2020中国航天完美收官,我国航天事业的发展如何?

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2020年以来,我国的航天事业进入了新的里程碑,在这一年里,突破了很多航天事业的瓶颈,标志着我国航天事业的进一步发展。目前我国航天事业发展迅猛,在未来有望追赶美国成为全球第一的航天国。

回望2020年,在这一年里,我国的航天事业硕果累累,航天成就一个接着一个先是我国的北斗三号全球卫星导航系统开启。随后便是我国的嫦娥五号探月,在月球带了两公斤的土回来,这边嫦娥五号刚一发射,那边天问一号已经发回消息,距离地球已经超过了一亿公里正在向火星迸发。可以说2020虽然结束了,但2021年我国的航天事业必将踏浪而行。

最早引起人们注意的就是我国的通讯技术卫星五号成功发射,在我国的西昌卫星发射中心,通讯卫星五号通过长征三号乙运载火箭发射升空。卫星顺利进入地球轨道,其实这并不令人惊讶,因为长征系列的运载火箭已经成功飞行324次了,这是长征三号甲戏火线第109次将我国的卫星送入太空。这一次送入太空的是我国的五号通讯卫星,五号通讯卫星要比我国以往的通讯卫星覆盖范围更广,通讯距离更远,而且这次的通讯卫星通讯频率也不一样,带宽要比以往的通讯频率很宽很多,所以说这次五号通讯卫星可以不受地形和地域等特点实施全国移动通讯网络实时覆盖。

嫦娥五号更不用说了,登月一直是我国的梦想,自从美国人阿姆斯特朗登月之后,地球上再无一个国家可以成功登月。目前嫦娥五号已经为我国登月做出了进一步的准备,希望在不久的将来,五星红旗可以飘扬在月球上。

(报告出品方/分析师:国盛证券研究所 郑震湘、余平、钟琳)

11 国内相控阵 T/R 芯片民营企业龙头,助力国产化

铖昌 科技 公司主营模拟相控阵 T/R 芯片产品,负责芯片产品全生命周期经营。 公司主要微波毫米模拟相控阵 T/R 芯片的研发、生产、销售和技术服务,负责套片全生命周期控制。本产品主要应用于相控阵雷达中,涉及高端相控阵相关产品居多,同时覆盖探测、通信、导航、电子对抗等领域,在星载、地面、机载、舰载、车载相控阵雷达中实现产销,并且应用于卫星互联网、5G 毫米波、安防雷达等领域,目前产品多用于国内航天航空、及雷达相关领域的核心国家级单位。

铖昌 科技 技术沉淀深厚,系多年 科技 成果实现产业级应用。 公司于 2016 年承建浙江省重点企业研究院。在 2018、2019、2020 年间,分别获得优秀工业产品、浙江省重点实验室、国家专精特新“小巨人”企业等殊荣及称号。公司拥有发明专利 14 项(其中,国防专利 3 项),软件著作权 12 项,集成电路布局设计专有权 46 项等。

12 公司股权结构稳定

和而泰智能控制公司现有 6297%的公司股权,通过员工持股平台鼓励 科技 创新。 和而泰智能控制公司实际控股人刘建伟拥有 1624%的股份,通过和而泰持有铖昌 科技 6297%股权,为公司的实际控制人,公司现阶段股权结构稳定。前四大股权公司:铖锠合伙、科吉投资、科祥投资、科麦投资均为员工持股平台,用股权激励方式,建立调动公司员工 科技 创新积极性,保护公司核心技术及公司架构稳定性。公司参股公司主要从事射频系统代工和封装业务、射频氮化镓代工等,投资上游代工厂,有助于公司未来核心产品自主可控,提升产品及交付竞争力。

核心领导层产业链技术深厚,带领团队持续创新。 公司现任董事长罗珊珊为和而泰董事、高级副总裁、 财经 中心总经理、董事会秘书等职务。公司核心研发人员中,郑骎、黄剑华和丁旭先生,持续带领公司技术能力创新,带领团队参与国家级重大项目、省部级、市级课题项目的研发工作,取得突出成绩。公司高管及核心研发人员多数且拥有芯片及相控阵领域相关技术背景,公司纯技术人员占比 45%,7 名博士及以上学历,18 名硕士,主要来自于浙江大学、西安电子 科技 大学等知名大学。

