隨著iPhone 13將支持低軌道衛星通訊這一消息的推動，低軌衛星通訊成為了近期電子行業一大關鍵趨勢。數據顯示，受物聯網需求+有限軌道資源驅動，預計2021-2035年我國衛星互聯網總產值或可達9337.7億美元（ 61161.94億人民幣）。那么，目前的低軌衛星通領域國內有哪些玩家呢？

日前，天風證券郭明錤在最新研報中預測iPhone 13將在硬件上支持低軌道衛星通訊，如果蘋果激活軟件功能，則當iPhone 13使用者不在4G、5G覆蓋范圍時，也能通過衛星進行通話和收發信息，引起網友熱議和關注。 

隨后，彭博社辟謠，衛星功能尚處研發階段，不會在2021年就推出，但也從側面驗證了iPhone將增添衛星通訊功能，因此，低軌衛星通訊成為了近期電子行業一大關鍵趨勢。

近日，天風證券發表《衛星互聯網應用元年：天地萬物互聯時代到來》報告，揭秘蘋果入場的低軌衛星通訊市場的現狀和趨勢。

未來五年有近50億的潛在用戶+千億美元市場。海外市場受數字鴻溝驅動，平均移動寬帶人口普及率少于48%，衛星互聯網是彌合“無互聯網”人口數字鴻溝的最佳手段。我國受物聯網需求+有限軌道資源驅動。預計2021-2035年我國衛星互聯網總產值或可達9337.7億美元（ 61161.94億人民幣）。

1. 隨著5G網絡的發展，地面物聯網迎來了廣闊的應用前景，但成本制約其進一步發展，低軌衛星星座在覆蓋范圍、通信容量以及網絡建設等方面有明顯的優勢，助力物聯網持續發展。

2. 地球近地軌道可容納約6萬顆衛星。到2029年，地球近地軌道將部署總計約57000顆低軌衛星,軌道資源不可再生使空間軌位戰略價值成為衛星互聯網公司的主要爭奪點。同時“實體名單“限制引發政治不確定，自主可控是發展衛星互聯網的重要策略。

技術發展趨勢：

1. 低軌衛星與5G互補形成無縫銜接通信網絡；

2. 太赫茲適用于衛星通信，將在未來6G通信和天地一體化信息網絡中發揮關鍵作用

3. 低軌高通量系統技術發展將實現吞吐量提升、高穩定性及低時延，

4. 基于AI和云計算技術的衛星系統自主任務控制降低了衛星任務管理成本，解決衛星數量呈指數級增長所帶來的數據量爆炸的問題

商業衛星產業快速發展依托FPGA等核心芯片技術演進。衛星的制造、****、通信、導航，都需要關鍵的芯片技術參與。同時，與傳統衛星不同，商用衛星更強調商用性，追求更低廉的****成本、更小的芯片尺寸、更高的芯片質量。以FPGA芯片為例，FPGA可以實現小衛星在軌功能重構與更新。地面設備業和衛星制造業中，核心包含FPGA、功率放大器，基帶，射頻，DSP，陀螺儀，角加速度傳感器，SOC等，疊加商用芯片低成本小體積高質量需求，可見芯片作為關鍵一環技術不斷演進助力商用衛星產業快速發展。

銥（Iridium）衛星移動通信。

銥系統是美國 Motorola 公司提出的一種利用低軌道衛星群實現全球衛星移動通信的方案。它是最早提出并被人們所了解的低軌道衛星系統。資金的籌集和技術的開發等方面均進展順利。在技術上 Motorola 的技術人員在實驗室里驗證了所有的論證。并在模擬試驗中取得令人滿意的效果。

銥系統的原始設計是由 77 顆小型智能衛星，均勻有序地分布于離地面 785KM 的上空的7 個軌道平面上，通過微波鏈路形成全球連接網絡。因為其與銥原子的外層電子分布狀況有一定的類似，故取名為銥系統。爾后為減少投資強度，簡化結構以及增強與其他 LEO系統的競爭能力，摩托羅拉公司將其衛星數降低到 66 顆，軌道平面降至 6 個圓形極地軌道，每條極地軌道上的衛星仍為 11 顆，軌道高度改為 765KM，衛星直徑為 1.2M，高度為 2.3M，重量為 386.2KG，壽命為 5 年（最高為 8 年）。

高通入股的全球星（Globalstar）系統。

全球星（Globalstar）系統是美國 LQSS（Loral Qualcomm Satellite Service）公司于1991 年 6 月向美國聯邦通信委員會（FCC）提出低軌道衛星移動通信系統。LQSS 公司是由 Loral 宇航局和 Qualcomm 公司共同組建的一個股份公司。全球星（Globalstar）系統與銥系統在結構設計和技術上均不同。全球星（Globalstar）系統屬于非迂回型，不單獨組網，其作用只是保證全球范圍內任意用戶隨時可以通過該系統接入地面公共網聯合組網，其聯結接口設在關口站。當時全球星（Globalstar）系統已經制定了衛星****計劃表，計劃在 1997 年底**** 12～16 顆衛星，并于 1998 年****其他的衛星。

