國外衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

· 文|北京空間科技信息研究所 李鐵驪

國外衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

· 文|北京空間科技信息研究所 李鐵驪

2013年全球航天產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟危機陰影下繼續(xù)保持穩(wěn)健發(fā)展，盡管美國、歐洲、日本等發(fā)達國家因金融危機和美、歐的主權(quán)債務(wù)危機對航天產(chǎn)業(yè)的沖擊較大，但全球商業(yè)航天活動依然呈現(xiàn)增長態(tài)勢。與航天大國對航天投入不增反減、航天失業(yè)人數(shù)增多而形成鮮明對照的是，拉丁美洲、非洲、東南亞和中東等地區(qū)一些新興航天國家對航天投入繼續(xù)保持快速增長，以謀求其在國際航天市場的競爭能力。

隨著全球信息高速公路因特網(wǎng)的飛速發(fā)展和普及，以及交互式多媒體業(yè)務(wù)的迅速增加，各行各業(yè)對寬帶通信的需求越來越緊迫。寬帶通信衛(wèi)星正引領(lǐng)著衛(wèi)星通信的重大變革。目前美國、加拿大、歐洲、阿聯(lián)酋等國均發(fā)展了Ka頻段寬帶衛(wèi)星，成為寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。

一、全球航天產(chǎn)業(yè)的總體概況

2013年6月，美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SIA）第16版衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)狀況年度報告對上年的全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析。報告表明：2012年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入為1895億美元，同比增長7%，超過2012年全球經(jīng)濟2.3%的增長率和美國經(jīng)濟2.2%的增長率，以及2011年的全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入6%的年度增長率。

2012年全球衛(wèi)星服務(wù)業(yè)收入為1135億美元。大眾消費通信服務(wù)收入在其中占據(jù)的比例最大，它包括衛(wèi)星電視直播、衛(wèi)星音頻廣播和衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)收入。其中以Ka頻段為代表的衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)，成為全球市場追捧的熱點。

2012年衛(wèi)星音頻廣播業(yè)務(wù)收入增長13%，達到34億美元。2012年全球衛(wèi)星音頻廣播用戶近240萬，年增長率為9%。衛(wèi)星音頻廣播業(yè)務(wù)的主要用戶仍來自美國。2012年衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)/直播到戶業(yè)務(wù)收入在衛(wèi)星服務(wù)業(yè)總體收入中所占份額超過80%，在消費服務(wù)收入中所占份額為95%。衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)收入由2011年的12億美元增長到2012年的15億美元。2012年全球的衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)用戶超過了一百萬，增長率為10%,絕大部分的衛(wèi)星寬帶用戶仍然來自美國。

>> 全球衛(wèi)星服務(wù)業(yè)收入情況

除此以外，2013年全球衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，在交通、航空、農(nóng)業(yè)、氣象和個人電子消費類等多個領(lǐng)域表現(xiàn)得尤為突出，其中交通是導航應(yīng)用最為典型、規(guī)模最大的領(lǐng)域，其市場比例占衛(wèi)星導航應(yīng)用市場的80%以上。2013年世界各國政府對衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)的投資整體呈上升趨勢，但是關(guān)鍵項目仍面臨預(yù)算問題。世界各國，特別是新興國家爭相建立自主的天基對地觀測能力，試圖在全球?qū)Φ赜^測活動中扮演更重要的角色。

二、衛(wèi)星通信服務(wù)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1．美國和歐洲競相推廣Ka頻段高速衛(wèi)星寬帶服務(wù)

（1）美國推廣新Ka頻段專業(yè)衛(wèi)星寬帶服務(wù)

2012年美國新Ka頻段衛(wèi)星寬帶服務(wù)蓬勃發(fā)展，兩大衛(wèi)星寬帶服務(wù)提供商衛(wèi)訊公司和休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司分別通過兩顆高容量Ka頻段寬帶通信衛(wèi)星Viasat -1和Echostar -17推出的新一代Ka頻段衛(wèi)星寬帶服務(wù)，獲得了越來越多的美國消費者的贊美和支持，寬帶服務(wù)的訂戶快速增多。在消費者寬帶服務(wù)市場日益增長的同時，衛(wèi)訊公司和休斯公司于2013年又為企業(yè)和政府機構(gòu)推出定制的新Ka頻段專業(yè)衛(wèi)星寬帶服務(wù)。

