“格物致知，叩問蒼穹”。4月24日，“中國航天日”啟動儀式在安徽省合肥市舉行。當天，低軌衛星物聯網星座系統服務領先企業國電高科宣布：天啟星座合肥總部正式簽約落地。這意味著我國首個低軌衛星物聯網星座正邁入第二階段高速增長期。
地(di)外(wai)空間的新競爭，已(yi)經展(zhan)開。
全球航天發(fa)展的焦點，來(lai)到低軌——這個距地(di)200公里到2000公里的空間，有了越來(lai)越多的衛(wei)星。
從摩(mo)托(tuo)羅拉的(de)“銥星(xing)”計(ji)劃到(dao)馬(ma)斯克的(de)SpaceX公司的(de)“星(xing)鏈”計(ji)劃，美國(guo)(guo)對低軌空間的(de)追(zhui)逐(zhu)已持(chi)續幾十年。發射4.2萬顆通信衛星(xing)，其(qi)中1584顆部署在(zai)近地軌道——“星(xing)鏈”計(ji)劃持(chi)續攪(jiao)動風(feng)云，亞馬(ma)遜(xun)、三(san)星(xing)、英國(guo)(guo)OneWeb等(deng)跨國(guo)(guo)企(qi)業的(de)互聯(lian)網星(xing)座計(ji)劃也在(zai)積極(ji)推進。
數(shu)據(ju)顯示，截至2022年(nian)12月，全(quan)球共發(fa)射低(di)軌(gui)衛(wei)星12516顆(ke)，2022年(nian)全(quan)球發(fa)射了2273顆(ke)低(di)軌(gui)衛(wei)星，占全(quan)年(nian)衛(wei)星發(fa)射總量的(de)98.6%。
在這(zhe)場新(xin)(xin)浪潮(chao)中，中國政策引導、產業進(jin)擊的合力已經展(zhan)現。2020年4月，衛(wei)星(xing)互聯網被國家發(fa)改委正式(shi)納入“新(xin)(xin)基(ji)建”范疇。《“十(shi)四五”數字(zi)經濟(ji)發(fa)展(zhan)規劃》則(ze)明確：“積極穩妥推(tui)進(jin)空間(jian)信(xin)息(xi)基(ji)礎設施演進(jin)升級(ji)，加快布局衛(wei)星(xing)通信(xin)網絡等，推(tui)動衛(wei)星(xing)互聯網建設。”
在(zai)產業(ye)層面，從企業(ye)新注(zhu)冊量一(yi)項數據，即可窺(kui)見(jian)衛(wei)星(xing)互聯(lian)網(wang)的發展(zhan)趨勢。2017年我(wo)國(guo)衛(wei)星(xing)相關企業(ye)新注(zhu)冊量為7400家，到2022年，這(zhe)一(yi)數字已經突破(po)3萬(wan)家。而在(zai)眾多企業(ye)中(zhong)，國(guo)電高科在(zai)“空天地(di)海、四(si)位一(yi)體(ti)”的萬(wan)物互聯(lian)中(zhong)捷足先(xian)登，其構(gou)建的我(wo)國(guo)首個(ge)低軌(gui)衛(wei)星(xing)物聯(lian)網(wang)星(xing)座——“天啟(qi)星(xing)座”已有17顆(ke)衛(wei)星(xing)在(zai)軌(gui)運(yun)營。
作為中國首個提供低軌衛星數據服務的窄帶物聯網通信系統，“天啟星座”系統由空間段、地面段、用戶段組成，可為用戶提供低成本的衛星通信服務，目前已應用于電網、智慧農業、石油管道等8大行業16個領域。“‘天啟星座’能突破地域限制，構建覆蓋全球的物聯網數據服務系統。” 北京國電高科科技有限公司董事長呂強表示，2023年，將通過4次一箭多星，完成“天啟星座”全部38顆衛星組網。
低軌空間：“先到先得”的產業藍海
自2020年國家(jia)發(fa)改委將衛(wei)星互(hu)聯網納(na)入(ru)“新基(ji)建(jian)”，我國衛(wei)星互(hu)聯網的發(fa)展(zhan)日新月異：單顆(ke)衛(wei)星變成組網星座，技術水平突(tu)飛猛進，應用范(fan)圍(wei)越發(fa)廣泛……
