新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座對(duì)傳統(tǒng)衛(wèi)星制造發(fā)展的啟示

劉悅（北京空間科技信息研究所）

新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座對(duì)傳統(tǒng)衛(wèi)星制造發(fā)展的啟示

The Enlightenment of Emerging Satellite Internet Constellation Companies to Traditional Satellite Manufacturers

劉悅（北京空間科技信息研究所）

2015年，美國硅谷的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)敏銳地捕捉到衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)巨大商機(jī)，一網(wǎng)公司（OneWeb）、太空探索公司（SpaceX）、三星（Samsung）和低軌衛(wèi)星公司（Leosat）等多家非傳統(tǒng)航天企業(yè)打造低軌通信衛(wèi)星星座，提供全球互聯(lián)網(wǎng)無縫接入服務(wù)，值得重點(diǎn)研究和關(guān)注。對(duì)于衛(wèi)星制造商來說，新興進(jìn)入者帶來了全球關(guān)注的目光，為商業(yè)衛(wèi)星市場帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)，但也有可能引發(fā)衛(wèi)星制造產(chǎn)業(yè)的變革，新的競爭對(duì)于傳統(tǒng)制造商來說究竟意味著什么？面對(duì)重壓，傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商如何能夠激發(fā)創(chuàng)造力，重獲新生？本文將重點(diǎn)分析。

1 商業(yè)通信衛(wèi)星制造進(jìn)入“小”時(shí)代

對(duì)于商業(yè)衛(wèi)星制造業(yè)的發(fā)展來說，2015年1月16日是個(gè)值得紀(jì)念的日子。美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的總裁伊隆·馬斯克（Elon Musk）宣布了一項(xiàng)雄心勃勃的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，將在西雅圖開設(shè)一個(gè)衛(wèi)星制造工廠，在未來5年內(nèi)研制4000顆低地球軌道（LEO）衛(wèi)星，提供全球互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，并在20日宣布獲得了來自谷歌公司（Google）和富達(dá)投資公司（Fidelity Investment）10億美元的投資。

美國一網(wǎng)公司衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃概念圖

無獨(dú)有偶，前另外三十億人網(wǎng)絡(luò)公司（O3b Networks）的創(chuàng)始人格雷格·惠勒（Greg Wyler）創(chuàng)辦的一網(wǎng)公司（OneWeb），也提出了類似的全球互聯(lián)網(wǎng)接入計(jì)劃，部署650顆運(yùn)行在LEO的小衛(wèi)星，為家庭和移動(dòng)平臺(tái)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。預(yù)計(jì)衛(wèi)星制造、發(fā)射和保險(xiǎn)成本為15億～20億美元，已獲得來自高通無線技術(shù)公司（Qualcomm）和維珍銀河公司（Virgin Galactic）的投資，衛(wèi)星計(jì)劃于2017年開始發(fā)射。

與此同時(shí)，谷歌公司還在實(shí)施一個(gè)名為“潛鳥”（Loon）的計(jì)劃，將用同溫層氣球通信來替代衛(wèi)星通信。谷歌公司對(duì)太空探索技術(shù)公司的投資并未拖延它對(duì)“潛鳥”的進(jìn)程。臉書公司（Facebook）總裁馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）表示對(duì)互聯(lián)網(wǎng)全球接入有興趣，無人機(jī)、衛(wèi)星、激光或微波技術(shù)都有選擇的可能。

美國谷歌公司的“潛鳥”計(jì)劃飛行試驗(yàn)

自20世紀(jì)90年代起，光纖和無線蜂窩通信等地面通信基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，大大壓縮了商業(yè)衛(wèi)星通信的發(fā)展空間，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)一直處于“填隙”的地位，雖然保持了增長趨勢，但規(guī)模非常有限。在此前的數(shù)年，也出現(xiàn)過“泰利迪斯”（Teledesic）和“天空之橋”（Skybridge）這樣的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，但卻由于市場競爭和經(jīng)費(fèi)的原因不得不“胎死腹中”。而此次由全球最具發(fā)展?jié)摿Φ幕ヂ?lián)網(wǎng)公司提出的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，大大改變了人們對(duì)商業(yè)衛(wèi)星市場的預(yù)期，衛(wèi)星商業(yè)市場發(fā)展前景一片光明。

