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。
北斗卫星导航系统已经无处不在，从地图导航到外卖，再到车库停车，无处不在。全球有超过372亿手机使用北斗导航系统。北斗系统的发展是一个不断创新、开拓进取的过程。北斗一号的主要成就是两颗卫星实现了广泛的高精度定位和授时服务，覆盖中国和周边地区。根据GPS定位原理，需要12颗卫星，双向授时精度10ns，全球领先。定位和报告可以在同一渠道同时完成。用户知道我在哪里，指挥部门也知道我们在哪里，定位报告是北斗与GPS最大的区别。
北斗是世界上第一个具有三频完整服务能力的导航系统。北斗是全球首个连续导航定位报告双模式集成系统。双模用户计算机带来了巨大的社会效益和经济效益。主要成就是独立建立了时间和空间的全球基准，因为只有全球系统是全球系统的代表，那些区域系统没有能力建立时间基准，所以北斗系统没有。北斗七星实际上是从第一阶段到第四阶段的航行，因此北斗七星的成就是跨代的。
我国北斗建成后，基本上达到了L频计级的导航精度。在2030年或2035年，一个导航、通信、遥感融合深度的空间系统将来自中国，中国的高速网络采用5g地面网络，实现全球天空物体和内容的连通性，第六代移动通信，中国的6G道路和西方国家的不一样，中国是先建设地面系统，然后建设空间系统，中国的空间系统是基于北斗时空基准的，所以中国的5G将会成功，中国的6G也会成功。
未来会有一个北斗全球物联网。互联网是人与人之间的一种联系，人们非常包容。为了实现全球动态事物之间的互联，全球物联网必须在时空基准下进行维护。世界一流的动态分米级北斗卫星导航系统已经实现，提供了统一时空基准的天基物联网，获得了天基无线电全球系统对地球的认知，北斗未来天基物联网模块实现了空间物体与空间的互联，空间与地球内容联网，任务超出了地球导航方法的研究。其意义在于充分发挥北斗空时基准的基本价值，打破世界上独立建筑行业导航、通信、遥感的固化状态，为包括遥感在内的大部分行业提供公共数据链接。北斗多业务卫星无线电系统是我国重要的空间信息基础设施。北斗三号在基础导航、星基增强、精确单点定位、信息通信、国际搜救等服务领域的综合创新，是未来发展的良好开端。
暂停了。国内低轨卫星星座计划众多，资源整合是趋势所在，目前这三大工程是暂停阶段，找到一个可行的模式来建设有中国国内低轨卫星星座体系，来应对美国的流氓行为是一大挑战。这也是中国的核心利益，具备重要的战略价值，也能最大程度节省资源、降低成本。
鸿雁工程：计划发射80颗行云小卫星，建设中国首个低轨窄带通信卫星星座，打造最终覆盖全球的天基物联网。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。自牛顿发现万有引力定律以来，随着理论和技术的不断发展，人类短短300年时间内就在地球上发射了各种各样的人造卫星。
天空、大地、高山、平原、沙漠、海洋卫星如同上帝般那样俯瞰而视，在地球任何地区勾勒出来纵横交错的画面。从遥远的北极到遥远的南极，从珠穆朗玛峰到马里亚纳海沟，没有谁可以逃避得过它的观测。
因此，卫星存在的意义不言而喻，其所提供的空间信息、时间基准信息对于人类 社会 生活是必不可少的。
卫星有两种含义，第一种含义是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体。第二种含义是指人造卫星，它由人类建造，以太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。
目前，人们更喜欢把人造卫星笼统说成卫星。
卫星产业链自上而下可以分为卫星制造、卫星发射、地面设备以及卫星应用和服务四个环节。
卫星制造商只负责制造卫星和运输卫星，而卫星发射入轨依赖火箭、航天飞机这些飞天工具，所以运载火箭、航天飞机则需要火箭制造商完成。
卫星和火箭存在技术、资本密集和高集成总装的特点。目前全球只有少数几个国家掌握卫星制造相关技术，而且相关国家也都是由国家级的科研机构或极少几个大型军工企业掌控核心技术，垄断特征明显。