較之(zhi)地(di)面(mian)(mian)通信(xin)(xin)，衛星通信(xin)(xin)具有全天候服務能力，不受氣候、地(di)理環境等(deng)影響，可以(yi)覆(fu)蓋(gai)空(kong)中、海上(shang)和(he)陸地(di)無(wu)人區。特別(bie)是隨著6G時代呼嘯(xiao)而來，要構建跨地(di)域、空(kong)域、海域的空(kong)天地(di)一體化信(xin)(xin)息網絡，實現真正(zheng)的全球無(wu)縫覆(fu)蓋(gai)，更離不開衛星通信(xin)(xin)，因為(wei)在山地(di)、海洋(yang)、島嶼(yu)等(deng)區域，修建基站的困難(nan)顯而易見。較之(zhi)前五代移動通信(xin)(xin)以(yi)地(di)面(mian)(mian)通信(xin)(xin)為(wei)主，在6G時代，衛星網絡將成為(wei)不可替代的重要角色(se)。
而(er)在衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)通信中，相較于(yu)高軌(gui)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)，低軌(gui)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)優勢(shi)明顯，性(xing)價比頗高：衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)造價、發射成本更低；傳輸(shu)延遲更小、鏈(lian)路損耗更少；終端小型化、集(ji)成化、低功耗，便于(yu)用(yong)戶使用(yong)……表現在通信上，就是信號(hao)質(zhi)量好。當多顆低軌(gui)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)構成星(xing)(xing)座(zuo)，就能夠實現對全球(qiu)或者指(zhi)定區域的全覆蓋。
未來需(xu)求廣闊，比較優勢明(ming)顯，推(tui)動著衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)信市場迅速(su)壯大(da)。美國衛(wei)(wei)星(xing)(xing)產業(ye)協會(hui)（SIA）的(de)數據(ju)顯示(shi)，2021年全球(qiu)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)信行業(ye)市場規(gui)模超過1800億美元。麥肯錫(xi)則預測，2025年衛(wei)(wei)星(xing)(xing)物聯網行業(ye)規(gui)模可達5600億-8500億美元。
萬億“藍海”已(yi)經(jing)打開，但低軌衛星(xing)卻并非“好飯(fan)不怕晚”。這是(shi)因為(wei)，衛星(xing)繞地球運行需(xu)要(yao)軌位資(zi)源(yuan)，星(xing)間、星(xing)地間通(tong)訊需(xu)要(yao)無線頻(pin)率資(zi)源(yuan)，關于這兩項資(zi)源(yuan)的分配(pei)，國際電信(xin)聯盟(ITU)提出了“先(xian)到先(xian)得”原則。
賽迪(di)顧問發布的(de)《中國衛星互聯網產(chan)業(ye)發展研究白皮(pi)書》預測，到2029年，近地軌(gui)(gui)道(dao)將部署(shu)約5.7萬(wan)顆低(di)軌(gui)(gui)衛星，低(di)軌(gui)(gui)道(dao)軌(gui)(gui)位可用空間將所剩無幾。這也是越來越多的(de)國家推出低(di)軌(gui)(gui)星座計劃，加入低(di)軌(gui)(gui)資源博(bo)弈的(de)原因所在。
2022年12月，我國發布的《擴大內需戰略規劃綱要（2022－2035年）》提出“加快物聯網、工業互聯網、衛星互聯網、千兆光網建設”，再度為“衛星互聯網”按下快進鍵。
