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衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈主要包含上游衛(wèi)星制造與發(fā)射、中游地面設備與下游衛(wèi)星運營及服務。 衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)主要包含衛(wèi)星平臺與衛(wèi)星載荷，衛(wèi)星平臺包含結構系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、遙感測控系統(tǒng)、姿軌控制系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；衛(wèi)星載荷包含天線分系統(tǒng)、轉發(fā)器分系統(tǒng)及其他金屬/非金屬材料和電子元器件等。 衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)包含火箭制造及發(fā)射服務。地面設備環(huán)節(jié)包含固定地面站、移動式地面站（靜中通、動中通等）及用戶終端。固定地面站包含天線系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信道終端系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、衛(wèi)星測控站和衛(wèi)星運控中心等；移動站主要包含集成式天線、調制解調器和其他設備；用戶終端包含設備上游關鍵零部件及下游終端設備。 衛(wèi)星運營及服務環(huán)節(jié)主要包含衛(wèi)星移動通信服務、寬帶廣播服務及衛(wèi)星固定服務等。
2022 年全球衛(wèi)星產業(yè)收入約占全球航天產業(yè)收入的 73%，衛(wèi)星產業(yè)各環(huán)節(jié)中衛(wèi)星服務、地面設備制造收入占比較高。根據(jù)美國衛(wèi)星產業(yè)協(xié)會（SIA）發(fā)布的《2023 年衛(wèi)星產業(yè)狀況報告》，2022 年全球航天產業(yè)收入約為 3,840 億美元，同比降低 0.52%，衛(wèi)星產業(yè)總收入約為 2,810 億元，同比增長 0.72%，其中衛(wèi)星服務業(yè)、地面設備制造業(yè)、衛(wèi)星制造業(yè)、發(fā)射服務業(yè)收入占比分為別 40.3%、51.6%、5.6%、2.5%。
上游衛(wèi)星制造（平臺+有效載荷） 衛(wèi)星主要包含衛(wèi)星平臺和有效載荷，衛(wèi)星平臺是由支持和保障有效載荷正常工作的所有服務系統(tǒng)構成的主體。按照衛(wèi)星系統(tǒng)物理組成和服務功能的不同可將衛(wèi)星分為結構、熱腔、控制、推進、供配電、測控、數(shù)據(jù)管理（或綜合電子）等分系統(tǒng)。以波音通信衛(wèi)星平臺 BSS-702 系列平臺為例，其采用兩艙式模塊化設計理念，主要分為衛(wèi)星平臺和有效載荷艙。而在衛(wèi)星平臺方面，以美國勞拉公司的 LS-1300 衛(wèi)星平臺為例，其衛(wèi)星平臺主要包含結構系統(tǒng)、熱控制系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、遙測與指令系統(tǒng)等。
圖 4 衛(wèi)星主要由衛(wèi)星平臺與有效載荷組成
圖 6 衛(wèi)星平臺主要結構：以勞拉 LS-1300 平臺為例 有效載荷裝載在不同軌道的通信衛(wèi)星上，與地面衛(wèi)星通信設備共同構成衛(wèi)星通信系統(tǒng)，完成地球站信號接收、變換、放大和發(fā)送。通信衛(wèi)星有效載荷與地面通信設備有很大不同，需采用有抗輻射能力的元器件，對小型化和低功耗要求較高，具備長時間、不間斷工作能力。軍事通信衛(wèi)星有效載荷應具有抵御有意干擾的能力，并能保證各種小型機動（移動）地球站在大的地域范圍內有效使用。 通信衛(wèi)星有效載荷由星載通信天線和轉發(fā)器組成，傳統(tǒng)主要包括星載通信天線和轉發(fā)器，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)通信載荷基礎上增加了星間鏈路。 星載通信天線：主要包含天線、波束形成網(wǎng)絡（BFN）和為改變 BFN 功率或者組合功能所需的控制電器（DSP/FPGA 等），當前主流多波束天線包含多波束反射面天線、多波束透鏡天線、多波束相控陣天線。以相控陣天線為例，相控陣天線是通過控制陣列天線中輻射單元的饋電相位來改變方向圖形狀的天線，控制相位可以改變天線方向圖最大值的指向，從而達到波束掃描的目的，也可以通過加權優(yōu)化控制副瓣電平、最小值位置等參數(shù)。相控陣天線可分為有源與無源兩種，兩者最大區(qū)別在于，有源采用分布式發(fā)射機，每個天線單元對接一個 T/R 組件，而無源采用集中式發(fā)動機，每個單元接一個移相器。
從成本占比角度來看，衛(wèi)星平臺中姿控系統(tǒng)與電源系統(tǒng)占比最大，定制衛(wèi)星、批量衛(wèi)星平臺與有效載荷的成本占比略有差異。根據(jù)艾瑞咨詢數(shù)據(jù)，由于姿控與電源系統(tǒng)為衛(wèi)星提供機動能力與電力，且姿控系統(tǒng)所涉及到的元件與單機最為復雜，故姿控系統(tǒng)與電源系統(tǒng)成本占比較高，分別占衛(wèi)星平臺成本結構的 40%、22%，結構系統(tǒng)、星務系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)分別占衛(wèi)星平臺成本結構的 12%、10%、9%和 7%。而載荷部分作為衛(wèi)星實際功能的核心，會根據(jù)不同衛(wèi)星的功能進行調整，一般而言，定制衛(wèi)星平臺與載荷的成本對比為 50%：50%，批量衛(wèi)星載荷成本占比較高，衛(wèi)星平臺與載荷的成本對比為 30%：70%。
