卫星互联网职业专题：从发射到终端，我国低轨运力和卫星使用整理

发布时间：2025-05-12　点此：500次

来历：商场资讯

1 在轨卫星整理：通讯卫星是首要的卫星类型

人工卫星分类：通讯、导航和遥感卫星散布在各类轨迹

卫星是人工天体，经过太空飞行器如运载火箭、航天飞机等发射到太空中，它们在太空中绕地球或其他行星运转，类似于天然卫星。卫星依照功用，可分为通讯，遥感，导航卫星；依照轨迹高度，则可以分为高轨，中轨，低轨卫星。

依照卫星完结功用，可分为通讯卫星，遥感卫星，导航卫星。通讯卫星用于供给全球通讯服务,包含电话，互联网，电视广播等；遥感卫星用于观测和监测地球的外表和大气层，搜集有关地球的地舆，气候，环境和资源等方面的数据，这些卫星带着各种传感器和仪器，经过感知地球外表的电磁辐射(如可见光，红外线，微波等)来获取信息；导航卫星用于供给定位和导航服务。

依照卫星运转的轨迹高度，可以分为高轨（GEO）,中轨（MEO），低轨（LEO）卫星。高轨迹卫星（GEO）运转于地球停止轨迹，间隔地表约36000 公里高空，而且于赤道上绕行地球，又称同步轨迹卫星或地球停止轨迹卫星；中轨迹卫星（MEO）运转于中地球轨迹，距地表约2000公里至35786公里；低轨迹卫星（LEO）运转于低地球轨迹，距地高度为约200公里至2000公里。

卫星星座进入低轨卫星数量迸发期

SpaceX的星链卫星是近4年来在轨卫星的首要增量。据卫星追寻网站orbiting now，以及UCS数据，到2023，全球在轨运转卫星数量为8862颗。近4年来，全球在轨卫星数量大幅添加，2020-2023年复合增速达35.0%。其添加的首要来历是SpaceX公司的星链卫星的大批量发射，在2019-23年，SpaceX共发射了5420颗卫星，占总新增在轨卫星数量的82.2%。

低轨卫星是现在在轨卫星中的首要类别。低轨卫星依照轨迹分类，现在在轨卫星中，12%为高轨迹卫星，3%为中轨迹卫星，85% 为低轨迹卫星；依照功用分类，在轨卫星中，通讯卫星数量为7035颗，遥感卫星为1264颗，导航卫星为155颗，其他功用卫星为 408颗；按国别分类，在轨迹卫星最多的国家依次是美国（67%）、我国（9%）、英国（8%）。

导航卫星：经过精细原子钟等载荷完结导航功用

导航卫星是为地上、海洋、空中和空间用户导航定位的人工地球卫星，是卫星导航体系的空间部分。经过多个卫星与地上接纳器交互时刻信号，以准确确认地上设备方位的经度，纬度和高度，精度一般在10米规模内。

卫星导航用于定位的有效载荷包含精细的原子钟，导航接纳机和天线。这些载荷用于接纳地上用户的信号，比对星地时刻，确认用户的方位和供给导航服务。其间，卫星数据处理单元数担任处理和办理导航数据，生成和办理时刻戳，用于导航信号的时刻同步；卫星天线担任将导航信号有效地发射到地球，保证信号掩盖广泛的地舆区域；卫星原子钟供给了极端准确的时刻基准，保证定位核算的准确性。

全球首要经济体均建造了导航星座。全球首要的导航卫星星座有美国的全球定位体系（GPS），欧盟的伽利略定位体系（GALILEO），印度的印度区域导航卫星体系（IRNSS），我国的斗极卫星导航体系（BDS），日本的准天顶卫星体系（QZSS）。

通讯卫星：搭载信号处理及天线载荷

通讯卫星可以完结地上信号的处理和转发。通讯卫星是一种经过通讯载荷来传递和扩大无线电通讯信号的卫星，它树立了地上上发射站与接纳站之间的信息通道，在构建全球通讯网络和支撑远间隔通讯方面发挥着重要的效果。

