卫星互联网的发展历史可以追溯到上世纪80年代,至今已发展30多年。近年来,卫星产业产值增幅逐步趋稳,产值规模稳中有升。《2020年卫星产业状况报告》数据显示,2019年全球航天产业收入规模为3660亿美元,同比增长17%,其中卫星产业收入为2710亿美元,占航天产业总收入的74%。卫星互联网赛道中卫星运营及服务和地面设备制造收入占比较高,2019年两者合计占整体卫星收入比例的93%。
2020年4月,卫星互联网首次作为重要的信息基础设施被纳入国家“新基建”政策支持的重点方向。卫星互联网被纳入“新基建”范畴会为行业带来广阔的发展机遇,未来蓝海无限。
卫星互联网进入与地面通信融合发展阶段
卫星互联网的发展历史可以追溯到上世纪80年代,至今已发展30多年,主要经历了三个阶段的迭代升级。
第一阶段:企图替代地面通信网络阶段(20世纪80年代-2000年)。这个阶段主要以提供语音、低速数据、物联网等服务为主,后来随着地面通信系统快速发展,卫星互联网由于市场定位错误、技术复杂度高、投资过大、研发周期长及系统能力弱等多方面原因,在与地面通信网络的竞争中宣告失败。
第二阶段:卫星成为地面通信网络的补充阶段(2000-2014年)。这个阶段的主要定位是对地面通信系统的补充和延伸,同时也在极端条件下向航空、航海等用户提供移动通信服务。
第三阶段:卫星与地面通信网络融合阶段(2014年至今)。卫星互联网与地面通信系统开始进行更多的互补合作、融合发展,向着高通量方向持续升级,卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期。
卫星互联网应用空间广阔
传统地面通信骨干网受限于铺设成本、技术攻克等因素,仅覆盖了约20%的陆地面积,在互联网渗透率低的区域进行延伸普及存在现实障碍。
而卫星互联网突破了地面基站的固定连接方式,通过太空基站动态覆盖的连接方式,包括星地互联和星星互联,实现全球连接。
卫星互联网的覆盖范围和成本优势明显,可以应用于偏远地区通信、海洋作业及科考宽带、航空宽带和灾难应急通道等行业,作为地面移动通信的有效补充。
卫星互联网产业链分析
卫星互联网产业链根据上下游关系,主要分为卫星制造、卫星发射、地面设备制造和卫星运营及服务四个环节。
产业链的上游主要为电器元件及材料、燃料厂商,产业链的下游主要是企业、政府、高校、个人等终端用户。
产业链的中游主要分为卫星制造、卫星发射、地面设备制造和卫星运营及服务四个环节。其中,卫星制造主要包括卫星平台和有效载荷两个部分;卫星发射主要包括运载火箭研制、发射服务提供和卫星在轨交付;地面设备制造主要包括网络设备和大众消费设备;卫星运营则主要由地面运营商、卫星通信运营商、北斗导航运营商和遥感数据运营商组成。
卫星运营及服务收入占比较高
卫星互联网赛道中卫星运营及服务和地面设备制造收入占比较高。根据SIA的统计数据,2019年全球航天产业收入规模为3660亿美元,同比增长17%,其中卫星产业收入为2710亿美元,占航天产业总收入的74%。
2012-2018年,全球卫星产业收入保持增长态势,2018年全球卫星产业收入2774亿美元,同比上升328%;2019年,受到卫星制造和卫星制造收入的影响,全球卫星产业收入为2710亿美元。
从细分卫星互联网赛道来看,卫星运营及服务和地面设备制造收入占比较高,2019年两者合计占整体卫星收入比例的93%,而卫星制造和卫星发射仅分别占到整体卫星产业收入的5%、2%。
我国卫星互联网迎来快速发展的契机
我国处于卫星互联网发展初期,产业链结构逐渐完善。在我国产业链发展初期,处于卫星制造与卫星发射行业的公司将优先释放业绩;
在中国卫星互联网体系逐渐建设完善之后,地面设备制造和卫星运营及服务行业潜力巨大,有望迎来快速发展的契机,且这两个领域未来的市场空间将更为广阔。国内加快部署星座计划,重点卫星计划已具雏形。
从目前国内已发布的卫星星座项目来看,卫星发射将集中在2022-2025年;从建设进展来看,目前已发射的多为试验星,并未实现星座组网,典型代表有“鸿雁”星座、“虹云”工程、“行云”工程等项目。