事實(shi)上，在(zai)這場(chang)“先到(dao)先得”的(de)競(jing)爭里，中(zhong)國(guo)企業(ye)已經占據一席之地。“我們的(de)愿景是成為(wei)全球一流的(de)衛星物聯網(wang)數(shu)據服(fu)務商(shang)。”國(guo)電(dian)(dian)高(gao)(gao)科(ke)董事長(chang)呂強的(de)話語(yu)背(bei)后(hou)，一方(fang)面是創(chuang)新(xin)(xin)實(shi)力(li)。作為(wei)國(guo)內商(shang)業(ye)航天(tian)領(ling)軍企業(ye)、國(guo)家級專精特新(xin)(xin)重點“小巨人”企業(ye)，國(guo)電(dian)(dian)高(gao)(gao)科(ke)是國(guo)內唯(wei)一擁有低(di)軌衛星通信(xin)頻(pin)率(lv)（UHF）許可和(he)唯(wei)一擁有增(zeng)值電(dian)(dian)信(xin)經營(ying)許可的(de)商(shang)業(ye)航天(tian)公司，入選中(zhong)國(guo)科(ke)技新(xin)(xin)聞學會(hui)2022年第(di)一期《中(zhong)國(guo)潛力(li)獨角獸-雛鵬企業(ye)TOP100》榜單(dan)，其技術(shu)能力(li)涵(han)蓋(gai)低(di)軌衛星星座系統設計、研制、運營(ying)、應(ying)用等，在(zai)技術(shu)體制、系統指標(biao)、終(zhong)端性能等方(fang)面已達到(dao)國(guo)際(ji)領(ling)先水平(ping)。
另一方(fang)面，是“天啟星(xing)(xing)座(zuo)”具備的先發優勢(shi)，這個系統(tong)由36顆低(di)傾角(jiao)衛(wei)星(xing)(xing)和(he)2顆太陽(yang)同(tong)步軌道衛(wei)星(xing)(xing)組成，2018年(nian)10月發射第(di)一顆，2021年(nian)7月完成第(di)一階段組網，目前已有(you)17顆衛(wei)星(xing)(xing)在軌運(yun)營(ying)。
從實際運行看，“天啟星座”系統作為信息基礎設施，能在較短時間內對分散于全球的衛星終端進行數據采集、傳輸、匯集、處理，通過衛星通訊回傳至信息中心，分包處理分發給相應用戶，提供覆蓋全球、準實時、全天候的數據采集及通信服務，廣泛應用于應急通信救援、環境環保監測、氣象監測、智慧城市、危險化學品運輸、飛機跟蹤監測、地震監測預報、智慧海洋、油氣管道網、智慧農業、電力管網監測和野生動植物保護等領域，服務航空、海事、林業、地震、水利、環保、氣象、海洋等行業部門業務。
“天啟星座”：衛星通信達到“消費級”
2021年(nian)全球衛星(xing)物聯網用戶群(qun)為390萬，預計2026年(nian)達(da)到2120萬——物聯網市場研究公司Berg Insight的(de)數據，顯示了(le)終端應(ying)用衛星(xing)物聯網十分可觀的(de)市場規模。
但是，長期(qi)以來，衛星(xing)通(tong)信(xin)的發展瓶頸也很明顯(xian)，那(nei)就(jiu)是終端功(gong)率(lv)高、價格高、資費高、重量大，始終難以“飛入尋(xun)常(chang)百姓家”。
而“天啟(qi)星座”的出(chu)現，提供了(le)突破衛(wei)星通(tong)(tong)信消費級市場瓶(ping)頸的路徑。實測顯示，國(guo)電(dian)高科的衛(wei)星終(zhong)端發(fa)射功率(lv)僅需100毫(hao)瓦，達到國(guo)際領先(xian)，實現衛(wei)星通(tong)(tong)信百(bai)毫(hao)瓦服務。
“我們的終(zhong)端設(she)備具有低(di)功(gong)(gong)耗、低(di)成(cheng)本、小體(ti)積的特(te)點(dian)。最小的尺寸僅(jin)3.5厘米，最低(di)的功(gong)(gong)耗僅(jin)0.1瓦，成(cheng)本也(ye)降(jiang)至(zhi)1000元人(ren)民幣以(yi)下。”國電高科技術總監唐堯介紹。
做到“消(xiao)費(fei)級”，也(ye)契(qi)合了目(mu)前中國B端(duan)(duan)(duan)（企業用(yong)戶）和C端(duan)(duan)(duan)（個人用(yong)戶）對衛(wei)星通信(xin)日益增長的需求。事實上，B端(duan)(duan)(duan)的航空、海事、林業、水(shui)利(li)、環保、氣象(xiang)等領域，C端(duan)(duan)(duan)的手機直連、穿戴設備、應(ying)急包等需求，都需要衛(wei)星通信(xin)的加持(chi)。
