全球中低轨星座列传

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不是每个规划的卫星星座都能进入轨道，大多数分析师都认为最终将有多个宽带星座出现各种各样的问题。全球低轨宽带卫星星座将至少有一个、但最多不超过五个。

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SpaceNews Caleb Henry 报道

泰伯网 陈丽君 编译

Tryul 责编

此前，美国北方天空研究机构（Northern Sky Research，NSR）对全球中低轨通信卫星星座进行了盘点，全球至少有15家公司已经对外公布其星座计划，并且大部分公司表示在五年内推出自己的第一代星座系统。泰伯网对这15家星座进行了编译整理成表，并绘制中文版“全球中低轨通信卫星星座分布图”，在此基础上添加了银河航天(北京)科技有限公司，星座总数增至16个。此外，针对鸿雁星座的卫星数量，北方太空研究机构公布的数量为300颗，而实际卫星数量为324颗，已做更正。

其中，O3b公司在2013年始建的由20颗卫星组成的星座基本已经完成，是16个星座中唯一拥有正式在轨卫星的公司，该公司将在2021年开始，增加7个高性能的二代通信卫星。

此外，美国SpaceX、加拿大Telesat和中国信威三家企业的LEO原型宽带卫星已经实现在轨运行，远远走在其他只有愿景的公司前面。

据外媒最新消息，原定于2018年5月发射的OneWeb首批真实卫星（非实验星），发射时间延迟至年底。

以下为编译内容：

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宽带价格走低，低轨市场挤压，运营商举步维艰

一直以来，世界各大卫星运营商，都将宽带视为是一个可以带来丰厚利润的产业，但现实却给他们重重一击。

当今社会，人们对于宽带互联网的网速需求越来越高，迫使各国开发功能越来越强大的高通量卫星（HTS）。表面上看HTS功能变强是一件好事，但却使宽带价格快速降低，这为低里程卫星崛起提供了土壤。北方天空研究机构的一项研究发现，过去两年宽带价格下降了35％-60％，明年将继续下降，同时这种现象将会持续，也就是说价格将不太可能出现反弹。

所以，运营商为了保持全球领先地位，在考虑投资15年的地球静止宽带卫星前，会更加慎重，因为这些卫星生产周期长，制造和发射至少需要2-4年时间，这样一种长期资产在进入轨道之前就面临落后的风险。

此前，地球静止卫星长期主导着卫星通信业务，这种15年寿命的大卫星提供的电视广播信号传输服务，是运营商的最大收入来源。

然而，宽带注定是一种快速迭代的产物。

大型地球静止卫星的主导地位，正在受到新兴巨型低轨卫星星座的挑战，这些巨型星座由上百甚至上千颗相对较小的卫星群组成，运行在低地球轨道上。

由OneWeb、SpaceX、Telesat等公司构建的低轨和中轨宽带卫星星座，建设成本更低，损失一两颗卫星的损失也更少，并对外声称这些星座能达到近似光纤速度，并覆盖全球。同时，没有往返于高轨地球静止轨道产生的无线电信号延迟，尽管这种延迟已经小到以毫秒计算，但却严重影响了自动股票交易、视频聊天等应用的体验。

但大型低轨星座也面临自身的一些挑战，比如：快速变化的宽带市场未来将如何发展尚未可知？如何面对5G网络的竞争？如何将最便宜的卫星接收器覆盖到世界上最少接收宽带服务的地方，以缩小数字鸿沟？大规模的卫星制造和发射需求能否得以满足？公司如何在开展业务的国家和地区获得监管机构批准？

显然，挑战并没有阻止新老企业在LEO和MEO宽带的建设之路上前行的脚步。根据北方天空研究机构的调查，有超过10家公司正计划在非地球静止轨道上建造100颗或更大规模的宽带卫星星座，且大多数企业计划在未来五年内将第一代星座送入轨道。

业内分析人士一致认为，低轨卫星星座的建立，可能改变当前卫星互联网的范式，但在这些巨型星座还没有真正进入轨道之前，没有人能完全知道它会如何改变。

2

投资GEO还是LEO？很难选

在这个群魔乱舞的时代，投资家们的投资策略也各有千秋，一些卫星运营商仍然在购买大型高吞吐量的通信卫星，相反还有一些运营商通过持股低轨星座来对冲他们的赌注，更有一些卫星运营商两者都投。

押宝地球静止宽带卫星

有些企业家和投资者认为，曾经用来预测卫星投资回报周期的常用指标“现在已经失效了”；Summit Ridge 集团电信咨询公司总裁阿蒙德·穆西（Armand Musey）说：“宁愿选择一台使用了20年的笔记本电脑，也不想要15年或20年的宽带卫星”，而Avanti Communications公司的案例证明了这一点，该公司的两颗尚在运行的“年轻”卫星，一颗是过去五年内发射，另一颗是过去七年内发射， 它们基本已经失去了与新卫星竞争的能力；还有WildBlue公司的用户数和营收严重缩水，使收购商Viasat蒙受巨大损失。