—— 更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国卫星应用行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
中国航天工业的成就如下:1 经过50多年的开拓发展,在党中央、国务院的正确决策和领导下,航天事业经历了发展导d、运载火箭、卫星和载人航天几个阶段,现已形成体系和规模。2017年6月,中国硬X射线调制望远镜飞上太空。它可以观测黑洞、中子星、伽玛射线暴等正在爆发的活动天体。面向未来,中国人永远不会停止对星空奥秘的追问。未来五年,中国计划研制并发射五颗新的科学卫星;基于高能电子和γ射线的X射线属性、能量和空间分布的科学探测将进一步深化,中国有望在空间科学探测方面取得新的重大突破。2在卫星方面,我们国家已经拥有通信、遥感、资源、导航定位、气象、科学实验、海洋七大系列卫星。中国是世界上第五个把卫星送上天空的国家,第三个掌握卫星回收技术的国家,第五个自主研制并发射地球静止轨道通信卫星的国家。3运载火箭方面,截至2017年,我国共有12种不同型号的长征运载火箭,具备近地轨道95吨、同步转移轨道52吨的运载能力。4在TT&C通信领域,建立了覆盖中国、太平洋和非洲的空间TT&C网络,基本满足了TT&C空间活动的需求。5在地面和应用系统方面,已建成包括中国遥感卫星地面站、国家卫星气象中心、国家卫星海洋应用中心、中国资源卫星应用中心等卫星地面和应用系统。长征系列运载火箭长征系列运载火箭是中国自行研制的航天运载工具。长征运载火箭始于20世纪60年代。1970年4月24日,长征一号运载火箭首次成功发射东方红一号卫星。长征火箭已退役现役4代17型。其中,长征一号、长征二号、长征二号E、长征三号、长征四号A 5款已退役;长征2 C、长征2 D、长征2 F、长征3 A、长征3 B、长征3 C、长征4 B、长征4 C、长征5、长征6、长征7、长征11服役。此外,长征五号乙、长征六号甲、长征七号甲、长征八号四个型号正在研究中,长征十一号甲、长征九号两个型号正在论证中。2021年2月10日晚,我国首个火星探测任务田文一号探测器实施近火捕获制动,轨道器3000N轨道控制发动机点火约15分钟。探测器成功进入高度约400公里、周期约10个地球日、倾角约10°的近火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,第一步实现了“绕、着陆、巡视”目标。
《长征三号》发射成功。
2021年2月10日晚,我国首个火星探测任务田文一号探测器实施近火捕获制动,轨道器3000N轨道控制发动机点火约15分钟。探测器成功进入高度约400公里、周期约10个地球日、倾角约10°的近火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,第一步实现了“绕、着陆、巡视”目标。2021年2月24日,我国首个火星探测任务“田文一号”探测器成功实施第三次近火制动,进入近火点280公里、远火点59万公里的火星停泊轨道,周期为两个火星日。预计将在该轨道稳定运行三个月左右。在首次火星探测任务已经从地火转移阶段进入火星捕获阶段后,田文一号轨道器搭载的中分辨率相机、高分辨率相机、磁强计、矿物光谱分析仪、离子和中性粒子及能量粒子探测器等载荷将陆续开始工作,对火星进行多维度探测。自2020年7月23日成功发射以来,田文1号探测器已经飞行了202天,完成了一次深空机动和四次中途修正。到达火星时,飞行里程约475亿公里,距离地球约192亿公里,仪器与地面通信单向时延约107分钟。所有系统都处于良好状态。经过多次轨道调整后,田文1号将进入火星停泊轨道,探索预选着陆区。计划于2021年5-6月登陆火星并进行巡视探测。
1、2020年1月7日,在西昌卫星发射中心,用长征三号乙运载火箭将通信技术试验卫星五号送入预定轨道,卫星发射成功。此卫星主要用于卫星通信、广播电视、数据传输等业务,并开展高通量技术实验验证。2020年首发成功!