衛(wèi)訊公司現(xiàn)在美國市場以WideBlue和Exede為品牌推出兩種Ka頻段衛(wèi)星寬帶服務(wù)。Exede 12寬帶是衛(wèi)訊公司新一代高性能的Ka頻段寬帶服務(wù)，該服務(wù)通過2011年10月發(fā)射的總?cè)萘砍^140Gbit/s的美國首顆高容量Ka頻段寬帶通信衛(wèi)星ViaSat-1，于2013年1月推出，通過分銷商在美國各地的城市、郊區(qū)及更多的農(nóng)村地區(qū)推廣，為住宅用戶和小型企業(yè)提供雙向高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。到目前為止，WildBlue寬帶和Exede 12寬帶累計共擁有41萬訂戶，其中的22%的訂戶（約9萬）訂購新一代Exede 12寬帶服務(wù)。2013年5月衛(wèi)訊公司與DirectTV和Dish Network公司簽署了Exede 12寬帶服務(wù)及用戶終端設(shè)備的批發(fā)分銷協(xié)議，這兩家公司已先后推出其Exede 12寬帶服務(wù)與衛(wèi)星電視的捆綁服務(wù)。

休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司為提升Ka頻段寬帶服務(wù)能力并與衛(wèi)訊公司展開競爭，于2012年7月發(fā)射新一代寬帶衛(wèi)星Echostar-17，與該公司于2008年發(fā)射的Spaceway-3衛(wèi)星共同構(gòu)建該公司Ka頻段大型商用寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，進一步擴大在北美地區(qū)的覆蓋，以滿足用戶對Ka頻段寬帶服務(wù)的高需求。2013年11月休斯公司通過EchoStar-17衛(wèi)星的高吞吐量技術(shù)及多點波束技術(shù)，推出第4代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)Hughes Net Gen 4，為中小型企業(yè)和政府機構(gòu)提供高達15Mbit/s的下載速度的衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

（2）歐洲推廣Ka頻段高速衛(wèi)星寬帶服務(wù)

進入2012年以來，歐洲通信衛(wèi)星公司（Eutelsat）通過它的首顆高吞吐量寬帶通信衛(wèi)星Ka-Sat為消費者和企業(yè)提供的Tooway新一代Ka頻段衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，截至2012年底，Tooway寬帶服務(wù)已進入歐洲及地中海地區(qū)20多個國家的市場，服務(wù)訂戶已達7.2萬戶。Eutelsat公司從2013年2月起在歐洲市場全面提供下載速度高達20Mbit/s、上傳速度高達6Mbit/s的新Tooway寬帶服務(wù)，使其成為在歐洲最快的消費者衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

2012年12月SES公司通過當年9月底發(fā)射的Astra-2F衛(wèi)星的Ka頻段服務(wù)，成為歐洲首家提供速度高達20Mbit/s衛(wèi)星寬帶服務(wù)的衛(wèi)星運營商。該公司計劃通過Astra-2F衛(wèi)星、Astra -2E衛(wèi)星、Astra -5B衛(wèi)星和Astra-2G衛(wèi)星（預(yù)計2014年發(fā)射）4顆新一代高功率、大容量通信衛(wèi)星，為SES公司寬帶Ka頻段進一步擴展到歐洲各市場提供必需的空間基礎(chǔ)設(shè)施。

2012年8月2日英國首顆全Ka頻段寬帶通信衛(wèi)星Hylas-2升空并投入運行，英國衛(wèi)星寬帶服務(wù)提供商Avanti通信公司通過Hylas-1衛(wèi)星于2011年年初推出Ka頻段寬帶服務(wù)，為歐洲地區(qū)提供服務(wù)。Hylas -2衛(wèi)星總?cè)萘?.28Gbit/s，大約是2010年11月發(fā)射的Hylas-l衛(wèi)星容量（3Gbit/s）的3倍，其服務(wù)區(qū)域?qū)臍W洲擴展到中東、非洲東部及南部，可以更好地滿足電信公司、企業(yè)、政府機構(gòu)和個人用戶對各類高速、低成本的雙向數(shù)據(jù)通信服務(wù)的需求。

