”卫星的成本 远低于 50 万美元，猎鹰-9 作为承担建设“星链”巨型星座发射任务的运载火箭，以 2022 年为例，执行“星链”发射任务 33 次，仅执行“星链”发射任务次数就比大部 分国家发射次数多。同时“猎鹰”系列火箭通过重复使用技术的成熟应用,大幅降低 了发射服务价格水平,抢占了国际商业市场的大部分任务份额。未来，若星舰研发成 功，发射价格将在几年内降到 1000 万美元以下，对于重达 100 公吨的有效载荷来 说，发射至 LEO 的平均价格会低于 100 美元/kg。

“星链”商业版图开拓已见成效，应用场景逐步丰富打开市场空间。星链自推出以来 用户数量快速增长，截止 2023 年 9 月“星链”已拥有 200 万用户，用户数量超过 HughesNet 和 Viasat。除用户数量增长外，Starlink 还为整个美国提供住宅服务，向 加拿大人和美国人推出硬件租赁服务，并推出了新的天线和路由器。未来随着应用场 景逐渐丰富，星链市场扩张仍有很大增长空间。

“星链”军事应用价值巨大，“星盾”计划初具雏形。作为美军太空战略转型的重要 部分，“星链”计划在军事方面有着极其重要的战略价值，在情报侦察、星间通信、 卫星导航、精确制导、导弹预警等多个方面都具有强大的潜力，近年和美国国防部、 各军种保持密切合作关系，未来低轨卫星将作为战争中的重要一环，将成为远程精准 “斩首”行动的“杀手锏”，是大国竞争的战略高地。

2.2 其他主要星座计划加速布局，太空经济逐渐繁荣

OneWeb： OneWeb 公司首先提出以近地轨道卫星群来提供卫星互联网业务的设想，最初计划 发射 720 颗卫星，轨道高度 1200km，分布于 18 个轨道面，工作于 Ku 频段。OneWeb 可提供直接面向地面用户的互联网接入服务，后期可能会再发射 1972 颗卫星以完成 最终的星座。OneWeb 单星质量不大于 150kg，单星容量可达 5Gb/s 以上。可以为 0.36m 口径天线的终端提供 50Mb/s 的互联网接入服务。

OneWeb 继承了全世界唯一一个成功投入商业运营的 MEO 卫星通信系统—O3b 的 发展脉络，同时吸取了 Iridium 的经验教训，避免与地面移动通信运营商的竞争。 OneWeb 将服务重点集中在拓展现有的移动蜂窝网络，试图解决“最后一公里”的问 题。此外，OneWeb 还将卫星终端设备发展成热点服务器，帮助用户在家中、工作区 等室内环境中访问卫星互联网。

LeoSat: LeoSat 互联网星座计划发射 78 颗卫星完成初期构建，轨道高度 1400km，采用 6 个 轨道面，每个轨道面上部署 18 颗卫星。LeoSat 互联网使用 Ka 频段来提供大容量业 务传输服务。卫星之间具有星间激光链路，可实现星上处理和星上交换，为天基信息 的按需全球速达奠定了技术基础。LeoSat 的发展理念是将自身视为地面固定运营商 的容量补充，通过天基网络“填缝”大型企业和政府的大容量业务接入。按照 LeoSat 的估计，其服务覆盖用户将超过 3000 家企业和机构。单颗 LeoSat 卫星配置有 Ka 可移动点波束 12 个、用户波束 10 个。星座配置有星间链路 4 个，能够实现 1.6Gb/s 的点对点信息传输。馈电波束星地传输速率最高可达 10Gb/s。

Iridium 及 Iridium NEXT

1998 年 5 月，Iridium 系统正式建成。至今为止，Iridium 系统仍是目前世界上唯一 一个支持全球无缝覆盖服务能力的低轨卫星移动通信系统。2007 年 IridiumNEXT 计 划作为铱星二代系统正式启动，在保持原有星座架构（全球覆盖、近极轨 66 颗星） 的基础上提供更大容量和更高数据率的业务，其轨道高度为 781km，轨道倾角 86.4°。 在业务传输速率上，L 频段业务支持最高 1.5Mb/s，Ka 频段业务支持最高 8Mb/s。 IridiumNEXT 采用泰雷兹-阿莱尼亚航天公司的卫星平台，设计上提供 50kg 的搭载 余量。