13 业绩符合预期,整体营收水平持续提升

销售客户逐步拓展,公司业绩高增。 铖昌 科技 2018 年逐渐形成规模销售,主要产品销售企业均为国家单位及科研院所等,集中度较高,整体收入集中于每年 Q2 及 Q4 两个季度,符合行业特征。公司营业收入每年持续递增,2021 年实现营收 211 亿元,同比增长 21%,2021 年实现归母净利润 16 亿元,其中 2020 年当期股份支付费用为 5,18168万元,若增加股权费用,同比增长约 684%。

相控阵 T/R 芯片为公司主营产品,连续三年营收稳健提升。 目前道 2021 年公司主营产品相控阵 T/R 芯片,营收 193 亿元,同比增长 242%,占比整体营收 90%以上,芯片供应端主要为星仔及地面部分产销营收,星载营收约占相控阵芯片营收 80%。公司其余为技术服务收入,公司营收结构较为稳定。公司期间费率结构稳定,2020 年公司支付股份费用 518168 万元,其中 379433 万元计入管理费用,其余总体规模保持稳定。

客户需求提升,带动毛利率持续稳健提升。 公司 2018-2021 年综合毛利率稳定在 74%以上,核心产品相控阵 T/R 芯片毛利率稳定在 70%以上。2019-2020 年产品销售数量分别为 119/167 万颗,单价分别为 1109/926 元,2021 年销售数量为 35 万颗,单价为537 元,主要原因为产品结构发生改变。某地面探测产品销售 2083 万颗,较 2020 年129 万颗翻倍销售,其中某型号产品销售 16 万颗,单价为 9591 元/颗,客户需求性能较低,即对应产品单价较低,影响年度产品均价。

新品配合速度快,研发人员比重高。 2021年,公司研发投入3000万元,占营收比例14%。截至 2021 年底,公司已获得授权发明专利 14 项,其中 3 项国防专利。另有 12 项软件著作权,集成电路设计专有权 46 项,逐步形成公司核心技术管理。2021 年底公司研发人员增长至 131 人(技术人员 70 人,生产人员 61 人),占公司人数 845%。公司人员组成多为电子及芯片产品 历史 从业人员,具有独立的设计及开发能力,能够全面支持公司在应用领域的产销突破及进步。

21 相控阵技术加速雷达市场渗透,有望推陈换新

军用装备预算稳步增长,为雷达市场提供强有力的支撑。 为适应现代化军事作战能力,国防信息体系建设为重中之重。中央总书记在十九大报告中提出,力争到 2035 年基本实现国防和军队现代化。中共中央支出国防预算截至到 2022 年达到 14504 万亿元,同比上年预算执行数增长 71%,其中武器装备是军队现代化的重要标志,加速武器装备的迭代升级和发展,是推动武器装备现代化的重要环节。据现有数字统计,军需装备占 2017年国防费用里面的 4111%,同比 2010 年增加 785 pcts,未来国防装备支出持续增长,提升空间可期。国防信息化主要包含五大领域:雷达、卫星导航、信息安全、通信设备、电子设备,雷达作为重要领域之一,有望大力发展。

相控阵雷达可以精确跟踪目标,且抗干扰能力强。 雷达是信息化军用装备的战争之眼,技术替代不仅提高国防领域电子技术装备的技术指标,同时也促进气象预报、资源探测、环境监测等多个民用领域技术提升。传统雷达采用机械式转置控制天线的指向,无法实现快速追踪移动目标及快速搜索区域性目标,且抗干扰能力差。为满足军用战争需求雷达技术,需具备抗侦查、抗干扰、抗隐身能力,在探测器设计构成上通过构型、观察角覆盖角度、信号空间维度三个技术方向来攻坚,形成三种主流技术体制:相控阵、合成孔径、脉冲多普勒。

其中相控阵雷达是指通过计算机控制各辐射单元的相位,改变波束的指向进行扫描的雷达,具有快速而精确的波束切换及指向能力,使雷达能够在极短时间内完成全空域扫描。对比传统机械式转动雷达,可以快速锁定目标,具有较大优势,因此普遍应用于探测、遥感、通信导航等领域。

相控阵 T/R 芯片为相控阵雷达占比最高零部件。 相控阵雷达的探测能力与阵列单元密度相关,一个大型相控阵雷达多则需用上万个阵列单元组成。美国反导系统 AN/TPY-2 型号雷达,最多装有 3 万个相控阵天线单元组件。每个组件对应 2-8 颗相控阵 T/R 芯片,相控阵 T/R 组件占整个雷达成本的 60%以上,因此性能高、低成本、小型化和高集成度,是相控阵雷达技术的发展关键。

