天基物联网
扩展资料：
生物圈是地球上最大的生态系统，也是最大的生命系统。且是一个封闭且能自我调控的系统。地球是整个宇宙中唯一已知的有生物生存的地方。
一般认为生物圈是从35亿年前生命起源后演化而来。生物圈是指地球上所有生态系统的统合整体，是地球的一个外层圈，其范围大约为海平面上下垂直约10公里。
宇宙航天之父齐奥尔科夫斯基早有预言，“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮中”。
事实上，航天不仅关乎整个人类的未来，也是中国人千百年来的梦想。
正值2018年关将近，当回顾这一年中国所走过的航天路时，我们会发现这样一份长长的成绩单：
截至12月27日，中国在2018年完成了38次火箭发射，长征系列运载火箭也完成了第296次飞行，其中包括：
18颗北斗三号卫星发射并组网成功；
遥感卫星30号04组、31号01组成功发射；
高分一号02、03、04星，高分五号、六号、十一号成功发射；
高景03、04星的成功发射，并与2017年发射的01、02星完成首批组网；
嫦娥四号中继卫星“鹊桥”、嫦娥四号探测器相继成功发射；
风云二号H星的成功发射，并与在轨的风云二号E、F、G星开展组网观测；
海洋一号C星、二号B星成功发射；
陆地勘查卫星三号、四号成功发射。
不仅如此，2018年也是中国商业航天发展的元年。中国民营公司在航天领域取得了一个个从0到1的突破，航天领域的商业化尝试也迈出了实质性的脚步。例如：
5月17日，“零壹空间”成功将中国首枚民营亚轨道商业火箭发射上天。
10月27日，“蓝箭航天”研制的朱雀一号固体运载火箭发射升空，虽然发射失败，但这却是中国民营公司在航天企业的首次轨道发射，具有不容忽视的巨大意义。
12月7日，长沙的天仪研究院研制的多颗卫星成功升空。
2018年的航天发射成果中，最振奋人心的莫过于北斗三号基本系统 星座 部署的圆满完成。10次成功发射、18颗北斗卫星升空、19颗成功组网，北斗导航系统成功迈出了从区域走向全球的“关键一步”。
然而，就像“罗马不是一天建成的”，北斗三号全球导航系统的成功，也离不开整个北斗系统的大背景。
北斗导航卫星副总指挥沈苑在造就演讲中就提到，北斗卫星导航系统经历了三个阶段的进阶：北斗一号、北斗二号、北斗三号。
从1994年，中国开始建设北斗一号，通过不断的迭代升级，2012年完成了由14颗卫星组网的北斗二号，稳步实现了北斗系统的区域性系统建设。
2016年发布白皮书、2017年完成首发、目前已完成19颗卫星组网的北斗三号，基本实现了由区域性向全球性的发展目标，最终将在2020年完成35颗卫星发射组网，成为与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟伽利略并列的四大全球性定位系统。
据 沈苑 介绍，与此前的北斗一号、二号相比，北斗三号在服务范围、宇航能力、与其他全球系统的兼容性，以及精度等性能上都有大幅提升，可在全球范围全天候、全天时地为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。
即便与其他三大全球导航系统相比，北斗三号也在星间链路技术、自主导航能力、在轨重构和在轨赋能技术等方面，具备独一无二的后发优势。
“ 2018年是商业航天的元年，在商业发射、太空 旅游 、天地一体化里蕴藏着巨大的商机，这将是一个万亿级的市场。 当一切条件具备后，商业航天的利好空间也就来了，这里面将诞生出无数独角兽。”
今年1月， 中国运载火箭技术研究院原党委书记兼副院长梁小虹 在造演讲时预言，下一个风口将是商业航天。而进入航天领域的民营公司大致会分为：卫星公司、火箭公司、测控公司等等。而在现实中，永远不缺乏敢于率先吃螃蟹的先驱。