全球星（Globalstar）系統的基本設計思想是利用 LEO 衛星組成一個連續覆蓋全球的移動通信衛星系統。向世界各地提供話音、數據或傳真、無線電定位業務。它是作為地面蜂窩移動通信系統和其他移動通信系統的延伸，與這些系統具有互運行性。此外，它還是一個類似于無繩電話的無線電話系統，但其服務范圍不受限制，同一手持機就可以在世界上任何的地方、任何時間與任何地方的用戶建立可靠、迅速、經濟的通信聯絡。全球星（Globalstar）系統采用低成本、高可靠的系統設計，一個關口站只需要 35 萬美元。

手持機的價格只相當于目前廣泛使用的蜂窩手機的價格，故其服務對象更適合為邊遠地區蜂窩電話用戶、漫游用戶、外國旅行者，以及希望低成本擴充通信的國家和政府通信網和專用網。按目前全球星（Globalstar）系統合作伙伴的分布情況來看，它可以為 33 個國家提供服務，其中包括 14 個歐洲國家，8 個亞洲國家，6 個美洲國家以及其他地區的 5個國家。

傳統衛星服務巨頭 SES、Intelsat、Eutelsat。

其中SES 2018 年銷售額約 24 億美元，Intelsat 22 億美元，Eutelsat16.2 億美元。目前，“三巨頭”都已啟動了自己的高通量衛星計劃，為市場提供更大容量、更快的速率，提升原有網絡服務質量。

Eutelsat 于 2010 年****了第一顆 Ka 頻段高通量衛星，擁有 90Gbps 容量，并可提供50Mbps 下行速率與 6Mbps 上行速率。公司計劃于 2021 年****下一代 VHTS 高通量衛星，為歐洲區域的固定寬帶連接和機載連接提供 500Gbps 容量的 Ka 頻段服務。

Intelsat 自 2016 年起啟動“Intelsat EpicNG”計劃，已于 2018 年 10 月完成了由 6 顆GEO 衛星組成的高通量衛星星座，實現全球覆蓋，單顆衛星可提供 25-60Gbps 容量。在設計上，IntelsatEpicNG 主要面向運營商，提供固定流量速率服務，而非面向消費者級的寬帶應用。

SES 于 2016 年 8 月收購 O3b，將其 12 顆 MEO 高通量衛星并入網內，未來計劃用 27 顆MEO 高通量衛星組成星座群。同時 SES 自 2017 年起**** GEO 高通量衛星，目前已有 3顆在軌。通過 MEO 與 GEO 高通量衛星的復合組網，SES 可以提供低延時、廣覆蓋的衛星通信。系統覆蓋全球 99.9%的區域，單波束可以達到 1Gbps 容量與 150ms 以下的延時。

新進入者：SpaceX，OneWeb，Amazon。隨著低軌星座的成本大大降低，高科技企業紛紛通過 LEO 高通量衛星進入市場，在實現全球互聯網覆蓋的同時，服務于各領域的創新應用。典型的新進入者包括：SpaceX，OneWeb，Amazon。

SpaceX 的 2015 年提出的的 Starlink 星鏈項目計劃于 2025 年完成 12,000 顆低軌衛星的部署，其中第二階段**** 7,518 顆 VLEO 衛星運行在不超過 346km 的超低軌道，時延比LEO 衛星更低。星鏈項目被視作為未來特斯拉等車企實現高級自動駕駛大規模落地的鋪路。目前，特斯拉已為旗下車型配備了必須的硬件，僅需通過軟件升級即可在未來實現完全自動駕駛。據測算，自動駕駛的數據傳輸量約為 40TB/小時。未來特斯拉可以通過SpaceX 的寬帶網絡安全傳輸、管理自動駕駛的海量數據。

OneWeb 獲得了空客、高通、維珍集團等公司的投資，計劃****約 650 顆 LEO 衛星與1,280 顆 MEO 衛星，在 2022 年初步建成低軌衛星系統，并在 2027 年實現全球覆蓋。其衛星服務的應用場景包括應急救援、空中與海上移動通信、車載蜂窩網絡，并且可以用低成本的用戶終端普及網絡接入，實現農村及偏遠地區覆蓋。同時，OneWeb 與空客合作，共同開發飛行中的 5G 應用，未來的第二代星座有望將速率進一步提升至 2.5Gb/s。

