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文档简介

1、卫星元器件项目汇报材料卫星元器件项目汇报材料xxx有限公司报告说明当前市场预计国内低轨通信卫星+天基互联网的发展速度,以及卫星制造和发射产业的发展速度将较快,认为处于卫星产业链中多个环节的多家国内企业,在本轮热潮中均能较快受益。在SpaceX所取得成绩的鼓舞下,在国家政策的扶植和支持下,近年来初创的航天发射企业大量出现,经过短暂的研制即准备开始发射火箭。纵观SpaceX的发展史,2002年在航天技术水平最强的美国成立,背后有NASA等国家机构的支持,也是先后经历了3次火箭发射失败,在2008年第4次发射才成功。而其Starlink低轨通信卫星开始批量发射更是到2019年5月23日才实现。航天属

2、于高技术含量、高资金投入行业,即使当前中国存在一定的后发优势,如果研发周期过短,也必然会增加风险。考虑到卫星频率和轨道资源有限的实际情况,国内会积极推进低轨通信卫星星座及天基互联网建设。而当前国内仍处于布局及试验阶段,且卫星设计制造及发射的技术难度较高,因此短时间内,已经具有相关技术基础、从事卫星研制及发射业务环节的企业,特别是国家队企业,有望最先受益。根据谨慎财务估算,项目总投资11194.52万元,其中:建设投资8505.72万元,占项目总投资的75.98%;建设期利息229.08万元,占项目总投资的2.05%;流动资金2459.72万元,占项目总投资的21.97%。项目正常运营每年营业收

3、入20500.00万元,综合总成本费用16005.81万元,净利润3288.88万元,财务内部收益率21.83%,财务净现值5039.14万元,全部投资回收期5.92年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。由上可见,无论是从产品还是市场来看,本项目设备较先进,其产品技术含量较高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强,具有良好的社会效益及一定的抗风险能力,因而项目是可行的。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 项目总论10一、

4、 项目名称及建设性质10二、 项目承办单位10三、 项目定位及建设理由11四、 报告编制说明12五、 项目建设选址14六、 项目生产规模14七、 建筑物建设规模14八、 环境影响15九、 原辅材料及设备15十、 项目总投资及资金构成16十一、 资金筹措方案16十二、 项目预期经济效益规划目标16十三、 项目建设进度规划17主要经济指标一览表17第二章 项目建设背景、必要性19一、 需求热点转向新兴领域,5G、6G模式下移动互联网需求强劲19二、 发展现状:低轨卫星通信带动行业景气发展20三、 产业价值:促进商业航天产业成熟23四、 低轨卫星互联星座5G之补充,6G之初探26第三章 市场预测33

5、一、 轨道及频率是各国布局和竞争的焦点33二、 低轨小卫星构建天基互联网34三、 卫星通信及天基互联网产业的发展需求分析38四、 遥感卫星星座组网快,见效快,应用相对成熟42第四章 产品方案45一、 建设规模及主要建设内容45二、 产品规划方案及生产纲领45产品规划方案一览表46第五章 建筑工程方案47一、 项目工程设计总体要求47二、 建设方案49三、 建筑工程建设指标52建筑工程投资一览表53第六章 运营管理模式55一、 公司经营宗旨55二、 公司的目标、主要职责55三、 各部门职责及权限56四、 财务会计制度59第七章 SWOT分析63一、 优势分析(S)63二、 劣势分析(W)64三、

6、 机会分析(O)65四、 威胁分析(T)65第八章 节能方案71一、 项目节能概述71二、 能源消费种类和数量分析72能耗分析一览表72三、 项目节能措施73四、 节能综合评价73第九章 进度计划方案75一、 项目进度安排75项目实施进度计划一览表75二、 项目实施保障措施76第十章 劳动安全生产分析77一、 编制依据77二、 防范措施78三、 预期效果评价84第十一章 组织机构、人力资源分析85一、 人力资源配置85劳动定员一览表85二、 员工技能培训85第十二章 工艺技术说明88一、 企业技术研发分析88二、 项目技术工艺分析91三、 质量管理92四、 项目技术流程93五、 设备选型方案9

7、4主要设备购置一览表95第十三章 投资计划方案96一、 编制说明96二、 建设投资96建筑工程投资一览表97主要设备购置一览表98建设投资估算表99三、 建设期利息100建设期利息估算表100固定资产投资估算表101四、 流动资金101流动资金估算表102五、 项目总投资103总投资及构成一览表103六、 资金筹措与投资计划104项目投资计划与资金筹措一览表104第十四章 经济效益评价105一、 经济评价财务测算105营业收入、税金及附加和增值税估算表105综合总成本费用估算表106固定资产折旧费估算表107无形资产和其他资产摊销估算表108利润及利润分配表109二、 项目盈利能力分析110项

8、目投资现金流量表112三、 偿债能力分析112借款还本付息计划表114第十五章 风险评估115一、 项目风险分析115二、 项目风险对策117第十六章 总结120第十七章 附表122主要经济指标一览表122建设投资估算表124建设期利息估算表125固定资产投资估算表126流动资金估算表127总投资及构成一览表128项目投资计划与资金筹措一览表129营业收入、税金及附加和增值税估算表130综合总成本费用估算表131固定资产折旧费估算表132无形资产和其他资产摊销估算表133利润及利润分配表134项目投资现金流量表135借款还本付息计划表136建筑工程投资一览表138项目实施进度计划一览表139主

