千帆星座首发一箭18星,中国版“星链”启航!

今日“千帆星座”首批组网卫星发射一箭18星在太原卫星发射中心发射成功!星座规划实现超1.4万颗低轨宽频多媒体卫星组网,预计今年完成至少108颗卫星发射,2025年底实现648颗卫星提供区域网络覆盖,到2027年648颗星提供全球网络覆盖。

“千帆星座”(又名:G60星链计划)由上海市政府支持,于2023年启动建设,包括三代卫星系统,采用全频段、多层多轨道星座设计,是我国第二个低轨卫星大星座,预计今年完成至少108颗卫星发射,一期将完成发射1296颗卫星,未来将打造1.4万多颗低轨宽频多媒体卫星的组网。这将大幅提升中国在全球卫星通信领域的竞争力,为国内用户提供更广泛、更高质量的通信服务。

占频保轨迫在眉睫

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目前,我国最新在ITU申报的卫星数量达5.13万颗,未来十年卫星发射数量有望迎来大幅度增长。中国星网在原有12992万颗基础上再申报5656颗:上海垣信在原有1296颗基础上再申报2.7808万颗:新申报卫星星座不代表最终批复情况,还需经过ITU较长时间的审批和协调,但近地轨道容量约10万颗量级,先到先得。“先到先得”得背后,无非是一场全球范围内针对低轨卫星的争夺战。从SpaceX抛出星链计划开始,越来越多人意识到低轨卫星资源争夺的重要性

低轨卫星(Low Earth Orbit, LEO)是指在距离地球表面约160公里到2000公里之间轨道上运行的卫星。这些卫星因其较低的轨道高度,具有传输时延小、链路损耗低等特点,非常适合发展卫星互联网业务。

低轨卫星互联网具有服务范围广、可同时服务用户多、长跨距通信时延低等特点。卫星星座覆盖范围广,地球同步轨道上,仅需3颗卫星就能覆盖全球;中轨需要6-7颗;低轨卫星星座最少也仅需数百颗卫星低轨卫星星座系统容量大,根据太空与网络,Starlink规划单星用户侧链路速率可达17-23Gbps,对于第阶段1584颗卫星在轨的情况下,可达网络容量均值为2.17Tbps,相当于 2170个地面5G基站。

根据国际电信联盟制定的《无线电规则》,卫星轨道和频谱资源具有排他性和时效性,卫星星座建设存在明显的“先发优势”,具体来看:

1)轨道和频谱资源的排他性:地球静止轨道GEO只有一条,各国之间需要公平协商分配,而其他轨道(低轨道LEO、中轨道MEO)则需要各国按照“先登先占”的原则进行协调分配。

根据赛迪数据,地球近地轨道可以容纳的卫星数量为6万颗,而仅考虑美国SpaceX推出的Starlink低轨星座已制定3期发射计划,其发射规模达4.2万颗卫星,截至2024年1月15日,SpaceX星链发射卫星总数已达到5739颗,同时,亚马逊的Kuiper、英国OneWeb等均规划了千颗级别的发射量。中泰证券预计到2029年,在地球近地轨道部署的卫星约5.7万颗,轨位空间十分紧缺,低轨卫星主要采用的Ku、Ka频段也将十分拥挤。

全球部分低轨卫星互联网星座代表

2)时效性:根据国际电信联盟规定,卫星运营商须在第一颗卫星投入使用的监管期结束后的2年内发射10%的卫星,5年内发射50%,7年内全部部署完成,若未按时达到要求则被视为放弃相应的资源所有权。

由于卫星轨道资源稀缺,遵循“先发先得”的原则,占频保轨迫在眉睫!

从全球角度看,目前美国2016-2023年轨道发射次数以及入轨次数都几乎是处于领先地位,中国紧跟其后。

此外,据东方证券研报,目前各国已开启低轨卫星竞赛,近年来国内外多家企业提出卫星互联网计划,国外的企业主要有OneWeb、SpaceX、Telesat等;而国内多个近地轨道卫星星座计划相继启动,包括GW星座、G60星链、银河Galaxy等,发展后势强劲。

政策层面,国内相关产业政策频频出台,为卫星互联网行业发展提供支撑。2023年9月,上海市人民政府提出的布局“天地一体”的卫星互联网,将会推动天基网络与地面网络融合应用,促进卫星导航、卫星通信等系列产品以及卫星应用场景发展。2024年1月,成都关于卫星应用产业发展颁布了相关专项政策,加快空间基础设施布局、完善地面站网配套、加快卫星数据基础设施建设。2024年3月,商业航天作为“新增长引擎”首次被写入政府工作报告。

产业链万亿级市场

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卫星互联网产业链主要包含卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务、卫星应用等多个环节。

从全球市场来看,近五年地面设备和卫星服务两个环节的价值占比之和均超过90%,且地面设备占比有提升的趋势,在2019年超过卫星服务后便成为了产业链中价值占比最高的环节。