无源相控阵雷达(PESA)和有源相控阵雷达(AESA),其实它们之间的区别主要就在于信号的收发装置上,对于无源相控阵雷达来说,它只有一个中央信号收发器,外部的那些小天线单元都是接到这个中央信号收发器上面的,即小天线单元就相当于一个“中转站”,转发由中央信号收发器发出的雷达波或者是接收雷达反射信号再传给中央信号收发器;而有源相控阵雷达则是没有这个中央信号收发器,而是它上面的每一个小天线在计算机的控制下都会连接到小型固态发射/接收模块(TRM)上,所以本身就拥有独立的信号收发能力。

相控阵雷达将替代传统机械式雷达,替代市场空间较大。 目前有源相控阵雷达凭借独特的优势,应用于飞机、舰船、卫星等国防设备上,成为目前雷达技术的发展主流趋势。根据 Forecast International 分析,2010 年-2019 年全球有源相控阵雷达生产总数占比全部雷达生产 1416%份额,总销售额达到 131 亿,总占比 26%,替代空间较大。

雷达产业中,铖昌 科技 为相控阵 T/R 芯片制造关键公司。 相控阵 T/R 组件研制技术较为先进的单位以国防重点院所为主,如中电 13 所、55 所等,铖昌 科技 依托自身在 IC 领域的核心技术能力,攻克了模拟相控阵雷达 T/R 芯片组件核心技术问题,有效解决了模拟相控阵雷达 T/R 芯片组件高成本问题,使有源相控阵雷达在我国大规模推广应用成为现实,有源相控阵雷达已经批量应用于航天航空、舰载、车载等相关雷达设备。公司主要芯片包括 GaAs 功率放大器芯片、GaN 宽带大功率芯片、GaAs 低噪声放大器芯片、GaAs/Si 基多功能芯片、数控移相器芯片、数控衰减器芯片等。

22 相控阵芯片核心发展,低轨卫星市场未来可期

低轨卫星大力发展,国内航天航空企业逐步壮大。 低轨卫星通信网络在全球通信和互联网、5G、物联网、太空军事应用等领域极具潜力,随着国内卫星发射不断提速,不断拓展卫星轨道级频谱资源,中国多个近地轨道卫星 星座 计划也逐步启动。美国以 Space X为首的卫星公司,在 2015 年就推出 StarLink 计划,计划发射月 12 万颗通信卫星,频段为 Ka、Ku、V 等,建成后总容量将达到 8-10Tb/s。随后中国航天企业同样加紧布局,航天科工集团推出“虹云计划”,计划发射 156 颗低轨卫星,2018 年首颗卫星以发射成功,首次将毫米波相控阵技术应用于低轨卫星通信中。银河航天提出的“银河 Galaxy”卫星 星座 计划,计划到 2025 年发射约 1000 颗卫星,通信能力达到 10Gbps,成为我国通信能力最强的低轨宽带卫星。

卫星频率和轨道资源是全球战略稀缺资源。 微波具有波长短、频率高、穿透能力强、抗干扰、不易受环境影响等一系列特点,容易制成具有体积小、波束窄、方向性强、增益性高等特性的天线系统,在雷达、通信和电子对抗系统中得到了广泛应用。对于微波毫米波通常对应 L~D Band 频率范围。为了避免互相干扰,所有卫星均须在特定轨道和频率上工作。低轨卫星距离地面 500-2000 千米高度,规定两颗低轨卫星之间要相差 50 千米以上高度,才能保证安全,同一轨道部署卫星,其余公司不能再利用此高度。频率方面目前 C 波段和 Ku 波段资源几乎满载,Ka 波段竞争也处于白热化。低轨卫星还没有形成协调机制,竞争采取先占先得,即资源抢夺尤为激烈。

毫米波相控阵未来将助力低轨卫星发展。 1987 年国外就提出采用相控阵天线技术搭载卫星制造。目前世界各大国家都在发展相控阵相关天线技术,在卫星上不断应用,美国StarLink 星座 及其相关卫星,均搭载相控阵天线技术,总数量 12 万颗,目标于 2027 正式发射完成。参考美国等各大国家经验,我国未来低轨道卫星 星座 ,我们预计会陆续搭载相控阵毫米波天线技术,以此带动轨道及频段资源战的掠夺,进一步扩大星载相控阵技术的市场需求,从而推动相控阵 T/R 芯片的市场逐渐扩大。

