卫星互联网迎来“黄金时代”｜解码商业航天
编者按：近年来，我国商业航天在国家政策、技术创新、市场需求、资本注入等多重因素驱动下，产业已初具规模，为加快发展新质生产力不断注入新动能。今年“商业航天”首次被写入政府工作报告，作为我国经济发展的新增长引擎，重要性进一步凸显。《中国电子报》开设“解码商业航天”专栏，洞悉产业链核心环节的增长逻辑，探寻我国商业航天高质量发展新路径。
“5、4、3、2、1，点火！”5月9日9时43分，随着指挥员一声令下，烈焰从长征三号乙运载火箭底部喷射而出，火箭搭载着智慧天网一号01星划破云层，成功地将卫星送入预定轨道。智慧天网一号01星是我国首颗中轨宽带通信卫星，未来将和其他7颗中轨宽带通信网络卫星一起，构成覆盖全球的通信星座，实现在全场景、全域下各类用户的接入。
当前，我国商业航天正迎来一个卫星互联网大规模组网发射需求爆发的“黄金时代”。按照相关规划，我国在后续十年内要完成2万多颗卫星的发射。有研究机构预测，到2025年，我国卫星互联网市场规模将突破450亿元。
打通互联网的“最后一公里”
在云南丽江大山深处，在没有地面通信基站的情况下，利用卫星信号，就可以将电网监测图像视频、海量电力物联网数据快速、稳定地回传到远在500公里之外的监控中心；在新疆图木舒克棉田，搭载北斗卫星导航的无人驾驶精量播种机，可以一次性完成覆膜、铺设滴灌带、下种、覆土等多道播种工序，每公里直线误差不超过2厘米……近年来，卫星互联网及其应用频频出现在大众视野。
“卫星互联网可以被看作是‘天上的一张网’，它基于卫星通信技术，为全球范围内的用户提供高带宽、灵活便捷的互联网接入服务。”中国科学院微小卫星创新研究院副院长林宝军介绍道。
一般来讲，地面网络通信主要依靠基站，而卫星互联网则是基于卫星，这就好比将地面的基站搬到太空中，每一颗卫星都是一个移动的基站。有了这张“网”，天上成百上千颗卫星就能时刻与地球上的手机、轮船、飞机、汽车等终端交换信息。无论是在海洋、深山、森林、沙漠、高原、空中，还是在无人区，均可实现无缝通信。
OPPO推出智能手机首个听筒/免提双模卫星通话
卫星根据功能的不同，发射的轨道高度也不同，主要被分为地球同步卫星、高轨卫星、中轨卫星和低轨卫星。其中，低轨部署卫星具有传输时延小、链路损耗低、发射灵活、整体制造成本低等优势，成为卫星组网的主流选择，是解决互联网“最后一公里”以及延伸地面移动通信网络的关键。
需求是驱动卫星互联网兴起的重要因素之一。赛迪智库无线电管理研究所所长韩健告诉《中国电子报》记者，一方面，作为地面通信网络的有力补充，卫星互联网的部署将成为解决“无互联网”问题的重要方式，加快建设卫星互联网正成为缩减数字鸿沟的重要举措；另一方面，卫星互联网在应急通信、公共安全、海洋科考等特定场景需求突出，可以有力保障国家通信安全，确保在遇险呼救、应急救灾等紧急情况下的通信畅通。
未来的6G时代，卫星互联网也将成为其重要的组成部分。
“星地融合是6G技术的六大支柱之一。卫星互联网能实现星上搭载6G部分网元功能，推动6G基站按需部署，为6G通信技术提供实验验证和应用场景，增强ITU为6G定义的覆盖能力，从而有效支撑6G泛在通信的愿景，帮助6G实现全球无缝覆盖的空天地海一体化网络。”中国电信研究院6G研究中心标准总监夏旭解释道。
“卫星互联网是发展大势之所趋，未来，大数据、云计算、边缘计算等都将与卫星互联网密不可分。”林宝军补充道。
迎来需求爆发“黄金时代”
走进位于上海松江区的上海格思航天科技有限公司卫星数字工厂，机器轰鸣，机械臂快速、精准地来回作业，执行着多个不同型号卫星的组装、集成、测试等生产任务。按照计划，该工厂未来将年产出上百颗商业卫星，这些卫星都将用于垣信卫星规划的千帆星座（G60星链）计划。
G60星链被业内人士称为中国版“星链”，计划将1.2万颗卫星送入轨道。除此以外，国网星座计划也计划向太空发射近1.3万颗卫星。
夏旭指出，空间轨道和频段资源是有限的，遵循先到先得的原则，也就是说，谁先提出申请，并开通了频率信号，谁就占有这段频率。假如落后于其他国家发展卫星互联网，我国的6G空天地一体化信息网络建设可能会受到一定的挑战。