例如，我国的卫星制造就是由中国航天 科技 集团下属的中国空间技术研究院（航天五院）和上海航天技术研究院（航天八院）以及中国卫星等组成。火箭制造由中国航天 科技 集团下属的中国运载火箭技术研究院完成。
任何一条卫星通信线路都包括发端和收端地面站、上行和下行线路以及通信卫星转发器。这些都构成了地面设备。
地面设备是卫星系统中的一个重要组成部分。
地面设备的基本作用是向卫星发射信号，同时接收由其它地面站经卫星转发来的信号。具体来看，地面设备涉及网络设备的信关站、控制站、基小口径卫星通讯中断等，以及消费设备的直播卫星DBS谍影天线、卫星移动终端、数字音频广播服务设备、全球卫星导航定位系统硬件等等，它们主要由中国卫星、中国卫通、海格通信、振芯 科技 、合众思创、华测导航等企业提供。
卫星应用是利用卫星技术及其开发的空间资源在国防建设、国民经济、 社会 文化建设和科学研究等领域应用的技术。
根据技术和服务要求，卫星主要划分为通信卫星、导航卫星以及遥感卫星三大类别。
通信卫星只需要在赤道上空等间隔分布3颗就基本可以实现除两极部分地区外的全球通信。作用在于传输电话、电报、电视、报纸、图文传真、语音广播、时标、数据、视频会议等。
导航卫星一般由24颗卫星组成，可以对地球任何地点进行精确定位。常见的卫星导航系统有美国GPS系统，俄罗斯的Glonass、中国的北斗卫星以及欧盟的Galileo。导航卫星的作用在于车辆监控和导航、海上运输和渔业、大地测量（测绘、勘探）等领域。
卫星遥感主要利用各种遥感器，接收和测量来自地球、海洋和大气的可见光辐射、红外线辐射和微波辐射信息，目的多数是对土地资源、气象、防灾减灾等领域进行监测。
从价值链来看，相对于卫星制造和卫星发射，地面设备制造和卫星应用服务构成了卫星产业的主体，尤其应用服务是卫星产业链商业价值产出最高的环节。
据《2019年全球卫星产业报告》数据显示，2018年全球卫星产业产值约为2774亿美元。其中运营服务收入为1265亿美元，占比46%，地面设备制造收入为1252亿美元，占比45%，卫星制造收入195亿美元，占比7%，卫星发射服务收入62亿美元占比2%。总体来看，地面设备制造和卫星应用与服务环节约占整个产业规模的90%以上。
1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星——“伴侣1号”，从此开启了人类由来已久漫游太空的旅程。
1960年4月1日，美国在东海岸把世界上第一颗遥感卫星——泰罗斯1号成功送入轨道，揭开了当代科学技术利用卫星观测地球的序幕。
在冷战时期，美苏军事竞赛诞生出了世界上最早的人造卫星。
随着计算机和航天技术的发展，中国在1975年就成功发射了第一颗返回式卫星，获取了第一批对地遥感图像。接下来，法国、印度等越来越多国家开始加入卫星发射的行列，发射的卫星数量越来越多。
与此同时，卫星的发展也在逐步向“小卫星—大卫星—现代小卫星”升级转变。
卫星产业迎来繁荣期。
根据UCS的统计数据，截至2019年10月1日，全球在轨有效运行的卫星数量总计2218颗。美国拥有988颗卫星，中国拥有320颗卫星，俄罗斯拥有161颗。其中，中国的卫星约占全球数量的14%，约为美国运营数量的1/3。
此外，剩下749颗卫星被其他国家瓜分。
具体从三大应用卫星来看，在通信卫星领域，全球数量总计829颗，中国44颗占比5%，美国381颗占比46%，俄罗斯83颗占比10%。
在遥感卫星领域，全球共有769颗，由45个国家和地区所有。美国是全球拥有遥感卫星数量最多的国家，目前共有393颗遥感卫星在轨运行，而中国共有140颗遥感卫星在轨运行，在轨卫星数量仅次于美国。
在导航卫星领域，据了解，美军的GPS导航系统共有24颗卫星，分别在6个轨道运行，每条轨道运行4颗卫星。俄罗斯的GLONASS系统也和美国的GPS非常相似，卫星数量也是24颗，在3个轨道上运行，每条轨道运行8颗卫星。欧盟多个国家联合研制的伽利略卫星导航系统，导航卫星数量比美俄要多一些，总共有30颗卫星组成，其中27颗是工作卫星，3颗是备用卫星，共有3个轨道，每条轨道运行10颗卫星。
