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近日，東吳證券分析師針對我國低軌道衛星產業進行了深入的研究與分析，并指出軟件定義衛星有望成為天基互聯網的主流技術路線，電子科技集團將成為國家低軌衛星產業主導。 低軌通信衛星產業正在興起 衛星按用途可分為通信衛星、遙感衛星、導航衛星、技術試驗衛星等。根據美國憂思科學家聯盟（UCS）最新更新的“在軌衛星統計數據庫”顯示，截至2019年1月9月，全球在軌正常運行衛星數量為2062顆，其中通信衛星占比最大。2019年全球共發射衛星523顆，占比最大的為技術試驗衛星，通信衛星次之。 2018年，我國共發射衛星91顆，其中通信衛星4顆，占比4.4%。2019年我國共發射衛星54顆，其中通信衛星12顆，占比22.22%，比例快速提升。根據UCS數據，截止2019年1月9日，美國在軌衛星達到901顆，占全球在軌衛星44%，遠高于其他國家。目前我國通信衛星數量占比、衛星通信市場占比都低于全球平均水平，通信衛星規劃數量低于美國，未來提升空間巨大。 按照通信衛星運行的軌道不同，衛星通信（系統）可分為低軌道（LEO）衛星通信、中軌道（MEO）衛星通信和高軌道（GEO）同步衛星通信。其中，低軌寬帶通信衛星系統有制造成本低、發射成本低、接收效率高的優勢。 近年來，衛星發射以低軌道（LEO）衛星和高軌道（GEO）衛星為主，且低軌道（LEO）衛星占比逐漸提升。2017年，全球低軌道衛星入軌46顆，占比59%。2018年，低軌道衛星入軌53顆，占比65%。 美國優先布局，中國也已起步 由于低軌衛星在軍事、物聯網等領域的巨大應用價值，加之地球近空領域頻率和軌道資源有限，而根據國際電聯的規定，頻譜與軌道歸屬采用“先發先得”原則。近年來，各國在全球低軌衛星星座領域展開了激烈的競爭。 當前國際主要制造商大多位于美國，包括Space X、OneWeb、泰雷斯等，主要星座計劃包含Starlink（星鏈）、OneWeb、銥星等。 面對國外發展迅猛的低軌衛星通信系統，國內航天科技和航天科工集團分別提出了“鴻雁”和“虹云”低軌衛星通信星座計劃，首期組網建設投資估計約為300億元。根據SIA的數據，衛星組網費用占整個衛星產業鏈產值的7.5%左右，根據組網費用300億元÷占比7.5%=總體產業規模4000億元，預計低軌衛星通信產業規模將達到約4000億元，我國亦將進入低軌衛星通信時代。未來，，“鴻雁”和“虹云”還將分別發射300顆和156顆低軌通信衛星組建太空通信網，兩個系統計劃將于2023年建設完成，目前兩個系統的首顆實驗星都已于2018年底試射成功。雖然我國星座計劃起步和建設進度落后于發達國家，但諸如“天象”等計劃所使用的衛星數和成本都大幅優于國內其它方案，未來有望引領天基互聯網的建設運營。 鴻雁星座是由中國航天科技集團有限公司建設的低軌衛星通信系統，是我國投資規模最大的國家級商業航天項目，依托東方紅衛星移動通信有限公司開展建設運營。具有全天候、全時段及在復雜地形條件下實時雙向通信能力，可以提供全球實時數據通信和綜合信息服務。建設規劃方面，“鴻雁星座”一期預計投資200億元，在2022年建成由60顆衛星組成的通信網絡，實現一帶一路區域覆蓋；二期預計2025年完成，通過300+衛星構建“海、陸、空、天”一體的衛星移動通信與空間互聯網接入系統，實現全球任意地點的互聯網接入。 目前，首顆試驗衛星“重慶號”已于2018年12月成功發射，并計劃在2020年7月再發射兩顆試驗衛星。建成后將成為全球無縫覆蓋的空間信息網絡基礎建設，為地面固定、手持移動、車載、船載、機載等各類終端提供互聯網傳輸服務。 虹云工程是由航天科工集團二院牽頭研制的低軌寬帶通信衛星系統，計劃發射156顆衛星，在距離地面1000公里的軌道上組網運行。其將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。目前，2018年12月22日，航天科工虹云工程首星成功發射并進入預定軌道，這是我國首顆低軌寬帶通信技術驗證衛星，首次將毫米波相控陣技術應用于低軌寬帶通信衛星，能夠利用動態波束實現靈活的業務模式。 除通信主載荷外，虹云工程首星還承載了光譜測溫儀和3S載荷，實現高層大氣溫度探測和船舶自動識別系統（AIS）信息、飛機廣播式自動相關監視（ADS-B）信息和傳感器數據信息采集（DCS），可廣泛應用于科學研究、環境、海事、空管等領域。據悉，虹云工程將于今年投入示范應用。 地軌軌道和頻率資源是有限的，包括美國、中國在內的國家在全球低軌衛星星座領域已全面展開競爭。與美國相比，我國低軌衛星星座計劃分散，規模小，我國未來有望進一步整合資源，加大投入，建設比當前更大規模的低軌衛星工程。 軟件定義衛星，電科將成主導 2018年，全球衛星產業總收入為2774億美元，同比增長3%。其中衛星產業規模主要來源于地面設備和衛星服務收入，衛星制造和發射服務產業規模較小。衛星服務實現收入1265億美元，同比減少1.7%，占衛星產業收入的45.6%。 市場主要關注低軌衛星產業硬件投資，我們認為軟件定義衛星有望成為天基互聯網的主流技術路線。傳統衛星研發基本上以實現具體某個功能或者任務定制為主，硬件主導，軟件為輔，這樣研發周期長、研發成本高，軟件定義衛星主要通過對功能模塊、載荷、數據處理、網絡通信等軟件進行更新或重設，采用開放系統架構，使衛星上各類傳感器和計算單元之間兼容互通。星載操作環境主要為各類應用程序提供平臺運行支撐，實現各類軟硬件即插即用和動態配置，使得衛星軟件可以獨立演化，從而可以在不改變硬件的情況下實現更多的功能，完成更多的任務。 軟件定義衛星將使網絡安全投入成倍增加，在軟件定義技術下，衛星需要實現各類軟硬件即插即用和動態配置，使得它們能夠承擔不同的任務并為不同的客戶服務，同時面臨云安全、天基安全的環境，網絡安全成為天基互聯網的核心環節，相應的網絡安全投入預計將成倍大幅增加。 市場主要關注航天系標的，我們認為電子科技集團將成為國家低軌衛星產業主導。目前我國建設中的低軌寬帶衛星系統主要有航天科工集團的 “虹云工程”、航天科技集團的“鴻雁星座” 、中國電科集團的“天象”等。電科在國內的軟件定義衛星方面技術領先，天地一體化信息網重大項目低軌接入網規劃僅需60顆綜合星和60顆寬帶星，衛星之間能夠實現多星之間的距離測量和時間統一，實現衛星的“自主導航”，減省地面站的數量以及相應成本，基于此優勢未來電科集團有望引領國內天基互聯網建設運營。 |
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