通讯卫星有效载荷构成：通讯卫星的有效载荷首要包含了转发器、天线体系、信号处理单元。通讯卫星转发器是一种用于接纳和转发卫星通讯的电子设备，完结地球站之间或地球站与卫星通讯站之间的通讯，由接纳器、扩大器、变频器、混频器等器材组成；天线体系用于接纳和发送信号；信号处理单元用是对接纳到的信号进行各种处理，以保证信号的质量和可靠性。

2 发射才能展望：26年我国商业火箭发射数量占比或达对折

全球运载火箭概略：发射才能集中于美中俄三国

现代火箭可以用作快速长途运输工具，例如探空、发射人工卫星、运载载人飞船和空间站，以及作为其他飞行器的助推器等。20世纪20年代，戈达德的液体燃料火箭试验奠定了现代火箭技能的根底，20世纪中期，美苏太空比赛推动了火箭技能的快速展开，标志性事情包含苏联的“斯普特尼克1号”和美国的“阿波罗11号”。跟着技能进步，火箭逐步朝着更大运力和可回收方向展开，目前，SpaceX等私营公司的兴起经过先进制作和火箭可回收技能立异降低了太空探究本钱，推动了商业太空游览和更多太空使命。

现在具有火箭发射才能的国家首要有美国、我国、欧洲、俄罗斯、印度等。近年来全球航天发射进入新的高峰期，2023年，全球运载火箭发射次数大幅跃升，初次打破200次大关，到达223次，较上年添加19.9%。2023年全球发射才能仍集中于美中俄三国，占发射总数80%以上，三国的主力运载火箭猎鹰系列、长征系列、“联盟”系列的发射次数已占全球70%以上。

全球运载火箭概略：美国

在役火箭首要有SpaceX公司的猎鹰9号和重型猎鹰火箭；美国火箭试验室的电子号运载火箭；联合发射联盟的火神；以及萤火虫航天的萤火虫-阿尔法。自2015年猎鹰9号取得国家安全太空发射认证，SpaceX成为可以为美国空军发射国家安全级秘要荷载并被授权进行发射使命。猎鹰9号至今共发射352次，猎鹰重型发射10次，占美国全年发射次数83%。未来SpaceX将展开要点放在了火箭重复运用技能上，要点重视星际飞船的研制。电子号运载火箭至今共发射43次，服务于商业小型卫星发射商场。火神运载火箭于 2024年1月8日成功首飞，方针是满意美国政府国家安全太空发射方案的发射需求，供美国太空部队和美国情报机构用于国家安全卫星发射。萤火虫阿尔法至今共发射4次，用于发射商业小型卫星。

全球运载火箭概略：欧洲

欧洲火箭商场首要由阿丽亚娜(Ariane)系列大型运载火箭和织女星(Vega)系列轻型运载火箭组成。自2023年7月阿丽亚娜5型退役后及织女星发射失利的状况下，阿丽亚娜6型成为现在欧洲主力在役火箭。阿丽亚娜6型火箭于7月9日成功完结初次发射，是欧洲规模内高度最高、起飞质量最大、体积最大的运载火箭，也是欧洲地球高轨及深空运力最强的运载火箭。

阿丽亚娜6型是固体运载火箭，运用推进剂为液氢液氧，总推力达1370/180千牛顿, 近地轨迹运力为21.5吨，500km高度太阳同步轨迹运载才能为15.5吨，700km高度太阳同步轨迹运载才能为15.4吨。

全球运载火箭概略：俄罗斯

在役火箭首要有安加拉、质子号、联盟号系列。安加拉火箭至今已完结7次发射，担任发射重要有效载荷、展开探火探月等深空探测战略性使命。安加拉-A5的定位是替换即将于2025年退役的质子号M。质子M运载火箭承接了很多的商业发射使命，其累计发射次数已达115次，发射本钱低但存在环境污染问题，方案于2025年退役。联盟号至今发射177次，首要使命是将联盟火箭变成全国产版别，完结军用卫星发射、载人飞船发射、货运飞船发射、商业发射等多种使命。