235G 通信为相控阵 T/R 芯片重点下游领域,空间巨大

毫米波技术将从军用雷达延伸至民用 5G 通信。 由于毫米波缺乏市场实际需求,而且存在传播损耗大、覆盖范围小、元件造价高等问题,毫米波并未得到广泛应用。但在 5G 时代,毫米波则被提到重要的位置,主要由于其频谱资源丰富、大带宽数据量传输翻倍、传输方向性效率提升、传输距离短传输质量高等特点,大大提升了 5G 通信的优势。同时相控阵 T/R 芯片逐渐走向民用 5G 基站市场。中国工信部统计,截至 2021 年,中国基站总数 996 万个,5G 基站总数达到 1425 万个,同比翻倍增长,在未来 3-5 内会整体拉动基站射频芯片行业景气度,空间巨大。

5G 毫米波基本具备商用条件,可将独立组网。 全球有 15 个国家及地区 24 个运营商部署了毫米波网络,率先商用为美国部分地区,主要针对 FWA 和 体育 场馆、机场等热点地区而中国已经具备预商用条件,结合中国 5G 毫米波网络优势及自身条件,已在相关测试中逐步推进。其中中国 5G 毫米波从 2019 至今,分为 3 个阶段:2019 年,启动毫米波相关技术测试并确定关键技术和系统特性,验证核心芯片、系统等。2020 年,构建毫米波设备测试系统,完整验证毫米波基站和终端功能与性能,实现统一帧结构:DDDSU。2021 年,国内已取得相关实验性结果,开始引导相关产业链围绕中国市场技术进行实验工作。

“宏基站+小基站”组网模式数量大幅增加。 由于 5G 通信采用高频波段,部分地区存在热射能力和穿透能力弱等情况,信号容易受到干扰。而“宏基站+小基站”组合,可针对热点区域和弱覆盖区域进行信号拓展覆盖,有效解决信号盲区,未来采用此组网模式会大大提升基站总数量。根据工信部发布数据,2019 年全球移动通信基站总数 841 万个,对用 5G 宏基站约为 600-800 万个。在小基站方面,该基站应用于热点区域或更高容量业务场景,预估约为宏基站 2 倍,预测 5G 小基站将达到千万量级,市场规模有望突破千亿。

毫米波技术的逐渐成熟,带动上游射频元器件需求增长。 随着无线通信领域技术提高,随之带来 Massive MIMO 技术的不断创新,传统基站天线为 2、4、8 根,而 Massive MIMO的天线数将达到 64、128、256 根,Massive MIMO 5G 基站不但可以提供更多的网络容量,同时可以通过波束赋形答复提高网络覆盖能力。国内主要采用 64 通道 Massive MIMO,其技术的大规模应用,将带动上游射频元器件的需求不断增长。

5G 通信毫米波将更大支持终端企业发展空间。 借助毫米波的优势,5G 时代将容纳更多的产业终端落地,如 AR/VR、超清视频、ADAS、短距离雷达探测、密集区域信息服务、远程医疗等,大大拓展因实时网络需求而发展的终端企业。我们认为随着一系列下游产业端的落地及应用推动,会反哺上游企业基于毫米波解决方案的进一步提升,而铖昌 科技 作为军用提供毫米波的芯片公司,当切入民用赛道,具备很好的技术积累,其 GaAs 功率放大器芯片、GaN 宽带大功率芯片、GaAs 低噪声放大器芯片、GaAs/Si 基多功能芯片、数控移相器等芯片能力,有望借助 5G 打开民用市场空间。

31 核心技术累积深厚,行业领先地位

国内少数提供相控阵 T/R 芯片完整解决方案企业之一。 公司注重研发创新,是国内从事相控阵 T/R 芯片研制的主要企业,近年来承担多项国防重点型号的研制任务、国家重点专项任务以及国家重点研发计划项目。目前军用市场相控阵 T/R 芯片具有定制化特点,一旦装备定型量产,客户不会更换核心零配件供应商,公司已经形成上百种产品对应不同客户需求,并与下游配套的单位企业保持较好的合作关系,拥有较大市场前景。

按功能分类主要分为放大器类芯片、幅相控制类芯片及无源类芯片三类。 公司可根据客户具体需求,完成定制化开发,产品具备功耗低、高效率、低成本、高集成度等特点。

放大器类芯片 ,采用 GaAs、GaN 工艺制程,具有宽禁带、高电子迁移率、高压高功率密度的优势。公司研制多种频段的功率放大器芯片、低噪声放大器芯片、收发多功能芯片。