尽管如此，有些运营商仍然看好这个卫星宽带市场。

Eutelsat正在投资一个名为Quantum的新型卫星，该卫星的特点是能够改变形状、大小和功率，以便在不同的时间和地点提供所需的容量，这也是卫星行业长期以来一直追求的高适应性能力。

Global-IP是一家初创公司，由前休斯网络系统公司高管领导，前AsiaSat 首席执行官威廉韦德担任顾问。Global-IP从波音公司订购了一颗每秒150千兆的卫星，该卫星计划于2019年搭载SpaceX 猎鹰9发射升空，用于非洲用户的互联网连接。

此外，美国卫星宽带提供商的两家死对头Hughes和ViaSat，都在20世纪20年代初推出了大规模地球同步卫星：EchoStar 24 / Jupiter-3将提供每秒0.5TB的网络容量，ViaSat-3则预计每秒至少提供1TB的网络容量。

宽带新潮流：低轨卫星通信网

SpaceX、OneWeb、Intelsat、SES和Telesat等其他大型运营商，正在投资建立用于宽带连接的非地球静止轨道卫星系统。

OneWeb成立于2012年，因在2015年获得空中客车、可口可乐和维珍集团等重量级企业的5亿美元投资，一时间名声大噪。2016年，OneWeb在软银领导的新一轮投资中又筹集了12亿美元。OneWeb的初始卫星产自法国一家空中客车工厂，后面900颗卫星的生产将在佛罗里达州OneWeb的专用卫星工厂进行。

而SpaceX也抓住了2015年这一焦点事件，媒体报道SpaceX正在开设西雅图工厂，并建造约4500颗宽带卫星星座Starlink。但此后专注于建造和发射火箭的SpaceX，拒绝透露更多有关其星座的信息。

期间，OneWeb向美国监管机构提交许可证申请，触发了大批公司也提交申请文件，这些公司希望联邦通信委员会知道，他们也有计划在非地球静止轨道提供宽带服务。

全球有三家公司的低轨原型宽带卫星已经实现在轨运行。2014年10月26日，清华大学与信威集团联合宣布：中国首颗低轨移动通信卫星——灵巧通信试验卫星已完成全部在轨测试试验。Telesat的1期LEO卫星于2018年1月12日在印度的PSLV火箭上发射升空。2018年2月22日，SpaceX使用猎鹰 9火箭发射两颗实验卫星Tintin A和Tintin B。

到2019年，SpaceX和OneWeb将定期发射卫星入轨。

Telesat在7月30日宣布，选定泰雷兹阿莱尼亚宇航公司（Thales Alenia Space）和麦克萨科技公司（Maxar Technologies），共同生产其117颗低轨宽带卫星，并于2019年完成卫星和地面部分的建设。

LeoSat也正在与泰雷兹阿莱尼亚宇航公司合作，计划建设包含78-108颗卫星的卫星网络。

中国鸿雁星座，将包含300颗卫星，波音公司也在建设包含近3000颗卫星的星座。

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16+卫星星座，最终活下来的将不超过5个？

其实大家都知道，不是每个规划的卫星星座都能进入轨道，大多数分析师都认为最终将有多个宽带星座出现各种各样的问题。全球低轨宽带卫星星座将至少有一个、但最多不超过五个。

电信分析集团TMF Associates总裁蒂姆·法拉尔（Tim Farrar）认为，目前SES拥有的中地球轨道O3b系统，是第一个成功的非地球静止轨道宽带系统，O3b的第一批卫星早在2013年推出，目前正在加速发展。

他说，OneWeb的原计划5月发射的卫星是真实在轨运行卫星，而不是原型，所以排在第二位。而“目前Telesat，LeoSat和SpaceX三家公司正在争夺第三的位置，相信在未来一年内就可以见分晓。”

O3b第一代20颗卫星星座中的最后四颗卫星，计划于2019年使用阿丽亚娜空间公司联盟号火箭发射。O3b mPower是第二代系统，由七颗卫星组成，可提供10TB的吞吐量，预计将于2021年开始发射。

对于提供服务的时间，OneWeb预计将于2019年推出其全球宽带服务，从阿拉斯加开始。SpaceX的目标是在2020年提供有限的服务。而Telesat提供服务的时间则由原计划2021年改为2022年。

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先建成未必是好事

另有分析师认为，虽然OneWeb似乎处于领先地位，但首先进入市场福祸难料。

市场前瞻性咨询公司ABI Research的行业分析师林恩（Khin Sandi Lynn）说：“率先推出新的LEO宽带星座，可能吸引没有任何宽带连接的农村或者互联网接入质量差的用户，但它也面临诸如LTE覆盖范围扩大和未来5G网络带来的风险。”

AT＆T，T-Mobile和Sprint在今年年初的世界移动大会上宣布，他们将在今年晚些时候，开始向部分美国城市推出5G，期待已久的4G到5G的升级将比预计快100-1000倍。

林恩指出，今年年初，美国第二大有线电视运营商Charter Communication宣布，将测试在农村地区提供5G服务，这个市场正是LEO宽带星座未来的目标市场之一。

