2018年,各國低軌道星座衛(wèi)星、高通量衛(wèi)星、物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星等新應用新業(yè)態(tài)競相發(fā)展。從國別來看,美國衛(wèi)星技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展遙遙領先,在軌衛(wèi)星占全球半壁江山,歐洲大力整合資源,推動泛歐衛(wèi)星通信的發(fā)展,俄羅斯保持傳統(tǒng)衛(wèi)星優(yōu)勢,大力拓展新市場,日本通信衛(wèi)星發(fā)展取得新突破,力爭進入第一梯隊。從軌道來看,地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)展已過高峰期,而低軌衛(wèi)星發(fā)展正突飛猛進。
(一)美國
1.完備的法規(guī)體系為衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基石
美國衛(wèi)星通信法規(guī)發(fā)展最早最成熟。自從1958年《國家航空航天法》以來,為規(guī)范和鼓勵商業(yè)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展,美國又相繼出臺了《通信衛(wèi)星法案》《軌道法案》等單行法律,有力規(guī)范和促進私營企業(yè)參與衛(wèi)星發(fā)射活動。
2.美國政府一貫重視衛(wèi)星相關政策制定
自上個世紀50年代開始,歷屆美國政府都會出臺新的國家航天政策。特朗普政府執(zhí)政以來,重建了美國國家航天委員會,首次制定《國家航天戰(zhàn)略》,先后四次簽發(fā)總統(tǒng)航天政策令。
3.通信衛(wèi)星技術和應用全球領先
寬帶衛(wèi)星方面,美國先后開發(fā)3代“國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)”(DSCS)衛(wèi)星。目前,美國正在使用“寬帶全球衛(wèi)星通信”(WGS)衛(wèi)星替換“國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)”衛(wèi)星,已發(fā)射10顆WGS衛(wèi)星,基本建設完成。窄帶通信系統(tǒng)方面,美國先后開發(fā)“艦隊通信衛(wèi)星”、“租賃衛(wèi)星”和“特高頻后繼星”系列衛(wèi)星。2012年起,進一步使用MUOS系統(tǒng)衛(wèi)星替換特高頻后繼星。
低軌衛(wèi)星方面,美國是世界上唯一運行商業(yè)低軌衛(wèi)星通信星座的國家?!般炐恰毕到y(tǒng)是世界首個投入使用的大型低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng)。
高通量衛(wèi)星方面,擁有目前在軌運行的單星數(shù)據(jù)容量最大的衛(wèi)星系統(tǒng)。大容量、廣覆蓋、安全可靠等成為新一代系統(tǒng)的重要能力指標。美國衛(wèi)訊公司發(fā)射的第二代高通量衛(wèi)星ViaSat-2最大容量達300Gbit/s,是目前在軌運行的單星數(shù)據(jù)容量最大的衛(wèi)星系統(tǒng)。
4.衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)總規(guī)模世界第一
衛(wèi)星制造方面,美國遙遙領先。衛(wèi)星發(fā)射業(yè)務方面,2018年,全球共發(fā)射通信衛(wèi)星77顆。其中,美國發(fā)射通信衛(wèi)星41顆,占全球年度發(fā)射通信衛(wèi)星數(shù)量的53%。衛(wèi)星服務業(yè)務方面,截至2018年底,美國付費衛(wèi)星電視用戶規(guī)模達2912.7萬戶,衛(wèi)星電視收入達395.8億美元,約占全球衛(wèi)星電視收入40%。
5.商業(yè)航天位于全球核心地位
進入新世紀,美國的商業(yè)航天在整個航天產(chǎn)業(yè)中所占的份額變得越來越大,這是過去一直以政府為主導的美國航天發(fā)展過程中的新趨勢。2018年2月,SpaceX設計制造的目前全世界運載能力最強的可重復利用的“獵鷹重型”火箭成功發(fā)射,標志著商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)已位于全球航天經(jīng)濟的核心地位。
6.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃進入部署階段