比如零壹空间、蓝箭航天、天仪研究院，这些民营航天公司的CEO 舒畅、张昌武、杨峰 在2018年也都先后接受造就的采访，或是登台演讲。
运载火箭是卫星飞天的基础工具。 蓝箭航天CEO张昌武 说，火箭的发射燃料、可重复使用技术、商业化前景，这些都是民营公司必需考虑的。
中型运载火箭是目前唯一可以托举未来低轨发射市场的火箭序列。在他看来，液氧和甲烷的结合，将是经济环保、实用性最佳的火箭推进剂。
就在2018年10月27日，蓝箭航天研发的朱雀一号固体运载火箭实现发射，尽管没能成功上天，但这却是中国民营航天企业的首次轨道发射，说是国内民营航天事业的里程碑也并不为过。
以往，航天事业是一项倾举国之力的国家级太空竞赛，耗时费力。但正如 天仪研究院的CEO杨峰 在造就的演讲中所说，现在的航天领域已经采用一种做“微小卫星”的方法，只需要1年甚至更少的时间、几百万的经费，就可能取得过去要用10年、耗资几亿才能取得的航天成就。
这种小步快走的航天 探索 方式，不仅稳扎稳打，更为民营公司的进入创造了非常现实的可 *** 作性。就在今年12月7日， 杨峰 的天仪研究院研制的多颗卫星顺利发射升空。
按计划，虹云工程总共会发射156颗卫星，在太空上建立能覆盖南极北极的全球性天基互联网。通俗地讲，就是可以供用户在全球范围内无死角地接入WiFi。毫无疑问，这项工程将为未来人工智能时代里诸如无人驾驶、物联网、航空运输、海洋工程等多个亟需全球范围无缝网络连接的行业提供服务，也将为民营航天提供巨大的想象空间。
2021年对中国通信产业而言是个标志性的年份。随着同年8月工信部宣布我国5G基站数与终端连接数占全球比重均超过70%，中国已建成全球规模最大的地面通信网络。而新的目标，正在向空间通信进发。
值得注意的是，将低轨卫星通信需使用的非地面波（NTN）技术纳入5G范畴，正是全球通信标准制定组织3GPP正在努力的目标。2021年9月，3GPP公布5G技术标准的R17版本将于2022年冻结发布，标准将首度引入非地面波技术，以作为5G标准的一部分。业内广泛认为，这对于移动与卫星通信产业而言，将是一座重要里程碑。
TrendForce研报预估，截至2022年全球卫星市场产值将有望达2950亿美元，年增长率达33%。尤其是在我国，受物联网需求与有限轨道资源驱动。预计2021 2035年我国卫星互联网总产值或可达93377亿美元。
标准先行 与5G互补融合
卫星互联网的提出由来已久，早在上世纪80年代末，摩托罗拉便提出了“铱星”计划，但在地面网络尚未完善的彼时，该计划也因实现成本过高而终告流产。直至近年来伴随5G网络的演进，卫星通信的优势才重新显现，并获得重视。
中国信科集团副总经理陈山枝博士此前接受采访时曾表示，低轨卫星通信的定位应该是与5G实现差异化互补，到6G时代，陆地移动通信和低轨卫星通信则将实现有机融合，包括架构融合、空口融合及终端融合等层面。
更为重要的是，对于目前的5G网络而言，支撑各垂直行业的物联网应用连接则是更为紧迫的任务，据中国互联网协会今年7月发布的最新报告显示，到2025年，我国移动物联网连接数将高达801亿个，年复合增长率达141%；全球则预计将有309亿台物联联网设备接入。
天风证券研报指出，低轨卫星互联网将成为2022年电子行业的关键趋势之一。预计在相关企业推动下，低轨卫星服务与相关零部件出货量将在2022年显著成长，低轨道卫星服务供应商将优先受益。
企业探路 卫星发射迈入活跃期
与任何产业的崛起路径类似，企业的先行 探索 也成为我国低轨卫星市场寻求突破的重要特征与趋势。
供应链拆解信息显示，卫星产业生态链包括卫星制造、卫星发射、卫星地面站、卫星服务四大领域，目前产业阶段以卫星制造与发射为主，在国内，领衔这一环节的为两大央企巨头——中国航天 科技 和中国航天科工。
