上海配资网卫星互联网产业链

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卫星互联网产业链主要包含上游卫星制造与发射、中游地面设备与下游卫星运营及服务上海配资网。

卫星制造环节主要包含卫星平台与卫星载荷，卫星平台包含结构系统、供电系统、推进系统、遥感测控系统、姿轨控制系统、热控系统及数据管理系统；卫星载荷包含天线分系统、转发器分系统及其他金属/非金属材料和电子元器件等。

卫星发射环节包含火箭制造及发射服务。地面设备环节包含固定地面站、移动式地面站（静中通、动中通等）及用户终端。固定地面站包含天线系统、发射系统、接收系统、信道终端系统、控制分系统、电源系统、卫星测控站和卫星运控中心等；移动站主要包含集成式天线、调制解调器和其他设备；用户终端包含设备上游关键零部件及下游终端设备。

卫星运营及服务环节主要包含卫星移动通信服务、宽带广播服务及卫星固定服务等。

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图 1 卫星互联网产业链一览

2022 年全球卫星产业收入约占全球航天产业收入的 73%，卫星产业各环节中卫星服务、地面设备制造收入占比较高。根据美国卫星产业协会（SIA）发布的《2023 年卫星产业状况报告》，2022 年全球航天产业收入约为 3,840 亿美元，同比降低 0.52%，卫星产业总收入约为 2,810 亿元，同比增长 0.72%，其中卫星服务业、地面设备制造业、卫星制造业、发射服务业收入占比分为别 40.3%、51.6%、5.6%、2.5%。

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图 2 2022 年卫星产业各领域收入占比（%）

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图 3 2018-2022 年全球在轨卫星市场份额情况（%）

上游卫星制造（平台+有效载荷）

卫星主要包含卫星平台和有效载荷，卫星平台是由支持和保障有效载荷正常工作的所有服务系统构成的主体。按照卫星系统物理组成和服务功能的不同可将卫星分为结构、热腔、控制、推进、供配电、测控、数据管理（或综合电子）等分系统。以波音通信卫星平台 BSS-702 系列平台为例，其采用两舱式模块化设计理念，主要分为卫星平台和有效载荷舱。而在卫星平台方面，以美国劳拉公司的 LS-1300 卫星平台为例，其卫星平台主要包含结构系统、热控制系统、推进系统、姿态控制系统、供配电系统、遥测与指令系统等。

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图 4 卫星主要由卫星平台与有效载荷组成

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图 5 卫星平台中主要系统功能

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图 6 卫星平台主要结构：以劳拉 LS-1300 平台为例

有效载荷装载在不同轨道的通信卫星上，与地面卫星通信设备共同构成卫星通信系统，完成地球站信号接收、变换、放大和发送。通信卫星有效载荷与地面通信设备有很大不同，需采用有抗辐射能力的元器件，对小型化和低功耗要求较高，具备长时间、不间断工作能力。军事通信卫星有效载荷应具有抵御有意干扰的能力，并能保证各种小型机动（移动）地球站在大的地域范围内有效使用。

通信卫星有效载荷由星载通信天线和转发器组成，传统主要包括星载通信天线和转发器，卫星互联网在传统通信载荷基础上增加了星间链路。

星载通信天线：主要包含天线、波束形成网络（BFN）和为改变 BFN 功率或者组合功能所需的控制电器（DSP/FPGA 等），当前主流多波束天线包含多波束反射面天线、多波束透镜天线、多波束相控阵天线。以相控阵天线为例，相控阵天线是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线，控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，从而达到波束扫描的目的，也可以通过加权优化控制副瓣电平、最小值位置等参数。相控阵天线可分为有源与无源两种，两者最大区别在于，有源采用分布式发射机，每个天线单元对接一个 T/R 组件，而无源采用集中式发动机，每个单元接一个移相器。

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图 7 相控阵天线示例

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图 8 典型的有源相控阵 T/R 组件工作原理示意图

从成本占比角度来看，卫星平台中姿控系统与电源系统占比最大，定制卫星、批量卫星平台与有效载荷的成本占比略有差异。根据艾瑞咨询数据，由于姿控与电源系统为卫星提供机动能力与电力，且姿控系统所涉及到的元件与单机最为复杂，故姿控系统与电源系统成本占比较高，分别占卫星平台成本结构的 40%、22%，结构系统、星务系统、测控系统、热控系统分别占卫星平台成本结构的 12%、10%、9%和 7%。而载荷部分作为卫星实际功能的核心，会根据不同卫星的功能进行调整，一般而言，定制卫星平台与载荷的成本对比为 50%：50%，批量卫星载荷成本占比较高，卫星平台与载荷的成本对比为 30%：70%。