對(duì)于衛(wèi)星制造商來說，新興進(jìn)入者帶來了全球關(guān)注的目光，為商業(yè)衛(wèi)星市場帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)。但這些創(chuàng)新能力極強(qiáng)又財(cái)大氣粗的互聯(lián)網(wǎng)公司不滿足只做運(yùn)營商，而是希望將其他領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)引入到傳統(tǒng)的航天領(lǐng)域，有可能引發(fā)通信衛(wèi)星制造產(chǎn)業(yè)的變革，新的競爭對(duì)于傳統(tǒng)制造商來說究竟意味著什么？面對(duì)重壓，傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商如何能夠激發(fā)創(chuàng)造力，重獲新生？本文將重點(diǎn)分析。

2 新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座最新發(fā)展

發(fā)展背景

在太空嘗試部署網(wǎng)絡(luò)服務(wù)其實(shí)早就有之，可惜都紛紛偃旗息鼓。早在20世紀(jì)90年代至少就存在過5個(gè)項(xiàng)目，包括著名的“銥”（Iridium）衛(wèi)星項(xiàng)目，但最終都因?yàn)槿氩环蟪龆飘a(chǎn)。同時(shí)期由比爾?蓋茨、保羅·艾倫和沙特王子共同推動(dòng)的“泰利迪斯”項(xiàng)目與今天的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座有不少類似之處，并在當(dāng)時(shí)也引發(fā)了市場關(guān)注，但最終還是淪為“紙衛(wèi)星”（即未曾發(fā)射、只存在于紙面的衛(wèi)星系統(tǒng)）。早期的這些努力都存在類似的問題，即衛(wèi)星系統(tǒng)的地面終端是定制的，非常笨重且價(jià)格昂貴。以20世紀(jì)90年代的“銥”衛(wèi)星電話為例，用戶在建筑物內(nèi)根本接收不到信號(hào)，話音質(zhì)量和傳輸速度不如蜂窩手機(jī)，因而無法獲得大眾市場青睞。

經(jīng)過20年的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為主流的大眾傳播渠道，在低軌部署衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃推出以前，不少互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都已開始嘗試各種“高空通信系統(tǒng)”解決方案，并還在持續(xù)推進(jìn)當(dāng)中。其中包括谷歌公司的“潛鳥”計(jì)劃，通過在大氣層放飛成千上萬的巨大氣球給偏遠(yuǎn)地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)。用氣象氣球代替衛(wèi)星，將避免使用火箭發(fā)射，從而大幅降低部署成本。但是，氣球互聯(lián)網(wǎng)也存在一些問題，一是需要放飛非常多的氣球，將是很大的人力、物力投入；二是氣球漂浮線路的控制問題。

臉書公司也進(jìn)行了類似的努力，除了采取租用靜止軌道通信衛(wèi)星，還有無人機(jī)和激光器通信方案，但是使用無人機(jī)面臨很多挑戰(zhàn)：一是對(duì)無人機(jī)的太陽能電池要求非常高；二是需要自動(dòng)化導(dǎo)航設(shè)備輔助精準(zhǔn)飛行；三是還需得到各國各地區(qū)空中管理機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)許，否則無人機(jī)將無法在該國該地區(qū)的低空穿越飛行。

與新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座項(xiàng)目最相似的是位于中地球軌道（MEO，距離地球約8000km）運(yùn)行的O3b網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。截止2016年5月，O3b系統(tǒng)已經(jīng)有12顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，覆蓋地球40°（S）～40°（N）的廣闊區(qū)域。自2014年提供商業(yè)服務(wù)以來，O3b公司已經(jīng)成為太平洋地區(qū)最大的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，僅用半年時(shí)間就達(dá)到原計(jì)劃1億美金的年收入水平，發(fā)展前景一片看好。

進(jìn)展情況

目前，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)雖然還處于發(fā)展的初級(jí)階段，但非常活躍，很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都積極介入，從2014年底至今，全球范圍內(nèi)至少提出了6個(gè)大型低軌衛(wèi)星星座項(xiàng)目，它們分別通過各國政府向國際電信聯(lián)盟（ITU，簡稱國際電聯(lián)）進(jìn)行了登記。其中最具代表性的主要有3家，分別是O3b公司的創(chuàng)始人格雷格·惠勒新創(chuàng)立的一網(wǎng)公司；美國太空探索技術(shù)公司和特斯拉汽車創(chuàng)始人馬斯克計(jì)劃打造的STEAM互聯(lián)網(wǎng)星座；原天線設(shè)備供應(yīng)商凱米塔公司（Kymeta）創(chuàng)始人發(fā)展的“低軌衛(wèi)星”（LEOSat）系統(tǒng)。

