最近两天，卫星导航概念陡然升温。

主要由两个事件引发：

1.2月23日，我国首颗超百Gbps容量的高通量卫星——中星26号发射成功，标志着我国开启了卫星互联网应用服务新时代；

2.中国星网曾向国际电联提供卫星星座计划，将12992颗低轨道卫星组网——这个计划将于2023年开始逐步发射卫星。

人类的漫长历史，本质上就是一部不断征服自然的历史。而这一次，我们征服的对象，是地球之外的浩瀚空间。

太空圈地战，正式开始了。

卫星通信的发展历程

1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”发射成功，标志着人类正式开启了航天时代。

“斯普特尼克1号”带有浓重的冷战背景。在那一特殊时期，超级大国发射人造卫星，基本都是用于军事目的。

后来，随着时间的推移，卫星的民用价值逐渐被发掘出来。越来越多的商业卫星被送上太空，用于地面遥感、气象观测、广播通信等目的。

我们国家的第一颗卫星，就是大名鼎鼎的“东方红1号”。这颗卫星发射于1970年4月24日。它在太空中发出的东方红乐曲，是无数中国人难以磨灭的回忆。

进入20世纪80年代后，国际商业卫星的发展进入了新的高潮。通过卫星进行电视信号转播和通信报文转发，已经成为了主流趋势。

当时，美国著名的摩托罗拉公司，提出了一个伟大的构想：通过77颗卫星组成的近地星群，建设一个覆盖全球的卫星电话网络，让用户可以在世界上任何一个角落打电话。

没错，这个构想，就是著名的铱星计划。

铱星计划是人类商业卫星发展第一阶段的标志。受限于当时的技术条件和商业模式，这个计划最终破产失败，留下一地鸡毛。

进入21世纪后，又有公司卷土重来。这次，他们提出了更理性的发展目标，明确将自己定位为地面通信系统的补充（而不是像铱星计划一样，想要替代基站），专门为海上、偏远地区等地方的用户提供网络服务。

这一定位转变，标志着商业卫星开发进入了第二阶段。

这个阶段的代表性企业，是2007年创立的O3b Networks公司。他们通过与电信运营商合作，为岛屿或船舶提供宽带卫星通信服务，获得了成功。

值得一提的是，在第二阶段的发展过程中，卫星通信的功能定位也发生了变化。它不再仅仅服务于语音通话和电视信号转播，而是面向一个更加庞大的市场，那就是——卫星互联网。

大家可以回忆一下，2007年左右，正是3G和智能手机全面爆发的时期。移动互联网的蓬勃发展，影响了卫星通信，也让卫星逐步服务于互联网的广域覆盖与接入。

2015年，埃隆·马斯克（Elon Musk）基于自己的太空探索技术公司 （SpaceX），正式提出了星链（Starlink）项目。项目计划发射4425颗低轨卫星（后来增加到4.2万颗），为全球范围内的客户，提供高速宽带互联网服务。

星链项目的推出，震惊了全世界，也推动卫星通信进入了第三个阶段，也就是低轨宽带卫星互联网时代。

所谓低轨卫星，就是工作在距离地面500-2000公里低地球轨道的卫星。虽然它的覆盖范围不如高轨道和中轨道卫星，但可以通过增加数量，弥补覆盖，提供更大的容量、更低的时延、更高的网络速率。

除了低轨之外，第三阶段还有一个重要的技术趋势，那就是高通量通信卫星（High Throughput Satellite，HTS）的崛起。

高通量卫星采用了更高的通信频段（例如Ku波段、Ka波段）、更先进的卫星平台、更多的转发器、更强的天线技术，实现了比传统卫星（低通量，1-2Gbps以内）更强大的通信带宽能力，可以带给用户更好的网络体验。

总而言之，正是因为低轨卫星和高通量卫星的技术飞跃，才奠定了如今全球卫星通信产业高速发展的局面。

在太空跑马圈地

2019年，川普说美国要跳过5G、直接开发6G。从那时起，有关于6G竞赛的话题，这几年从未间断，资本市场也炒得火热。

但说起这个，大家其实都很纳闷。4G网络其实已经很快了，相当一部分人连5G都没用上，为啥这么迫不及待要研发6G？人类虽然进入5G时代好几年了，看似很先进，但地球上仍有80%以上的陆地地区（深山、森林、沙漠、草原、戈壁）和95%以上的海洋地区，以及29亿人口，并没有覆盖到移动网络信号。总体算下来，移动通信只覆盖了全球不到10%的面积。