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图 9 卫星平台成本结构拆分（%）

中游地面设备

高低轨卫星的地面网络组织架构相似，主要由信关站、数据中心和运营中心组成。根据赛迪顾问数据，地面设备在卫星产业链成本占比达 45%，价值量占比较高。

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图 10 高低轨卫星网络组织架构

信关站是连接太空卫星与地球通信网络的地面枢纽。信关站为所在馈电波束对应的用户波束提供接入服务，包含天线射频分系统、基带分系统和路由交换分系统，实现馈电链路信号收发、基带处理等功能，同时负责与数据交换节点、运营中心进行数据交换。

数据中心是通信卫星地面系统的路由交换核心。数据中心通过专线完成若干信关站数据的汇聚和分发，并通过光纤实现与运营中心、Internet、蜂窝移动通信网等地面网络的互联互通。

运营中心是地面系统管理、控制的核心，包括业务支撑分系统（BSS）、运营支撑分系统（OSS）、网络和信息安全分系统，以及基带分系统网络管理部分，主要实现用户管理、计费账务、流量计费等业务运营支撑功能。

卫星通信地球站是通信终端站，用户通过地球站接入卫星通信线进行通信，主要包括天线及馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备、跟踪及伺服设备和电源设备。

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图 11 典型通信地球站架构

天线及馈线设备

将发射机发送来的射频信号变成定向（对准卫星）辐射的电磁波，同时收集卫星发来的电磁波，送到接收设备；

发射设备

将已调制的中频（一般为 70MHz）信号变换为射频信号，并将功率放大到一定的电平，经馈线送到天线向卫星发射；

接收设备

将天线收集的来自卫星转发器的有用信号，经加工变换后，送给解调器；

信道终端设备

将用户发送来的消息加以处理，变成所采用的卫星通信体制要求的信号形式；在接收端则将收到的信号恢复为原来的消息；

跟踪及伺服设备

校正地球站的方位和仰角，对卫星进行跟踪；

电源设备

为地球站提供电源，通常由若干种供电电源组成，以保证供电的稳定性。

下游卫星运营及服务

通信卫星运营商通过运营管理通信卫星，为用户提供广播电视、通信、视频、数据等传输服务。

卫星通信、地面通信（光纤、5G）等均是不同的通信方式，为用户提供差异化的应用服务，在不同应用场景下发挥不同的作用。随着人们对信息通信的依赖度逐渐提高，卫星通信泛在化的特性愈发凸显，对于构建全球无缝覆盖的一体化综合通信网具有重要作用。据 Euroconsult 数据显示，截至 2017 年全球固定通信卫星转发器出租容量为 457.8Ghz，固定通信卫星运营行业规模为115 亿美元，预计 2023 年，全球卫星转发器出租容量为 1126.9GHz。未来行业主要的发展方向是通过更大的有效载荷、更低的发射成本和其他技术创新实现单位服务成本的降低，也将带动卫星转发器使用量的增加，扩大卫星通信市场。

通信卫星运营服务可分为空间段运营服务和地面段运营服务。

空间段运营服务

包括卫星转发器出租、出售业务，是指将自有或租用的卫星转发器资源向卫星使用者出租出售，以供卫星使用者利用该卫星转发器资源进行相应应用的业务。

地面段运营服务

包括卫星移动通信业务、卫星固定通信业务及国内甚小口径终端地球站（VSAT）通信业务，即运营者利用合法使用（自有或租用）的卫星转发器资源，组建相应类型的卫星通信网设施或通信系统，为用户提供话音、数据、多媒体通信等通信业务。

通信卫星运营服务资金壁垒高，行业垄断显著。根据工信部的公开发布信息，截至目前，我国仅有中国卫通、中国电信、中国移动、中国联通、中信卫星、中交通信等 6 家企业取得卫星通信相关的基础电信经营许可证，其中有中国卫通、中国电信和中信卫星取得转发器出租、出售业务经营资质。取得国内甚小口径终端地球站通信业务（增值电信经营许可证）的企业数量则相对较多。中国卫通是我国唯一拥有自主可控商用通信广播卫星资源的基础电信运营企业，提供卫星通信转发器资源出租出售业务，其子公司鑫诺公司拥有国内唯一自主可控的全球卫星宽带通信网——“全球网”，依托“全球网”的海洋覆盖，推出海上卫星通信品牌“海星通”，为海洋用户提供海上通信应用服务。

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图 12 我国通信卫星运营服务资金壁垒高，行业垄断显著

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