公开信息显示，在星链计划诞生的2015年同年，中国航天 科技 和中国航天科工便同时公布了各自的低轨卫星项目——“鸿雁”和“虹云”，两者计划各自发射300颗和156颗低轨通信卫星，并将于2023年建设完成，其中，两大系统的首颗实验星都已于2018年底试射成功。
值得注意的是，在“鸿雁”和“虹云”两大工程完工前，我国还于2018年部署了首个低轨卫星物联网系统工程“天启 星座 ”。官方信息显示，这一系统由38颗低轨卫星组成，目前已成功发射15颗，并计划于2022年部署完成，届时能够解决70%以上陆地、全部的海洋及空中物联网数据通信覆盖盲区问题。
同时，中国航天科工也牵头推出了天基物联网 星座 “行云工程”，中国航天三江集团所属航天行云 科技 有限公司董事长钱微表示，目前项目第一阶段建设任务已圆满完成。计划在2022年完成第二阶段共12颗卫星的发射任务，并完成小规模组网。据其透露，届时该工程将会在集装箱运输监管、地质灾害监测、电网传输安全监管、油气勘探以及水利水务监管等诸多领域发挥作用。
而在央企之外，民营卫星发射企业也开始站上舞台中央。以银河航天为例，继今年5月与中国信通院成功合作开展一系列低轨卫星 星座 体制技术试验后，该公司又于今年10月与北京邮电大学合作，初步完成了5G卫星接入组网通信测试。
“随着国家队与民营航天企业同时在低轨卫星发射上发力，预计2022年国内卫星发射次数有至少2倍的倍数级增长。”张毅预计。
领航产业 政策加速落地
为了护佑引领低轨卫星产业的 健康 发展，我国中央与地方层面近年来也出台了多条产业政策。
国家层面，2020年4月，我国首次提出“新基建”计划，卫星互联网被纳入其中的通信网络基础设施范畴。2021年3月，我国“十四五”规划出炉，明确提出将建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施，打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系，建设商业航天发射场。
2021年11月，工信部对外发布《“十四五”信息通信行业发展规划》（以下简称“《规划》”），进一步在“十四五”规划总体目标基础上细化，提出包括全面部署5G、千兆光纤网络、IPv6、移动物联网、卫星通信网络等新一代通信网络基础设施5项重点任务。
《规划》指出，加快布局卫星通信，加强卫星通信顶层设计和统筹布局，推动高轨卫星与中低轨卫星协调发展；推进卫星通信系统与地面信息通信系统深度融合，初步形成覆盖全球、天地一体的信息网络，为陆海空天各类用户提供全球信息网络服务；积极参与卫星通信国际标准制定；鼓励卫星通信应用创新，促进北斗卫星导航系统在信息通信领域规模化应用，在航空、航海、公共安全和应急、交通能源等领域推广应用。
《北京市关于加快建设全球数字经济标杆城市的实施方案》则指出，超前布局6G网络，支持发展下一代信息通信网络、通信感知一体化、通信与人工智能融合、星地一体融合组网、通信网络内生安全等通信融合技术，协同开展6G相关的高端芯片、核心器件、仿真验证平台等攻关研制。
对于各地的政策加持，张毅分析称，卫星的发射需要极高的技术积累与资源调配能力，短期内在政策利好背景下诞生的企业很难具备航天发射需要的能力，而从地方政策的内容指向看，也更多会是材料、遥感、无线、芯片等产业链配套企业，后者在2022年会有明显的数量增长。
此外，张毅认为，中央与地方产业政策的密集出台，反映了卫星产业建设将在各地加速落地。随着商业卫星发射在2022年进入活跃阶段，2022年低轨卫星市场规模也将迎来进一步的增长。
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