衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)迎來“黃金時代”｜解碼商業(yè)航天

編者按：近年來，我國商業(yè)航天在國家政策、技術(shù)創(chuàng)新、市場需求、資本注入等多重因素驅(qū)動下，產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，為加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力不斷注入新動能。今年“商業(yè)航天”首次被寫入政府工作報告，作為我國經(jīng)濟發(fā)展的新增長引擎，重要性進一步凸顯?！吨袊娮訄蟆烽_設(shè)“解碼商業(yè)航天”專欄，洞悉產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)的增長邏輯，探尋我國商業(yè)航天高質(zhì)量發(fā)展新路徑。

“5、4、3、2、1，點火！”5月9日9時43分，隨著指揮員一聲令下，烈焰從長征三號乙運載火箭底部噴射而出，火箭搭載著智慧天網(wǎng)一號01星劃破云層，成功地將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。智慧天網(wǎng)一號01星是我國首顆中軌寬帶通信衛(wèi)星，未來將和其他7顆中軌寬帶通信網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星一起，構(gòu)成覆蓋全球的通信星座，實現(xiàn)在全場景、全域下各類用戶的接入。

當前，我國商業(yè)航天正迎來一個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)射需求爆發(fā)的“黃金時代”。按照相關(guān)規(guī)劃，我國在后續(xù)十年內(nèi)要完成2萬多顆衛(wèi)星的發(fā)射。有研究機構(gòu)預(yù)測，到2025年，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將突破450億元。

打通互聯(lián)網(wǎng)的“最后一公里”

在云南麗江大山深處，在沒有地面通信基站的情況下，利用衛(wèi)星信號，就可以將電網(wǎng)監(jiān)測圖像視頻、海量電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)快速、穩(wěn)定地回傳到遠在500公里之外的監(jiān)控中心；在新疆圖木舒克棉田，搭載北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的無人駕駛精量播種機，可以一次性完成覆膜、鋪設(shè)滴灌帶、下種、覆土等多道播種工序，每公里直線誤差不超過2厘米……近年來，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用頻頻出現(xiàn)在大眾視野。

“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以被看作是‘天上的一張網(wǎng)’，它基于衛(wèi)星通信技術(shù)，為全球范圍內(nèi)的用戶提供高帶寬、靈活便捷的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)?！敝袊茖W(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長林寶軍介紹道。

一般來講，地面網(wǎng)絡(luò)通信主要依靠基站，而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)則是基于衛(wèi)星，這就好比將地面的基站搬到太空中，每一顆衛(wèi)星都是一個移動的基站。有了這張“網(wǎng)”，天上成百上千顆衛(wèi)星就能時刻與地球上的手機、輪船、飛機、汽車等終端交換信息。無論是在海洋、深山、森林、沙漠、高原、空中，還是在無人區(qū)，均可實現(xiàn)無縫通信。

衛(wèi)星根據(jù)功能的不同，發(fā)射的軌道高度也不同，主要被分為地球同步衛(wèi)星、高軌衛(wèi)星、中軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星。其中，低軌部署衛(wèi)星具有傳輸時延小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、整體制造成本低等優(yōu)勢，成為衛(wèi)星組網(wǎng)的主流選擇，是解決互聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”以及延伸地面移動通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。

需求是驅(qū)動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)興起的重要因素之一。賽迪智庫無線電管理研究所所長韓健告訴《中國電子報》記者，一方面，作為地面通信網(wǎng)絡(luò)的有力補充，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的部署將成為解決“無互聯(lián)網(wǎng)”問題的重要方式，加快建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正成為縮減數(shù)字鴻溝的重要舉措；另一方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)急通信、公共安全、海洋科考等特定場景需求突出，可以有力保障國家通信安全，確保在遇險呼救、應(yīng)急救災(zāi)等緊急情況下的通信暢通。

未來的6G時代，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也將成為其重要的組成部分。

“星地融合是6G技術(shù)的六大支柱之一。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能實現(xiàn)星上搭載6G部分網(wǎng)元功能，推動6G基站按需部署，為6G通信技術(shù)提供實驗驗證和應(yīng)用場景，增強ITU為6G定義的覆蓋能力，從而有效支撐6G泛在通信的愿景，幫助6G實現(xiàn)全球無縫覆蓋的空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)?！敝袊娦叛芯吭?G研究中心標準總監(jiān)夏旭解釋道。

“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展大勢之所趨，未來，大數(shù)據(jù)、云計算、邊緣計算等都將與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)密不可分?！绷謱氒娧a充道。

迎來需求爆發(fā)“黃金時代”

走進位于上海松江區(qū)的上海格思航天科技有限公司衛(wèi)星數(shù)字工廠，機器轟鳴，機械臂快速、精準地來回作業(yè)，執(zhí)行著多個不同型號衛(wèi)星的組裝、集成、測試等生產(chǎn)任務(wù)。按照計劃，該工廠未來將年產(chǎn)出上百顆商業(yè)衛(wèi)星，這些衛(wèi)星都將用于垣信衛(wèi)星規(guī)劃的千帆星座（G60星鏈）計劃。

G60星鏈被業(yè)內(nèi)人士稱為中國版“星鏈”，計劃將1.2萬顆衛(wèi)星送入軌道。除此以外，國網(wǎng)星座計劃也計劃向太空發(fā)射近1.3萬顆衛(wèi)星。