2、2020年1月15日,在太原卫星发射中心,用长征二号丁运载火箭将“吉林一号”宽幅01星发射成功。(又称“红旗一号-H9”),这是第16颗吉林一号卫星。此次任务还搭载了NewSat7/8卫星、天启星座05低轨物联网卫星(人民一号)等3颗小卫星。
人民一号卫星质量40kg左右,设计寿命三年,可通过推进剂进行轨道和姿态调整。人民一号卫星共搭载了2台光学载荷,主载荷为一个为多光谱相机,地面分辨率为1米;同时搭载一台高光谱相机,地面分辨率为30米。
人民一号卫星具有专业级图像质量、高敏捷的机动性能、丰富的成像模式和高集成的电子系统等技术特点。该卫星在农业遥感、生态环境监测、灾害应急、黄河生态监测、乡村振兴战略实施、森林防火预警、态势感知等应用领域具有较强的优势。
3、2020年1月16日,在酒泉卫星发射中心,用快舟一号甲运载火箭成功将我国首颗通信能力达10Gbps的低轨宽带通信卫星——银河航天首发星发射成功。
这是我国民营公司自主研发的具有国际先进水平的低轨宽带卫星。该卫星可为用户提供宽带通信服务,入轨后将开展相关技术和业务验证。
4、2020年2月20日,在西昌卫星发射中心,用长征二号丁运载火箭,采取一箭四星方式,成功将新技术试验卫星C星、D星、E星、F星发射升空。卫星顺利进入轨道,主要用于在轨开展新型对地观测技术试验。
5、2020年3月9日,在西昌卫星发射中心,用长征三号乙运载火箭成功托举北斗三号GEO-2卫星直冲云霄。这是北斗系统的第54颗导航卫星,卫星顺利进入预定轨道。
北斗系统建设先后经历了北斗一号、二号、三号系统3个阶段,目前北斗一号4颗卫星已经全部退役,从北斗二号首颗星算起,中国已发射54颗北斗导航卫星,距离北斗三号系统建成,仅一步之遥。
6、2020年3月24日,在西昌卫星发射中心,长征二号丙运载火箭成功将遥感三十号06组卫星送入预定轨道。
长二丙火箭由航天科技集团一院抓总研制,本次任务搭载验证一子级剩余推进剂再入排放技术,持续提升落区安全性。此次是今年长二丙执行的第一次宇航发射任务,也是长征系列运载火箭的第329次航天飞行。
7、2020年4月24日,第五个中国航天日到来之际,国家航天局宣布,将我国行星探测任务正式命名为“天问”,将我国首次火星探测任务命名为“天问一号”,同时公布了首次火星探测任务标识“揽星九天”。
1 卫星物联网,通俗地讲就是通过卫星通信来做物联网项目。一般的物联网的都是通过2G/3G/4G网络来做物联网项目的,但是对于一些特殊的项目,因为2G/3G/4G网络信号不好或者用不了,必须借助卫星通信将物联网终端采集的数据传回后台,比如在沙漠地区、海洋上或一些偏僻的无人区。
2 商业化问题
国内已经有商业化应用了,我可以分享一个我们做过的项目。