记者了解到，低轨卫星互联网已成为各国科技竞争新赛道。Space X、One Web、亚马逊、Telesat等多家欧美企业相继提出卫星组网计划。其中，美国卫星互联网商用化代表企业SpaceX等已经抢占全球低轨卫星星座部署的制高点。目前“星链”全球用户数超过270万，卫星互联网服务已覆盖70多个国家和地区，形成相对明晰的标准及商用模式，这给我国卫星互联网产业发展带来紧迫感。
星际荣耀联合创始人何光辉坦言，目前，我国在卫星互联网技术层面与SpaceX仍存在较大差距，仅相当于后者10年前的水平。
“相比之下，我国卫星互联网产业仍处于在轨验证阶段，尚未进入快速组网部署的阶段。”正弦空间公司创始人、原北斗三号卫星主任设计师何善宝在接受记者采访时表示，我国很难像Space X那样，在全球大范围建立地面站。因此，实现卫星之间的信息传输和星间链路技术，成为我国实现卫星数据传输的关键。
“当前，不管是星间激光链路技术，还是星间微波链路技术，均处在初步探索阶段，尚未成熟。只有搭建好了这种超大规模的卫星通信链路，才能够让卫星互联网部署成功。”何善宝解释称。不过他对我国卫星互联网未来的发展保持乐观：“我国的新型举国体制能够集中力量办大事，这有利于加强统筹部署、全面提升自主创新能力，也是我国卫星互联网发展的最大优势之一。”
近年来，我国不断加强卫星互联网顶层设计和统筹布局，利好政策频出。2020年，国家发改委首次将卫星互联网纳入“新基建”，是通信网络基础设施的范畴；2021年，中国卫星网络集团有限公司成立，整合统筹国有卫星互联网建设计划；2023年2月，工业和信息化部发布《关于电信设备进网许可制度若干改革举措的通告》，将卫星互联网设备正式纳入进网许可管理范围；今年，商业航天被首次写入政府工作报告。目前，北京、上海、深圳、安徽、河南、四川和重庆等多地均出台政策支持卫星互联网相关产业的发展。
业内人士普遍预测，未来5年，我国低轨卫星制造及发射需求有望进入增长爆发期，预计将有3万~4万颗低轨卫星升空。
产业发展不能急于求成
卫星互联网需要卫星大量发射才能组网，而在卫星制造领域，产能与制造成本密切相关。“目前，卫星制造成本和周期与国际领先实力相比还有差距。发展低轨卫星互联网，需要解决这些问题。”北京新鼎荣盛资本管理有限公司董事长张驰表示。
传统的卫星是单颗制造，用于特定领域，在测试、元器件、制造等方面成本高昂。2019年，SpaceX公司的Starlink借鉴工业制造模式，凭借“一箭多星”发射和“卫星制造、火箭制造、发射服务、组网运营”全链条一体化商业模式，大幅降低成本，如今已有6000多颗卫星在轨，并于2023年实现盈利。
这种商业模式是否值得借鉴？何善宝表示：“星链模式可提供方法论上的有益借鉴。不过，我国卫星互联网产业链发展较为完善，专业化的分工才是提高效率、降低成本的关键。”
业内专家谈到，虽然众多民营企业也在积极推进卫星发射上天，但目前我国卫星组网主要依赖“国家队”。此外，对通信卫星运营来说，行业存在着较高的资质壁垒，大部分民营通信卫星制造企业都不具备与卫星通信业务和互联网接入服务相关的经营资质。不少专家呼吁国家能够放宽准入资质，让民营企业更多参与到大规模卫星组网工作中。
在何善宝看来，培育和发展卫星互联网产业是一个由小到大、循序渐进的过程，不能一蹴而就，更不能急于求成，应遵从市场规律和新兴产业成长规律。“有时候我们需要慢一点儿，等市场形成一定规模，技术水平不断突破，才能真正实现‘产业化’，我们等待的周期也会随之缩短。如若不然，只会带来资源浪费。”何善宝说道。
“中国的低轨卫星，一旦组网完成就是全球网络，就不是只针对中国市场了。目前看，真正有能力完成低轨卫星组网的，也就中美两个国家。未来，面向‘一带一路’共建国家中电信基础设施建设不完善的国家，我们可以提供服务。对于地面网络来说，卫星互联网也是一个补充，国内电信运营商也会加入，跟垣信卫星、中国星网等公司合作。”张驰预计。