2．航空衛(wèi)星寬帶服務(wù)已成為全球?qū)拵Х?wù)市場新的增長熱點

衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及智能手機、平板電腦等具有Wi-Fi功能的移動用戶終端設(shè)備的日益普及，正驅(qū)動越來越多的商業(yè)航空公司適應(yīng)市場的需求在其航班客機上為乘客提供機載娛樂和衛(wèi)星寬帶通信服務(wù)。這表明航空衛(wèi)星寬帶服務(wù)已成為全球?qū)拵Х?wù)市場新的增長熱點之一。

自2012年底以來， Eutelsat、國際移動衛(wèi)星有限公司（Inmarsat）以及香港亞洲衛(wèi)星有限公司（AsiaSat）與多家機載娛樂和寬帶服務(wù)提供商簽署了相關(guān)協(xié)議，2013年和2014年在全球一些商業(yè)航空公司國際及國內(nèi)航線的飛機上推出或擴大其航空衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。隨著近年來多顆大功率高吞吐量的Ka頻段寬帶通信衛(wèi)星投入商用以及未來還有更多的這類衛(wèi)星發(fā)射升空，航空衛(wèi)星寬帶服務(wù)正在從傳統(tǒng)的Ku頻段轉(zhuǎn)換為新一代Ka頻段服務(wù)。

（1）Eutelsat公司聯(lián)手LiveTV公司推出Ka頻段航空衛(wèi)星寬帶服務(wù)

2013年1月24日，Eutelsat公司宣布推出一種稱為“EutelsatAirAccess”（簡稱EAA）的新一代航空移動寬帶接入服務(wù)。這項新服務(wù)旨在為歐洲商業(yè)航空公司的航班飛機加快部署其為乘客提供的寬帶連接。EAA服務(wù)從2013年中期起商用，每架飛機可提供100Mbit/s的連接速度。這項新服務(wù)通過總?cè)萘窟_90Gbit/s的歐洲首顆高吞吐量Ka頻段寬帶通信衛(wèi)星Ka-Sat進行部署，使用歐洲通信公司長期合作伙伴美國衛(wèi)訊公司最新研制、可用于Ka頻段寬帶機載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的SurfBeam 2技術(shù)。利用Ka-Sat衛(wèi)星的高傳輸速度和高帶寬，EAA服務(wù)使航空服務(wù)提供商在歐洲及地中海盆地上空為乘客通過其平板電腦、智能手機和筆記本電腦提供最優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)訪問、視頻流媒體和GSM服務(wù)。Eutelsat公司將與美國一家機載娛樂寬帶連接服務(wù)提供商LiveTV一起部署EAA服務(wù)，LiveTV將負責提供、集成和維護機載衛(wèi)星設(shè)備，并為乘客運作Wi-Fi互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)及視頻流。

（2）Inmarsat公司與Gogo公司簽約推廣GX Ka頻段航空寬帶服務(wù)

2012年12月20日，全球領(lǐng)先的移動衛(wèi)星通信服務(wù)提供商Inmarsat宣布，已經(jīng)與Gogo公司簽訂了一項協(xié)議，這將使Gogo在商業(yè)航空運輸市場成為Inmarsat預(yù)計2014年底推出的Ka頻段全球高速移動寬帶服務(wù)GlobalXpress的增值轉(zhuǎn)銷商。

GlobalXpress服務(wù)將由Inmarsat公司正在構(gòu)建的3顆Inmarsat-5系列高功率高性能的Ka頻段寬帶移動通信衛(wèi)星組成，是全球首個Ka頻段全球?qū)拵б苿泳W(wǎng)絡(luò)。這3顆衛(wèi)星基于波音 702HP型衛(wèi)星平臺建造，每顆衛(wèi)星設(shè)置89個Ka頻段點波束，發(fā)射重量約6t，預(yù)計2014年發(fā)射。Gogo公司認為GlobalXpress高速移動寬帶服務(wù)的設(shè)計完全符合商業(yè)航空市場的需求，將是首個對航空市場最優(yōu)化的全球移動寬帶通信解決方案。