向國際電聯(lián)提出頻率申請(qǐng)的衛(wèi)星星座

新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)星座關(guān)鍵參數(shù)

三大衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃的共同點(diǎn)在于：均選擇了質(zhì)量在300kg以下的小衛(wèi)星；主要提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)；相對(duì)于傳統(tǒng)大型靜止軌道寬帶衛(wèi)星和中地球軌道互聯(lián)網(wǎng)星座，價(jià)格和時(shí)延是主要的競爭力。它們的不同點(diǎn)在于：一網(wǎng)公司主要面向個(gè)人消費(fèi)者和社區(qū)，而低軌衛(wèi)星公司（LEOSAT）主要還是為機(jī)構(gòu)用戶服務(wù)；一網(wǎng)公司和美國太空探索技術(shù)公司衛(wèi)星數(shù)量較多，低軌衛(wèi)星公司使用了高功率衛(wèi)星平臺(tái)，單星容量較大，衛(wèi)星數(shù)量大致在80～140顆左右；一網(wǎng)公司已經(jīng)獲得了頻率軌位，美國太空探索技術(shù)公司和低軌衛(wèi)星公司尚在協(xié)調(diào)當(dāng)中，有可能采用光通信鏈路。

從三大衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃的進(jìn)展情況來看，由于一網(wǎng)公司率先取得了頻率軌位的牌照，因此發(fā)展進(jìn)度最快。而美國太空探索技術(shù)公司和低軌衛(wèi)星公司由于起步較晚，苦于市場對(duì)于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的熱情已經(jīng)點(diǎn)燃，頻率軌位成為稀缺資源，頻率軌位協(xié)調(diào)工作遇到了更多困難。

（1）融資情況

從目前的融資情況來看，一網(wǎng)公司的發(fā)展最為樂觀，但根據(jù)該公司對(duì)整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的估計(jì)，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)星座至少需要融資25億～30億美元。就2015年6月25日公布的A輪融資的結(jié)果來看，一網(wǎng)公司已經(jīng)籌集了5億美元的資金注入，其中高通無線技術(shù)公司和維珍銀河公司是一網(wǎng)公司最早一批的投資者，并享有部分一網(wǎng)公司的股權(quán)，但一網(wǎng)公司并沒有透漏具體的投資額。除了上述兩家公司，一網(wǎng)公司已經(jīng)通過與產(chǎn)業(yè)鏈利益相關(guān)方合作的方式，獲得了多方融資，包括印度和墨西哥的電信運(yùn)營商、可口可樂公司（Cocacola）、空客防務(wù)與航天公司（ADS）、國際通信衛(wèi)星公司，以及法國和美國的進(jìn)出口的銀行都是一網(wǎng)公司的投資商。

與一網(wǎng)公司主要從事衛(wèi)星運(yùn)營不同的是，太空探索技術(shù)公司更加專注于衛(wèi)星制造，而不是向傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商采購衛(wèi)星，希望能夠掌握衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈的上游，逐步從衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射的上游向衛(wèi)星服務(wù)延伸。因此，太空探索技術(shù)公司需要的融資量將更大，根據(jù)該公司的估計(jì)，開辦衛(wèi)星制造工廠與4000多顆低軌衛(wèi)星共計(jì)需要融資100億～150億美元。從目前的融資情況來看，太空探索技術(shù)公司已經(jīng)獲得了來自谷歌公司和富達(dá)投資公司10億美元的投資。