幅相控制类芯片, 采用 GaAs 和硅基两种工艺制程。分别具备不同的技术特点,可适应于客户的各类应用场景:GaAs 工艺芯片产品在功率容量、功率附加效率、噪声系数等指标上具备优势;硅基工艺芯片产品则在集成度、低功耗和量产成本方面具备显著优势。

无源类芯片, 公司研制的无源芯片主要有开关芯片、功分器芯片、限幅器芯片等。无源类芯片产品具备尺寸小、插损低等特点。

公司始终坚持自主创新原则,通过完善的研发体系实现规模化产销。公司以功能职责划分设置研发中心组织架构,分为公放组、低噪放组、砷化镓多功能组、硅基多功能组及测试组五个功能组。同时依据客户的研发需求分为两大类:国家纵向项目和市场横向项目。国家纵向项目,主要负责国有企业和各大事业单位进行的重点前沿研究任务,通过客户审核的资质后,由研发中心统一发放进行任务指标开发,进而向企业提交项目细节,通过客户技术评审后,确定中标信息。市场横向项目,企业集团及下属单位根据研发部门的特定装备型号计划,提出技术指标要求,公司依照技术要求进行的产品研发。该类研发项目以市场需求为导向,产品针对性强,市场需求确定性较高,是公司研发资源重点投入领域。

知识产权自主可控,保证公司核心产品研发竞争力。 公司已获得授权发明专利 14 项,其中 3 项国防专利。另有 12 项软件著作权,集成电路设计专有权 46 项,知识产权自主可控。

32 具备国有企业客户供应资质,合作关系良好持续

公司产品主力销售面向企业集团及下属单位。根据客户需求进行定制采买,公司作为元器件配套供应商对承制单位进行产品销售。公司星载业务配套供应产品,使用周期约为8 年,地面业务配套供应产品,使用周期为 5 年。公司主要客户 A 客户销售星载业务相关套片,目前正在进行第五批供货。A 客户对公司技术实力认可度较高,采购订单持续性强。由于行业较为特殊,从保密和技术安全角度来看,需要研发和生产的企业拥有相关准入资质,这些资质要求企业拥有较强的研发实力及配套生产能力,且配合认证周期较长。而公司已获得研发和生产此类目产品的完整资质,对不具备资质的企业形成产品优势。企业部门对已定型产品有后续采购计划,一般与承研部门及单位采用延续采购方式,一般不发生重大调整。

公司主要客户为 A 单位 01 客户,主要产品为星载领域相控阵 T/R 芯片套片,装载于某卫星的相控阵雷达上。由于产品设备研发周期长,投入高,对稳定性、可靠性、一致性要求较高,采购订单拥有极强的连续性。2021 年,公司多个型号进入量产,公司以为 B单位 01 客户提供某型号卫星批量产品交付。B 客户较 2020 年订单有翻倍增长。

33 募集资金继续扩大产能

公司拟募资 5 亿元,持续投入相控阵 T/R 芯片研发及产业化项目。 公司主要根据市场需求持续投入产品创新,拟募资 4 亿元投入新一代相控阵 T/R 芯片相关研发项目,及 1亿元投入卫星互联网相控阵 T/R 芯片相关研发项目。

新一代相控阵 T/R 芯片研发及产业化项目,拓展生产规模。 新增新一代 T/R 相控阵芯片项目产能约 100 万颗,达产后预计年新增销售收入 3 亿元。可助力公司强化产品竞争力,实现规模经济效益。

卫星互联网相控阵 T/R 芯片研发及产业化项目,拓充产品品类。 公司加大卫星互联网应用芯片生产能力,助力互联网全球覆盖争取更多轨道频率资源。达产后预计增加公司营收达8400 万元,可助力拓展公司产品品类,提供更多产品服务。

根据公司主营业务相控阵 T/R 芯片的套片供应情况,星载业务相控阵雷达持续规模扩张,且拥有广阔的市场空间。地面产品 2022 年增速,且单台套片数量多,未来营收占比会逐年提升。考虑舰载、车载、机载等一系列产品将在新市场独树一帜,我们看好公司未来新品的下游验证及导入及现有业务的持续放量。

综上,我们预计公司 2022E/2023E/2024E 营收 28/372/491 亿元;归母净利195/255/331 亿元,yoy+221%/304%/298%;对应 PE 493/378/291x 。选取紫光国微,及复旦微电作为可比公司,公司具备估值优势。

产品开发或客户验证不及预期风险: 公司基于相控阵 T/R 芯片套片孵化新品,如果后续其他新品开发进展不及预期,或客户导入不及预期,存在影响公司未来营收成长性的风险。