项目背景
在戈壁滩地区对运输车队进行监控,主要采集车辆的定位信息,遇到紧急情况可以实现一键报警。基于位置信息在平台端开发一些设备管理、地理围栏等功能。整体上客户要求不复杂,主要难点是地面网络信号不太好,大片地区根本没有信号,所以需要考虑通过卫星通信来确保信息的传输。
卫星通信资费
我们考察了好几个卫星系统:北斗(短报文)、铱星的模块、海事卫星,但都不是很满意。通过北斗短报文传输位置信息,卫星通讯费用最便宜,目前是入网费600元,流量费850元包年(一年内不限制随便发信息),但是据说硬件稳定性不太好,另外就是国外的信号还不稳定;铱星的卫星通讯费用有些偏高,10元/1000bytes;最后在朋友推荐下找到了ORBCOMM在国内的代理商,因为据说ORBCOMM主要做低轨卫星,通讯费比较便宜。其实,也没有便宜多少,他们给的卫星通讯费是9元/1000bytes。但是他们提出了另外一个思路:2G网络和卫星网络双链路通信,有地面信号的时候,用2G网络发送数据,物联网卡就可以实现,没有地面网的时候,通过卫星传输数据,这样整体的资费就比较便宜了。我们测算了一下,通过ORBCOMM卫星发一条位置信息大概是10个字节,也就是1条信息折算下来是1毛钱,这个价格基本上可以接受了。
电源问题
因为我们的设备是用在车上,所以就直接在车辆点烟器上取电了,但是考虑到紧急情况下车辆会熄火,为了方便救援设备还需要持续工作,所以又内置了电池。电池容量先不透漏了,正常情况单电池供电可以用5-8天,紧急情况用3-4天没有问题(紧急情况下,设备发信息的频率提高了)。
回答上面的问题:如果要高频次通过卫星发送数据,肯定要有稳定的电源供应。但是在具体的项目里情况就不一样了,比如我们的设备通过卫星发送信息默认是20分钟发一次,每发一次大概是50mAh。据我所知一些安装在集装箱上的卫星定位设备(在海上跑的集装箱)是一天发一条信息,这样外加一小块太阳能电板就可以保证供电了。
信号问题
目前所有的卫星通讯一个基本的条件是,终端天线需要和卫星建立直连接线,就是中间不能有任何遮挡,一旦有遮挡就连不上了。这样的话,市内肯定是用不了了,城市里也不太好用,偏僻的戈壁滩、海上这些地方用卫星就没有问题。
硬件设备尺寸
你们可能会好奇?这么微弱的信号要接收到,设备要有多大啊?我放几张吧。
先看我们的终端设备:
深圳市新时空智能系统有限公司尺寸图
天线才是关键:
安装在车顶的卫星天线
在卫星主机里集成了GPS和卫星通讯模块,为了使用地面网络传输信息,又搭了一个2G的车辆定位器(这个便宜些)。2G的定位设备做为主设备,通过232协议与卫星模块连接,当搜不到地面网络,就通过卫星终端发数据。关于天基物联网的项目,欢迎讨论!
