卫星行业及卫星通信行业发展概况及未来趋势分析

卫星行业及卫星通信行业发展概况及未来趋势分析

1、卫星行业概况

人造卫星指在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器,主要分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星.其中,应用卫星直接为国民经济和军事活动提供服务,是发射数量和种类最多、应用范围最广的卫星.

根据报告显示截至2016年12月31日,全球共有在轨卫星1,459颗,分属59个国家.全球卫星数量过去几年快速增长,由2012年994颗在轨卫星增长至2016年1,459颗.在轨卫星中,数量最多的是包括通信卫星在内的商用卫星和对地观测卫星,分别占比35%和19%.

卫星产业根据上下游关系,分为卫星制造、发射服务、卫星服务和地面设备制造四大领域.相对于卫星制造和发射服务,卫星服务和地面设备制造构成了卫星产业的主体.随着技术水平的进步、市场需求的增长和商业化程度的提升,卫星应用领域不断丰富,在通信、气象、遥感、广播、导航等领域均发挥重要作用,也带动卫星服务和地面设备制造行业的增长速度明显超过卫星制造业和发射服务业,在整个卫星产业链中所占的比重持续上升.

近年来,由于全球经济增速放缓及卫星产业基数的增长,全球卫星产业收入增速有所放缓.根据报告显示016年全球卫星产业总收入达到2,605亿美元,同比增长2%,其中发射服务收入55亿美元,卫星制造收入139亿美元,地面设备制造收入1,134亿美,卫星服务收入1,277亿美元.整体来看,发射服务和卫星制造构成了卫星产业的基础,但收入占比较小；卫星服务和地面设备制造是卫星产业的收入主体,收入占比达到90%以上.

2、卫星通信行业发展概况

卫星通信是利用卫星中的转发器作为中继站,通过反射或转发无线电信号,实现两个或多个地球站之间的通信.卫星通信是现代通信技术与航天技术的结合,并用计算机对其进行控制的先进通信方式,是目前卫星技术最具产业化的应用方向,构成了卫星产业的最主要组成部分.

卫星通信业界常将特高频以上频段大致划分为L（1-2GHz）、S（2-4GHz）、C（4-7GHz）、X（7-12GHz）、Ku（12-18GHz）、Ka（20-40GHz）等频段,其中低于2.5GHz的L和S频段主要用于卫星移动通信、卫星无线电测定、卫星测控链路等应用；C和Ku频段主要用于卫星固定业务通信且已近饱和,Ka频段正在被大量投入使用.为了满足日益增加的频率轨道资源需求,目前行业已着手开发Q（36-46GHz）、V（46-56GHz）等更高的频段资源.

利用卫星通信系统进行通信时,在发射地球站,用户发出的基带信号经过卫星通信设备处理后变为射频信号（使用上行频率）后发送到卫星.卫星作为空中的一个中继站,由卫星转发器对卫星天线接收到的射频信号进行低噪声放大、变频、功率放大后通过卫星天线发射到地面.在接收地球站,卫星发出的射频信号（使用下行频率）被接收,并经过处理后变为基带信号.卫星通讯系统示意图

目前,卫星通信系统已经成为世界电信结构中的重要部分,为世界各国提供电话、数据和视频等服务.卫星通信技术在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用,尤其适用于边远地区、农村、山区、海岛、灾区以及远洋舰队和远航飞机等陆地通信不易覆盖的地区.

3、通信卫星运营行业发展概况

通信卫星运营行业是卫星通信行业的细分行业,也是卫星服务业的组成部分.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.

根据数据显示,截至2016年底,全球共有40余家主要的固定通信卫星运营商,卫星转发器带宽容量为735GHz,使用容量为422GHz,使用率为57.30%,为41,000余个广播电视频道提供传输服务,2016年总收入为113亿美元.2006年-2014年,全球固定通信卫星运营行业总收入由81亿美元增长至123亿美元；但由于在拉丁美洲、撒哈拉以南非洲等部分市场中,行业新竞争者逐渐进入、原有经营者区域性扩张以及价格竞争加大,导致2015年、2016年行业总收入有所下降.随着运营商对于竞争环境的不断适应,固定通信卫星运营行业的发展前景预计将逐渐好转,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.根据预测,到2020年,全球卫星转发器出租容量预计能达到703.8GHz,较2016年增长66.98%,年均复合增长率13.67%.4、通信卫星运营行业发展趋势

（1）高清节目上星仍是行业增长的主要动力

随着广播电视数字化的发展,人们越来越关注电视图像的质量.由于高清节目制作能力的提升以及高清电视的广泛普及,高清节目已经成为广播电视行业的发展方向,电视图像清晰度逐渐从标清向高清、超高清（4K分辨率）发展,同时3D电视频道也已经进入实际运作阶段,广播电视台对于广播电视节目卫星传输的带宽需求不断增加.根据统计,截至2016年末,全球共有8,031个高清频道由卫星播出,较2015年末的7,073个高清频道增长13.54%.同时越来越多的运营商已开始播出超高清/3D节目,截至2016年末,全球共有65个超高清/3D频道由卫星播出,较2015年末的42个超高清/3D频道增长54.76%.

随着高清节目商业运作模式的更加成熟以及用户对于高清节目认可度和使用率的提升,未来将会有更多的高清节目产生上星和备份需求.同时高清特别是超高清节目对于卫星通信容量需求更大,将成为通信卫星运营行业增长的主要动力.

（2）高通量卫星的应用推广将成为行业增长的爆发点

高通量卫星,也称高吞吐量通信卫星,目前主要使用Ka频段.相对于传统的通信卫星而言,高通量卫星主要技术特征包括多点波束、频率复用、高波束增益等.

多点波束：使用大量的点波束实现广域范围覆盖,利用天线波束将空间分割出互不重叠的多个逻辑信道,以满足同频、同时向多点通信的目的.

频率复用：将带宽分为多个子波段,基于多点波束技术,使得大量不相邻的点波束之间可以使用相同频率,显著增加了频率利用率和卫星通信容量.

高增益波束：采用多波束技术和频率复用技术增大通信容量,为了提高频谱资源复用率,希望波束