9、要设备购置一览表140能耗分析一览表141第一章 项目总论一、 项目名称及建设性质(一)项目名称卫星元器件项目(二)项目建设性质本项目属于新建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xxx有限公司(二)项目联系人陶xx(三)项目建设单位概况公司按照“布局合理、产业协同、资源节约、生态环保”的原则,加强规划引导,推动智慧集群建设,带动形成一批产业集聚度高、创新能力强、信息化基础好、引导带动作用大的重点产业集群。加强产业集群对外合作交流,发挥产业集群在对外产能合作中的载体作用。通过建立企业跨区域交流合作机制,承担社会责任,营造和谐发展环境。公司坚持提升企业素质,即“企业管理水平进一步提高,人力

10、资源结构进一步优化,人员素质进一步提升,安全生产意识和社会责任意识进一步增强,诚信经营水平进一步提高”,培育一批具有工匠精神的高素质企业员工,企业品牌影响力不断提升。公司自成立以来,坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本,强调服务,一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革,实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一,质量第一,信誉第一”为原则,在产品质量上精益求精,追求完美,对客户以诚相待,互动双赢。公司不断建设和完善企业信息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业

11、经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和效益。搭建信息化服务平台,培育产业链,打造创新链,提升价值链,促进带动产业链上下游企业协同发展。三、 项目定位及建设理由卫星频率和轨道资源的分配形式为“先申报先使用”,美、欧多家公司在低轨通信卫星星座建设走在前列,仅SpaceX一家公司近2年发射6次共约360颗卫星,已经超过了中国当前所有在轨卫星总数。国内公司大多仍处于布局及发射试验性质卫星阶段,尚未形成批量规模。综合判断,在经济发展新常态下,我区发展机遇与挑战并存,机遇大于挑战,发展形势总体向好有利,将通过全面的调整、转型、升级,步入发展的新阶段。知识经济、服务经济、消费经济将成为经济增长的主

12、要特征,中心城区的集聚、辐射和创新功能不断强化,产业发展进入新阶段。四、 报告编制说明(一)报告编制依据1、国家经济和社会发展的长期规划,部门与地区规划,经济建设的指导方针、任务、产业政策、投资政策和技术经济政策以及国家和地方法规等;2、经过批准的项目建议书和在项目建议书批准后签订的意向性协议等;3、当地的拟建厂址的自然、经济、社会等基础资料;4、有关国家、地区和行业的工程技术、经济方面的法令、法规、标准定额资料等;5、由国家颁布的建设项目可行性研究及经济评价的有关规定;6、相关市场调研报告等。(二)报告编制原则为实现产业高质量发展的目标,报告确定按如下原则编制:1、认真贯彻国家和地方产业发展

13、的总体思路:资源综合利用、节约能源、提高社会效益和经济效益。2、严格执行国家、地方及主管部门制定的环保、职业安全卫生、消防和节能设计规定、规范及标准。3、积极采用新工艺、新技术,在保证产品质量的同时,力求节能降耗。4、坚持可持续发展原则。(二) 报告主要内容投资必要性:主要根据市场调查及分析预测的结果,以及有关的产业政策等因素,论证项目投资建设的必要性;技术的可行性:主要从事项目实施的技术角度,合理设计技术方案,并进行比选和评价;财务可行性:主要从项目及投资者的角度,设计合理财务方案,从企业理财的角度进行资本预算,评价项目的财务盈利能力,进行投资决策,并从融资主体的角度评价股东投资收益、现金流

14、量计划及债务清偿能力;组织可行性:制定合理的项目实施进度计划、设计合理组织机构、选择经验丰富的管理人员、建立良好的协作关系、制定合适的培训计划等,保证项目顺利执行;经济可行性:主要是从资源配置的角度衡量项目的价值,评价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活等方面的效益;风险因素及对策:主要是对项目的市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会风险等因素进行评价,制定规避风险的对策,为项目全过程的风险管理提供依据。五、 项目建设选址本期项目选址位于xx,占地面积约26.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排

15、水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。六、 项目生产规模项目建成后,形成年产0000套卫星天线的生产能力。七、 建筑物建设规模本期项目建筑面积33536.65,其中:生产工程21171.91,仓储工程7449.37,行政办公及生活服务设施3022.61,公共工程1892.76。八、 环境影响项目建设区域生态及自然环境良好,该项目建设及生产必须严格按照环保批复的控制性指标要求进行建设,不要在企业创造经济效益的同时对当地环境造成破坏。本项目如能在项目的建设和运营过程中落实以上针对主要污染物的防止措施,那么污染物的排放就能达到国家标准的要求,从而保证不对环境产生影响,从环保角度确保项目可