根據(jù)低軌衛(wèi)星公司對(duì)整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的估計(jì)，該公司互聯(lián)網(wǎng)星座至少需要融資25億～30億美元，與一網(wǎng)公司差不多。與一網(wǎng)公司和太空探索技術(shù)公司順利獲得多家投資相比，低軌衛(wèi)星公司的融資則要困難很多。2015年6月，低軌衛(wèi)星公司與美國紐約一家投資公司簽署了合作協(xié)議，由該投資公司負(fù)責(zé)幫助低軌衛(wèi)星公司開展首輪融資用于衛(wèi)星設(shè)計(jì)，同時(shí)，低軌衛(wèi)星公司還將進(jìn)行B輪融資，規(guī)模更大，直至進(jìn)入初始衛(wèi)星合同階段。

（2）頻率軌位與落地許可

1）頻率軌位。目前，一網(wǎng)公司已經(jīng)獲得了Ku頻譜牌照，但Ka頻段被數(shù)家靜止軌道衛(wèi)星運(yùn)營商所有，因此一網(wǎng)公司需要花費(fèi)一些時(shí)間與當(dāng)?shù)負(fù)碛蠯u頻段的運(yùn)營商協(xié)調(diào)，避免干擾靜止軌道衛(wèi)星是一網(wǎng)公司開展Ka頻段頻譜協(xié)調(diào)面臨最大的問題。一網(wǎng)公司將會(huì)采用一項(xiàng)稱為“漸進(jìn)俯仰”（Progressive Pitch）的技術(shù)，主動(dòng)降低赤道下方的低軌衛(wèi)星的功率，用于避免干擾Ku頻段靜止軌道衛(wèi)星。目前，一網(wǎng)公司已經(jīng)與擁有最多在軌衛(wèi)星的通信衛(wèi)星運(yùn)營商國際通信衛(wèi)星公司（INTELSAT）展開合作，達(dá)成相關(guān)合作協(xié)議，方便頻率協(xié)調(diào)的開展。

太空探索技術(shù)公司主要通過挪威向國際電聯(lián)申報(bào)了頻率和軌位。申報(bào)的衛(wèi)星星座稱為STEAM－1/ STEAM－2，衛(wèi)星數(shù)量4257顆，使用Ku和Ka頻段，運(yùn)行在43個(gè)軌道面。此外，太空探索技術(shù)公司還通過美國無線電通信委員會(huì)（FCC）向國際電聯(lián)申報(bào)了6～8顆Ku頻段試驗(yàn)衛(wèi)星的申請(qǐng)，首發(fā)星微衛(wèi)星－1a和1b（MicroSat－1a和1b）預(yù)計(jì)壽命1年，運(yùn)行在軌道傾角為86.6°、軌道高度為625km的圓軌道。

美國一網(wǎng)公司“漸進(jìn)俯仰”技術(shù)概念圖

2）落地許可。在歐洲、美國和巴西這樣的國家，取得落地權(quán)沒有問題，但在印度和中國這樣的國家，就需要做大量的工作。一網(wǎng)公司也在積極的努力當(dāng)中，與印度和墨西哥當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)營商展開合作，希望通過這些了解當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)的企業(yè)獲得落地權(quán)。

（3）衛(wèi)星制造與發(fā)射

1）衛(wèi)星制造。一網(wǎng)公司決定采取與衛(wèi)星制造商合作的方式共建衛(wèi)星。該公司將在美國共同開設(shè)一個(gè)衛(wèi)星制造工廠，并負(fù)責(zé)確定衛(wèi)星的指標(biāo)和整個(gè)工程的監(jiān)造。首批衛(wèi)星制造將于2017年啟動(dòng)，絕大多數(shù)衛(wèi)星將于2018年發(fā)射。空客防務(wù)與航天公司成為一網(wǎng)公司衛(wèi)星的主承包商。一網(wǎng)公司衛(wèi)星研制與傳統(tǒng)靜止軌道衛(wèi)星最大的不同在于衛(wèi)星的批量生產(chǎn)，一般情況下，傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商每年最多制造10～15顆衛(wèi)星，但空客防務(wù)與航天公司將傳統(tǒng)飛機(jī)批量制造的方式引入衛(wèi)星制造，并把這樣的研制模式稱為“跨界”。

與一網(wǎng)公司不同的是，太空探索技術(shù)公司將自行研制衛(wèi)星。雖然馬斯克并沒有透露到底采取何種技術(shù)，但可以肯定的是，太空探索技術(shù)公司將以一種徹底的、打破原有游戲規(guī)則的創(chuàng)新方式，來實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的研制。4000多顆的互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星不是太空探索技術(shù)公司制造工廠的終點(diǎn)，而僅僅是起點(diǎn)，馬斯克計(jì)劃將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃所孕育出來的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和資本將用于未來新的地球科學(xué)和空間探測任務(wù)，從而最終實(shí)現(xiàn)馬斯克的夢想—在火星上建造城市。