芯片制造供应紧张风险: 2022 年半导体仍存在结构性供不应求,且疫情仍存在不确定性;故仍存在供给端紧张,及物流、原材料等成本上升风险。

供应商及客户集中度高风险: 产品供应商及客户的集中度较高,订单取得不连续可能导致公司业绩波动的风险。

不知道你说的是哪一次卫星发射,这些年来,中国成功的发射卫星可太多了,就以中国最近发射的最重要的卫星来说,有天问一号、北斗组网、墨子号以及环境减灾二号01组卫星、高分十三号卫星是高轨光学遥感卫星等,可以说中国的卫星发射技术肯定可以排在世界前列了,而且可以达到了世界领先水平,目前全球能发射空间站的国家没有几个,拥有卫星定位系统的也没几个,拥有大推力运载火箭的国家更没几个,能发射火星探测器的国家也没几个,而中国在这些方面都做到了。

因为不清楚你说的再次成功是哪一次,所以在下面科普一下仅在2020年,中国成功发射卫星都有哪些: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。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。

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。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。

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”。2020年5月5日,在海南文昌卫星发射中心,用长征五号乙运载火箭将我国新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱发射升空。新一代载人飞船已经成功入轨,长征五号乙运载火箭已经圆满完成任务。这次发射是长征五号乙运载火箭和新一代载人飞船的首飞发射。新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱将在太空飞行一段时间(5月6日、5月8日)之后返回地球。

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!

航天“低价化”时代已来,普通人进入太空还远吗?中国火箭技术研究院总工程师王亚平在发布会上表示,长征火箭经过三次试射后取得圆满成功,将为我国民营航天企业进入太空提供更加稳定可靠的服务,同时也可以降低成本。

本次发射的“天链一号”,由中国航天科技集团所属的中国运载火箭技术研究院和美国 SpaceX公司联合研制、长征十一号运载火箭进行发射,是全球首颗由民营企业研制和发射的低轨宽带通信卫星。作为“天链一号”的首发星,它将为全球用户提供“低轨宽带+遥感”的宽带数据业务和物联网服务。王亚平表示,随着技术的不断进步跟创新,航天发射成本也会不断降低。未来载人航天、探月工程、北斗三号等项目都将成为国际商业航天市场上的主流商业模式。

王亚平:我相信,我国将成为世界上第三个拥有成熟商业航天发射能力的国家。世界各国的航天器以及卫星的发射服务市场高度开放,中国也成为国际航天产业发展的参与者和受益者。我们愿意积极参与并推动新技术、新模式的国际合作与交流,推动新一代运载火箭和卫星等航天发射服务水平的提升,服务好全球广大用户。

天链一号卫星为何能与地面通信?王亚平介绍,天链一号是一颗“互联网+”卫星通信系统,通过它可以实现与地面高速互联互通。用户通过远程终端,可以通过宽带网络接入互联网实现远程教育、远程办公、电子商务等方面的业务应用。同时,用户也可以通过应用程序远程控制卫星实现对地面的远程 *** 控甚至控制功能,比如开启车载终端和控制中心,启动手机遥控等等。

王亚平表示,“天链一号”是一颗由中国运载火箭技术研究院抓总研制、首次发射的全球首颗互联网宽带通信卫星,主要应用于国内已开通的互联网宽带网络。据了解,国内已建成网络的用户,仅有极少数运营商、用户终端供应商能提供稳定可靠的服务。这意味着在部分地区互联网宽带服务需要依托地面网络提供,同时用户终端设备质量较差。针对这一痛点,“天链一号”选择了采用国际标准的 Ku频段作为发射频段,其主要原因在于这种频段是地球同步轨道宽带通信卫星频率分配的标准音高轨频段。

王亚平表示,未来我国低轨宽带通信卫星系统将继续与国外开展合作,并努力将其打造成国际通信基础设施的重要组成部分。据悉,“天链一号”任务由中国航天科技集团有限公司五院研制。该卫星是“天链一号”系列星座中首颗具有宽带接入能力的商业卫星,其主要用于为我国与其他国家和地区开展宽带通信卫星业务服务。