16、行。项目建设不会对当地环境造成影响。从环保角度上,本项目的选址与建设是可行的。九、 原辅材料及设备(一)项目主要原辅材料该项目主要原辅材料包括铝板、铁板、铝合金振子、锡丝(焊丝)、塑料零件、天线罩、端盖、连接器、硅酮胶、射频电缆、UV胶。(二)主要设备主要设备包括:SMT机设备、SMT纠错检测设备、自动化装配机器人、测试暗室、近场球面场测试含有源设备、平面紧缩场测试、自动包装机、注塑机。十、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资11194.52万元,其中:建设投资8505.72万元,占项目总投资的75.98%

17、;建设期利息229.08万元,占项目总投资的2.05%;流动资金2459.72万元,占项目总投资的21.97%。(二)建设投资构成本期项目建设投资8505.72万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用7513.60万元,工程建设其他费用747.95万元,预备费244.17万元。十一、 资金筹措方案本期项目总投资11194.52万元,其中申请银行长期贷款4675.12万元,其余部分由企业自筹。十二、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1、营业收入(SP):20500.00万元。2、综合总成本费用(TC):16005.81万元。3、净利润(NP):32

18、88.88万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):5.92年。2、财务内部收益率:21.83%。3、财务净现值:5039.14万元。十三、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划24个月。十四、项目综合评价此项目建设条件良好,可利用当地丰富的水、电资源以及便利的生产、生活辅助设施,项目投资省、见效快;此项目贯彻“先进适用、稳妥可靠、经济合理、低耗优质”的原则,技术先进,成熟可靠,投产后可保证达到预定的设计目标。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积17333.00约26.00亩1.1总建筑面积33536.65

19、容积率1.931.2基底面积10399.80建筑系数60.00%1.3投资强度万元/亩322.112总投资万元11194.522.1建设投资万元8505.722.1.1工程费用万元7513.602.1.2工程建设其他费用万元747.952.1.3预备费万元244.172.2建设期利息万元229.082.3流动资金万元2459.723资金筹措万元11194.523.1自筹资金万元6519.403.2银行贷款万元4675.124营业收入万元20500.00正常运营年份5总成本费用万元16005.816利润总额万元4385.187净利润万元3288.888所得税万元1096.309增值税万元908.

20、3910税金及附加万元109.0111纳税总额万元2113.7012工业增加值万元7138.6513盈亏平衡点万元7429.17产值14回收期年5.92含建设期24个月15财务内部收益率21.83%所得税后16财务净现值万元5039.14所得税后第二章 项目建设背景、必要性一、 需求热点转向新兴领域,5G、6G模式下移动互联网需求强劲历史上,以铱星系统为代表的卫星通信曾一度与地面通信构成直接商业竞争,但最终却因为投入成本过高、技术优势不明显、用户需求少而未能成为主流。从技术本身而言,卫星通信具有覆盖范围大、通信距离远,线路稳定可靠、中间环节少,组网灵活、受地理环境限制小,带宽分配灵活、易实现多

21、址联接等优点。伴随地面第五代移动通信(5G)商用临近,人类社会对通信的需求有望达到一个新高度,卫星通信与地面5G的融合正成为产业讨论的新热点。5G时代的重要特征之一在于灵活高效、万物互联,而地面通信网络受制于地理环境因素,尚难以实现全球全方位无缝覆盖。星地融合是这一问题的重要解决方案。据国内外相关领域发展趋势,5G时代卫星通信系统将采用高、低轨卫星混合轨道设计,通过激光或微波链路构建星间链路,并通过低频段或者高频段多波束天线在地面形成蜂窝状覆盖,分别实现中低速和宽带传输服务功能;而未来地面信关站可通过与地面5G网络共用同一个云平台来协调彼此之间的服务提供、频谱配置、干扰管理、用户移动性管理等信

22、息,从而实现地面5G网络与卫星网络协同融合。卫星与地面5G融合后,可以为物联网设备、偏远地区用户以及飞机、轮船、火车、汽车等移动载体用户提供连续不间断的网络连接,从而大幅增强5G系统在这方面的服务能力;同时卫星优越的广播/多播能力还可以为网络边缘及用户终端提供高效的数据分发服务,进一步提升网络整体通信效率。在此基础上,卫星星座将作为一种太空基础设施成为通信产业链中重要一环,星地通信网络有望在5G时代由竞争走向合作,形成星地融合新商业模式。二、 发展现状:低轨卫星通信带动行业景气发展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,基于卫星通信的天基互联网被人们看好。当前,各国纷纷将

23、天基互联网建设上升为国家战略。因为频率和轨道资源有限,在美、俄等航天强国的推动下,国际规则中卫星频率和轨道资源的主要分配形式为“先申报就可优先使用”的抢占方式,日益增长的需求使得卫星频率轨道资源争夺白热化。如今地球同步轨道有效轨位资源已经非常紧张,各国纷纷将目标瞄准低轨道,预计该轨道内卫星数量会快速增长;频率资源方面,C频段和Ku频段资源紧张,通信卫星向高频段发展的趋势明显,目前Ka频段是国际上大多数高通量卫星的首选,而Q/V频段同样有巨头企业提前布局。存在需求、技术可行、资源有限,多重因素促使世界上多家公司布局低轨卫星通信及天基互联网,从而带动了卫星通信乃至卫星行业的景气发展。(一)国外多家

