网站首页
关于我们
航天业务
航天资讯
技术标准
商业合作
联系对接

Kaiyun中国官方平台 - 商业航天与太空经济领军企业

网站首页
关于我们
航天业务
航天资讯
技术标准
商业合作
联系对接

15718048981

行业观察

Kaiyun：什么是卫星互联网？卫星互联网发展的较高确定性

作者：小编　日期：2025-05-21 05:55:15　点击数：　

　　卫星互联网是通过卫星进行全球联网的一套通信系统，通过一定数量的卫星，向地面、空中、海上用户提供宽带互联网接入服务。卫星互联网通常需要三大部件：卫星、地面站（通常作为网关）、用户终端。卫星上网通信可以分为双通道通信和单通道仅接收通信。

　　定义：卫星互联网是通过卫星进行全球联网的一套通信系统，通过一定数量的卫星，向地面、空中、海上用户提供宽带互联网接入服务。卫星互联网通常需要三大部件：卫星、地面站（通常作为网关）、用户终端。卫星上网通信可以分为双通道通信和单通道仅接收通信。

　　发展趋势：卫星通信从1960s开始发展，从模拟卫星发展到数字卫星，从窄带发展到宽带、高通量卫星。目前的卫星互联网主要是指利用地球低轨道卫星实现的低轨宽带

　　从卫星轨道高度来说有高轨同步卫星、中轨卫星、低轨卫星等。高轨卫星和低轨卫星存在互补关系和竞争关系。互补关系：地球静止轨道卫星和地球自转同步，只对某一固定区域服务，低轨卫星对地面的覆盖是移动的，是高轨卫星的补充。竞争关系：低轨卫星传输时间低、路径损耗少、卫星终端体积小、成本低、系统容量大，在卫星通信方面具有竞争优势。

　　卫星互联网的发展对国家安全具有重要意义。卫星和频段是稀缺的不可再生资源，申请并发射卫星具有重要战略意义。从通信技术发展趋势来看，卫星互联网通信也是必经之路。

　　国家外部安全：星盾计划、俄乌战争等凸显卫星通信对于国家外部安全的重要意义。Starlink在俄乌战争中成为了乌方重要的通信方式；SpaceX在22年提出“星盾计划”，为美国防务部服务。国家内部安全：《“十四五”国家应急体系规划》要求发展应急管理与指挥调度平台、应急通信产品等新型应急指挥通信和感知产品。卫星互联网的发展为应急通信提供保障，在发生地震、海啸等自然灾害时几乎是唯一的通信方式。

　　2.资源稀缺国际电联（ITU）无线电规则中规定，近地卫星轨道和频率均采取“先登先得”原则，并且后来者在轨道和频段上要规避已发射的卫星。低轨卫星轨道资源和频谱资源是不可再生资源，相较于高轨卫星轨道，近地轨道资源十分有限，且C、Ku、Ka等黄金频段资源日渐拥挤，因此我国向ITU申请卫星的频谱资源和轨道资源具有一定的紧迫性。

　　全球蜂窝移动网络仅覆盖了20%的陆地面积、6%的地表面积，航空、远洋、渔业、石油、环境监测、户外越野、军事等特殊区域的通信需求依靠卫星通信满足。农村：农村地区建设蜂窝移动网络的电力、塔架和土建工程等部署成本高出城市约三分之一，铺设用于回程的光纤回程成本翻了一番以上，并且由于距离远，微波传输也通常不可行。全球只有75%的农村人口接入4G网络，其中88%处于3G覆盖范围内，12%仍然使用30多年前推出的2G网络。岛屿：菲律宾群岛、印度尼西亚分别有约2000、6000个岛屿有人居住，在岛屿之间铺设海底光纤难以实现，并且容易因事故或自然事件造成损坏，卫星互联网可解决岛屿上通信问题。在2G-5G时期，卫星通信的首要需求是全球覆盖。因此，卫星通信以中窄带、中高轨道卫星为主，能够以较少数量的卫星完成全球覆盖，完成对蜂窝网络的补充。此时的卫星通信对于高速率、低时延基本没有需求，卫星通信主要为语言和文本信息服务。

　　6G是一个全域覆盖的立体网络，将涵盖陆空天海的基础设施资源，集高/中/低轨卫星系统、平流层平台、陆地网络和海上船舶通信等于一体，构建星地融合网络，实现自然空间全覆盖和全球全域的“泛在连接”。6G网络把空天地一体化多接入能力作为关键能力，中国信通院发布的《6G白皮书》提出全球广域覆盖的星地一体化网络将是6G网络的关键技术，星地融合通信已是目前通信技术的重要发展方向。卫星通信也是未来通信的基本环节。3GPP（第三代伙伴关系项目）已开展对“非地面网络（Non Terrestrial Network，NTN）”的研究。NTNR14至R16的研究项目考虑在5G网络中集成卫星接入业务。NTNR20和6GNTN的相关研究，包括但不限于地面网络（Terrestrial Network，TN）与NTN的一体化，以及在5G和5G-AdvancedNTN基础上进一步实现频谱效率提升。因此，我们认为低轨卫星星座将会是未来通信的必要基建。

　　2000年左右低轨宽带卫星星座进入高潮。1988年，铱星星座计划在摩托罗拉的一个实验室成立，2014年OneWeb前身WorldVu卫星公司在英国成立，2014年Starlink商标注册。

　　在发射实验星后，铱星和OneWeb星座均在5年内完成了发射。铱星在1997年完成了实验星座的发射，并在1997-1999的3年时间内完成了卫星星座的发射建立（铱星NEXT在2017-2019的3年时间完成发射建立）。OneWeb则在2019年发射实验星后，在2020-2023的3年时间内，完成了632颗卫星的发射组网，并开启商业服务。

　　Starlink依托低成本和小卫星优势，实现OneWeb完成星座发射了年均900颗以上的发射节奏。Starlink在2018年发射了2颗实验星“TinTin”后，在2019-2023年6月发射了4595颗卫星进入太空，其中还包括86颗二代卫星。在2019-2022年间，Starlink年均发射次数达到16.8次，年均发射颗数达到916颗。

　　从卫星设计制造参数来看，卫星制造周期持续缩短、卫星功能逐步丰富、天线普遍采用相控阵阵面，由此带来了一定的重量提升：

　　受益于卫星小型化、标准化和生产技术的革新，卫星的生产效率得到了巨大的提升。摩托罗拉在1997-1998年铱星发射高峰期时，卫星生产周期能够达到每天4.3颗，到2023年，Starlink可以以每天6颗的速度生产V2mini卫星。由此来看，当卫星生产周期达到每天3-4颗时，便能够满足在4年左右建设千颗规模卫星星座的产能需求。

　　卫星能够满足的功能逐步丰富，铱星、Starlink均搭载了星间链路以满足天基通信。此外，铱星NEXT还提供了约50kg的托管载荷，以满足通信之外的其他附加功能需求，Starlink也计划在下一代卫星中搭载约25平方米的巨型天线，以满足和T-mobile提供的“手机直连卫星”服务。我们预计，我国GW巨型星座可能也将搭载激光星间链路以及相控阵天线，以满足“天网地网”的卫星组网需求。

　　卫星功能的增加也增加了需要搭载的硬件设备，OneWeb和StarlinkV1卫星不搭载星间链路，卫星重量在150-260kg之间，而铱星和StarlinkV2卫星分别搭载了微波和激光星间链路，重量来到了680-1250kg之间。由此，我们预计在搭载激光星间链路和相控阵天线后，我国GW卫星重量可能在800-1000kg左右。