第二代 Globalstar 系统

第二代 Globalstar 于 2010 年 10 月开始建设，2013 年完成 24 颗卫星部署。星座轨 道高度 1400km，无星间链，采用弯管透明转发器设计。因为需要依托关口站实现服 务，所以服务区域受限于关口站部署位置。第二代 Globalstar 卫星同样采用泰雷兹阿莱尼亚航天公司的卫星平台，搭载了广播式自动相关监视载荷。通过卫星链路， ADS-B 可以自动地从相关机载设备获取参数并向其他飞机或地面站播报飞机的高度、速度、位置、航向和识别号等信息，供管制员对飞机状态进行监控。

第二代 Orbcomm 系统

Orbcomm是第一个专注于物联网机器通信应用的卫星网络，工作在VHF频段（137～ 138MHz、148～149MHz），采用了存储转发的双向通信机制，配置星上处理载荷。 目前，第二代 Orbcomm 系统已完成 18 颗高度约 800km 的卫星星座部署，单星质 量约 170kg。在第一代的基础上，第二代 Orbcomm 卫星增加了船舶自动识别系统， 可用于海上交通管理。在 13 个国家部署了 16 个地面站。

3.1 卫星产业涉及领域广泛，全球卫星产业持续向好

卫星互联网产业链主要包括卫星制造、卫星发射、地面设备制造以及卫星运营及服 务四个环节。其中，卫星制造环节包括卫星平台、卫星载荷;卫星发射环节包括火箭 制造和发射服务；地面设备包括固定地面站、移动式地面站和用户终端；卫星运营 及服务环节包括卫星移动通信服务、宽带广播服务以及卫星固定服务等。

全球卫星产业总收入有望持续提升。2022 年全球航天产业的总收入为 3840 亿美 元，较 2021 年减少 20 亿美元。卫星产业的总收入约为 2810 亿美元，相比 2021 年增长了 20 亿美元。2022 年全球卫星产业收入占全球航天产业收入的 73％，非 卫星产业收入 1030 亿美元，包括相关国家的军用和民用航天收入，以及商业载人 航天项目收入，随着全球低轨卫星发射节奏进入新阶段，卫星产业总收入有望持续 提升。

3.2 卫星制造是产业链枢纽，规模化生产推动产业可持续发展

卫星制造是整个卫星产业链的枢纽和基石。组建星座提供服务等业务快速发展，需 要高效的、可靠性强的卫星制造能力作为支撑，卫星制造主要包括卫星平台制造和 卫星载荷制造，从行业结构来看，卫星载荷制造企业更为稀缺。 2022 年卫星制造业收入 158 亿美元，在卫星产业总收入中占比为 5.6%，同比增长 15.5％，基于各 国加剧布局低轨卫星星座，卫星制造相关企业有望迎来巨大机遇。

卫星平台制造主要包括遥感测控系统、供电系统、结构系统、推进系统、数据管理 系统、热控系统及姿轨控制系统的设计制造等；卫星载荷制造包括天线系统、转发 器系统，以及金属或非金属原材料和电子元器件制造等环节。

卫星制造技术发展迅速，进一步降低成本推动产业快速发展。卫星制造技术向卫星 设计模块化、总线技术制造标准化、组件更趋小型和先进化发展。随着一批星座工厂 的加速建设，生产速度和效率的不断提升，推动成本不断下降。未来随着卫星制造的 规模化建设逐步完成，有望推动卫星产业进入快速增长期。

3.3 卫星发射至关重要，低成本高可靠是主要攻坚目标

卫星发射包括火箭制造、发射服务、卫星在轨交付。2022 年全球商业采购的卫星 发射服务业收入 70 亿美元，在卫星产业总收入中占比为 2.5％，同比增长 23％。 2022 年全球卫星发射服务业收入增长主要来源于 LEO 宽带卫星星座发射数量的增 长。

低成本以及高可靠性是我国卫星发射攻坚的主要目标。 当下，够用、够稳定、够便 宜的轨道级运力仍是奢求，我国要达到 SpaceX 简单、低成本和高可靠性的运营模式 还有很大差距，目前国内针对不同卫星发射需求产生了不同特点、不同型号的火箭路 线，我国部分科研院所和商业航天公司都在此方向上筹备研制，未来随着日渐增长且 迫切的卫星发射需求，低成本高可靠有望取得阶段性进展。

