近日，《中國(guó)航天》雜志發(fā)表文章《巨型低軌星座發(fā)展現(xiàn)狀及啟示》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《啟示》），這是國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)的公開(kāi)報(bào)道提及中國(guó)星網(wǎng)（“國(guó)網(wǎng)”星座）。

本文將其中“國(guó)網(wǎng)”內(nèi)容提煉整理，管中窺豹，嘗試看清行業(yè)最大且神秘的“中國(guó)版星鏈”。

—導(dǎo)讀—

01 ||成立最早，國(guó)家主導(dǎo)

02 ||今年發(fā)射，技術(shù)分層

03 ||對(duì)比星鏈， 尚需追趕

04 ||加速搶占，創(chuàng)新儲(chǔ)備

成立最早，國(guó)家主導(dǎo)

《啟示》一文中介紹，“國(guó)網(wǎng)(GW)星座是我國(guó)第一個(gè)巨型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，也是我國(guó)首個(gè)空天一體6G互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃。（此前各企業(yè)主導(dǎo)的星座規(guī)劃規(guī)模相對(duì)較小，建設(shè)進(jìn)度相對(duì)較慢）

2021年4月26日中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)星網(wǎng)”)在北京召開(kāi)成立大會(huì)，4月28日在雄安正式揭牌，注冊(cè)資本100億元。其成立是中國(guó)衛(wèi)星通信、衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的一個(gè)里程碑。

中國(guó)星網(wǎng)是由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、中國(guó)航天科工集團(tuán)等國(guó)有企業(yè)牽頭，劃歸國(guó)務(wù)院國(guó)資委管理，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌規(guī)劃我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

“國(guó)網(wǎng)”星座在2020年9月正式向國(guó)際電信聯(lián)盟提交了低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的軌道和頻率申請(qǐng)資料，檔案中包含GW-A59和GW-A2的兩個(gè)寬帶星座計(jì)劃，計(jì)劃發(fā)射12992顆衛(wèi)星。

今年組網(wǎng)，技術(shù)分層

發(fā)射計(jì)劃：2024下半年

根據(jù)《啟示》文中介紹，“國(guó)網(wǎng)”星座計(jì)劃將在2024年下半年在海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行首次發(fā)射，在未來(lái)5年內(nèi)發(fā)射約10%的衛(wèi)星，到2035年完成全部衛(wèi)星的發(fā)射。

按此計(jì)算，“國(guó)網(wǎng)”星座2030年前要發(fā)射約1300顆衛(wèi)星；2030-2035年完成剩余約1萬(wàn)顆衛(wèi)星組網(wǎng)。

軌道規(guī)劃：兩組

國(guó)網(wǎng)和星鏈的軌道規(guī)劃非常相似，兩者軌道高度都分為兩組，一組極低軌道和一組近地軌道，軌道傾角也都分布在在30°—85°之間。

• GW-A59星座6080顆，分布在500km以下的極低軌道。
• GW-A2星座6912顆，分布在1145km的近地軌道。

技術(shù)方案：三層

“國(guó)網(wǎng)”星座采用分層設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)管理的技術(shù)方案，將衛(wèi)星分為核心層、中繼層和用戶(hù)層3個(gè)層面。

對(duì)比星鏈，尚需追趕

《啟示》一文中，分別從建設(shè)進(jìn)度、組建能力、目標(biāo)受眾、星座覆蓋能力和星座信號(hào)傳輸能力等方面進(jìn)行了對(duì)比分析。

本文重點(diǎn)關(guān)注星鏈與國(guó)網(wǎng)。

星座建設(shè)進(jìn)度

“星鏈”星座從衛(wèi)展在軌數(shù)量和計(jì)劃發(fā)射數(shù)量?jī)蓚€(gè)維度均領(lǐng)先全球。

截至2024年6月1日，SpaceX公司已經(jīng)進(jìn)行了170次星鏈衛(wèi)星發(fā)射，將6551顆星鏈衛(wèi)星送入軌道。

“星鏈”星座一期計(jì)劃由軌道高度550km左右的4408顆衛(wèi)星組成，二期計(jì)劃由高度340km左右的7518顆衛(wèi)星組成。SpaceX公司在2019年10月發(fā)布消息稱(chēng)“星鏈”星座再添三期計(jì)劃，達(dá)30000顆衛(wèi)星，但目前尚未得到準(zhǔn)許。

目前星鏈網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)總數(shù)量已突破300萬(wàn)，2023年底首次實(shí)現(xiàn)了盈利。

“國(guó)網(wǎng)”星座雖然尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)射，但均已經(jīng)初步具備了衛(wèi)星生產(chǎn)、發(fā)射、運(yùn)營(yíng)的能力。

