2025-02-01
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2024年是全球太空基础设施建设如火如荼的一年,全球在轨卫星数量已经超过一万颗。SpaceX公司持续加快“星链”部署进程,持续扩大在轨卫星数量,截至2024年12月23日,SpaceX共发射7589颗“星链”卫星,其中直连手机的“星链”卫星总发射数目达到了375颗,进一步推进了服务落地进程。
2024年,“商业航天”首次被写入政府工作报告,作为我国经济发展的新增长引擎,重要性进一步凸显。我国卫星互联网在政策推动、技术创新、产业链建设、落地应用等多方面都在积极探索。
在2025年即将来临之际,卫星互联网百人会特别汇聚12位专家的观点,共同回顾2024年卫星互联网产业创新发展,并对未来产业发展提出政策发展建议。一起期待星光满天的2025!
在推动空间科学、空间技术和空间应用的全面发展中,空天信息实现实时智能的服务十分重要。要夺取空间信息权,推动空天信息产业走向实时化,把天上的6G和地上的5G连在一起,坚持通导遥一体化,发展一星多用、多星组网、天地融合,在专业服务基础上,开通大众化服务,实现分钟级的服务,像手机的服务一样,推动向大众化、市场化发展,将创造万亿产值的市场。同时,以此为基础进一步研究人类生活的地球和宇宙环境,为人类的自然活动和社会活动提供服务,形成新质生产力。
当前,海外市场尤其是“一带一路”国家对中国民用商用卫星出口业务需求旺盛,然而民营企业开展进出口业务相关规则、规制、标准、管理尚不明晰,拓展海外市场受到限制。建议将卫星互联网国际合作作为“一带一路”合作的重要内容予以政策支持。支持民营商业航天企业直接出口商用、民用卫星整星。一是从频率协调、牌照申请、网络地面段建设维护、业务发展推广等层面加强与当地主管部门协调;二是结合出海目的地“一带一路”合作内容,因地制宜地制定资金、技术、装备和发展模式等配套组合拳支持。
近年来,商业航天作为航天强国建设的重要部分备受关注,我国政府和行业主管部门出台了多项商业航天领域的政策文件,推动商业航天进入高速发展的快车道。商业航天作为我国战略性新兴产业的重要领域,将获得更大的培育和支持力度。全球太空基础设施是万亿级大市场,需要市场主体充分发挥活力,才能提升我国抢占全球太空大市场的国际竞争力。在新型举国体制背景下,我国需激发商业航天企业的内生动力和创新活力,深入破除市场准入壁垒,抢占全球前沿科技战场的主动权。
卫星通信网络是人类对于近地空间利用的必然发展结果,可以认为是地面通信网络的延伸,并不是一个完全崭新的产物。因此,当前国际上传统的地面网络主要标准化组织——“第三代伙伴计划”(3GPP)组织也将包括卫星在内的非地面网络(NTN)纳入5G的标准化内容之中。目前,业内认为卫星网络将是6G网络的一个重要组成部分。卫星通信可以在偏远地区覆盖、远洋巡航、无人机群管控、飞机Wi-Fi等多个方面产生重要作用,真正做到全球无缝覆盖。就像每辆汽车都会配备气囊一样,未来每个手机都会具备卫星通信能力,保证在特殊的条件下仍然可以保证无间断的通信。
从空天地一体化组网的角度开展高中低轨协同的星地融合架构与技术研究,是实现中国领先的必由之路。虽然“星链”已形成低轨卫星互联网业务的全球化商用能力,但是中国电信在全球最先实现4/5G手机直连天通的星地融合业务,全球率先完成NR NTN和VoWi-Fi星地融合组网的试验验证。面向未来,攻关地面固移融合网络和高中低轨协同的卫星网络的融合体系架构和关键技术,为全球标准化制定贡献中国方案。
高中低轨融合组网、通导遥一体化和星上高效处理是卫星互联网技术发展的重要方向。具体而言,高中低轨融合组网是利用高中低轨道卫星的高效协同,进一步提升空间信息的传输效率,实现高速泛在宽带连接;通导遥一体化是同一颗卫星具备通信、导航、遥感三类载荷能力,而且相互之间可以有效协作,实现导航增强、遥感观测数据的高速回传;星上高效处理通过星载基站、星间激光链路和星间高效路由,提高数据传输的速率和效率,减少通信时延,保障卫星互联网的弹性灵活与服务质量。随着技术的不断突破,卫星互联网有望迎来更加广阔的发展前景,卫星互联网是实现6G天地融合、泛在连接的关键,将助力6G实现空天地一体化发展,为用户构建覆盖全球、无缝连接的通信网络。
