深度解析Starlink技术

目录TOC\o"1-2"\h\z\uStarlink发展历程 4Starlink规划提出及其变更 4Starlink卫星发射进展 5服务覆盖范围与地面站建设进展 6经营情况 6Starlink技术体制 7卫星：V1.0、V1.5、V2Mini、V2 9地面站：信关站 9用户终端 11Starlink何以盈利 12资费分析 12成本分析 13用户数分析 15Starlink未来发展方向 17V2卫星可与手机直连，消除一切通信盲区 17与现有移动通信运营商合作而非竞争 18Starlink对我们的启示 18国内卫星互联网ToB需求或远大于ToC 18手机直连卫星提供全球覆盖和应急通信能力，应与传统移动运营商合作 19风险提示 19图表目录图表1：StarlinkLEO座轨道情况（Ku/Ka频段4408颗卫星） 4图表2：Starlink第二阶段构型（7518颗） 5图表3：StarlinkGen-2构型 5图表4：Starlink发射进展 6图表5：Starlink用户数 6图表6：透明转发模式 7图表7：星间链路传式 7图表8：Starlink卫星技术特点 8图表9：StarlinkV1.5与V2Mini版本 9图表10：卫星互联网系架构 10图表11：Starlink信关站 11图表12：Starlink住宅用户设备终端 11图表13：Starlink设备终端等级 12图表14：Starlink收费标准 13图表15：美国互联网务商收费标准（家宽） 13图表16：HughesNet卫星 15图表17：Echostar宽带用户数量(2019年前无地域统计) 16图表18：Echostar近年服务业务及设备收情况 16图表19：Viasat卫星服务业务收入情况（美） 16Starlink发展历程（Starlink）SpaceX服务。Starlink规划提出及其变更SpaceX2015近地轨道发射约1.2万颗星链卫星，组建一个巨型低轨道卫星星座。2016年SpaceXStarlink4需求。2016年11月15日，SpaceX向FCC（美国联邦通信委员会）提交第一期Starlink442520183293次540-570km4408第一次修改：2019426日，FCC1150km550km16001584第二次修改83024726622第三次修改：2020年4月17日，将原轨道高度1110-1325km的卫星降低至540-570km。图表1：StarlinkLEO星座轨道情况（Ku/Ka频段4408颗卫星）轨道面总数/个72 72 36 6 4每轨道卫星数/颗轨道高度/km轨道倾角数/颗22 22 20 58 43550 540 570 560 56053° 53.2° 70° 97.6° 97.6°1584 1584 720 348 172资料来源：《星链计划卫星网络资料申报情况分析》杨文翰等，2018年11月，FCC批准星链计划第二阶段的7518颗卫星、Q/V频段星座组网的计划。图表2：Starlink第二阶段构型（7518颗）轨道高度/km345.6340.8335.9轨道倾角相同轨道卫星总数/颗53°48°42°254724782493资料来源：《星链计划卫星网络资料申报情况分析》杨文翰等，2019103000029988202212FCCSpaceX7500图表3：StarlinkGen-2构型倾斜度(°)海拔高度(千米)轨道平面每轨卫星数卫星数量53.034048110528046.034548110528038.035048110528096.936030120360053.052528120336043.053028120336038.0535281203360148.06041212144115.76141818324资料来源：FCC，Starlink卫星发射进展20182202385000Starlink卫星发射升空。图表4：Starlink发射进展资料来源：S，NASA，S，S，服务覆盖范围与地面站建设进展2023Starlink202317/Starlink律宾（（（（150经营情况用户数方面，Starlink于2022年12月宣布其用户数量超过100万，并在不到一年的时间实现翻倍增长，于2023年9月宣布拥有超过200万活跃用户。图表5：Starlink用户数日期用户数量（万）2023.092002023.051502022.121002022.05402022.03252022.0114.52021.0892021.066.94资料来源：S，S，2022Starlink142021年2.222023盈利。2023年11月2日，马斯克发帖宣布，星链项目已实现现金流平衡。Starlink技术体制“星链Con星链9月发射的V1.5跳数图表6：透明转发模式 图表7：星间链路传输模式资料来源：《浅析“星链”卫星系统的发展及其影响》左海等,“””“”48图表8：Starlink卫星技术特点重量更轻，设计更紧凑SpaceX9自主防撞Starlink卫星自主机动，以避免与轨道碎片和其他航天器发生碰撞。这种能力减少了人为错误，并提供了卓越的可靠性，比行业标准高出一个数量级。星敏感器Starlink的定制导航传感器对恒星进行观测，以确定每颗卫星的位置、高度和方向，从而精确定位。光学空间激光器Snk（L相控阵天线Starlink42离子推进系统由氪提供动力的高效离子推进器使Starlink卫星能够进行轨道上升、在太空中机动以及脱离轨道。太阳能电池阵列Starlink卫星采用单个太阳能电池阵列，大大简化了系统。