低軌衛(wèi)星公司計(jì)劃通過競標(biāo)的方式最終選擇衛(wèi)星制造商。在所有制造商當(dāng)中，歐洲的泰雷茲-阿萊尼亞航天公司（TAS）有著非常深厚的低軌星座研制經(jīng)驗(yàn)，它曾是全球兩大低軌星座—“全球星”（Globalstar）和“銥”（Iridium）衛(wèi)星的主承包商。目前，該公司已經(jīng)與泰雷茲-阿萊尼亞航天公司簽署了合同，由泰雷茲-阿萊尼亞航天公司負(fù)責(zé)衛(wèi)星的前期設(shè)計(jì)評(píng)估。之后，低軌衛(wèi)星公司計(jì)劃通過招標(biāo)選擇承包商，完成80顆在軌衛(wèi)星研制，也會(huì)根據(jù)星座設(shè)計(jì)，衛(wèi)星數(shù)量有可能增至120顆。

2）衛(wèi)星發(fā)射。由于一網(wǎng)公司已經(jīng)獲得了國際電聯(lián)授予的Ku頻率的使用權(quán)，并且要求在2018年和2020年完成衛(wèi)星的部署，一旦未能完成衛(wèi)星發(fā)射，則面臨著頻率使用權(quán)被收回的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)于這個(gè)史上最大規(guī)模的商業(yè)衛(wèi)星及時(shí)發(fā)射是非常關(guān)鍵的問題。在發(fā)射服務(wù)提供商的選擇方面，歐洲的阿里安空間公司（Arianespace）最終獲得了一網(wǎng)公司最大的商業(yè)發(fā)射合同，價(jià)值超過10億美元，擬發(fā)射650～720顆衛(wèi)星。衛(wèi)星將由阿里安空間公司的俄制“聯(lián)盟”（Soyuz）火箭進(jìn)行21次發(fā)射。首次發(fā)射將在2017年底進(jìn)行，包括10顆試驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射，并開展在軌驗(yàn)證。余下的20次發(fā)射火箭將會(huì)各自攜帶32～36顆衛(wèi)星發(fā)射，并由空客防務(wù)與航天公司負(fù)責(zé)監(jiān)制。

此外，維珍銀河公司作為一網(wǎng)公司的主要股東之一，也獲得了39次的發(fā)射合同，并可擴(kuò)展至100次。這也是維珍銀河公司的小衛(wèi)星運(yùn)載火箭發(fā)射者－1（LauncherOne）的首個(gè)任務(wù)。39次發(fā)射任務(wù)將在未來5年內(nèi)完成，每次發(fā)射攜帶的衛(wèi)星數(shù)量將會(huì)根據(jù)任務(wù)規(guī)劃情況、運(yùn)載能力和軌道位置確定，大約是1～3顆，作為阿里安空間公司的歐版“聯(lián)盟”火箭小批量的發(fā)射填隙。發(fā)射者－1目前尚在研制當(dāng)中，主要優(yōu)勢在于快速響應(yīng)，發(fā)射價(jià)格不到1000萬美元/次。

英國維珍銀河公司的發(fā)射者－1空間概念圖

（4）營銷策略

在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和終端產(chǎn)品的營銷方面，一網(wǎng)公司也另辟蹊徑，采取了“跨界合作”的方式。在服務(wù)分銷商上，一網(wǎng)公司選擇的既有傳統(tǒng)寬帶服務(wù)提供的衛(wèi)訊公司（VIASAT），也有一些印度和墨西哥電信運(yùn)營商，甚至還創(chuàng)新性地將可口可樂公司作為一網(wǎng)公司終端設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的銷售點(diǎn)。一網(wǎng)公司認(rèn)為，像可口可樂公司這樣的大眾消費(fèi)品公司的銷售經(jīng)驗(yàn)是衛(wèi)訊公司等傳統(tǒng)衛(wèi)星服務(wù)企業(yè)無法比擬的，它更加理解用戶的消費(fèi)行為，在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)主要面向的偏遠(yuǎn)地區(qū)有著非常完善的銷售渠道。