据我国现有规划,卫星制造+卫星发射市场空间可达8313亿元,带动6.06万亿的地面设备市场和4.99万亿的卫星服务市场。具体到产业链细分来看:1.卫星制造:火箭回收技术突破,新发射工位正式竣工。我国央企与民企积极布局卫星互联网与制造领域:1)央企方面,GW+G60计划联袂推出;2)民企方面,2024年6月银河航天卫星互联网项目出海泰国。根据我国2023-2025年卫星部署计划测算,我国卫星制造市场需求预计超过2300颗。2.卫星发射:火箭回收技术突破,新发射工位正式竣工。1)发射次数方面,我国2023年航天发射达67次,刷新2022年64次的原纪录;2)技术方面,今年6月23日,我国火箭回收技术实现突破,单次发射成本降低;3)发射端方面,今年6月6日,海南商业航天发射场二号发射工位正式竣工,海南商业发射场形成双工位发射能力,为2024年下半年发射任务奠基。3.卫星应用:手机直连卫星加速建设,应用领域落地开花。首先是,手机直连,实现地面与卫星网络双重通信,从而提升便捷性与用户体验。其次,低空飞行领域预计2035年中国低空通信至少需要500颗低轨卫星。据Starlink发布的信息,中国区至少需要约500颗低轨卫星才能满足2035年中国区低空飞行器群的实时通信需求,推测该低轨星座的整体规模预计达2万颗卫星,建设成本约需1万亿元。对于大众而言,低轨卫星最直接的应用感受显然是通信。低轨卫星在手机直连通信中发挥了重要作用。由于其轨道高度较低,传输延时短、路径损耗小,使得低轨卫星能够提供高质量的实时通信服务,满足大众对时延和带宽要求较高的应用场景。此外,低轨卫星还可以与日常使用的手机、对讲机、腕表等设备结合,为用户提供便捷的通信服务5G NTN应用场景示意图

意味着未来,NTN标准化接入方式有望成为主流。5G NTN通过将“基站搬上天”,在卫星上进行解调/解码、编码/调制等,完成全部或部分基站功能,再通过NTN gateway接入 5G核心网。可实现5G从地面走向空间,以及卫星通信与地面通信体制兼容。

5GNTN主要包括IOTNTN和NRNTN两条技术路线,IOTNTN基于NB-I0T技术演进,侧重支持物联网业务,提供低速数据传输、短消息等功能;NR NTN基于5GNR技术演进而来,侧重支持宽带数据、语音和固定无线接入等功能。

5G NTN的目标是达成6G一张网,实现统一空口传输、统一接入控制、统一鉴权认证和统一组网架构,实现星地无感切换,进而为人们生活带来方方面面的改变。

扩展阅读

低轨卫星是什么?

卫星按照轨道高度可分为低轨卫星(LEO)、中轨卫星(MEO)、高轨同步卫星(GEO)、高椭圆轨道卫星。低轨卫星运行在距地面300km—2000km的轨道,具有通信、导航、遥感等功能,商业卫星通常为低轨卫星。

低轨卫星具有多种优势:

1.轨道低、重量小,卫星造价和发射成本较低;

2.落地信号强度更高,卫星发射抵达地球表面的信号功率将比中高轨卫星高出30dB(即1000倍),可改善遮挡遮蔽条件下定位效果,提升可用性、抗干扰和反欺骗能力;

3.运行速度快,加快高精度定位收敛时间,用户体验更优;可以增强卫星导航信号等优势;

4.发射灵活、应用场景丰富等。

近年来,在有关部门、大型央企、研究院所、民营企业的推动下,鸿雁、天地一体化网络、微厘空间等低轨卫星星座项目已开展。

我国有哪些“万星星座”计划?

据了解,我国目前规划了三个“万星星座”计划。

1.“GW星座”:由中国卫星网络集团有限公司(中国星网)牵头,计划打造一个由1.3万颗卫星组成的中国星链主体。

2.“G60星链”计划:由上海等长三角9大城市共同打造卫星互联网产业集群,预计到2030年底实现1.5万颗卫星提供多业务融合服务。

3.Honghu-3(鸿鹄-3):上海蓝箭鸿擎科技有限公司向ITU(国际电信联盟)提交的预发信息(API)文件显示,“鸿鹄-3”星座计划在160个轨道平面上发射共1万颗卫星

商业航天市场规模有多大?

据中商产业研究院《2022—2027年中国商业航天产业发展趋势分析及投资风险研究报告》,2023年中国商业航天市场规模约19436.2亿元,同比增长23.2%;预计2024年中国商业航天市场规模将达23382亿元。

据央视新闻,目前,公认的商业航天产业链大概分为上游制造、中游发射、下游应用与运营。相关报告显示,2023年,我国商业航天领域新增企业数量为113272家,同比增长28.95%。其中,43%为火箭制造企业,35%为卫星制造企业。

商业航天产业链相关概念股有哪些?

1.上游(卫星制造)电子元器件:立讯精密、紫光国微、航天电器、振华科技、中航光电等。航空发动机:航发动力、航发科技、中航重机、应流股份等。卫星平台:航天科技、航宇微、北斗星通、航天宏图等。卫星有效载荷:上海瀚讯、创意信息、信科移动-U、航天科技、中国电科等。恒星敏感器:天银机电等。卫星整星制造:长光卫星、航天科技、航宇微等。卫星总体及分系统制造商:上海沪工、航天科技、航天电子、中国卫星等。

2.中游(卫星发射)运载火箭配套:航天电器、新研股份等。火箭总装及配套:航天科技、航宇科技、航天晨光、斯瑞新材、超捷股份。火箭发射及卫星在轨寿命保险:中国人保、中国太保、中国平安、中国再保险等。卫星地面设备制造:中国卫星、华力创通、海格通信等。

3.下游(卫星应用及服务)卫星通信:中国电信、中国卫通、亚太卫星、银河电子、翱捷科技-U等。卫星导航:北斗星通、海格通信、劲嘉股份等。卫星遥感器:航宇微、中科星图等。

来源:中国证券报、长沙高新区

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