（3）亞洲衛(wèi)星公司與松下航空電子公司擴展航空衛(wèi)星寬帶服務(wù)

2012年10月18日，亞洲衛(wèi)星公司宣布，全球領(lǐng)先的機載娛樂與通信系統(tǒng)供應(yīng)商松下航空電子公司與亞洲衛(wèi)星公司簽署了一項增加租用亞洲衛(wèi)星5號（AsiaSat-5）Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器容量的新合約，以增強其全球通信服務(wù)。松下航空電子公司提供的機載通信和娛樂服務(wù)包括eXConnect、 eXphone和eXTV。其中，eXConnect服務(wù)為乘客和機組人員提供廣泛的雙向?qū)拵нB接，包括互聯(lián)網(wǎng)接入、語音、數(shù)據(jù)及飛行實時監(jiān)控和以50Mbit/s的高速率傳輸航空公司營運數(shù)據(jù)等功能。eXphone服務(wù)使乘客能夠在空中與地面保持緊密的聯(lián)系，乘客只須啟動其手機、智能手機或黑莓手機，就可通過這項服務(wù)在航班上與地面進行語音通話、電子郵件、瀏覽并使用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。eXTV電視網(wǎng)絡(luò)為乘客于飛行途中提供優(yōu)質(zhì)、實時和無間斷的電視服務(wù)。松下航空電子公司現(xiàn)為全球200多家客戶提供服務(wù)，并為3700多架飛機提供機載娛樂與通信系統(tǒng)。

三、衛(wèi)星導航服務(wù)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

全球衛(wèi)星導航市場發(fā)展迅速，自2006年以來導航市場呈顯著增長態(tài)勢，未來仍有巨大潛力尚待開發(fā)。在導航設(shè)備銷售方面，隨著全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）建設(shè)的不斷完善，全球?qū)Ш皆O(shè)備的銷售量迅速增長?；谖恢梅?wù)（LBS）、道路交通服務(wù)市場、農(nóng)業(yè)市場占全球衛(wèi)星導航市場的99.98%，而LBS和道路導航市場創(chuàng)收最高，分別達到710億歐元和930億歐元。

>> GNSS銷售量比重（2010年—2020年）

1．道路導航市場

在全球衛(wèi)星導航設(shè)備中，道路導航設(shè)備的銷售量持續(xù)增長。到2020年，歐盟國家預(yù)期將以復合年均增長率7%的增幅達到6900萬臺；北美將達到1.2億臺（復合年均增長率11%）；世界其他國家與地區(qū)將達2.31億臺（復合年均增長率20%）。GNSS在道路導航中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在汽車導航、車隊管理與物流、道路收費和緊急呼叫等方面。

2．航空導航市場

航空導航的使用分為商用航空和通用航空兩個部分。2010年GNSS航空導航設(shè)備銷售量已經(jīng)達到91000多臺，其中超過65%銷往北美。導航設(shè)備多數(shù)銷售給通用航空，未來10年通用航空飛機設(shè)備的銷量將占到總數(shù)的98%。到2020年，歐盟設(shè)備銷售量將達到42000臺（復合年均增長率14%），北美銷售量達到61000臺（復合年均增長率1%），世界其他國家和地區(qū)為44000臺（復合年均增長率5%）。市場累計收入將達42億歐元。

3．全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)市場中的應(yīng)用

導航系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用因技術(shù)水平的不同而有所不同。其中，低技術(shù)的GNSS解決方案主要用于低價值作物的種植、低精度操作和農(nóng)業(yè)物流的應(yīng)用等。大部分技術(shù)依賴于標準的GNSS接收機，輔之以免費衛(wèi)星增強服務(wù)，如美國的廣域增強系統(tǒng)（WAAS）和歐洲靜止衛(wèi)星導航重疊系統(tǒng)（EGNOS）等，精度可達到1m或更優(yōu)。高技術(shù)的GNSS解決方案較昂貴，主要用于高價值作物種植或精確操作。通過采用更多先進的定位技術(shù)，如實時動態(tài)測量（RTK），精度可達到2～10cm。

