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低轨卫星行业深度研究:低轨星座蓄势待发,千亿蓝海扬帆启航.docx
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2023-04-26
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低轨卫星行业深度研究:低轨星座蓄势待发,千亿蓝海扬帆启航.docx
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低轨卫星行业深度研究:低轨星座蓄势待发,千亿蓝海
扬帆启航
1 高通量卫星性能提升,低轨宽带星座建设加速
1.1 通信卫星种类众多,载荷及平台为两大组成
卫星可分为通信卫星、导航卫星以及遥感卫星等,我国通信卫星中
商业用途数量最多, 占比超 50%。卫星作为天地一体化设施,利
用空间资源环境为经济社会各领域用户提供通 信广播、导航定位
授时、地球综合观测及其他产品与服务。按照应用领域不同可将卫
星分 为通信卫星、导航卫星、遥感卫星等。其中通信卫星是人造
卫星的一种,作为卫星通信系 统的空间部分,是无线电通信的中
继站,通过转发无线电信号,实现卫星通信地球站之间 或地球站
与航天器之间的无线电通信。由于通信卫星不受地理条件限制,对
地面设施依赖 程度较低,是对光纤互联网、移动互联网很好的补
充,广泛应用于航海、航空、陆地、轨 交等领域。据 UCS 数据
显示,截至 2022 年 4 月 30 日,中国目前在轨卫星数量为 541
颗, 其中通信卫星数量为 67 颗,占比达 12.4%,我国拥有的通
信卫星中,商业用途有 37 颗, 占比超过 50%。
通信卫星由通信类有效载荷和卫星平台两大部分组成。有效载荷作
为卫星的核心部分, 直接执行特定的卫星任务,安装不同有效载
荷的卫星用途也不相同。其中通信卫星有效载 荷一般由天线分系
统和转发器分系统组成,两者配合完成来自地球站的信号接收、信
号变 换和向地球站的信号发送等功能。卫星平台是为载荷正常工
作提供支持、控制、指令、管 理和保障服务的各分系统的总称,
主要包括结构与机构、热控、电源、姿态与轨道控制、 推进、测
控、数据管理、数据传输、总体电路等分系统。据艾瑞咨询数据显
示,姿轨控与 推进分系统是卫星平台中价值占比最高的环节,占
卫星平台价值量的 40%。
通信卫星有多种分类方式,可以按用户群体、波束数量及轨道高度
进行分类。通信卫 星按照用户群体可分为民用通信卫星和军用通
信卫星,民用涉及卫星通信广播、数据传输 服务等;军用通信卫
星通过建立专网无线电通信设备,应用于战场信息传递,为指挥机
关 的实时决策提供依据。按波束数量可分为高通量卫星及传统通
信卫星,高通量通信卫星是 相对于使用相同频率资源的传统通信
卫星而言的,主要技术特征包括多点波束、频率复用、 高波束增
益等。按照轨道高度不同分为低轨道卫星、中轨道卫星和高轨道卫
星。
1.2 高轨态势:美国具备先发优势,高通量卫星性能加速提升
1.2.1 全球高通量卫星发展经历三阶段,通信容量将达 1TB
美国在高轨通信卫星发射中具备先发优势,通信容量是其关键技术
指标。1958 年 12 月美国成功发射了世界上第一颗试验通信卫星
“斯科尔”号。1965 年 4 月美国发射第一颗 半试验、半实用静
止轨道通信卫星——国际通信卫星 1 号(晨鸟),为洲际通信提
供了空 间通道,正式建立了北美和欧洲之间的通信业务。此后,
日本、法国、德国、中国等国家 也纷纷发射了各自的通信卫星。
根据《中国空间科学技术》指出,随着通信卫星发射数量 增加,
其技术水平逐步成熟,体现在寿命增长、太阳能电池功率提高、转
发器数量增加、 等效通信容量路数增加等特点上。
高通量卫星以高轨居多,能够大幅提高传输效率并降低使用成本。
根据 UCS 披露,2011 年,美国发射全球首颗高通量卫星
ViaSat-1,通信容量达到 140Gbps。2017 年发射的 ViaSat-2
通信容量达到 300Gbps,是当前世界上容量最大的高通量卫星。
预计于 2023 年 第一季度发射的 ViaSat-3 由 3 颗高通量 Ka
波段地球同步轨道卫星所组成,单颗卫星通信 容量为 1Tbps,将
覆盖除极地以外的全部地区。高通信容量的卫星能够在使用相同带
宽的 频率资源下,达到传统通信卫星数据吞吐量的数倍甚至数十
倍,能够大幅降低单位比特的 成本,从而经济、便利地实现各种
新应用。相比传统通信卫星而言:1)可实现多点通讯;2)频率利
用率提升;3)地面设备简化。
1.2.2 我国高通量卫星性能逐渐提升,通信容量可达百 G
我国高轨通信卫星起步较晚,近年来逐渐跻身世界先进之列。我国
在 1984 年成功发射 第一颗静止轨道实验通信卫星——东方红
二号,是世界上第五个自行发射通信卫星的国家。1988 年 3 月 7
日,东方红二号卫星的改型星—东方红 2 号甲成功发射,是我国
首次研制 成功的实用通信广播卫星,改善了我国的通信和广播电
视传输条件。2008 年,我国成功发射了中继卫星——天链一号,
成为世界上继美国之后第二个拥有了对中、低轨航天器具备 全球
覆盖能力的中继卫星系统的国家。
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资源评论
- Capricorn'2023-11-21资源和描述一致,质量不错,解决了我的问题,感谢资源主。
- sihua97112023-06-20感谢大佬分享的资源给了我灵感,果断支持!感谢分享~
jane9872
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