馬斯克并沒有明確的營銷計(jì)劃，但是可以確定的是，太空探索技術(shù)公司的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展目標(biāo)是為了盈利。因此，馬斯克不會(huì)提供免費(fèi)服務(wù)。此外，太空探索技術(shù)公司還會(huì)通過銷售用戶終端來獲利，售價(jià)大約是在100～300美元。馬斯克希望通過該項(xiàng)服務(wù)獲得足夠的資本用于終極目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)上。

低軌衛(wèi)星公司并不為大眾用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，只為大型企業(yè)和政府提供高速數(shù)據(jù)接入，未來計(jì)劃為3000家大型企業(yè)和機(jī)構(gòu)用戶提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，將自身視為衛(wèi)星固定運(yùn)營商的容量補(bǔ)充。

3 新興初創(chuàng)航天企業(yè)發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)通信衛(wèi)星制造發(fā)展的影響與啟示

傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商的用戶——衛(wèi)星運(yùn)營商一直以來都面臨著來自地面通信運(yùn)營商的激烈競爭，從帶寬、網(wǎng)速到價(jià)格，競爭無處不在。衛(wèi)星運(yùn)營商的優(yōu)勢在于覆蓋，特別是在人煙稀少的山區(qū)或地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的海洋，雖然需求少，但卻無法替代。為了鞏固并發(fā)展用戶需求，衛(wèi)星運(yùn)營商不斷追求更優(yōu)的技術(shù)、更低的價(jià)格和更快的研制周期。

更低的衛(wèi)星研制和發(fā)射成本

目前，商業(yè)通信衛(wèi)星制造領(lǐng)域最重要的發(fā)展趨勢是系統(tǒng)研制成本的下降，在傳統(tǒng)通信衛(wèi)星制造領(lǐng)域，高吞吐量衛(wèi)星（HTS）和全電推進(jìn)是近幾年的發(fā)展熱點(diǎn)，其發(fā)展的背后均是運(yùn)營商面臨的成本壓力。高吞吐量衛(wèi)星能夠大大降低衛(wèi)星的容量使用成本，全電推進(jìn)技術(shù)能夠減少衛(wèi)星攜帶的燃料，降低發(fā)射質(zhì)量和發(fā)射成本，增加衛(wèi)星的在軌服務(wù)壽命，或攜帶更多的有效載荷。歐洲下一代通信衛(wèi)星平臺(tái)“新星平臺(tái)”（NEOSAT）已經(jīng)提出將發(fā)展目標(biāo)定為降低成本，由此可見，成本是通信衛(wèi)星制造發(fā)展的重要趨勢之一。

初創(chuàng)航天企業(yè)在這樣的發(fā)展路徑上走得更快，它們開始使用非航天級(jí)別的商業(yè)現(xiàn)貨部組件，重建并簡化產(chǎn)品制造流程，以降低研制成本，減輕衛(wèi)星的發(fā)射質(zhì)量，選擇更具性價(jià)比的衛(wèi)星發(fā)射方式。大規(guī)模衛(wèi)星星座的發(fā)射有利于批量采購部組件，進(jìn)一步降低成本。這使得集成商們可以更加信任它們的制造過程，在提高可靠性的同時(shí)降低了對(duì)驗(yàn)證環(huán)節(jié)的需求，因?yàn)閭鹘y(tǒng)衛(wèi)星制造商們對(duì)衛(wèi)星開展的各項(xiàng)測試與驗(yàn)證是最耗時(shí)也是最“燒錢”的環(huán)節(jié)。

未來，通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)要想真正步入“爆發(fā)期”，衛(wèi)星成本是最為關(guān)鍵的因素。一位商業(yè)投資者曾表示：“成本的降低意味著投資者對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的容忍度提高了，如果需要3億美元制造和發(fā)射一顆衛(wèi)星，那就完全不允許失敗、不能冒風(fēng)險(xiǎn)，甚至不愿意嘗試新技術(shù)。但如果系統(tǒng)成本降低到上千萬美元，投資者就會(huì)愿意進(jìn)行各種嘗試。”從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，未來通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)將與其他高科技產(chǎn)業(yè)一樣，沿著“成本降低→用戶增加→成本繼續(xù)降低→用戶快速增加→人均成本降低到普及水平→用戶數(shù)量大爆發(fā)”的路徑快速發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)利潤的大幅提升。