上圖為平安運用(yong)國電高(gao)科衛星通(tong)信模(mo)組研發的(de)通(tong)信終端與手機(ji)伴侶
比如，“天啟星座”系統(tong)可對(dui)布設在深山河溝、湖泊水(shui)庫等(deng)(deng)各(ge)處的地下(xia)水(shui)文傳感器進行實時(shi)監測，通(tong)過對(dui)水(shui)壓溫度、流量流速、涌水(shui)突變等(deng)(deng)水(shui)文數(shu)據的實時(shi)監測與即時(shi)分析，實現(xian)預(yu)(yu)報預(yu)(yu)警(jing)，為地下(xia)水(shui)文現(xian)代化(hua)管理、礦山安全開采等(deng)(deng)提供科學決策(ce)依據，保障人員(yuan)財(cai)產(chan)安全。
而在智(zhi)慧農(nong)業領(ling)域(yu)，國電高(gao)科已經為位(wei)于海南(nan)的(de)一處重(zhong)要科研育(yu)種(zhong)基地配備了智(zhi)慧農(nong)業管理平臺(tai)和多套天啟衛星終(zhong)端，覆蓋(gai)試驗田5000畝，監測育(yu)種(zhong)作物的(de)生(sheng)(sheng)長環境(jing)與生(sheng)(sheng)長狀態(tai)，采集地面(mian)環境(jing)、氣候變化、土壤等多方面(mian)數(shu)據并進(jin)行(xing)科學分(fen)析。
“后續，隨著‘天啟星座’組網完(wan)成(cheng)，我們將進一步豐富完(wan)善(shan)‘天啟’生態，賦能百業，進一步降(jiang)本(ben)、降(jiang)功(gong)耗并實(shi)(shi)現全球實(shi)(shi)時通信。”談及(ji)未來，呂強期待滿(man)滿(man)，“在(zai)‘一帶一路(lu)’海外應用、金融(rong)行業供應鏈、海洋環境監測(ce)、‘捅(tong)破天’及(ji)可穿戴等個人消費(fei)領域及(ji)特種(zhong)領域，全面、大規(gui)模提供優質(zhi)產(chan)品服務(wu)。”
4月24日，天(tian)啟星座合肥總(zong)部簽約落地(di)，在(zai)(zai)這個創新高(gao)(gao)(gao)地(di)，“天(tian)啟星座”將開(kai)啟更高(gao)(gao)(gao)速(su)的(de)增長。“2023年底，‘天(tian)啟星座’38星組網(wang)成功，意味著我國在(zai)(zai)相關領(ling)域成功突破(po)，搶占世界(jie)低(di)軌衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)技術和產業制高(gao)(gao)(gao)點。”呂強表(biao)示(shi)，“我國衛星通(tong)信市場將迎(ying)來指數(shu)化爆發，批(pi)量化的(de)衛星終(zhong)端(duan)應(ying)用將賦(fu)能千(qian)行(xing)百(bai)業邁入新的(de)連(lian)接時代。作為(wei)新基(ji)建(jian)的(de)重要一環(huan)，衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)將成為(wei)高(gao)(gao)(gao)質量發展(zhan)(zhan)的(de)有力引擎。”在(zai)(zai)簽約現場，國電高(gao)(gao)(gao)科展(zhan)(zhan)示(shi)了一系列研發成果，“天(tian)啟星座”應(ying)用于多個領(ling)域的(de)數(shu)十(shi)種終(zhong)端(duan)產品集體亮相。
建設“高速泛在(zai)、天地一(yi)體、集(ji)成互聯(lian)、安全高效(xiao)”的新型信(xin)息基礎(chu)設施，為物聯(lian)網(wang)用(yong)戶提供(gong)無處不(bu)在(zai)、永遠在(zai)線的通信(xin)服務，通聯(lian)萬(wan)(wan)物、感知(zhi)世界——衛星物聯(lian)網(wang)萬(wan)(wan)億(yi)藍(lan)海市(shi)場，正在(zai)進入全面爆發(fa)。