夏旭指出，空間軌道和頻段資源是有限的，遵循先到先得的原則，也就是說，誰先提出申請，并開通了頻率信號，誰就占有這段頻率。假如落后于其他國家發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，我國的6G空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可能會受到一定的挑戰(zhàn)。

記者了解到，低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已成為各國科技競爭新賽道。Space X、One Web、亞馬遜、Telesat等多家歐美企業(yè)相繼提出衛(wèi)星組網(wǎng)計劃。其中，美國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用化代表企業(yè)SpaceX等已經(jīng)搶占全球低軌衛(wèi)星星座部署的制高點。目前“星鏈”全球用戶數(shù)超過270萬，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)已覆蓋70多個國家和地區(qū)，形成相對明晰的標準及商用模式，這給我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來緊迫感。

星際榮耀聯(lián)合創(chuàng)始人何光輝坦言，目前，我國在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面與SpaceX仍存在較大差距，僅相當于后者10年前的水平。

“相比之下，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)仍處于在軌驗證階段，尚未進入快速組網(wǎng)部署的階段?！闭铱臻g公司創(chuàng)始人、原北斗三號衛(wèi)星主任設(shè)計師何善寶在接受記者采訪時表示，我國很難像Space X那樣，在全球大范圍建立地面站。因此，實現(xiàn)衛(wèi)星之間的信息傳輸和星間鏈路技術(shù)，成為我國實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸的關(guān)鍵。

“當前，不管是星間激光鏈路技術(shù)，還是星間微波鏈路技術(shù)，均處在初步探索階段，尚未成熟。只有搭建好了這種超大規(guī)模的衛(wèi)星通信鏈路，才能夠讓衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署成功。”何善寶解釋稱。不過他對我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展保持樂觀：“我國的新型舉國體制能夠集中力量辦大事，這有利于加強統(tǒng)籌部署、全面提升自主創(chuàng)新能力，也是我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大優(yōu)勢之一。”

近年來，我國不斷加強衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計和統(tǒng)籌布局，利好政策頻出。2020年，國家發(fā)改委首次將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”，是通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的范疇；2021年，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團有限公司成立，整合統(tǒng)籌國有衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)計劃；2023年2月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于電信設(shè)備進網(wǎng)許可制度若干改革舉措的通告》，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正式納入進網(wǎng)許可管理范圍；今年，商業(yè)航天被首次寫入政府工作報告。目前，北京、上海、深圳、安徽、河南、四川和重慶等多地均出臺政策支持衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

業(yè)內(nèi)人士普遍預(yù)測，未來5年，我國低軌衛(wèi)星制造及發(fā)射需求有望進入增長爆發(fā)期，預(yù)計將有3萬~4萬顆低軌衛(wèi)星升空。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能急于求成

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需要衛(wèi)星大量發(fā)射才能組網(wǎng)，而在衛(wèi)星制造領(lǐng)域，產(chǎn)能與制造成本密切相關(guān)?！澳壳?，衛(wèi)星制造成本和周期與國際領(lǐng)先實力相比還有差距。發(fā)展低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，需要解決這些問題。”北京新鼎榮盛資本管理有限公司董事長張馳表示。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星是單顆制造，用于特定領(lǐng)域，在測試、元器件、制造等方面成本高昂。2019年，SpaceX公司的Starlink借鑒工業(yè)制造模式，憑借“一箭多星”發(fā)射和“衛(wèi)星制造、火箭制造、發(fā)射服務(wù)、組網(wǎng)運營”全鏈條一體化商業(yè)模式，大幅降低成本，如今已有6000多顆衛(wèi)星在軌，并于2023年實現(xiàn)盈利。

這種商業(yè)模式是否值得借鑒？何善寶表示：“星鏈模式可提供方法論上的有益借鑒。不過，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展較為完善，專業(yè)化的分工才是提高效率、降低成本的關(guān)鍵?！?/p>

業(yè)內(nèi)專家談到，雖然眾多民營企業(yè)也在積極推進衛(wèi)星發(fā)射上天，但目前我國衛(wèi)星組網(wǎng)主要依賴“國家隊”。此外，對通信衛(wèi)星運營來說，行業(yè)存在著較高的資質(zhì)壁壘，大部分民營通信衛(wèi)星制造企業(yè)都不具備與衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)相關(guān)的經(jīng)營資質(zhì)。不少專家呼吁國家能夠放寬準入資質(zhì)，讓民營企業(yè)更多參與到大規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)工作中。

在何善寶看來，培育和發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個由小到大、循序漸進的過程，不能一蹴而就，更不能急于求成，應(yīng)遵從市場規(guī)律和新興產(chǎn)業(yè)成長規(guī)律。“有時候我們需要慢一點兒，等市場形成一定規(guī)模，技術(shù)水平不斷突破，才能真正實現(xiàn)‘產(chǎn)業(yè)化’，我們等待的周期也會隨之縮短。如若不然，只會帶來資源浪費。”何善寶說道。

“中國的低軌衛(wèi)星，一旦組網(wǎng)完成就是全球網(wǎng)絡(luò)，就不是只針對中國市場了。目前看，真正有能力完成低軌衛(wèi)星組網(wǎng)的，也就中美兩個國家。未來，面向‘一帶一路’共建國家中電信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善的國家，我們可以提供服務(wù)。對于地面網(wǎng)絡(luò)來說，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也是一個補充，國內(nèi)電信運營商也會加入，跟垣信衛(wèi)星、中國星網(wǎng)等公司合作?！睆堮Y預(yù)計。

作者丨張維佳編輯丨趙晨美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東