就像ICO和Teledesic在20世纪90年代的卫星宽带淘金热期间，对市场规模和设备成本的错误估计可能将致命的。

“所以，我认为谁第一个做并不重要，重要的是选择正确的。追求谁是第一个发射其实意义并不大，这仅适用于消费品类，例如在某地最先开一家麦当劳，但在卫星行业却无所谓”， Summit Ridge 集团电信咨询公司总裁穆西说。此外，有人认为，做第一个发射者并不好，因为竞争对手可以在今后的发射中扬长避短，加速建设自己的系统。

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低轨宽带市场需求到底有多大？

有时间争论谁是第一家发射的，还不如想想未来的市场需求有多大，因为这才是决定谁更成功的关键。

电信分析集团TMF Associates总裁法拉尔说，“比如20世纪90年代的卫星宽带败局，原因并不是技术造成的，他们可以建造卫星或手机，最大的问题是市场预测出现了错误，他们找不到他们所期望的市场。对于任何新事物而言，市场的准确预测始终是一个巨大的挑战，包括在建的LEO/GEO“。

OneWeb和SpaceX都将消费者宽带定位目标市场，帮助大量无法上网的人群连接到互联网。而这个人群更注重低成本、易安装的用户终端，否则所谓的潜在用户将在高昂的价格面前自动退出。

铱星和Globalstar在卫星电话市场上投入了大量资金，但其现在实际的市场占有率远低于当时的预测值，部分原因在于蜂窝网络以比预期更快的速度占领了目标市场。

Euroconsult USA的常务董事Sima Fishman表示，如今LEO星座面临的问题与20世纪90年代前辈们非常类似，他们雄心勃勃的计划，点燃了火箭公司的热情，导致火箭公司数量爆发式增长，为其开发可重复使用的运载火箭，但最终这些火箭公司很可能都没有机会触及太空。尽管很多火箭企业都筹集了数百万美元，却只是做了一些优秀的幻灯片。

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低轨卫星宽带的最大竞争是在地面——天线价格

也许在预测市场需求时的最大变量，是消费者能为用户终端支付的费用，即接收器和天线的价格。

与地球静止卫星不同， LEO宽带星座配套的天线需要能够跟踪多颗卫星。这样的天线确实已经存在，相控阵天线通常没有移动部件，而是依靠电子控制的波束与卫星通信。在十多年的使用中，该技术已得到证实，但成本却很高。

虽然Kymeta和Phasor Solutions等公司表示，即将推出更便宜的平板天线，但分析师很快就发现，这还没有低到普通消费者可接受的价格点。为了获得廉价、丰富的卫星宽带，消费者需要廉价但功能强大的天线，在发展中国家尤其如此，在美国等大多数发达国家也是一样。

消费者不会为跟踪天线支付5万美元、10万美元甚至更多。2015年，当Elon Musk首次公布SpaceX的宽带星座计划时，他表示，用户使用的平板天线价格非常便宜，仅需100-300美元，全球任何地方都可以负担得起。但在今年2月，SpaceX向“华尔街日报”承认它还不知道终端需要多少钱。

OneWeb表示，它正在与其提供廉价天线的投资者高通公司合作。

并非所有运营商都将宝压在了消费者宽带市场。去年与OneWeb合并失败的Intelsat，是除了OneWeb消费者宽带以外几乎所有市场的容量经销商，包括机载通信、海事、政府网络、无人驾驶汽车等。同时，LeoSat是2B而非2C。

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低轨宽带星座的成败，只能靠时间去检验

无论非地球静止轨道（NGSO）星座是否成功，它们都已经对卫星产业产生了影响。

从2014年到2017年，地球静止卫星订单远低于平均水平，由于运营商对投资进行了对冲，导致全球地球静止卫星订单先是下降到十几个，去年更是下降到全球仅7个订单。

除了Intelsat以外，SES和Telesat也正在投资NGSO，另外亚洲最大的地球静止卫星运营商Sky Perfect JSAT去年收购了LeoSat的股份。与此同时，ViaSat已经为在MEO运行的24颗卫星星座，向FCC提交了文件。

目前很多卫星运营商正在采取措施继续参与非地球同步轨道活动，也有极少数运营商采取了等待观望的态度。

但可以看出，整个产业链都动了起来，从制造、发射到运营和服务，甚至包括用户。制造商正在通过推广新的小型卫星平台，来寻求星座建设合同。发射提供商正在为星座设计适配器和部署器，甚至专门为小型卫星任务制造小型运载火箭。地面卫星网关运营商正在全球安装新天线，为星座运营商提供交钥匙解决方案。然而，即使整个卫星产业向LEO宽带发展的大趋势已经显现，但没有人确切知道这些低轨星座会与现有星座产生什么影响。

“干成这件事并不容易，一切都非常复杂”， 法拉尔说。

【原文链接】

https://spacenews.com/divining-what-the-stars-hold-in-store-for-broadband-megaconstellations/

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