中游地面設備 高低軌衛(wèi)星的地面網(wǎng)絡組織架構相似，主要由信關站、數(shù)據(jù)中心和運營中心組成。根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，地面設備在衛(wèi)星產業(yè)鏈成本占比達 45%，價值量占比較高。
信關站是連接太空衛(wèi)星與地球通信網(wǎng)絡的地面樞紐。信關站為所在饋電波束對應的用戶波束提供接入服務，包含天線射頻分系統(tǒng)、基帶分系統(tǒng)和路由交換分系統(tǒng)，實現(xiàn)饋電鏈路信號收發(fā)、基帶處理等功能，同時負責與數(shù)據(jù)交換節(jié)點、運營中心進行數(shù)據(jù)交換。 數(shù)據(jù)中心是通信衛(wèi)星地面系統(tǒng)的路由交換核心。數(shù)據(jù)中心通過專線完成若干信關站數(shù)據(jù)的匯聚和分發(fā)，并通過光纖實現(xiàn)與運營中心、Internet、蜂窩移動通信網(wǎng)等地面網(wǎng)絡的互聯(lián)互通。 運營中心是地面系統(tǒng)管理、控制的核心，包括業(yè)務支撐分系統(tǒng)（BSS）、運營支撐分系統(tǒng)（OSS）、網(wǎng)絡和信息安全分系統(tǒng)，以及基帶分系統(tǒng)網(wǎng)絡管理部分，主要實現(xiàn)用戶管理、計費賬務、流量計費等業(yè)務運營支撐功能。 衛(wèi)星通信地球站是通信終端站，用戶通過地球站接入衛(wèi)星通信線進行通信，主要包括天線及饋線設備、發(fā)射設備、接收設備、信道終端設備、跟蹤及伺服設備和電源設備。
將發(fā)射機發(fā)送來的射頻信號變成定向（對準衛(wèi)星）輻射的電磁波，同時收集衛(wèi)星發(fā)來的電磁波，送到接收設備；
將已調制的中頻（一般為 70MHz）信號變換為射頻信號，并將功率放大到一定的電平，經(jīng)饋線送到天線向衛(wèi)星發(fā)射；
將天線收集的來自衛(wèi)星轉發(fā)器的有用信號，經(jīng)加工變換后，送給解調器；
將用戶發(fā)送來的消息加以處理，變成所采用的衛(wèi)星通信體制要求的信號形式；在接收端則將收到的信號恢復為原來的消息；
校正地球站的方位和仰角，對衛(wèi)星進行跟蹤；
為地球站提供電源，通常由若干種供電電源組成，以保證供電的穩(wěn)定性。 下游衛(wèi)星運營及服務 通信衛(wèi)星運營商通過運營管理通信衛(wèi)星，為用戶提供廣播電視、通信、視頻、數(shù)據(jù)等傳輸服務。 衛(wèi)星通信、地面通信（光纖、5G）等均是不同的通信方式，為用戶提供差異化的應用服務，在不同應用場景下發(fā)揮不同的作用。隨著人們對信息通信的依賴度逐漸提高，衛(wèi)星通信泛在化的特性愈發(fā)凸顯，對于構建全球無縫覆蓋的一體化綜合通信網(wǎng)具有重要作用。據(jù) Euroconsult 數(shù)據(jù)顯示，截至 2017 年全球固定通信衛(wèi)星轉發(fā)器出租容量為 457.8Ghz，固定通信衛(wèi)星運營行業(yè)規(guī)模為115 億美元，預計 2023 年，全球衛(wèi)星轉發(fā)器出租容量為 1126.9GHz。未來行業(yè)主要的發(fā)展方向是通過更大的有效載荷、更低的發(fā)射成本和其他技術創(chuàng)新實現(xiàn)單位服務成本的降低，也將帶動衛(wèi)星轉發(fā)器使用量的增加，擴大衛(wèi)星通信市場。 通信衛(wèi)星運營服務可分為空間段運營服務和地面段運營服務。
包括衛(wèi)星轉發(fā)器出租、出售業(yè)務，是指將自有或租用的衛(wèi)星轉發(fā)器資源向衛(wèi)星使用者出租出售，以供衛(wèi)星使用者利用該衛(wèi)星轉發(fā)器資源進行相應應用的業(yè)務。
包括衛(wèi)星移動通信業(yè)務、衛(wèi)星固定通信業(yè)務及國內甚小口徑終端地球站（VSAT）通信業(yè)務，即運營者利用合法使用（自有或租用）的衛(wèi)星轉發(fā)器資源，組建相應類型的衛(wèi)星通信網(wǎng)設施或通信系統(tǒng)，為用戶提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體通信等通信業(yè)務。 通信衛(wèi)星運營服務資金壁壘高，行業(yè)壟斷顯著。根據(jù)工信部的公開發(fā)布信息，截至目前，我國僅有中國衛(wèi)通、中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中信衛(wèi)星、中交通信等 6 家企業(yè)取得衛(wèi)星通信相關的基礎電信經(jīng)營許可證，其中有中國衛(wèi)通、中國電信和中信衛(wèi)星取得轉發(fā)器出租、出售業(yè)務經(jīng)營資質。取得國內甚小口徑終端地球站通信業(yè)務（增值電信經(jīng)營許可證）的企業(yè)數(shù)量則相對較多。中國衛(wèi)通是我國唯一擁有自主可控商用通信廣播衛(wèi)星資源的基礎電信運營企業(yè)，提供衛(wèi)星通信轉發(fā)器資源出租出售業(yè)務，其子公司鑫諾公司擁有國內唯一自主可控的全球衛(wèi)星寬帶通信網(wǎng)——“全球網(wǎng)”，依托“全球網(wǎng)”的海洋覆蓋，推出海上衛(wèi)星通信品牌“海星通”，為海洋用戶提供海上通信應用服務。
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