资料来源：Starlink官网，卫星：V1.0、V1.5、V2Mini、V2目前，StarlinkV1.0V1.5V2Mini三个版本，当前V1.5V2Mini卫星。StarlinkV1.0和V1.5260310V1.5V1.0V1.0V1.5“星链”4960V1.054V1.5卫星。StarlinkV2卫星的重量1.25吨StarshipV2Mini20232289V2MiniMini800V1.5V1.5V2Mini2.41.5921V2Mini卫星。20226SpaceXV271.25V1.0V2SpaceXStarship110-120图表9：StarlinkV1.5与V2Mini版本资料来源：S，地面站：信关站（Gateway）Starlink地面终端到地StarlinkKa8个1.52mStarlinkStarlink2023150Starlink1319V1.5StarlinkStarlinkStarlink入。图表10：卫星互联网体系架构资料来源：《全球卫星互联网应用服务及我国的发展策略》闫钊等，Starlink（T图表11：Starlink信关站资料来源：《Starlink系统分析及对我国卫星互联网发展的启示》肖永伟等，用户终端Starlink选（。图表12：Starlink住宅用户设备终端资料来源：Starlink官网，图表13：Starlink设备终端等级种类 简介 图片种类 简介 图片标准高性能平面高性能

100°50-75W；110-150W；140°110-150W；资料来源：Starlink官网,Starlink何以盈利资费分析随时可以取消。目前官网有以下4种产品：适合家庭的星链标准版（StarlinkSnd20599范围内提供高速、低延迟的宽带互联网。适合企业的星链优先版（StarlinkPo14000250（Starlinkob1500059限的内陆移动数据。适合海事、应急响应等目的的星链移动优先版（StarlinkobePo50500250美图表14：Starlink收费标准资料来源：Starlink官网，图表15：美国互联网服务商收费标准（家庭宽带）服务商套餐带宽（Mbps）月服务费（美元不含税）卫星类型硬件设备价格（美元不含税）ATT30055非卫星无Verizon30049.99非卫星无Hughesnet下载25/上载364.99GEO20（月租）/450（购买）ViaSat12-3069.99-149.99GEO9.99(月租)/299.99（购买）Starlink下载25-220/上载5-20120LEO599资料来源：ATT官网,Verizon官网，Hughesnet官网,Viasat官网,Starlink官网,成本分析（一）Starlink卫星制造成本2020”50500025V1.5V2MiniStarlink方面，“”SpaceX80%-90%星链PBFSpaceXCNBC8Starlink1204“星链研SpaceX（二）Starlink发射成本20231SpaceX公司”猎鹰”95050“”“”9960700次“”353.58410210次发射2.1亿美元，700147括42000颗卫星，折算成单星发射成本仅约35万美元。35500017.5亿500042.55资产年折旧8.5亿美元。（三）其他成本地面站：150座地面站，按单站0.3亿美元成本计算，则总成本为45亿美元，按照10年折旧，年折旧4.5亿美元。运营成本：SpaceX从事Starlink业务员工预计在1000人左右，按照人均成本10万美元/年，年均成本1亿美元。5000Starlink14亿美元/年。用户数分析Starlink客户不是无中生有StarlinkHughesNetHughesNet“2022-2023。图表16：HughesNet卫星资料来源：Echostar官网,HughesNet为Echostar子公司，公司卫星宽带用户遍布美国以及拉丁美洲。截至2022年，公司拥有123万用户，随着竞争的加剧，公司客户一直在流失，2022年公司服务业务收入为16.24亿美元，设备收入为3.74亿美元。图表17：Echostar宽带用户数量(2019年前无分地域统计) 图表18：Echostar近年服务业务及设备收入情况18016014018016014012010080604020020122013201420152016201720182019202020212022美国 拉丁美洲 用户总数(万人)服务收入（亿美元） 设备收入（亿美元）202220212020201920180.0016.2317.1516.8216.1915.5710.003.742.72.052.6620.002.0530.00资料来源：Echostar公司年报, 资料来源：Echostar公司年报,ViaSat主要基于高轨卫星ViaSat-1ViaSat-220234530Americas2159图表19：Viasat卫星服务业务收入情况（亿美元）20182018财年 2019财年 2020财年 2021财年 2022财年 2023财年64205.896.8488.698.27121012.1111.8914资料来源：Viasat公司年报，Starlink202392001201440Starlink28.8142023Q1实10015014.4-21.6我们认为，Starlink较快实现盈利的原因如下：1、采用自研自制、选用低等级元器件大幅降低卫星制造成本；2、采用可重复发射的猎鹰9火箭，实现卫星发射低成本；3、与其他宽带连接方式资费相差不大，包括地面通信运营商，具备价格吸引力；HudgesViaSatStarlink未来发展方向V2卫星可