目前提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃的既有波音、O3b、Telesat、ViaSat等老牌企業(yè),也有OneWeb、SpaceX(美國太空探索技術公司)等新興科技公司。O3b星座系統(tǒng)是目前全球唯一一個成功投入商業(yè)運營的中地球軌道(MEO)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。2019年2月。OneWeb旗下首批6顆星座衛(wèi)星發(fā)射升空,太空互聯(lián)網(wǎng)計劃進入部署階段。SpaceX的Starlink星座項目規(guī)模龐大。該公司計劃發(fā)射約12000顆小衛(wèi)星建設兩個太空互聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡接入速度在延遲上將不輸于甚至優(yōu)于光纖網(wǎng)絡。2018年SpaceX同樣獲得FCC低軌道衛(wèi)星通信網(wǎng)準入許可,并發(fā)射了兩顆測試衛(wèi)星。
(二)歐盟
1.政策積極推動泛歐衛(wèi)星通信服務
早在2008年,歐盟就正式啟動泛歐衛(wèi)星移動通信服務審批程序,簡化流程在全歐盟范圍內(nèi)開展衛(wèi)星移動通信服務。2018年發(fā)布的歐盟2021至2027年度長期預算提案中,提出歐洲太空計劃,要求確保高質(zhì)量、最新和安全的太空相關數(shù)據(jù)和服務。
2.通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)體系完備
火箭研制方面,由法國提議并由歐洲航天局(歐空局)組織實施和研制的阿麗亞娜火箭系列至今已研制成功5種型號。阿麗亞娜火箭在國際航天市場擁有重要地位,占據(jù)世界商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射業(yè)務的大約五成份額。衛(wèi)星研制方面,歐洲已形成完備的系列平臺體系。Eurostar-3000與空間客車-4000系列均面向3-6噸的中大型GEO衛(wèi)星市場,“阿爾法平臺”則側(cè)重于6噸以上的超大型通信衛(wèi)星。
3.積極參與國際市場合作
歐盟一向?qū)H市場高度重視。歐空局和法、德等國家不但與美國、俄羅斯和日本等傳統(tǒng)的航天國家合作,還積極與新興的航天國家開展合作。2018年1月,歐洲通信衛(wèi)星公司(Eutelsat)與中國聯(lián)通簽訂合作諒解備忘錄,共同開拓亞太地區(qū)的商用衛(wèi)星通信市場。
4.大力推進衛(wèi)星通信和5G星地融合
歐盟積極推動衛(wèi)星業(yè)界參與5G標準制定與協(xié)同發(fā)展。在歐盟委員會、歐洲航天局等機構倡導下,歐洲成立SaT5G、SATis5等多個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織,共同推進衛(wèi)星與5G聯(lián)合應用。2018年,歐洲衛(wèi)星公司(SES)在SaT5G合作框架下成功驗證了利用衛(wèi)星提供5G傳輸服務,為探索5G星地融合方案提供了重要支撐。2017年歐洲衛(wèi)星公司、國際移動衛(wèi)星公司等16家衛(wèi)星運營商、服務商及制造商代表簽署了“衛(wèi)星5G”協(xié)議,共同探索衛(wèi)星通信和5G無縫連接的最佳方案,并計劃在歐洲開展試點。
(三)俄羅斯
1.政策法規(guī)保障俄羅斯優(yōu)先發(fā)展航天項目
《俄聯(lián)邦空間活動法》明確提出,航天技術及活動“國家最高等級的優(yōu)先發(fā)展項目”,要依靠航天技術增強俄羅斯的經(jīng)濟、科技和國防實力。俄羅斯先后出臺多個航天戰(zhàn)略規(guī)劃。這些規(guī)劃通常以政府令形式下發(fā),以法律形式明確了未來俄羅斯航天領域的重點發(fā)展方向及任務的階段性部署,對指導航天發(fā)展具有重大意義。
2.著力發(fā)展軍用通信衛(wèi)星系列
俄羅斯近年來發(fā)射的通信衛(wèi)星除了為國外用戶發(fā)射的通信衛(wèi)星以外主要是本國軍用通信衛(wèi)星。目前俄羅斯在軌軍用通信衛(wèi)星都混編在“宇宙”(Cosmos)系列中,主要分低地球軌道(LEO)、大橢圓軌道(HEO)和地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星,為俄羅斯武裝力量提供戰(zhàn)略和戰(zhàn)術層面的各種通信和指揮控制服務。俄羅斯最新發(fā)展的“鐘鳴” (Blagovest)系列衛(wèi)星是高性能(GEO)軌道重型軍事通信衛(wèi)星,基于快訊-2000 (Express-2000) 平臺研制,可提供電話和視頻會議以及互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入等服務,設計壽命至少15年。目前已密集部署3顆。2018年還發(fā)射了3顆宇宙系列軍用通信衛(wèi)星。截至2018年底,俄羅斯在軌通信衛(wèi)星共計81顆。