科技巨頭亞馬遜 Kuiper 項目計劃在未來**** 3,236 顆 LEO 衛星，此項目旨在為數千萬缺乏基本寬帶互聯網接入的人提供高速、低時延的互聯網服務。同時，LEO 星座可以為亞馬遜 AWS 云服務垂直整合產業鏈。目前亞馬遜 AWS 已提供地面****服務，為客戶提供衛星通信、AWS 云服務接入、數據處理、運營優化等服務。未來隨著 Kuiper 衛星組網的建成，亞馬遜可以擁有自主可控的衛星資源，為各行各業的通信衛星應用提供一站式解決方案。

中國衛星市場在過去幾乎是國家包辦，市場力量非常微弱。在衛星與火箭制造的極高壁壘下，資金投入大、開發周期長，都是讓社會資本望而卻步的原因。但隨著衛星開發模式、****模式的改變，衛星的入門成本得到了大幅降低，從數十億級別降到了千萬級別，供給側迎來了利好。

而在需求側，通信衛星在未來將緊密地與信息化社會相連，帶來的商機遠遠高于傳統的廣播通信應用，數據傳輸業務、天基互聯網等新機會創造了廣闊的市場需求。因此，隨著供需兩側的推動，將會有更多的市場力量進入到高通量衛星領域，不僅帶來資本，也帶來新的發展思路與新的業務模式。

我國低軌衛星互聯星座呈現百花齊放的態勢，既包括大型央企亦包括民營初創型公司。目前，從事商業航天的初創型公司有近 20 個。另外，根據公開消息，我國衛星互聯網國家隊——中國衛星網絡通信集團公司正在籌備中。

低軌通信衛星星座實現全球覆蓋，可為全球用戶提供低延時、高帶寬、全球無縫覆蓋、靈活便捷的互聯網接入服務。多家企業提出了建設低軌通信衛星星座，包括“鴻雁”星座、“虹云”工程等。

2020 年 1 月，銀河航天首發星****成功，這是我國首顆由商業航天公司研制的低軌寬帶通信衛星，可通過衛星終端為用戶提供寬帶通信服務。5 月，中國航天科工集團有限公司天基物聯網星座的首發星行云二號 01、02 星****升空。上海歐科微航天科技有限公司打造低軌通信衛星星座“翔云”，為行業用戶提供天基物聯服務。

吉利集團也于近年開始布局衛星互聯網，2020 年與中國移動等多家公司簽署戰略合作協議，共同推進低軌衛星通信、自動駕駛等領域合作，并為全球客戶提供航天信息與通信基礎設施和應用方案。北京國電高科科技有限公司建設運營的物聯網星座“天啟”星座已有多顆業務衛星在軌，服務于全球物聯網數據業務，支持物聯網向海洋、沙漠、森林等區域延伸，助力萬物互聯。

中國衛星網絡集團有限公司

2021年 4 月 29 日，經國務院批準，公司由國務院國有資產監督管理委員會代表國務院履行出資人職責，列入國務院國有資產監督管理委員會履行出資人職責的企業名單。公司業務涉及衛星互聯網的論證設計、研究試驗、工程建設、工程服務、運行控制、運營管理等多個領域。同時，衛星互聯網系統軟硬件和系統衍生產品的標準制定、檢測鑒定、產品認證、網絡與信息安全、系統防護及相關技術服務也將由公司作為主要責任人，預計公司將成為我國商業衛星****主要承包單位。

航天科工：“虹云工程“協同 “行云工程”實現星座構，打造天基物聯網

1999 年，中國航天機電集團公司成立，2001 年正式更名為中國航天科工集團公司。2017年，航天科工完成改制，由全民所有制改制為國有獨資公司，名字變更為中國航天科工集團有限公司，為世界 500 強企業之一。

在低軌衛星領域，航天科工提出“虹云工程”。“虹云工程”是我國首次提出建立基于小衛星的低軌寬帶互聯網接入系統。“虹云工程”預計將一共**** 156 顆衛星，最終將構建一個覆蓋全球的低軌 Ka 寬帶通信衛星系統，以天基互聯網接入能力為基礎，融合低軌導航增強、多樣化遙感，實現通、導、遙的信息一體化。“虹云工程”將分三個階段，2018年已****第一顆技術驗證星；到 2020 年末，將**** 4 顆業務試驗星，使用戶進行初步業務體驗；到“十四五”中期，則將實現全部 156 顆衛星組網運行，完成業務星座構建。2018 年 12 月****的工程首星“武漢號”是我國首顆低軌寬帶通信技術驗證衛星，搭載通信主載荷、光譜測溫儀和 3S 載荷，后續將以“武漢號”為基礎，開展低軌天基互聯網試驗與應用示范。