这是多大的市场？

同时，5G及以下的通信对象，仅限于地表以上10km内的空间，远远无法实现海陆空网络畅游。

而据《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》，6G与5G的最大区别，是明确提出了“全球无缝覆盖”——这个目标必须借助卫星等非地面设施，才能实现。简而言之，以近地卫星构建的高速通信网是6G通信的基础。而且这个基础，如果不及时跟进，基本就决定了失败的命运。

在说明卫星互联网的作用前，我们需要先了解另一个名词——近地轨道资源。

指的是航天器距离地面600-2000km的轨道，目前全球大部分卫星都分布于此。其数量是有限的，最多只能容纳6万颗卫星。而根据国际电信联盟的规定：卫星频率和轨道，虽然是全人类的共有资源，但获取这些资源仍遵循“先协调，后使用”、“先登先占”等原则。

也就是跑马圈地，谁先占了就是谁的。

马斯克计划发射4.2万颗卫星，这些卫星都将在近地空间连点成线、织线成网，仅星链一家就占了三分之二以上空间。如果没人去争，未来1000km以下的轨道，可能就成了马斯克的私人空间。这么一看，原本印象中浩如烟海的地外空间，突然变得拥挤起来。

等到近地轨道资源被先发者占尽，太空垄断自然就形成了。后来者只能在更高的轨道想办法，需要的资金和研发能力根本不是一个数量级。

到那时，星链的成本优势将把竞争对手远远甩在后面。同时，星链的网速虽然不如5G，但延迟更低。现在的5G网络，信号从基站到网络服务器再到手机终端，在空气中传输的过程就会导致延迟。问题是显而易见的。如果我们周围几百米就有基站，延迟肯定小。如果方圆几百里都没有基站，这个延迟就比较高了。而星链因为距离地面较近且分布均匀，这个时候就体现出优势了。

尤其是，以卫星为基础，与地面的5G网络联合起来，从而实现更大的电波容量以及短时间内的超高速。相较于5G，6G的传输能力将提升100倍，网络延迟也可能从毫秒降到微秒级。

据评估，在现代金融交易中，如果交易处理时间比对手慢5ms，就可能损失1%的利润；慢10ms，损失可能扩大至10%。

大家可以算算这是多少钱。

同时，星链还具有极其重要的军事价值。其虽然不如地面上5G基站的传输速度快，但比美军现有的卫星通讯，也就是铱星，快上百倍。而且由于数量足够多，美军还能利用星链平台跟踪干扰远程地方通讯。在乌克兰战争期间，发挥了巨大能量。

当然，最关键的，也是最现实和迫在眉睫的原因，从通信标准到核心元器件，我们一直被西方卡脖子，直到到了5G时代，才有底气说领先世界，研发6G也是保持技术领先的重要之举，当然势在必行。

从技术上看，现在5G网速虽然很快，但仍没法真正实现4K、8K这样的超清视频，更不要说VR、虚拟现实、AR增强现实这些了。只有当5G+卫星互联网结合，6G真正普及，速度更快、延迟更低、海量密集连接这些关键指标实现了，真实世界与数字虚拟世界的深度融合，才可能成真。

这是必须由自己实现的梦想。

空天地一体化网络是信息产业的下一个大趋势

发展空天地一体化信息网络已成为6G的共识。空天地一体网络架构是6G的核心方向之一，被ITU列为七大关键网络需求之一。6G的空天地一体网络架构将以地面蜂窝移动网络为基础，结合宽带卫星通信的广覆盖、灵活部署、高效广播的特点，通过多种异构网络的深度融合来实现海陆空全覆盖，将为海洋、机载、跨国、天地融合等市场带来新的机遇。