24、企业批量发射卫星及开始运营目前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。2017年,一网公司(OneWeb)成为第一家获得FCC准入许可的低轨星座公司。2019年2月。OneWeb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。太空探索技术公司(SpaceX)的Starlink星座项目规模庞大。该公司计划于2015年1月正式提出,拟发射约12000颗小卫星建设两个天基互联网。2018年Spa

25、ceX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。同年11月,第二批60颗“星链”卫星再次发射并成功入轨。后续每批的发射间隔时间明显缩短,2020年3月18日,SpaceX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,波音公司提出了规模近3000颗卫星的星座计划,亚马逊提出3200多颗低轨卫星计划,LeoSatMA公司提出80颗卫星的低轨星座计划。(二)国内紧跟国外加速布局及试验验证步伐在全

26、球低轨卫星及天基互联网的发展推动下,国内多家国有和民营企业,也积极参与到该领域的竞争。中国航天科技集团的鸿雁星座、中国航天科工集团的虹云工程是两个国家重大航天工程,二者于2018年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。其中鸿雁星座一期60颗卫星预计2022年组网运营,届时将成为中国首个满足基本卫星数据通信需求的系统。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。按照规划,整个虹云工程被分解为“1+4+156”三步。第一步计划在

27、2018年前,发射第一颗技术验证星,实现单星关键技术验证;第二步到“十三五”末,发射4颗业务试验星,组建一个小星座,让用户进行初步业务体验;第三步到“十四五”末,实现全部156颗卫星组网运行,完成业务星座构建。未来国内将有更多的低轨道通信卫星升空。如果已公布的卫星计划均能够实际开展,国内在未来几年的低轨卫星制造及发射数量将达到2000颗以上。而且这是在原有航天工业市场规模上的增量,从卫星制造、航天发射到通信服务组成的产业链将迎来发展机遇。三、 产业价值:促进商业航天产业成熟(一)商业航天是科技竞合新赛道商业航天属于航天领域的一个分支,是各主要国家近20年以来非常重视的一个重要赛道。区别于以往航

28、天的计划性,以及成本不敏感等特点,商业航天是指按照市场规则配置技术、资金、人才等资源要素,以盈利为目的的航天活动,更容易形成产业集群,匹配大众及行业需求,促进规模化发展。据MorganStanley报告显示,2018年全球航天市场3600亿美元,其中商业航天产值2774美元,商业航天在整个航天产业中已经举足轻重。目前,美国商业航天起步最早,最成熟,中国及欧洲相继跟进。我们国家之所以重视发展商业航天,一是航天产业发展到一定程度,单纯依靠国家投入已经无法承担走向近地以及深空的人类活动,商业航天是必选道路;二是军民融合和军工院所改制已经为商业航天快速发展培育了较好的土壤,也为产业推进奠定了较好基础。

29、(二)卫星互联网是商业航天产业进步的关键人类空天领域更进一步发展需要商业航天,例如月球、火星等深空探索。而高昂的成本是商业航天发展的掣肘,需要一个较好的商业模式去支撑。卫星互联网可以提供多样化网络接入服务,也是下一代通信网络架构的重要组成部分,所以承担了推进商业航天跃变式发展的责任。经过30多年的发展,卫星互联网的发展已经进入第三阶段,在各个国家和国际组织的积极推进和竞争下,卫星通信的新技术加速发展,研究成果不断涌现,在卫星制造、火箭发射、频谱效率、成本控制等方面都取得突破性进展。卫星设计和制造成本下降:卫星的设计和制造理念发生改变,卫星部件的模块化接口设计为规模化制造提供可能,形成了通用制造

30、标准,使不同供应商提供的卫星部件之间能够相互操作,加速了卫星研制成本和迭代周期的降低。星座与编队技术成熟:卫星组网主要通过卫星星座技术与编队飞行技术实现,即通过多颗卫星协同工作完成特定空间任务。宽带化与软件化技术应用:星上通信计算载荷的软件化也是新兴技术之一,以微型计算机为核心,采用超大规模集成电路,利用软件工程技术和软件无线电技术,通过软件编程来灵活实现多种宽带数字滤波、调制解调、信令控制、加密解密等功能,这减少了卫星对各类硬件的需求,可进一步降低卫星重量,提升卫星利用率。此外,相控阵等技术的发展和应用,卫星接收终端对卫星信号的灵敏度提升,地面接收设备在体积和重量上均有所下降。发射效率提升与

31、回收技术进步:一箭多星技术指通过一次火箭发射多颗卫星,配合异轨多星技术,大幅提高了卫星商业发射的效率,SpaceX公司最新一次的发射任务已经可以达到一箭60星的搭载数量。同时,火箭回收技术大幅提高了火箭的重复利用率。随着这几项技术的革新,卫星发射成本不断下降。在卫星互联网大量部署过程中,商业航天产业链诞生了SpaceX、OrbitalSciences、OneWeb、DigitalGlobe、PlanetLab等众多火箭发射、卫星制造、卫星应用领域方面的头部公司。美国商业航天巨头SpaceX经过starlink计划的部署,已经拥有自身完整的商业闭环,集卫星研发制造、火箭发射、地面站建造和卫星运维