航天科技：“鴻雁星座”預計在 2022 年建成并投入運營

 航天科技集團公司于 1999 年正式成立，2013 年，中國航天科技集團設立董事會。2017年，航天科技完成了公司制改制，由全民所有制企業改制為國有獨資公司，企業名稱變更為中國航天科技集團有限公司。航天科技為世界 500 強企業之一。在低軌衛星領域，航天科技將運營低軌通信衛星項目“鴻雁星座”。“鴻雁星座”將由 300 多顆低軌小衛星及全球業務處理中心組成，具備全天候、全時段及復雜地形條件下的實時全球雙向通信能力，實現“溝通連接萬物、全球永不失聯”。“鴻雁”一期將由 60 顆核心骨干衛星組成，主要實現全球移動通信、物聯網、導航增強、航空監視等功能，預計于 2022 年建成并投入運營；二期則將實現全球任意地點的互聯網接入，預計于 2025 年完成建設。

2018 年12 月，航天科技已****了“鴻雁星座”首顆實驗衛星“重慶號”。這顆實驗星配置有 L/Ka頻段通信載荷、導航增強載荷、航空件事載荷，將實現“鴻雁星座”關鍵技術在軌試驗。航天科技擁有 8 個大型科研生產聯合體、11 家專業公司和 13 家上市公司，科研生產基地遍及北京、上海、西安、深圳、香港等地。目前，航天科技擁有“實踐十三號”高通量衛星。航天科技于 2018 年在重慶成立東方紅衛星移動通信有限公司，由該公司負責建設與運營“ 鴻雁星座”這一低軌衛星項目。

銀河航天：2020 年 1 月成功****首發衛星

銀河航天成立于 2018 年，為國內民營商業航天的獨角獸企業，，計劃****上千顆低軌 5G通信衛星，在 1200 km 的近地軌道組成星座網絡，讓用戶可以高速靈活地接入 5G 網絡。2020 年 1 月完成首顆 200 kg 量級衛星****并進入預定軌道，為我國首顆低軌寬帶 5G 衛星。其公司研發人員由航天、互聯網、通信或電信以及工業生產等四大塊組成，與Starlink 項目人員結構安排類似。

2020 年 1 月 16 日銀河航天成功****首發星，該衛星是一顆低軌寬帶通信衛星。目前，該星已成功開展了近一年的星地通信聯試，完成了信關站信標跟蹤對比測試、衛星信道特性測試、通信業務呼叫流程以及相關的通信性能驗證等一系列測試用例，同時基于信關站和衛星用戶波束的覆蓋范圍，開展場景場地適應性測試，驗證了低軌寬帶衛星的通信能力，探索出一套行之有效的低軌衛星通信系統測試方法，為后續低軌衛星座的建設提供了有力的測試數據支撐。

九天微星：已形成從衛星設計研制、通信系統到行業應用的商業閉環

北京九天微星科技發展有限公司于 2015 年 6 月成立，目前已形成從衛星設計研制、通信系統到行業應用的商業閉環，并開發出針對衛星通信、LTE、NB-IOT 的物聯網終端，還計劃于 2022 年完成 72 顆物聯網衛星在全球的部署。九天微星的應用重點領域是航天教育業務以及衛星物聯網業務。

2017 年 8 月九天微星計劃實施，****了 72 顆低軌衛星，組建物聯網星座。2018 年 2 月，教育共享衛星“少年星一號”成功****，負責無線電存儲及轉發，并進行空間成像試驗等活動。同年 12 月瓢蟲系列 7 顆衛星成功****，并將在野生動物保護、野外應急救援等領域開展物聯網系統級驗證，為后續服務行業客戶奠定基礎。

天風證券提醒表示，低軌衛星通訊的發展，必將大量占用空間軌道資源和頻譜資源。成千上萬顆高速運行的低軌衛星，將使低軌軌道變得“擁堵”，增加了碰撞風險，并且容易造成連鎖反應，產生大量空間碎片，對現有航天器帶來毀滅性打擊。

而低軌互聯網衛星受大氣影響， 使用壽命普遍比高軌衛星短。如何回收或處理報廢衛星也是一大難題。

此外，大量低軌衛星的出現， 同樣對天文觀測提出了巨大挑戰。

據外媒報道， 在“星鏈” 計劃第二批衛星****成功后，一些天文學家展示了 “星鏈”衛星在他們觀測范圍內留下的高亮軌跡，并表達了擔憂：低軌運行的衛星亮度遠超大部分天文觀測目標，擁擠的近地軌道，將使天文觀測和科研受到越來越多的光線干擾。同時， 這類全球衛星星座計劃“天生” 就可用于軍事， 也將構成對空間安全的潛在威脅。

著眼未來太空資源的和平開發利用， 如何應對其中的一系列潛在安全風險，是一道亟待全人類共同探討解決的課題。既任重道遠，又迫在眉睫。

來源：EDN電子技術設計