安加拉A5是规划为发射重型载荷的火箭。经过其1个URM-1中心和4个URM-1助推器供给低轨到24.5吨、同步轨迹5.4吨的运载能力。联盟-2是专为低轨迹卫星规划的三级运载火箭。联盟-2迄今已发射177次，成功率为96%，经过该火箭发射的载荷包含 OneWeb卫星、GLONASS导航星座、伽利略卫星等，是俄罗斯主力运载火箭。

全球运载火箭概略：我国（长征系列）

长征系列火箭是我国的主力运载火箭。各类类型包含2号至11号及各自改型，其间运力最大的火箭为长征五号，近地轨迹载荷运载才能可达25吨。长征六号X改型/长征九号/长征八号R等改型是我国正在研制的可重复运用的各类型运载火箭，具有一子级/助推器笔直定点回来才能，将对标SpaceX成为未来低轨卫星发射的重要运载力气。

2024年我国长征六号丙和长征十二号将完结首飞，全年方案施行100次发射使命。据《我国航天科技活动蓝皮书(2023年)》，2023年，我国航天施行 67次发射使命，位列世界第二，研制发射221个航天器，发射次数及航天器数量改写我国最高纪录。其间长征系列运载火箭47次发射悉数成功，成功率 100%，累计发射打破500次，其他商业火箭发射20次。 2024年，我国航天全年估计施行100次左右发射使命，展开230余发运载火箭组批投产，完结多项商业航天和整星出口合同履约作业。一起，航天科工将完结长征六号丙运载火箭和长征十二号运载火箭首飞使命，该两型火箭有望成为我国商业和低轨载荷的重要运载力气。

全球运载火箭概略：我国（商业航天火箭）

我国商业火箭范畴草创企业出现，包含蓝箭航天、天兵科技、星际荣耀、东方空间、星河动力等商业航天公司均推出了各自的火箭类型，涵盖了液体火箭和固体火箭等各类燃料类型。据央视网，2023年我国民营火箭共发射13次，同比2022年添加160%，估计我国商业航天工业规划将打破2.3万亿元。海南商业航天二号发射工位可以满意9家火箭公司的19型火箭，现在中科宇航、蓝箭航天、天兵科技等许多国内头部商业航天企业都现已或方案落地文昌世界航天城，为后续我国低轨卫星大规划组网做好预备，24年估计纯民营的火箭发射次数占我国总发射量比重会到达25%-30%。

多类型可回收火箭有望在近年试飞。据统计，我国商业火箭范畴至少有六款可回收火箭正在研制进程中，分别是天兵科技的天龙三号（估计24年9月首飞）、深蓝航天的星云一号（估计24年末首飞）、星河动力的智神星一号（估计24年首飞）、蓝箭航天的朱雀三号（估计25年首飞）、东方空间的引力二号（方案25年首飞）、星际荣耀的双曲线三号（估计25年末首飞）。

国内发射场：3大传统发射场+3座新一代火箭发射基地

我国共有三大传统航天发射场，分别是酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心、西昌卫星发射中心。一起跟着新一代运载火箭发射需求以及商业航天的展开，连续规划和展开了海南文昌发射场，山东海阳海上发射场，和海南商业航天发射场的建造，构成了滨海内陆相结合、凹凸纬度相结合，各种射向规模相结合的格式。

我国航天历年发射数量状况呈现出稳步添加的趋势，尤其是在曩昔十年间，我国的航天发射活动显着添加。由 2013 年的 15 次到 2023年的67次。近几年发射数量爬坡原因在于方案发射次数密布与火箭发射工位的不断晋级，据我国航天科技活动蓝皮书显现， 2024年估计将施行100次左右发射使命；太原卫星发射中心经过才智化进步发射场设备保证时效性和可靠性，而海南商业航天发射场则经过立异的“三平”快速发射形式显着进步工位发射功率并缩短预备时刻。

