一、低軌通信衛星行業發展背景

    衛星按用途可分為通信衛星、遙感衛星、導航衛星、技術試驗衛星等。截至2019年1月，全球在軌正常運行衛星數量為2062顆，其中通信衛星占比最大。2019年全球共發射衛星523顆，占比最大的為技術試驗衛星，通信衛星次之。

全球在軌衛星種類占比（截至2019年1月）

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2019年全球發射衛星種類占比

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    智研咨詢發布的《2020-2026年中國低軌寬帶道通信衛星系統行業發展動態及發展規模預測報告》數據顯示：2018年，我國共發射衛星91顆，其中通信衛星4顆，占比4.4%。2019年我國共發射衛星54顆，其中通信衛星12顆，占比22.22%，比例快速提升。

2019年我國發射衛星種類占比

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    按照通信衛星運行的軌道不同，衛星通信（系統）可分為低軌道（LEO）衛星通信、中軌道（MEO）衛星通信和高軌道（GEO）同步衛星通信。

不同軌道通信衛星特點

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    低軌寬帶通信衛星系統由大量（通常為數百或數千顆）低軌道小型通信衛星組成衛星系統/星座，通常使用Ku、Ka、Q/V等高頻頻段進行寬帶通信。低軌衛星通信系統主要由空間段、用戶段、地面段、公用及專用網絡四部分等組成。在若干個軌道平面上布置多顆衛星，由通信鏈路將多個軌道平面上的衛星聯結起來。整個星座如同結構上連成一體的大型平臺，在地球表面形成蜂窩狀服務小區，服務區內用戶至少被一顆衛星覆蓋，用戶可以隨時接入系統。低軌衛星通信可以在用戶段直接與單一地面終端連接，也可以通過地面關口站與地面公共網絡連接。

    國內航天科技和航天科工集團分別提出了“鴻雁”和“虹云”低軌衛星通信星座計劃，“鴻雁”和“虹云”系統首期組網建設投資估計約為300億元，衛星組網費用占整個衛星產業鏈產值的7.5%左右，根據組網費用300億元÷占比7.5%=總體產業規模4000億元，估計低軌衛星通信產業規模將達到約4000億元，我國亦將進入低軌衛星通信時代。

2010-2018年全球衛星應用產業收入統計與增長情況

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中國衛星導航與位置服務產業總體產值與增長情況

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    二、低軌通信衛星發射計劃

    由于低軌衛星在軍事、物聯網等領域的巨大應用價值，加之地球近空領域頻率和軌道資源有限，而根據國際電聯的規定，頻譜與軌道歸屬采用“先發先得”原則。近年來，各國在全球低軌衛星星座領域展開了激烈的競爭。當前國際主要制造商大多位于美國，包括SpaceX、OneWeb、泰雷斯等，主要星座計劃包含Starlink（星鏈）、OneWeb、銥星等。

當前國際主要低軌通信衛星計劃

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    面對國外發展迅猛的低軌衛星通信系統，國內航天科技和航天科工集團分別提出了“鴻雁”和“虹云”低軌衛星通信星座計劃，將分別發射300顆和156顆低軌通信衛星組建太空通信網，兩個系統計劃將于2023年建設完成，目前兩個系統的首顆實驗星都已于2018年底試射成功。雖然我國星座計劃起步和建設進度落后于發達國家，但諸如“天象”等計劃所使用的衛星數和成本都大幅優于國內其它方案，未來有望引領天基互聯網的建設運營。

國內推出的低軌衛星計劃

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    地軌軌道和頻率資源是有限的，包括美國、中國在內的國家在全球低軌衛星星座領域已全面展開競爭。與美國相比，我國低軌衛星星座計劃分散，規模小，中國未來有望進一步整合資源，加大投入，建設比當前更大規模的低軌衛星工程。

    三、低軌通信衛星行業優勢

    1.制造成本低

    傳統大衛星的研制周期一般為3-10年，項目周期長、投資高且項目風險大。小衛星的研制周期一般為2年左右，研制成本大大降低。

    2.發射成本低

    衛星體積小、重量輕，利用現代發射技術可以一箭雙星/多星同時發射入軌，小衛星可以作為大衛星的附屬物一起發射，也可以是幾十甚至上百個微小衛星搭載同一個火箭一齊發射。

    3.接收效率高

    中軌、高軌衛星離地面較遠，時延較長，中軌衛星雙向通信時延為300ms量級，高軌衛星雙向通信時延為500ms量級，而低軌衛星雙向通信時延為50ms左右，傳輸時延短，路徑損耗小，數據傳輸率提高。

    低軌小衛星一般指運行于距地面500-2000km的軌道上，重量在1000kg以下的現代衛星。雖然小衛星在工作功率、有效載荷、在軌功能等方面弱于大型衛星，但在低軌通信衛星系統中，小衛星較低的功率反而更加節能，加之小衛星較大衛星具有質量小、成本低、研制周期短、發射靈活、低時延、信號接收方便等特點，因而低軌通信系統中往往以小衛星為主。