32、于一体。2020年5月30日,SpaceX载人龙飞船将两位宇航员送入太空,是史上首次由民营企业研发的火箭和飞船将宇航员送入地球轨道。SpaceX和NASA签署了价值31亿美元的“商业机组计划”(CCP)合同,并拿到未来五年全球几十个发射合同。四、 低轨卫星互联星座5G之补充,6G之初探(一)卫星互联网历经三代升级,与地面通信的关系从竞争走向互补卫星互联网的发展探索始于20世纪80年代末期,至今经过了三阶段的迭代升级。从服务内容上看,卫星互联网由传统中低速话音、数据、窄带物联网服务为主的星座系统,迭代成为可提供高速率、低延时、容纳海量互联网数据服务的宽带星座系统;从市场定位上看,由最初与地面通信

33、系统的竞争替代,逐步转变为相互补充、竞合协同关系;从技术上看,高通量趋势下,新一代卫星互联网采用Ku、Ka、V等较高频段,且平台技术逐步成熟,通过定制化、规模化、集成化的生产方式显著降低卫星制造成本;从建设主体上看,前二代卫星互联网主要参与者为摩托罗拉等电信企业,在新一代卫星互联网的建设中,SpaceX、OneWeb等高科技企业纷纷入局,电信运营商也由竞争对手转变成为产业链中的重要合作伙伴。1、第一代卫星系统(C、L、S频段)以话音及物联网服务为主,定位为全面替代地面通信系统:2、20世纪80年代末期为低轨卫星互联网的初探阶段。典型代表为美国摩托罗拉公司提出的“铱星”系统、美国劳拉及高通公司联

34、合提倡的“全球星”系统、轨道通信公司提出的“轨道通信”系统。“铱星”于1996年开始试验发射,由6条轨道、66颗卫星组成,可提供终端移动通话、寻呼等功能,其核心突破在于:基于星间链路组网,具备星上处理能力,可不依赖关口站实现端到端通信;是第一个采用LEO近地轨道的星座,缩短用户链路降低时延;采用了多波束技术,大大提升了信道容量。“铱星”系统是相当完备且成功的组网雏形。那时,卫星通信与地面通信的关系在于竞争。地面移动通信终端便宜、资费低、体积轻小,快速占领市场。卫星通信虽然可以解决传统移动通信覆盖范围局限的痛点,然而卫星通信的通话质量难以与地面通信解决方案抗衡。铱星公司出现亏损,最终破产。同样,

35、具备48颗卫星的“全球星”系统、支持物联网服务的“轨道通信”系统也因前期投入成本高、收入回报较低等原因宣告失败。3、第二代卫星系统(C、L、S、Ka频段)升级带宽、拓展综合服务,扭转市场定位,与地面通信系统平行共存:4、2010年前后,上一代三大星座纷纷推出第二代计划,且在卫星数量、单星质量、功率等方面进行了优化提升。第二代“铱星”系统升级话音及数据业务,带宽从原有2.4kbps提升到1.5Mbps,通过Ka频段提供高速数据服务,便携式终端可达到10Mbps,运输式终端可达到30Mbps1,已于2019年完成部署;第二代“全球星”开辟更多业务场景,推出基于卫星的Wi-Fi服务(Sat-Fi),

36、并与ADS-B技术公司合作提供ADS-B监视及通信服务等;第二代“轨道通信”系统专注于货物监控及物联网领域,配备AIS自动识别系统,应用领域包括搜救、反海盗、环境监测等。5、新一代卫星系统(Ku、Ka、V频段)采用宽带/高通量卫星,提供高速率、低延时的互联网服务,与地面通信系统互补:第二代星座计划在建设成本及数据吞吐量上有了明显改善,高通量卫星突破带宽瓶颈。21世纪初期,以C、Ku频段为主的高轨GEO宽带卫星系统解决了全球互联宽带接入的需求,但这类卫星主要采用C、Ku频段,主要业务为固定卫星业务。随后,在频率复用和点波束技术的赋能下,采用Ka高频段的新一代高通量卫星(HTS)通信系统应运而生,

37、相比常规C、Ku频段的卫星网络,Ka宽带卫星将丰富的频率资源与多点波束组合应用,单星容量提高数十倍至数百倍,整星吞吐量在100Gbit/s以上,甚至可以达到Tbps级别,最典型的代表为GEO卫星星座卫讯-3(ViaSat-3),我国中星16号卫星也属于此类卫星,首次应用Ka频段多波束宽带通信系统,总容量达20G以上。2015年前后,新一代卫星互联网技术向小型化、大容量的趋势演进,低轨的宽带/高通量卫星迎来发展热潮。代表星座有太空探索公司(SpaceX)的StarLink星座计划、一网公司OneWeb星座计划、加拿大电信卫星公司Telstar计划等。与20年代末期的第一代星座计划相比,全球政策环