3 终端运用展望：多环节存在迭代晋级需求

卫星终端：传统高轨通讯需凭借专用卫星电话

高轨卫星通讯技能现已相对老练，广泛运用于通讯、导航、遥感等范畴。高轨卫星距地上35800km，理论上，三颗高轨迹卫星即可以完结全球掩盖。一颗卫星简直可以掩盖整个半球，构成一个区域性通讯体系，该体系可以为其卫星掩盖规模内的任何地址供给服务。但因为高轨卫星间隔地球较远，信号传输间隔长，需求较大的通讯天线，且信号传输时延较大。

卫星电话的原理是经过卫星与地上站之间的通讯，完结信号的传输。通讯信号从地上传到高轨卫星，卫星收到信号后可以将信号传播到地上站上，再由地上站与运营商网络衔接，将信号送到坐落运营商网络中的意图终端上。此外，两个手机终端也可以经过天线技能直接衔接高轨卫星，经过高轨卫星的中继进行通讯。

卫星电话与一般手机存在显着差异。为保证信号可以传输到远间隔的卫星，卫星电话的发射功率一般较高，最大发射功率需求在2W以上；普通手机联网时的发射功率在0.1W到1W之间，远低于卫星通话功率。卫星电话的发射和接纳频段一般在L、S、C、Ku等频段，一般手机则主要在2G到5G的频段。别的，因为高轨卫星间隔地上较远，卫星电话体系一般运用多波束天线来掩盖不同的区域，较长的天线可以供给更高的增益，然后进步信号的接纳和发送功率，完结更准确的波束操控和掩盖。

卫星终端：现有卫星通讯需凭借专用模块或终端完结

改善手机直接衔接形式，直连高轨卫星。经过在一般手机中添加卫星通讯芯片，完结手机与卫星及运营商基站双衔接的才能，地上移动通讯和卫星通讯相对独立，经过形式间的切换来完结与地上基站或卫星的通讯。如HUAWEI Mate60依托天通一号卫星体系完结语音通话，是全球首款支撑卫星通话的群众智能手机，供给语音、短信和数据服务。iPhone14运用高通X65基带芯片及定制射频模块，经过全球星卫星通讯服务发送求救信息，完结紧迫求助功用。

Starlink方案推出星链直连手机事务（Starlink Direct to Cell），经过低轨卫星供给高速互联网服务。该事务适用于现有的LTE手机，无需更改硬件、固件或特别运用程序，经过卫星直接与手机树立通讯，估计2024年完结短信发送，2025年完结语音通话和上网（Data），同年分阶段完结IOT（物联网）。现在，Starlink经过Dish完结与低轨卫星衔接，这是因为低轨卫星在空中高速移动难以手动追寻，因而需求使用相控阵天线等技能来完结主动盯梢，相控阵天线经过调整天线阵列中每个天线的相位和振幅，构成特定方向的波束，然后完结对卫星的精确盯梢和确定。而Dish一般具有较大的天线面积，可以掩盖更广泛的信号频率，然后进步信号接纳的功率，保证通讯的连续性。

手机直连卫星要害组件

要害组件助力手机直连卫星展开。天线体系、基带芯片、电源办理组件、射频模块、终端模块和热办理组件等是手机直连卫星展开的要害组件，一起，天线的功能平衡、基带芯片的功耗、电源办理的转化与续航、射频模块的频段与散热、终端模块的集成与链路、热办理组件对热量改变的操控等，霸占这些难题至关重要。

高带宽卫星终端逐步推出，各个场景逐步落地

跟着卫星通讯技能的不断展开，卫星终端逐步在各个范畴落地运用，为陆地、海洋和航空等场景带来了显着的革新。陆地方面，实现车顶高速通讯、车载网络数据传输与车辆数据收集；海洋中，无人船和浮标用于监测并回传数据；航空里，载重和巡检侦查无人机在救灾、巡查中回传信息辅佐决议计划。如我国联通在2024联通协作高效通同伴大会上正式发布“领航者相控阵”卫星通讯产品，该产品具有电扫技能与抗干扰强等功能，重量轻、尺度小，运用场景广泛且兼容性强，能满意我国内陆及部分近海区域运用，在陆地、海洋、航空等范畴都有重要运用，为各行业供给信支撑。

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