全球卫星产业正在迅猛发展中,各国对卫星服务的依赖大为增加,这为中国航天走出去提供了机遇,但也面临巨大的挑战。长期以来,我国在卫星出口方面主要通过政府间合作方式加以推进,但2017年以来,一些民营企业在自研卫星、相关部件及应用系统上已经取得了较大突破,且具有较大成本优势,在国际市场上有较强的竞争力。我国在亟须完善和加强卫星出口管控立法的同时,也应考虑如何将鼓励卫星及相关物项出口政策加以落实的实践问题。在这方面,部分地方政府已经在着手开展相关工作。建议地方政府可以在调研企业出口需求的基础上,与国家有关部门展开密切合作,就卫星及其相关物项的出口鼓励范围和管制范围进行先期的研究与探讨。
2024年,以银河航天为代表的民营商业航天在走出去方面取得重大进展,银河航天“小蜘蛛网”在泰国成功实现低轨卫星互联网宽带通信网络试验,不仅标志着我国民营商业航天技术走向海外取得了突破,更是“一带一路”空间信息走廊建设的实质性进展。它展示了我国卫星互联网技术的国际竞争力,未来可为“一带一路”国家提供了高质量的互联网接入服务,有助于缩小数字鸿沟,也为我国卫星互联网产业的全球化布局提供了宝贵经验。展望2025,作为新质生产力代表的低轨航天技术将会不断推进和完善“一带一路”空间信息走廊的建设,为“一带一路”国家带来更加便捷、高效的互联网服务,同时也将为我国商业航天产业的高质量发展注入新的活力。
卫星互联网星座蓬勃发展,可提供覆盖全球的天基通信能力,便利了信息传递,也对频率轨道资源利用、通信秩序维护、信息安全保障、外空活动长期可持续性提出了挑战。应完善卫星通信资源取得和使用,卫星发射、在轨运行和离轨处置等方面的国际、国内规则,确保卫星互联网星座理性、有序发展。在全球范围内,私营实体已成为建设和运营卫星互联网星座的主力,推动了外空的商业化利用,但商业航天又可以通过政府采购、商业合同等方式与一国公共需求乃至军事需要相互交融,甚至成为纷繁复杂的世界情势的缩影。维护在外空的活动、资产和利益的安全,有赖于多元化的发展策略,包括参与主体、经营模式、技术路径、管理手段等方面的多元化。商业航天是多元化策略的重要组成部分,应考虑商业航天项目的特性和管理需求,不断完善监管和促进其发展的政策。
2024年,我国卫星互联网的研制及部署不断提速,其中伴随着对卫星单机功能与性能的快速迭代需求。因此需要卫星核心部组件采用新技术,或者对基于传统技术产品的性能指标进行优化。面对新的功能/性能需求,如何快速地通过地面研制与验证,并保证产品在轨服役工况环境下的可靠性与寿命是各核心零部件供应商面临的巨大挑战,也是保障卫星互联网高质量快速部署的共性关键问题。在未充分商业化竞争的航天领域,可以采用较大的安全裕度设计保障产品的可靠性与寿命。而面对未来激烈的商业化航天市场竞争,建立产品正向研发的设计/分析与测试评价体系,并开展大量考虑空间工况环境的产品性能与寿命试验,积累可靠性基础数据,精准掌握产品可靠与失效的边界,预留高性价比的安全系数才是商业化产品的核心竞争力。
考虑到美国不断鼓励以“星链”为代表的商业主体进行太空基础设施建设,中国有必要在星座建设运行、维护组网应用等环节发挥主体责任,积极攻关巨型星座管理等相关关键技术。鼓励现有商业航天企业布局在轨服务、空间态势感知与服务等新兴领域,支撑太空基础设施建设;建议设立太空新基建基金,加大对头部民营企业资金支持力度。充分发挥民营商业航天低成本、高效灵活、产品快速迭代的优势,加速推进低轨卫星星座建设,尽快占据近地轨道,在拥有更多优质太空资产的前提下,推动商业航天企业加入国际规则制定程序并积极发声,为中国参与太空交通全球治理争夺更多的话语权。
“星链”系统作为全球建设速度最快、覆盖范围最广、使用国家最多的商业低轨通信星座,引领全球卫星互联网进入快速发展时代。2024年以来,SpaceX公司依靠成熟的火箭复用能力加速推进“星链”星座建设进程,由2023年平均每5.8天发射一批,缩短至4.1天发射一批,持续扩大在轨卫星数量,目前正在为超100个国家的超过500万用户提供卫星互联网服务。同时,SpaceX公司将手机卫星直连这一新型服务作为发展重点,在不到1年时间内即完成数百颗新型卫星部署,并实现手机卫星直连技术从测试到实际应用的重大跨越,充分展现出其“快建、快用”的强大能力。近年来,我国卫星互联网建设也在不断推动,期待2025年中国太空基础设施建设取得更多突破。