更短的衛(wèi)星交付周期

歐洲空客防務(wù)與航天公司3D打印的衛(wèi)星部組件概念圖

傳統(tǒng)的GEO通信衛(wèi)星的交付周期一般在24～36個(gè)月，雖然衛(wèi)星交付周期不是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素，但一些運(yùn)營商已經(jīng)提出希望能夠?qū)⒔桓吨芷诳s短至12個(gè)月。因此，能夠縮短交付周期并且保證產(chǎn)品質(zhì)量的制造商，在競爭中將會(huì)占有優(yōu)勢。對(duì)于運(yùn)營商來說，更短的交付周期能夠使其更快地回收投資，實(shí)現(xiàn)收支平衡，對(duì)于市場格局也了解得更明確；對(duì)于制造商來說，更短的交付周期能更好地幫助制造商優(yōu)化設(shè)施和人員配備。

新興航天企業(yè)多采用小衛(wèi)星，這是因?yàn)樾⌒l(wèi)星項(xiàng)目一般都比傳統(tǒng)衛(wèi)星項(xiàng)目研制周期短，而大型衛(wèi)星項(xiàng)目則需要較長的周期才能實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，小衛(wèi)星項(xiàng)目還可以輕易的轉(zhuǎn)移目標(biāo)，更加適應(yīng)瞬息萬變的市場需求。從技術(shù)上來看，一個(gè)比較明顯的例子就是增材制造（3D打?。┘夹g(shù)，3D打印從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）模型開始，利用傳統(tǒng)打印機(jī)逐層打印的概念，形成最終產(chǎn)品。如今這已不僅僅是一個(gè)概念，一些產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)降至1500美元。

行星實(shí)驗(yàn)室公司就是一個(gè)典型案例。該公司計(jì)劃打造一個(gè)低軌立方體衛(wèi)星星座實(shí)現(xiàn)對(duì)地球的快速重訪，分辨率能夠達(dá)到3～5m，該星座稱為“鴿群”（Flock），單顆衛(wèi)星稱為“鴿子”（Dove）。該星座由數(shù)百顆衛(wèi)星組成，然而并不是重復(fù)同一設(shè)計(jì)，而是分批設(shè)計(jì)、分批建造，每批建造的衛(wèi)星可以克服上一批建造衛(wèi)星在技術(shù)上的不足，同時(shí)也能夠根據(jù)市場需求進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。行星實(shí)驗(yàn)室公司將這樣的星座發(fā)展方式稱為“及早發(fā)布，經(jīng)常發(fā)布”（Release Early，Release Often）。

另一大趨勢是模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化。這主要源于兩方面的動(dòng)力：一是發(fā)射限制。立方體衛(wèi)星要求多星集成發(fā)射，如開始使用“多皮星軌道部署器”（P-POD）標(biāo)準(zhǔn)，這樣的模塊化標(biāo)準(zhǔn)為多星發(fā)射提供了機(jī)會(huì)，以及在小衛(wèi)星領(lǐng)域?qū)?biāo)準(zhǔn)和接口的廣泛認(rèn)可；第二個(gè)推動(dòng)力來自供應(yīng)商體系，小衛(wèi)星容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，但是需要部件在一定程度上具有互操作的能力，從而衛(wèi)星制造商能夠降低研制和集成成本，典型案例是能夠從公開的網(wǎng)站（如：CubeSatShop. com或ClydeSpace.com）上直接瀏覽或者購買立方體衛(wèi)星部組件，并且標(biāo)有明確的價(jià)格。