過去5年，導航系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)市場獲得顯著增長，年均銷售量從42000臺增加到105000臺（復合年均增長率26%）。2010至2020年間，農(nóng)業(yè)導航設(shè)備將以年均16%的速度增加。到2020年 ，年均銷售量預(yù)計在53萬臺左右。低技術(shù)設(shè)備（使用EGNOS或者WAAS）將占有市場銷售量的93%。2010年為1.98億歐元，到2020年將達到4.86億歐元（復合年均增長率9%），其中低技術(shù)設(shè)備的銷售額占77%。

四、衛(wèi)星遙感服務(wù)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

盡管在全球經(jīng)濟危機和各國預(yù)算削減的影響下，全球衛(wèi)星遙感市場收入增長速度有所放緩，但隨著市場參與者的增多，這并不能掩蓋衛(wèi)星遙感的廣闊應(yīng)用前景和新興市場的強勁增長勢頭，未來的市場競爭也將更加激烈。一方面，商業(yè)運營商數(shù)量持續(xù)增加，產(chǎn)品與服務(wù)類型不斷擴展，推動了產(chǎn)業(yè)的進一步整合；另一方面，政府運營商憑借已有的大型計劃，仍在整個產(chǎn)業(yè)中處于支配地位。

1．全球商業(yè)遙感數(shù)據(jù)市場銷售收入規(guī)模

歐洲咨詢公司在2012年《衛(wèi)星對地觀測，至2021年的市場展望》研究報告中顯示，2011年對地觀測衛(wèi)星的商業(yè)數(shù)據(jù)銷售接近14億美元，相比2010年增長了1億美元，但總體增長速度有所減緩。近兩三年來，從美國國防用戶獲取的數(shù)據(jù)銷售收入趨于平穩(wěn)，在2012年甚至削減了10%的預(yù)算，因此，其主要增長在于美國以外國防用戶和企業(yè)用戶。

>> 2002—2011年歐洲咨詢公司對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)銷售統(tǒng)計

該研究報告也給出了歐洲咨詢公司對于2021年前對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)銷售的預(yù)測情況。一方面，至2021年，商業(yè)數(shù)據(jù)銷售有望達到40億美元。另一方面，由于美國政府在對地觀測衛(wèi)星商業(yè)數(shù)據(jù)采購方面的政策尚不清晰，因此，商業(yè)數(shù)據(jù)銷售的增長因素主要是美國以外的國防用戶和企業(yè)用戶。

>> 2002—2021年歐洲咨詢公司對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)銷售統(tǒng)計

2．全球商業(yè)遙感數(shù)據(jù)市場發(fā)展特點

政府計劃的商業(yè)化將進一步加劇商業(yè)數(shù)據(jù)市場的競爭。傳統(tǒng)的價值鏈從政府空間機構(gòu)選擇本國/地區(qū)的主承包商設(shè)計、集成和發(fā)射衛(wèi)星開始。衛(wèi)星發(fā)射之后則轉(zhuǎn)交政府空間機構(gòu)（如NASA、ESA、CNES、ISRO、JAXA等）運行，所獲得的數(shù)據(jù)向用戶提供。主要用戶包括國際科學界、政府各部門（尤其是國防）以及通過數(shù)據(jù)分發(fā)機構(gòu)提供給商業(yè)用戶。這些數(shù)據(jù)分發(fā)商以項目或年度數(shù)據(jù)供應(yīng)合同的形式將數(shù)據(jù)提供給服務(wù)/價值增值部門。數(shù)據(jù)隨后被“價值增值公司”（VAC）綜合應(yīng)用到終端產(chǎn)品中，成為大量垂直市場（石油和天然氣、海事、農(nóng)業(yè)等）客戶總支付成本的一部分。