38、境、技术创新、应用场景均发生显著变化。新一代卫星互联网星座发射及生产成本更低,组网规模宏大,可为全球提供高速率、低延时的卫星互联网接入服务,在应急、灾备、海洋作业、机/船载Wi-Fi、偏远地带带宽覆盖等应用上持续突破,并在内容投递、宽带接入、基站中继、移动平台通信等方面和5G融合取得实质性进展2。(二)新一代卫星互联网星座优势发展至今,新一代卫星互联网星座已具有明确定义,即由数百甚至上千/万颗运行在低地球轨道(LEO)的小型卫星构成,能够提供宽带互联网接入服务的通信卫星星座。新一代卫星互联网相比于地面通信系统,其优势在于:覆盖范围广覆盖范围广:目前,地面网络只覆盖陆地面积的20%、地球表面的5

39、%,卫星互联网容量大、不受地域影响,可实现全球无缝覆盖,解决偏远地区、海上、空中用户的互联网服务需求;建设成本低建设成本低:相比于地面5G基础设施及海洋光纤光缆建设,卫星互联网组网成本更低,且随着研制集成化、标准化、平台化技术的持续推进,未来卫星制造及发射成本将持续下降;时延媲美时延媲美5G:5G典型端到端时延为5-10ms左右,低轨卫星距离地表较近,按最高3000km高度计算,时延约20ms,相比传统高轨卫星的时延有显著降低;高带宽高带宽:高通量技术的成熟提升单星容量,降低单位带宽成本,打开下游应用蓝海。(三)卫星互联网具有不可替代的覆盖优势卫星互联网补足5G低密度用户接入场景,与5G优势互

40、补。对于城市用户而言,5G通信低资费、大带宽、小体积终端的优势仍然十分明显,卫星互联网并不存在替代空间,对于部分对时延敏感度较高的行业优势并不明显。但针对偏远地区的用户、飞机/船舶上的乘客、野外科考队员,或对于开矿、油气/天然气开采、货运交通跟踪、环境监测等场景而言,卫星互联网的全球覆盖的能力及成本优势不容小觑。低轨卫星通信面向特定区域、用户群的应用市场前景广阔,尤其在5G时代仍然存在数字鸿沟,卫星互联网是能够提供全面覆盖服务的低成本工具。国际标准化组织纷纷开展5G与卫星互联网融合问题的研究。国际电信联盟ITU提出了中继到站、小区回传、动中通、混合多波四种卫星互联网与5G融合应用场景,并进一步

41、明确了支持以上场景的关键技术及特性,如多播、智能路由、动态缓存管理及自适应流、延时、一致的服务质量、网络功能虚拟化(NFV)/软件定义网络(SDN)兼容、商业模式灵活性等;第三代合作伙伴计划(3GPP)明确卫星互联网与5G融合的三大场景,分别为业务服务、泛在服务和扩展服务三大类用例,在网络架构方面,基于星上处理、透明转发、有/无中继提出了4种模型;SaT5G联盟宣布近期成功进行了一系列卫星的5G演示,尤其在机载通信和农村宽带接入场景下的表现极具优势;通信卫星公司、英国萨里大学与比利时纽泰克公司联合进行了8K流媒体传输、网页浏览和视频聊天等应用测试,证实了LEO卫星是5G基站中继的有效解决方案。

42、测试结果显示,往返时延为1840ms,达到卫星连接的最低值。低轨卫星互联网可借鉴地面5G,系统的技术体制,复用/兼容地面5G技术标准。5G已正式进入商用,技术成熟度高,低轨卫星系统可复用5G标准的技术和特征。在体系架构上,卫星互联网可被视为5G接入网的一种,可与地面共用核心网,在星上通过部署信号处理、链路层、网络层交换路由等功能模块实现空口协议处理及路由转发7。同时,卫星互联网的地面设备可以继承目前5G基站基带处理及相关终端芯片的成果,缩短研发周期,降低研发成本。6G将实现地面移动与卫星移动通信标准制式、终端、网络架构等多方融合。英国电信集团(BT)首席网络架构师NeilMcRae曾展望,6G

43、将是“5G+卫星网络”,即在5G的基础上集成卫星网络来实现全球覆盖。中国信息通信科技集团副总经理陈山枝曾表明,6G将建立空、天、地、海泛在的移动通信网络。未来,6G将实现标准制式、终端、网络架构、平台、频率、资源管理六个方面的融合,一种通信体制同时包括地面移动通信及卫星移动通信,同时,用户终端采用统一标识介入,采用统一的网络体系架构及平台结构,并实现频率资源的共享共用。第三章 市场预测一、 轨道及频率是各国布局和竞争的焦点在传统卫星通信中,较常用的频段为C(4-8GHz)及Ku(12-18GHz)频段。C频段是最先在商业通信卫星中被使用的频段,频率及增益都较低,对应天线的口径更大,传播条件相对

44、稳定,几乎不会受到雨衰的影响,主要用于卫星固定通信、电视广播等业务;Ku频段频率较高、对应天线口径更小,天线增益也较高,用于卫星固定通信及卫星直播等业务,尤其可以在动中通、静中通等场景中发挥优势。Ka频段可用频带带宽更大,是实现多种新业务的重要频段。更高的频率对应更高的可用带宽及更大卫星的容量,Ka频段范围为26.5-40GHz,最重要的特点为频段较宽,其可用带宽高达3500MHz。Ka频段是当前高通量卫星首选的频段,且在相同天线尺寸下,与Ku频段相比可以获得更好的指向性及增益,在高速卫星通信、卫星新闻采集、个人卫星通信等新兴业务有明显优势。但Ka频段的波长与雨滴直径接近,雨衰很大。宽带需求资