目前來(lái)看，后續(xù)組網(wǎng)建設(shè)或?qū)⒅鸩教崴佟?/p>

衛(wèi)星生產(chǎn)能力

從《啟示》一文中圖表來(lái)看，“國(guó)網(wǎng)”星座計(jì)劃每月實(shí)現(xiàn)100顆的衛(wèi)星生產(chǎn)，總投資規(guī)模也將達(dá)到100億人民幣。

SpaceX公司利用新一輪融資修建了大型制造工廠“星鏈”衛(wèi)星定型后開(kāi)始大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)，單顆衛(wèi)星的制造費(fèi)用也從100萬(wàn)美元級(jí)迅速降低至數(shù)10萬(wàn)美元級(jí)。“星鏈”衛(wèi)星工廠交付速度已突破每月150顆。

目前尚無(wú)公開(kāi)資料了解“國(guó)網(wǎng)”星座的衛(wèi)星制造能力，但從天眼查等公開(kāi)信息來(lái)看，國(guó)內(nèi)多家衛(wèi)星相關(guān)企業(yè)有參與其中。

我國(guó)完備的航天產(chǎn)業(yè)上下游鏈條和多型火箭，也為未來(lái)“國(guó)網(wǎng)”星座部署提供了更多保障。

目標(biāo)受眾

據(jù)文中內(nèi)容，與星鏈、“柯伊伯”星座一樣，“國(guó)網(wǎng)”星座的目標(biāo)受眾鎖定個(gè)人和企業(yè)消費(fèi)者。

以“極致體驗(yàn)”“流量為王”為核心策略，采取“商家對(duì)顧客”(B2C)為主的發(fā)展模式旨在奪取以“億”為預(yù)期規(guī)模的消費(fèi)者市場(chǎng)。

摩根斯坦利分析，預(yù)計(jì)2040年“星鏈”星座全球注冊(cè)用戶(hù)有望達(dá)到2.92億人，市場(chǎng)占有率將達(dá)80%。

泰伯智庫(kù)也預(yù)測(cè)，在未來(lái)五年，中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將以年均約12.8%以上的速度高速增長(zhǎng)，到2028年市場(chǎng)規(guī)模有望突破千億元大關(guān)。

不過(guò)，對(duì)于中國(guó)目前來(lái)說(shuō)，手機(jī)直連市場(chǎng)的需求和容量尚猶未可知，業(yè)務(wù)開(kāi)展、監(jiān)管審核等問(wèn)題，尚需一一走通。

信號(hào)傳輸及應(yīng)用

“國(guó)網(wǎng)”星座的衛(wèi)星提供商較多，從2023年7月9日發(fā)射的“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星”參數(shù)來(lái)看“國(guó)網(wǎng)”衛(wèi)星通過(guò)無(wú)線電波與地面設(shè)備或其他衛(wèi)星通信，可能具有激光星間鏈路傳輸功能。

另外，文中還提到，“國(guó)網(wǎng)”衛(wèi)星計(jì)劃可以搭載寬帶通信載荷、激光通信載荷、合成孔徑雷達(dá)載荷、光學(xué)遙感載荷等多種載荷滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求和場(chǎng)景。

在航海、航空、信息安全、導(dǎo)航定位、氣象研究等諸多領(lǐng)域帶來(lái)全方位的技術(shù)支持，同時(shí)可以開(kāi)拓全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入市場(chǎng)。

加速搶占，創(chuàng)新與防范

針對(duì)我國(guó)巨型低軌星座的發(fā)展，文中也給出了建議。

1、加快部署速度,搶占近地空間

目前，國(guó)際電信聯(lián)盟采取“先占先得”的方式，隨著世界各國(guó)巨型低軌星座計(jì)劃陸續(xù)開(kāi)展，低軌空間在軌衛(wèi)星數(shù)量大幅增加，從公布的巨型低軌星座建設(shè)計(jì)劃來(lái)看，未來(lái)10年全球擬部署的巨型低軌星座衛(wèi)星將超過(guò)5萬(wàn)顆。

以星鏈星座為例，在2020年部署衛(wèi)星數(shù)量為840顆，2023 年部署衛(wèi)星數(shù)量突破1900顆，部署速度逐步大幅增加。若所有衛(wèi)星均按期部署到位，低軌空間在軌衛(wèi)星數(shù)量將達(dá)到飽和。

我國(guó)的巨型低軌星座應(yīng)當(dāng)加快部署速度，采取簡(jiǎn)化小衛(wèi)星商業(yè)運(yùn)營(yíng)許可證辦理流程、政府財(cái)政支持等措施進(jìn)行激勵(lì)，按照提交給國(guó)際電信聯(lián)盟的時(shí)間部署完畢，并盡可能多地籌劃巨型低軌星座。