3.4 地面设备制造业及运营稳步推进，受益低轨组网统筹发展

2022 年地面设备制造业收入 1450 亿美元，同比增长 2％，在卫星产业总收入中占 比为 51.6％。 地面设备制造包括网络设备和用户终端设备两大类。从典型企业来看，卫星地面站 目前主要由航天科技集团所属单位及部分民营商业航天企业构成；终端设备方面,相 关终端及系统集成与运营解决方案提供商存在一定关联性，伴随星网集团的成立，目 前我国卫星互联网的运营商国家队或将进一步优化统筹布局，主要以航天科技集团 所属中国卫通(高轨)以及新成立的星网集团为主。部分其他国企及民营企业，也积极 参与卫星互联网星座提供运营及解决方案服务。 卫星运营服务一般分为空间段卫星运营服务和地面段卫星应用服务两部分。空间段 卫星运营服务主要是通信、导航及遥感等各类卫星转发器租赁业务，地面段卫星应用 运营服务主要包括专用通信网络、空间信息供给、定位路线规划等应用解决方案，各 类卫星互联网定制化服务以及软件系统应用服务等，涉及的行业应用公司较多。

4.1 卫星互联网政策密集落地推动产业高速发展

密集政策落地推进卫星互联网产业快速发展。近年来，工信部、国防科工局、国家航 天局等密集出台一系列支持性政策/文件，为卫星网络行业发展提供政策支撑，我国 卫星产业发展迎来历史机遇，进入卫星产业发展的快速道。目前我国基本已经形成市 场化发展，政府支持、军民结合、不断完善相关配套基础设施和产业链的发展思路。

4.2 需求端应用潜力巨大，供给端占频保轨紧迫性显著

在需求侧，由于其拥有广覆盖、低时延、高带宽、低成本等特点，卫星互联网战略及 经济意义巨大，在全球通信、物联网、军事等领域应用广泛。 一是 6G 将成为卫星互联网重要应用。6G 将实现空天地一体化的全球无缝覆盖，星 地一体融合组网技术将成为 6G 网络最重要的潜在技术之一，6G 网络架构从地面接 入向空天地海泛在接入的转变，需要支持天基、空基、地基多种接入方式，固定、移 动、卫星多种连接类型，作为未来通信重要的基础设施，卫星互联网将不再是 5G 技术情景下的支援部队与策应力量，而是必然上升为 6G 网络背景下的先锋部队与主力 阵容。

二是目前海洋作业及科学考察、航空宽带等场景卫星通信需求突出。卫星作为地面 基站的替代，在海洋通信、航空领域机载通信等方面传播信息更高效、抗干扰能力更 强等优势。

三是卫星互联网国防战略意义显著。卫星互联网通常作为受损地面系统的有力补充， 持续提供通信服务，美国“星链”在俄乌冲突中应用体现了低轨卫星的战略价值。 SpaceX 为乌克兰开通星链服务，并配备上万台星链终端，通过星链终端，乌军采用 移动基站加星链终端的方式迅速恢复了战区通信；星链终端轻便小巧，提高了乌克兰 即时通信能力，使其获得了战场感知优势，能够精准打击俄军军事目标。

在供给侧，卫星制造及发射技术日趋成熟，轨道和频率资源重要性及紧缺性日益为 各国所重视。

一是卫星制造市场规模日益攀升，技术路径发展迅速。2022 年卫星制造业收入 158 亿美元，在卫星产业总收入中占比为 5.6%，同比增长 15.5%。当前卫星设计模块化、 总线技术制造标准化、组件更趋小型和先进化，一批星座工厂不断涌现，生产速度和 效率不断提升，发射成本不断降低。

二是卫星频率及低轨资源稀缺且争夺激烈。由于低空领域有限，只能容纳约 6 万颗 卫星，无论是频谱和轨道，国际 ITU 采取“先占先得”的原则，中国、美国、英国、俄 罗斯等主要经济体都在低轨卫星领域开展了一系列布局，以美国为例，包括 SpaceX、 亚马逊、OneWeb 等巨头均推出了相关的星座计划。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）