中国的北斗导航卫星系统，由于起步晚，轨道位置要比美国的GPS导航系统高，因此需要用到35颗卫星，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。而且，在早期技术发展不成熟下，还需要逐步对卫星进行更新换代，因此所需要的数量也会被目标数量还有多。
目前，北斗卫星数量为55颗。
可见与美国等航天发达国家相比，中国在运行的卫星数量上存在差距。尤其在通信卫星方面，中国的卫星数量较少，更有待进一步提升。
近年来，随着市场对于移动互联网需求的日益突显，以及卫星技术的不断进步，卫星产业当中基于卫星通信的互联网被人们所看好。
全球各国纷纷将卫星互联网建设上升为国家层面的战略。
从目前来看，国外提出卫星互联网计划的既有波音、O3b、Telesat、ViaSat等老牌企业，也有OneWeb、SpaceX、Theia、Audacy等新兴 科技 公司。
O3b 星座 系统是目前全球唯一一个成功投入商业运营的中地球轨道（MEO）卫星通信系统。2019年2月，旗下首批6颗 星座 卫星发射升空，太空互联网计划进入部署阶段。
SpaceX的Starlink 星座 项目规模庞大。2015年，SpaceX就拟打算发射15000颗小卫星建设两个卫星互联网。2018年，SpaceX获得FCC低轨道卫星通信网准入许可，并发射了两颗测试卫星。2019年5月，首批60颗“星链”卫星被一次性发射入轨，创下了人类 历史 上单次卫星发射升空数量之最。11月，第二批60颗“星链”卫星再次发射并成功入轨。
截至2020年3月18日，SpaceX已经将第六批60颗“星链”卫星成功送入太空。至此，该公司已累计发射近360颗星链卫星，成为迄今为止全世界拥有卫星数量最多的商业卫星运营商。
此外，波音公司近期提出了规模接近3000颗卫星的 星座 计划，而亚马逊提出3200多颗低轨卫星计划，LeoSat MA公司提出80颗卫星的低轨 星座 计划。
面对全球低轨卫星及卫星互联网的发展，我国也紧追直上。
2018年，中国航天 科技 集团的鸿雁 星座 和中国航天科工集团的虹云工程相继成功发射了各自的第一颗试验性质卫星进入轨道，低轨宽带通信卫星系统建设实现零的突破，国内打造天基互联网迈出了关键一步。
2019年，我国宣布首个天基互联网系统——“虹云工程”，着力把互联网“搬”到太空上去，在太空铺设网络。虹云工程计划发射156颗卫星，它们在距离地面1000公里的轨道上组网运行，构建一个星载宽带全球移动互联网络，实现网络无差别的全球覆盖。
在天基互联网总部署下，目前民营企业中，九天微星物联网 星座 计划于2020年底前部署完成72颗低轨卫星。银河航天计划打造全球领先的低轨宽带通信卫星 星座 ——银河Galaxy卫星 星座 ，建立一个覆盖全球的天地融合5G通信网络。
此外，星网宇达、和德宇航以及欧科威等国内企业也公布了低轨卫星计划。
天基互联网系统功能强大，带来的好处可以说是无法想象的。未来天基互联的时代将会是我国通信领域的一大“王牌”。
（文章来源于：解析投资）简单来说，中国版“星链”就类似于一个“超级wifi”，可以为全球各个角落提供高速互联网通信服务。要达到这个目标，就必须依靠一颗颗卫星组成通信网络，达到预期的覆盖范围。早在2016年，我国已经在卫星通信系统方面开始全面布局。参与该计划的是中国航天科技和航天科工集团，二者分别启动了“鸿雁星座”和“虹云工程”。总体来说，航天科工集团负责的“虹云工程”与SpaceX公司的“星链”更为相似，主要侧重宽带网络的构建。而“鸿雁星座”更为侧重窄带通信，也是我国在太空网络通信探索领域的创新。在这两大工程同步启动的同时，我国还同步推出了卫星互联网“行云工程”。相对来说，这个“行云工程”除了为地质部门、海上运输部门及环境部门提供检测服务之外，也是为物联网产业发展打下的坚实基础。因为一旦“行云工程”投入使用，它可以充当覆盖全球的天基物联网，成为实现“万物互联”的支柱平台。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）