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”。

在早期市场拓展阶段,由于产业链条长,导致了深入场景复杂性较大。国电高科为首的企业都面临着很多难题, 星座 基础设施运营企业不得不自身参与全链条的落地过程,增大了创业难度。通过几年的发展,国电高科已经快速成长起来。
国电高科正在建设运营的“天启 星座 ”是我国首个、全球第二个在轨提供数据服务的低轨物联网 星座 。“天启 星座 ”的建成将快速破解我国低轨物联网 星座 缺失和受制于人等突出卡脖子问题,对抢占全球卫星频率轨道资源,以及低轨卫星物联网技术和产业发展战略高地具有重要意义。
“我们的根本经验就是加大科研研发投入力度,不断完善人才队伍,从根本上突破相关技术难题,实现相关产品技术的快速迭代。”国电高科副总裁郭中甲表示。
融中 财经 (ID:thecapital)采访国电高科副总裁郭中甲,以下为专访内容,以飨读者。
融中 财经 :贵司发展经历过哪些阶段性难题?如何攻克难关?(比如技术研发、产品落地等)目前,公司主要业务线和产品有哪些?盈利点在什么地方?
郭中甲:受惠国家军民融合政策和一系列商业航天支持政策的出台,国电高科从2015年成立至今取得了相对突出的成绩,特别是在卫星物联网 星座 建设等方面取得了坚实的突破, 星座 建设初具规模,市场应用领域不断拓展,行业品牌明显提升并获得诸多荣誉。回顾公司发展有许多宝贵的经验,最重要的是坚定走专精特新之路,坚定战略目标,始终围绕建设卫星物联网 星座 通信基础设施这一目标,不断突破相关的通信技术体制、产业应用链条长和卫星系统总体研发难度大的突出、阶段性难题。加快企业发展,根本经验就是加大科研研发投入力度,特别是相关人才的招聘力度,不断完善人才队伍,从根本上破解突破相关技术难题,实现相关产品技术的快速迭代。建立相对完善的问题处理体系,加快清晰问题、总结问题、解决问题的组织系统能力,提升企业 科技 研发的组织化系统化水平,把队伍的科研能力真正通过高效的组织结构有效落地。另外在应对产业链条长方面也积累了相关必要经验,比如加强生态体系建设,加强垂直应用示范并快速与相关企业形成合作,加强相关标准研发,为生态合作提供基础的技术支撑等。
目前公司的核心业务是卫星物联网 星座 的运营和提供卫星物联网通信服务,以及相关卫星物联网地面终端的研发和销售。随着生态体系的不断完善,未来公司会专注提供卫星物联网通信服务方面,而在其他行业解决方案、传感器研发与集成、大数据应用等方面则更多通过生态合作伙伴来进行。国电高科建设的天启 星座 具有支持上亿个地面终端应用的通信能力,同时这些领域的付费能力也较强,单个终端的日通信费用基本可支持1元左右,未来随着支持百万、甚至千万级别的地面终端通信,将会产生非常好的经济效益,而同样的国电高科更期待相关企业能紧步加快相关领域的应用合作,未来这些终端及其相关的新市场则有望突破千亿,甚至万亿,蓝海效应明显。
融中 财经 :“专精特新”从国家战略层再度被重视后,公司有出现哪些新的机会和转变?贵公司具备哪些行业优势?
郭中甲:“专精特新”从国家战略层面再度被重视后,对公司的影响主要包括公司品牌知名度的提升,无论从市场、政府合作和资本层面都有了非常积极的影响,政府对企业更加认可,众多资本机构相继调研。相关银行都针对性地设计了针对专精特新企业的金融服务,降低了相关企业融资门槛,丰富了金融产品解决方案,进步拓宽了企业融资的渠道。陆续有平安银行等诸多银行来公司积极对接,同时随着公司进入国家专精特新小巨人企业名录,更多风险投资等机构了解到公司,相关投资机构调研公司的频率也显著提高,并积极推进与公司的投资事项对接,对公司长远的发展提供了比较好的融资等支持。在与政府相关对接合作中也更通畅,渠道也更加多元,包括北京市相关司局也进一步加大了针对专精特新企业的服务力度,从政策调研、沟通渠道和市场开放方面都有了明显的提升,在其他区域方面相关政府也对企业更加认可,积极推进相关产业、应用等多方面合作,重视度明显提高。