3.拓展商業(yè)航天發(fā)展新市場
民商用衛(wèi)星方面,在國內(nèi)外衛(wèi)星通信服務需求快速增長的影響及有利政策的推動下,俄羅斯先后部署了多顆“快訊” (Express) 系列高性能通信衛(wèi)星,為本國及周邊區(qū)域提供衛(wèi)星廣播電視、寬帶接入、移動通信等服務。俄羅斯衛(wèi)星通信公司 (RSCC) 分別與中東及歐洲等地區(qū)的公司簽署了合作協(xié)議,允許后者使用快訊-AM6、AM7和AM22等衛(wèi)星為中東、中亞、南亞等地區(qū)提供通信服務,有效拓展了商用市場。
4.低軌通信領域取得新進展
2018年5月,俄羅斯國家航天集團 (Roskosmos) 在官網(wǎng)公布了其覆蓋全球的低軌通信星座計劃。該星座將由288顆低軌道衛(wèi)星組成,計劃在2025年前建成,可面向全球用戶特別是偏遠地區(qū)用戶提供話音和互聯(lián)網(wǎng)接入服務。俄羅斯國家航天集團還將與一網(wǎng)公司開展國際合作,形成優(yōu)勢互補。
(四)日本
1.出臺日本航天產(chǎn)業(yè)路線圖
作為世界上少有的幾個具備完整的航天產(chǎn)業(yè)鏈和太空探索能力的國家之一,日本近年來加大對于航天產(chǎn)業(yè)的政策支持。2015年《太空基本計劃》提出,日本太空產(chǎn)業(yè)要在10年內(nèi)達到累計5萬億日元的目標。2017年出臺的《航天工業(yè)展望2030》明確,依托其強大的太空科技實力,日本將加緊構建航天產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,提出為小型商業(yè)太空發(fā)射活動配備專用發(fā)射場、為航天新興企業(yè)提供在軌試驗機會、加速實現(xiàn)空間技術商業(yè)化等措施。
2.軍事應用取得重大突破
火箭研制方面,日本已掌握了大型固體火箭發(fā)動機技術和液體火箭發(fā)動機技術。目前,日本的運載火箭主要為H系列,包括H2A和H2B,性能達到世界先進水平。另外,日本還研制了艾普斯龍固體火箭,該火箭可快速轉(zhuǎn)化為洲際彈道導彈。軍事衛(wèi)星方面,2017年日本在種子島太空中心成功發(fā)射第一顆專用軍用通信衛(wèi)星煌2號(Kirameki-2)。該衛(wèi)星是一顆X波段通信衛(wèi)星,投入使用后將大幅減少自衛(wèi)隊對民用衛(wèi)星的依賴。2018年,日本發(fā)射了第2顆“煌”系列軍用通信衛(wèi)星,預計2021年實現(xiàn)該系列衛(wèi)星3星組網(wǎng)運行。
3.商業(yè)應用成果顯著
火箭發(fā)射領域,2015年日本在種子島宇宙中心成功將加拿大通信公司(TELESAT)的衛(wèi)星送上太空,這是日本國產(chǎn)火箭H2A首次成功發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星,標志著日本成功進軍國際衛(wèi)星發(fā)射市場。民用通信衛(wèi)星方面,日本廣播衛(wèi)星系統(tǒng)公司 (BSAT) 成功發(fā)射了1顆商用通信衛(wèi)星廣播衛(wèi)星(BSat-4a) ,該衛(wèi)星載有24個Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器,可提供4K/8K的超高清電視服務。衛(wèi)星電視方面,為推動4K和8K電視技術發(fā)展,日本新開放了16個衛(wèi)星電視頻道,是當前世界上4K衛(wèi)星電視頻道最多的國家和第一個開通8K免費衛(wèi)視的國家。
4.大力支持商業(yè)航天發(fā)展
日本最大的衛(wèi)星制造商三菱電機公司計劃投資約110億日元,將研制能力從同時建造10顆衛(wèi)星提升至18顆,以滿足日本政府及全球范圍商業(yè)通信衛(wèi)星日益增長的需求。新設施將縮短生產(chǎn)周期、降低成本并提高產(chǎn)品質(zhì)量,增強國際市場的競爭力。日本政府宣布支持商業(yè)航天發(fā)展的“一攬子計劃”,大力支持航天初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展。