45、源水涨船高,Ka频段日益拥挤,更高频率的Q/V频段成为新方向。L、S频段主要用于卫星移动通信,C、Ku频段主要用于卫星固定业务通信,高通量通信卫星工作多集中于Ka频段。目前,在轨静止轨道(GSO)C频段卫星数量日渐饱和,Ku、Ka频段卫星也较拥挤,有向Q、V等更高频段发展的趋势。Q/V频段卫星波数小、点对点连接性能更优,且能够提供更广泛的用户链路带宽资源,在新一代低轨卫星互联网组网计划中,三星、波音均计划采用V频段。轨道与频段资源的稀缺性日益凸显,是各国跑马圈地的战场。地球近地轨道可容纳6万颗卫星,Ku、Ka频段也逐渐饱和。根据国际电信联盟ITU规定,卫星频率及轨道使用权采用“先登先占”的竞争

46、方式获取,同时,如果发射的卫星寿命到期,可以重新发射进行补充,造成“先占永得”的局面。轨道及频率是不可再生的战略资源,亦是卫星互联网组网建设的瓶颈环节。卫星互联网产业愈发火热,多国政府争相布局。美国、加拿大、俄罗斯、日本等国纷纷制定产业利好政策,加快低轨卫星互联网部署计划,争取先发优势。据统计,目前全球至少有16家公司对外公布了覆盖全球低轨星座计划,其中,中国5家、美国5家、俄罗斯1家、英国1家、加拿大1家、韩国1家、卢森堡1家、印度1家8。二、 低轨小卫星构建天基互联网(一)多种组网平台探索空天互联网地面通信网络存在不足,空天互联网应运而生。信息通信按传输方式主要分为无线通信和有线通信,无线

47、通信从1G到5G演进,有线通信也经历了“铜退光进”的过程,这两种方式都是基于地面的通信连接。然而,基于地面的通信网络仍存在一定不足,例如受地理因素影响覆盖范围受限以及成本过高,或者受自然灾害影响稳定性相对较差等。因此,在经济、需求、技术等发展到一定阶段后,空天互联网应运而生。空天互联网是指把地面移动通信网络、互联网网络结合,利用空天平台(例如高、中、低轨道的宽带卫星),向用户终端提供宽带互联网接入服务的新型网络。相比于地面通信,空天互联网覆盖面积广、设施受物理攻击和自然灾害的影响小,可提供更高性能及更可靠的通信服务,有效解决偏远地区、海洋、航空等用户的互联网服务问题。(二)以低轨小卫星为基础的

48、卫星互联网成为未来建设的焦点1、卫星通信体系发展日益完善,应用范围不断拓展卫星通信是现代通信技术与航天技术相结合,并由计算机实现其控制的先进通信方式,涵盖卫星移动通信、卫星固定通信、卫星中继通信和卫星直接广播四大领域。它利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或多个地球站之间进行单向或双向通信,典型的通信形式为音视频广播、数据广播、音视频通话、数据传输、互联网连接等。卫星通信具有覆盖面积(区域)大,通信传输距离远,通信频带宽、容量大,通信线路稳定、通信成本与通信距离无关等诸多优点。卫星通信发展到今天,大致经历了五个阶段:第一阶段:1946年-1964年,最早对利用卫星建立全球通信提出了科

49、学设想,美国、苏联先后研制出低轨无源、有源及准同步实验卫星,实现了设计、发射及与航天飞行器进行通信的功能,但未提供商业性服务。第二阶段:1965年-1972年,由国际卫星通信组织(INTELSAT)的同步卫星提供全球商业服务,主要用于传输干线电话、传真和电视信号。第三阶段:1973年-1982年,卫星通信系统主要是提供电话、电视和一些基本数据业务的传输服务,并提供了移动卫星服务业务。第四阶段:1983年-1990年,由于卫星通信技术的发展和一些国家电信业务的开放,一方面卫星通信被逐步应用于专用商业网中的数据网、数话兼容网,提供视频和音频压缩的传输服务。另一方面,技术的进步促进了卫星直播业务的发

50、展。第五阶段:1990年至今,卫星通信领域进入一个全新的发展阶段,LEO、MEO和混合式轨道卫星通信系统开始广泛应用于全球电信网,以满足宽带和移动用户的各种需求。随着技术的演进,卫星通信实现了从“能用”到“好用”的跨越,应用范围不断扩展,涵盖航海、航天、军事等众多领域。2、低轨小卫星是卫星互联网必然选择卫星产业的发展呈现出小型化趋势。由于轻型复合材料技以及微型技术集成化技术在航天领域的应用,加速了小卫星的研发和制造进程,计算机领域的迅速发展,帮助实现了星上控制与处理计算机小型化。小卫星具备一些不同于传统大卫星的特有性质:轻小型化:小卫星重量一般在500kg以下,体积轻便,运载火箭可同时搭载多颗