国电高科作为卫星物联网 星座 新基础设施的建设和运营者,提供基础的卫星物联网通信服务,应用领域非常广泛,基本涉及物联网应用的各个场景,而且服务领域均为现有通信方式难以服务,或者服务成本过高的区域,基本属于蓝海及空白市场。随着公司成为国家专精特新企业,公司对整个产业链的促进、拉动作用显著加强,相关企业的配套热情与应用热情也显著加大,这对于数万亿规模卫星物联网产业的尽快释放具有极其重要的意义,而产业链的协同发展对于真正发展卫星物联网产业具有关键的作用。作为卫星物联网 星座 新基础设施的运营企业,我们非常期待这点,将紧步跟随国家专精特新相关政策的政策东风,加快推进产业链协同发展。另外从行业角度讲,国电高科已经完成了一期14颗卫星的 星座 部署,具备被了小时级的通信服务能力,终端通信设备也初步完成了低成本化,已经实现百元级别,处于国内相对领先的位置,这对卫星物联网通信向物联网的各领域应用提供了非常好的成本条件。
融中 财经 :公司在早期市场拓展中遇到哪些难题?现在来看,有哪些行业共性经验教训?在商业场景落地上,有哪些新突破?
郭中甲:公司在早期市场拓展的主要问题可以归结为产业链条长,需要深入场景复杂性较大,这应该是大多数做通信或其他基础设施技术及企业的普遍问题,特别是对于通信基础设施企业而言更是如此。由于相关企业配套和应用理念的短期不足, 星座 基础设施运营企业不得不自身参与全链条的落地过程,比如传感器选择、终端集成、行业应用大数据平台、落地施工等诸多非擅长和人力需求特别大的环节,这对于很多底层技术企业应该是普遍的问题。同时国电高科还不断梳理相关产业链的生态体系,加强与重要生态龙头企业的合作,从而通过这样的合作进一步提升应用示范效应,通过以点带面、龙头带动,重点聚焦的效应推进整个产业的卫星物联网产业应用。另外,就是提升标准、产品、研发等相关的产业生态支持体系,不断降低卫星物联网应用的相关人才、技术等产业门槛,加快行业相关应用。
融中 财经 :现阶段,公司所处行业细分赛道发展如何?面临哪些市场竞争?贵司护城河在哪?
郭中甲:从大的方面讲国电高科属于商业航天和物联网领域,目前这些领域都是相对高速发展的领域,同时政策支持方面也非常多,属于国家大力推进的战略性新兴产业,整个物联网规模预计在未来的十年都有非常好的市场增长机会,预计在每年10%以上,而商业航天市场未来潜力则更是巨大, 星座 运营企业又是其中的重点所在,将整体推动商业航天产业链条的发展。
从细分赛道看,公司处于的赛道属于卫星物联网 星座 产业,目前相关市场潜在规模还非常大,根据麦肯锡行业报告整体市场预计规模可以达到数万亿,而从整个产业生态看还处于非常早期和蓬勃发展的阶段,市场空间极大,同时产业处于培育的阶段,从竞争角度反而是有益的,主要是促进了整个产业生态的加快完善,不断释放潜在的应用市场,而这个释放市场足够目前的多家企业协同和长期的发展。
如果从企业经营角度讲,最重要的护城河始终是服务客户的能力,就是对各种卫星物联网场景的服务能力,同时通过整合相关产业链其他企业为卫星物联网进步赋能,比如与金融结合,从而创造更多的价值,而为实现这点根本的出路还在于 科技 创新、服务聚焦和生态体系完善,通过牵引构造这样的生态体系,为相关的用户创造更多的价值,另外就是打造好卫星物联网 星座 基础设施,不断降低成本、升级迭代,而为实现这两点最根本的还是打造一流的人才队伍,加大对优秀人才的吸引力度。
融中 财经 :贵公司对于未来登陆资本市场有怎样的规划?如何看待从新三板、注册制到科创板,再到这次北交所,中国资本市场为“专精特新”企业带来的机会?

郭中甲:公司积极研究从主板、到创业板、科创版,以及新成立的北交所的市场机会,当然要实现这点最根本的还是发展好公司的业务,在经营、 科技 研发、组织管理和内控等各方面全面对标相关上市标准,相信把这个基础打造好,那么登陆资本市场就是水到渠成的事情,而这个目标也只是万里长征的第一步,并不作为企业发展的阶段性目标,而是推动企业进一步发展的阶梯,特别是真正全面引领卫星物联网产业发展的一个阶梯,这个目标比上市本身的意义要大得多。
中国资本市场给专精特新企业带来的最大机会,可能就是各阶段都有了自身相对完善的市场,从而加快企业与资本市场在不同阶段的深度融合,不断加快企业的成长。另外,就是专精特新作为一项长期的政策导向,也将为企业聚焦核心技术、致力攻坚等提供了深刻指引,这点的意义并不亚于专精特新对资本市场日渐增强的吸引力。两者相辅相成,共同促进我国企业的进一步高质量发展,提高我国企业创新活动水平。


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