5G已开始实践非地面网络（NTN）应用。2022年6月冻结的5G R17标准的一项新增特性为支持非地面网络（Non-TerrestrialNetworks,NTN）。具体来说，R17定义NTN整体架构，包括定时和同步机制，非连续覆盖的辅助消息、移动管理、馈线链路切换等。通过卫星上的网络节点和通过馈线链路互连的NTN网关，可以为NB-IoT/eMTC节点提供非地面接入，相关终端通过服务链路能够访问NTN网络服务。

产业链：通信载荷是通信卫星关键，关注T/R环节

产业链上游先行，卫星制造前景广阔

从产业链发展先后顺序来看，上游卫星制造率先受益。类似5G产业链的发展顺序，产业受益性从制造端逐步发展到运营端。因此，随着“星网”等国内低轨卫星星座逐渐拉开建设帷幕，卫星制造将率先受益。远期来看，随着后续星座建设逐步完善，产业链价值重心将逐渐向终端及运营服务转移。

从卫星制造产业本身来看，一方面LEO卫星星座规模庞大，卫星制造总市场空间规模可观；另一方面，低轨卫星寿命周期相对较短，

卫星制造：平台侧或为成本控制重点

从成本构成来看，载荷部分为卫星发挥实际功能的核心，会根据不同卫星的功能进行调整，相对来看其成本占比变化范围较大。据艾瑞咨询，一般情况下定制卫星平台和载荷成本占比约为1:1，批量卫星中平台成本占比下降到接近30%；而在商业航天公司理想情况下，卫星平台占比在20%-30%左右。

考虑到我国卫星制造成本仍然较高，据鹏鹄物宇，目前我国每公斤卫星的制造成本约10-20万元，作为对比2020年星链卫星制造成本已低于50万美元，彼时采用的v1.0版卫星重260kg，对应每公斤卫星成本仅1.25万元。因此，我国卫星制造成本削减任重道远，而卫星平台侧将成为未来成本控制的主要方向。

卫星平台：姿轨控与电源为核心，市场规模达百亿级

具体来看，卫星平台的核心作用是为卫星提供机动能力和电力，相关分系统的成本占比也最大。根据艾瑞咨询数据，卫星平台成本结构中，姿控系统（含推进系统）成本占比达到40%，电源系统成本占比达到22%，两者合计超过60%，是卫星平台中成本占比最大的分系统。

基于相关假设，预计2025年我国低轨卫星星座对应卫星平台的市场规模可达百亿元。我国规划卫星发射卫星数量15377枚，预计将在2035年完成；目前我国卫星成本约每公斤20万元，卫星发射成本将逐步降低；随着发射成本的逐渐优化以及星载功能逐步提升，单颗卫星重量将逐步提升，当前阶段假设为350kg，远期参考Starlink 2.0卫星；卫星平台预计占卫星总成本的1/3。基于此，预计2025年我国低轨卫星对应卫星平台市场规模可接近50亿元，其中姿控分系统市场规模达18亿元、电源分系统市场规模达10亿元。

地面站：天线阵列微系统成为发展趋势

天线阵列微系统是有源阵列天线发展趋势。传统的有源阵列天线是砖块式结构, 是由无源天线阵 面、多种功能模块与无源天线集成在一起，天线阵列微系统采用多芯片组装和先进3D封装技术，将 功放、低噪放、移相衰减器、ADC/DAC 等器件与电源管理芯片、基带处理等芯片进行异构集成。

微系统未来可广泛应用于星载、机载、舰载、车载等载荷系统中，微系统高集成度的优势，未来 有望在地面雷达、终端等方面广泛使用。

天线阵列微系统通常是基于三维异构混合集成技术 ，系统级封装 (SiP) 技术较为典型。芯片和 可能的无源元件构成的高性能系统集成于一个封装内，形成一个功能性器 件。SiP 能够在集成电路 和封装中，提供最优化的功能、尺寸、价格，缩短市场 周期。

卫星终端：现有卫星通信芯片供应商或有望受益

除射频部分外，卫星基带芯片部分由于需要通信算法和协议栈的积累，现有供应商有望延续优势，或受益于后续大规模应用。卫星通信芯片主要用于卫星信号的调制解调和协议栈的处理工作，因此一般需要熟悉通信算法和协议栈的单位才有能力研制。

文章来源： 鲜枣课堂，格隆汇，未来智库