51、小卫星,极大提高了卫星发射效率。成本降低:传统大卫星的研制周期一般在5年左右,小卫星的研制周期一般为2年左右,研制成本大大降低。借助一箭多星技术大幅度降低了每颗小卫星的平均发射成本。灵活发射:小卫星可以作为大卫星的附属物一起发射,也可以批量搭载同一个火箭一齐发射。运载和发射工具包括火箭、导弹、空间飞行器等,发射地点可以为地面、大气层或太空平台。冗余组网:小卫星网络的快速部署能力和抗毁性能增强。通过利用大量小卫星组成冗余备份,当某颗卫星失效或摧毁时,能够快速补充卫星。通过多颗微小卫星组成卫星星座或编队进行网络部署,解决小卫星功能单一的问题,呈现出空间拓展优势。低轨卫星更适合卫星互联网部署。依据卫

52、星运行轨道的不同,可分为高轨卫星通信系统和低轨卫星通信系统。两种系统各有优越性,高轨卫星通信系统频率协调相对容易,运行寿命长,系统建设及维护成本低,但高轨道的在轨卫星数量较多,轨道拥挤,不适宜构建大规模卫星组网。低轨卫星互联网星座在覆盖范围、填补数字鸿沟、网络时延、系统容量等方面具有明显优势,用户终端设备更易实现小型化、手持化,符合未来通信领域发展趋势。此外,中低运行高度的轨道资源更加丰富,数据传输时延低,在搭建卫星通信系统后可更好的与地面通信互补融合发展,协同打造天地一体网络。最近几年,低轨卫星发射规模占比明显大幅提升,2018年新增卫星中LEO占比超过六成。三、 卫星通信及天基互联网产业的

53、发展需求分析(一)全球互联网普及率仍较低据InternetWorldStats统计,至2019年12月,全球互联网普及率约为58.7%,意味着世界上仍有超过40%的人口约32.2亿人未实现互联网连接。分析部分国家和地区互联网建设推进困难的主要原因:一是部分国家和地区人口密度低,大规模的建设地面基站成本过高;二是部分国家和地区虽然人口密度高,但受制于其经济发展方面原因,承担不起地面通信网络的建设,如亚洲、非洲、拉丁美洲区域的大多数第三世界国家。因此导致世界上超过40%的人口,尚未在现有的互联网建设模式下接受到互联网服务。对于尚未普及互联网的人口能够为通信市场带来的增量,行业普遍看好。由Googl

54、e、汇丰银行等公司联合组建的互联网服务公司更是将公司直接命名为O3b,即英文“另外的30亿(other3billion)”的缩写,表明该公司将尚未接入互联网的人口作为其主要的市场方向及用户定位。2.1.2、当前陆上移动互联网建设模式成本较高以当前陆上最新一代的移动互联网设施5G网络为例,由于5G网络依赖于数量众多的小型发射塔,因此,大多数寻求部署5G网络的地区将需要在基础设施方面进行大量投资。德勤(Deloitte)的一项研究发现,美国需要投资1300亿至1500亿美元用于光纤布线,以满足美国全国范围5G基站的网络连接需求。而如果通过低轨通信卫星星座构建天基互联网实现网络覆盖,根据美国公司Sp

55、aceX的方案,其使用将近12000颗Starlink卫星可完成组网,能够覆盖的区域不仅是美国而是全球范围,而组网卫星的造价需求仅约100亿美元,考虑发射等费用,总投资需求仍远远低于5G覆盖的方案。可见依靠低轨卫星搭建互联网会有巨大的成本优势。在网络质量方面,2019年11月中下旬,中国北京通过陆上常规模式,已经开通5G基站近11000个,对北京不同地点进行现场5G测速,从测试的结果来看,5G的下行速率平均538.5Mbps。而2019年7月,基于OneWeb低轨通信卫星进行的网速测试在韩国首尔进行,其网速超过了400Mbps。SpaceX公司的Starlink卫星也曾在2018年时通过飞机进

56、行过网速模拟测试,测得的下行速度为610Mbps。2020年1月,国内银河航天的首颗通信卫星成功进入预定轨道,按设计状态其通信能力可达到下行速度1000Mbps。通过后续的通信性能测试结果,其通信能力满足设计要求。因此,与通过低轨卫星星座构建天基互联网实现互联网通信相比,当前陆上的移动互联网建设模式其成本较高,而在通信性能方面并没有表现出明显优势。(二)国内卫星通信建设有待进一步提升根据UCS的统计数据,至2019年10月1日,全球在轨有效运行的卫星数量总计2218颗,其中中国运营卫星320颗,约占全球数量的14%,约为美国运营数量988颗的三分之一。通信卫星方面,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%。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。而在通信卫星方面,中国的卫星数量较少,更有待进一步提升。(三)当前国内卫星通信的使用价格较高国内的卫星通信使用方面,海事等通信领域此前长期由国外系统处于垄断地位。2016年8月6日,国内成功发射了大容量地球同步轨道移动通信卫星“天通一号”01星,并于2017年3月31日开始投入使用,有望打破受国外垄断的格

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