北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术和物联网领域的发展。具体来说,以下几个产业的发展为北斗智能放牧系统的应用奠定了基础:
卫星导航技术:北斗导航卫星系统是我国自主研发的全球卫星导航系统,具有高精度定位、导航和授时功能。北斗智能放牧系统依托北斗卫星导航技术,可以实时监测和追踪牲畜的位置和运动轨迹。
通信技术:我国在通信技术领域的发展使得数据传输更加迅速和稳定,这对于北斗智能放牧系统的应用至关重要。通过无线通信技术,北斗智能放牧系统可以实时传输牲畜的位置信息、生理参数等数据,为牧场管理者提供实时信息支持。
物联网技术:物联网是指通过互联网将物体相互连接,实现信息传输和共享的技术。在北斗智能放牧系统中,物联网技术的应用使得牧场管理者可以通过智能终端远程监控和控制牲畜的状态,提高管理效率。
传感器技术:在北斗智能放牧系统中,各种传感器的应用使得系统能够收集牲畜的生理参数、环境信息等数据。例如,通过GPS传感器可以实时追踪牲畜的位置,生物传感器可以监测牲畜的心率、体温等生理指标。
大数据分析:随着大数据技术的发展,北斗智能放牧系统可以对收集到的海量数据进行分析和处理,为牧场管理者提供决策支持。通过对数据的挖掘和分析,管理者可以更好地了解牲畜的生长情况、疾病预警等,提高养殖效率。
总之,北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术、物联网、传感器技术和大数据分析等领域的发展,这些技术的融合为现代牧业带来了诸多便利和优势。
我国成功发射遥感三十号10组卫星,此次发射还搭载了1颗天启星座15星(瑞金号/彩虹鱼号)。这颗星的成功发射,意味着我国物联网天启星座第一阶段组网完成。
至此,星座的时间重返率达到15小时,即对地球中低纬度任意一个地点的信息采集能够做到15小时一次;地面卫星终端的运行功率降低到01瓦(100毫瓦)。
据悉,天启星座计划于2022年年底前完成全部38颗卫星的组网,将实现物联网星座系统的全球覆盖,时间分辨率达到实时,地面终端的功耗更是低至005瓦。
长二丙火箭“十战全胜”:
此次发射遥感三十号10组3颗卫星的长征二号丙运载火箭由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制,据火箭院长二丙火箭总体副主任设计师邢建伟介绍,从2017年9月29日发射第一组遥感三十号卫星起,四年时间里,长二丙火箭将全部十组遥感三十号卫星高精度送入预定轨道,发射成功率100%,充分彰显了“金牌火箭”的高可靠性。
今年是长二丙火箭的高密度发射之年,预计将在3个内陆发射场执行8次发射任务,创下了型号年度发射次数纪录。面对高密度发射形势,型号队伍通过发射场流程优化、人员统筹、地面设备周转提前策划等有力措施不断提高发射场工作效率,将西昌发射场发射区测发周期由12天缩短为9天,并在本次任务中实施。
此外,为检验和提高发射场突发事件应急处置能力,在本次任务第二次总检查过程中,演练控制系统测试数据模拟超差情况下,妥善处置后重新进入负60分钟程序的各系统流程。
以上内容参考 人民网-我国成功发射遥感三十号10组卫星 天启物联网星座第一阶段组网完成
中国航天科技越来越发达,把卫星运上太空的技术也是越来越成熟,近日,中国又有一卫星被发射升空。
5月7日2时11分,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,成功将遥感三十号08组卫星发射升空,卫星进入预定轨道。我们都知道 卫星也分成很多种,有科学卫星、技术试验卫星、应用卫星、人造卫星,可这颗遥感卫星是一种什么卫星?
先进的遥感卫星遥感卫星遥感三十号系列卫星主要是用来开展电磁环境探测及相关技术试验,增强我国的电磁环境安全,我国的遥感三十号系列卫星使用了当前最先进的技术,搭载了欧科微航天所研制的数传与广播分发系统,运行空间很快,储存数据量也很大。这些先进的技术都是为了检测中国电磁环境的安全。
随处可见的电磁波电磁环境是就是指在传输媒质是泛指种类传输线、缆和空间传输媒质,我们日常使用的电磁设备都是有电磁波的,比如:我们常用的手机、电视、电脑等智能设备都有电磁波的现象,而且信号的形式各种各样,有脉冲式的,也有连结波,有的还被各种调制方式所调制。这些电磁波和电信号是由成千上万,甚至几百万信号源所产生的。总的来说,只要使用电的仪器都会产生电磁波。
遥感卫星对我国海陆起到了保护作用现在各国科技比较发达,但是还存在“间谍行为”,利用高科技对我国进行窃取机密信息,但是有了遥感卫星后,我们就可以检测出它们位置,进行监控和摧毁,比如现在的隐形飞机,还有海底下的潜艇,陆地上的雷达是检测不出来的,但是它们有一个共同点就是会产生电磁波,所以能够被遥感卫星检测到,对我国安全提供了有利的保障。
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