更貼近消費(fèi)市場的商業(yè)模式

在過去的數(shù)十年里，傳統(tǒng)衛(wèi)星制造的商業(yè)模式可以簡述為衛(wèi)星運(yùn)營商出錢購買制造商的產(chǎn)品和服務(wù)。初創(chuàng)航天企業(yè)在商業(yè)模式上也與傳統(tǒng)衛(wèi)星企業(yè)有著明顯的區(qū)別，傳統(tǒng)衛(wèi)星企業(yè)則更加關(guān)注機(jī)構(gòu)用戶（例如商業(yè)公司和政府機(jī)構(gòu)），初創(chuàng)企業(yè)則更加關(guān)注個(gè)人消費(fèi)者。融資模式也有所不同，例如采用眾籌模式的Kickstarter眾酬網(wǎng)。在傳統(tǒng)衛(wèi)星領(lǐng)域，由于所需資金量較大，眾籌很少出現(xiàn)，而初創(chuàng)企業(yè)則可以采用眾籌、天使投資等一般性的融資方式。例如，安德魯衛(wèi)星公司（AdruSat）成功地獲得了來自Kickstarter眾酬網(wǎng)的投資，最終取得了一定成功，即如今的斯派爾公司（Spire）。

除了尋求外部投資，一些初創(chuàng)企業(yè)也積極開展對(duì)外投資和對(duì)內(nèi)投資。例如，新千年航天系統(tǒng)公司（Millennium Space System）啟動(dòng)了一項(xiàng)名為“引導(dǎo)程序”（Bootstrap）的計(jì)劃，該計(jì)劃主要為提升航天系統(tǒng)能力的新想法和概念進(jìn)行投資。2014年夏天，該公司開展了一項(xiàng)創(chuàng)意征集活動(dòng)，并保證會(huì)協(xié)助涌現(xiàn)出來的前6佳創(chuàng)意進(jìn)行融資，如果認(rèn)為足夠好的話，也會(huì)直接投資。

衛(wèi)星制造融合發(fā)展

將小衛(wèi)星領(lǐng)域涌現(xiàn)出來的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和商業(yè)模式融入到傳統(tǒng)衛(wèi)星制造中去已經(jīng)成為了一種趨勢。國外傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商已經(jīng)開始顯示出對(duì)小衛(wèi)星的重視，并且給予了大量的資金支持。其中最著名的例子就是空客防務(wù)與航天公司于2009年收購了英國薩瑞衛(wèi)星技術(shù)公司（SSTL）。另一個(gè)例子是波音公司2013年推出的“幻影鳳凰”（Phantom Phoenix）衛(wèi)星平臺(tái)是由其下屬的幻影工作部設(shè)計(jì)完成的?；糜肮ぷ鞑恐饕铝τ趧?chuàng)新系統(tǒng)樣機(jī)的研究。

對(duì)于傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商來說，與初創(chuàng)企業(yè)合作或者收購初創(chuàng)企業(yè)都是可行的道路，大型制造商可以利用它們的資本和經(jīng)驗(yàn)上的優(yōu)勢來幫助初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展，而初創(chuàng)企業(yè)也在這樣的合作氛圍中獲得進(jìn)入市場的資源，包括商業(yè)/市場關(guān)系、技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。例如，新加坡的ST電子公司（ST Electronics）與軌道-ATK公司合作，又如諾格航天系統(tǒng)公司（Northrop Grumman Aerospace System）與內(nèi)華達(dá)山脈公司（SNC）合作。這樣的合作既可以幫助初創(chuàng)企業(yè)在市場上獲得一席之地，也可以將新的技術(shù)和創(chuàng)意用于傳統(tǒng)航天領(lǐng)域，持續(xù)提高企業(yè)的競爭力。

4 總結(jié)

國外互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星計(jì)劃未來發(fā)展的前景如何，可以從投資商的觀點(diǎn)看出一二。這些新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)于獲得投資非常有信心，事實(shí)證明他們確實(shí)做到了這一點(diǎn)。投資者對(duì)于這些新興企業(yè)非常有耐心，它們并不期待短期就會(huì)產(chǎn)生資本回報(bào)，他們賭的是這些初創(chuàng)企業(yè)和新的計(jì)劃能夠改變未來航天發(fā)展的格局。

過去10年，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)吸引了超過130億美元的投資，其中20%來自于投資公司和私營企業(yè)。這些企業(yè)期待的不僅僅是錢，他們希望改變世界。他們認(rèn)為航天產(chǎn)業(yè)正處于快速擴(kuò)張階段，許多傳統(tǒng)的地面企業(yè)也在進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。他們預(yù)測，到2030年，全球大約10%的GDP都將來自于航天。他們認(rèn)為航天產(chǎn)業(yè)的未來沒有上限。