同時(shí)，加快火箭載重升級(jí)、可重復(fù)回收、新型推進(jìn)劑等關(guān)鍵技術(shù)研究工作，在降低星座部署成本的同時(shí)擴(kuò)展可供星座部署的火箭型譜。

2、轉(zhuǎn)變發(fā)展理念,創(chuàng)新發(fā)展思路

目前我國(guó)主要的巨型低軌衛(wèi)星星座均是國(guó)家牽頭主導(dǎo)，雖然在技術(shù)積累和生產(chǎn)能力上占有較大優(yōu)勢(shì)，但仍存在部分國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵核心載荷與部組件所需高性能器件量產(chǎn)能力不足、性能不高的瓶頸。

商業(yè)航天企業(yè)擁有創(chuàng)新能力高、內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)等特點(diǎn)，在低軌巨型星座發(fā)展方向和重點(diǎn)確定的前提下，可以在方向性指導(dǎo)和扶持政策等方面為商業(yè)航天企業(yè)提供更多便利。

引導(dǎo)和鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)根據(jù)我國(guó)戰(zhàn)略需要和低軌巨型星座發(fā)展需求持續(xù)加大研發(fā)投入，有助于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)由國(guó)家戰(zhàn)略向民用化、產(chǎn)品化快速轉(zhuǎn)化，激發(fā)市場(chǎng)活力，共同帶動(dòng)我國(guó)巨型低軌星座生產(chǎn)、發(fā)射、運(yùn)營(yíng)等全產(chǎn)業(yè)鏈整體實(shí)力躍升。

3、做好技術(shù)儲(chǔ)備,防范各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)

低軌空間衛(wèi)星數(shù)量爆發(fā)式增長(zhǎng)帶來(lái)了空間碎片撞擊和航天器在軌碰撞等風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于火箭發(fā)射和航天器在軌運(yùn)行提出了更高的要求，因此在火箭發(fā)射窗口選擇、航天器在軌機(jī)動(dòng)及預(yù)警等方面需要做好技術(shù)準(zhǔn)備。

巨型低軌星座部署也對(duì)中國(guó)航天產(chǎn)業(yè)提出了新的要求。

衛(wèi)星的規(guī)模化生產(chǎn)、快速批量發(fā)射部署、巨型星座的運(yùn)營(yíng)管理等問(wèn)題都需要與之匹配的高效生產(chǎn)、運(yùn)作模式針對(duì)低軌星座發(fā)射成本低、抗干擾能力強(qiáng)、壽命短等特點(diǎn)。

應(yīng)當(dāng)積極研究相應(yīng)的反制措施和抗反制措施，從而在太空低軌空間取得決定性的優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，針對(duì)日益擁擠的低軌環(huán)境，加強(qiáng)太空態(tài)勢(shì)感知裝備建設(shè)，強(qiáng)化天地一體的常態(tài)監(jiān)視、快速識(shí)別、實(shí)時(shí)告警、動(dòng)態(tài)預(yù)判能力。

《啟示》文中披露信息有限，目前尚不清楚“國(guó)網(wǎng)”星座在應(yīng)用市場(chǎng)、收入預(yù)測(cè)以及詳細(xì)發(fā)射計(jì)劃等方面內(nèi)容，相信隨著后續(xù)開(kāi)展的組網(wǎng)建設(shè)，星座會(huì)逐步露出真容。

結(jié)合近期各種新聞，已被討論多年的中國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，或?qū)⒃?024年正式開(kāi)啟新紀(jì)元。

本文為基于《巨型低軌星座發(fā)展現(xiàn)狀及啟示》一文整理、提煉，僅供學(xué)習(xí)參考。

參考及引用：

《中國(guó)航天》6月刊,《巨型低軌星座發(fā)展現(xiàn)狀及啟示》王佳奇 池嘉誠(chéng) 賀紹飛 宋雄杰；

https://mp.weixin.qq.com/s/ua0OGlhgQJMWUf_xZPYvRg；

https://tv.cctv.com/2021/04/29/VIDEOUn6nbwybKB77R0vgw1c210429.shtml；

https://www.hainan.gov.cn/hainan/gdxw/202402/b2dba034128645218561c54896c7e27f.shtml；

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1807632056815389748&wfr=spider&for=pc；

創(chuàng)業(yè)邦研究中心《2024衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)投資分析報(bào)告》；

海南政府網(wǎng)、新華社、央視網(wǎng)、泰伯智庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)信息。

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