北京建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新基地的必要性分析

文/張寧 趙楠 張岱嵐 王坤

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為傳統(tǒng)航天和通信領(lǐng)域的技術(shù)拓展融合點(diǎn)[1]，世界各主要國家紛紛將其列為重要發(fā)展戰(zhàn)略，旨在挖掘其巨大的市場經(jīng)濟(jì)價值及重要的頻譜資源。美國率先提出構(gòu)建促進(jìn)新一代空天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和軍民共用通信系統(tǒng)，推動地面與衛(wèi)星通信系統(tǒng)無縫融合；英國發(fā)布了衛(wèi)星和空間科學(xué)領(lǐng)域的空間頻譜戰(zhàn)略，計劃監(jiān)督衛(wèi)星寬帶使用及其服務(wù)業(yè)務(wù)；澳大利亞發(fā)布“超高速寬帶基礎(chǔ)設(shè)施”立法草案，提及將長期資金支持國家衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)。另外，俄羅斯、新西蘭、巴西等國家也相繼啟動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展大幅度降低了單位帶寬成本，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的全球交互性服務(wù)，因此，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，對國家發(fā)展和人類發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義和普惠意義[2]。

一、我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）高度重視衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)發(fā)展，出臺政策將其列入重大發(fā)展新戰(zhàn)略

為推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)工程的建設(shè)，我國相繼出臺了一系列政策?！吨袊圃?025》提出加快發(fā)展新型衛(wèi)星等空間有效載荷、空天地寬帶互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，形成長期持續(xù)穩(wěn)定的衛(wèi)星遙感、通信、導(dǎo)航等空間信息服務(wù)能力；《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）》《2016中國的航天》白皮書提出“衛(wèi)星通信以商業(yè)化模式為主，保障公益性發(fā)展需求”“逐步建成覆蓋全球主要地區(qū)、與地面通信網(wǎng)絡(luò)融合的衛(wèi)星通信廣播系統(tǒng)”；《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》等文件提出設(shè)立“天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)工程”重大工程，建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空間與地面設(shè)施互聯(lián)互通，服務(wù)寬帶中國和全球化戰(zhàn)略。

（二）行業(yè)龍頭央企成立，整合推動眾多工程與計劃

近年來，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛，各主體競相推出星座發(fā)射計劃。中央企業(yè)方面，中國航天科技集團(tuán)有限公司發(fā)布了“鴻雁”星座，中國航天科工集團(tuán)有限公司發(fā)布的“五云一車”工程 中“虹 云”和“行 云”工 程，均為用于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的移動通信星座，上述三個星座均在2018年年底前發(fā)射了試驗(yàn)星。新研股份、華訊方舟集團(tuán)、星空年代等民營公司均提出了自己的高通量衛(wèi)星計劃，九天微星、國電高科、銀河航天等多家民營商業(yè)航天企業(yè)紛紛推出自己的移動通信衛(wèi)星星座計劃。此外，亞太衛(wèi)星寬帶通信（深圳）有限公司成立，該公司將建設(shè)我國首個全球高通量衛(wèi)星通信系統(tǒng)。中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司成功發(fā)射的中星16號通信衛(wèi)星，該衛(wèi)星通信總?cè)萘砍^20Gbps，開啟了衛(wèi)星“寬帶 中國”新 紀(jì) 元。2021年4月28日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司組建，標(biāo)志著我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入規(guī)范化飛速發(fā)展階段。

（三）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用初步進(jìn)入特殊行業(yè)與大眾領(lǐng)域，有效帶動地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展且初見成效

我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已初步進(jìn)入我國國民經(jīng)濟(jì)的相關(guān)領(lǐng)域，涉及遠(yuǎn)程教育、船載通信、機(jī)載通信、應(yīng)急通信保障、移動通信中繼、互聯(lián)網(wǎng)直播、能源、物聯(lián)網(wǎng)等。隨著我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)逐步建設(shè)，將加速完善我國信息高速公路設(shè)施，消除信息孤島，提高信息資源共享率，有利于國家社會、經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展，并能拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)崗位，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長，具有重要的社會效益。2021年，在北京和濟(jì)南完成了我國首次低軌寬帶衛(wèi)星與5G專網(wǎng)融合試驗(yàn)。這樣衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面5G網(wǎng)絡(luò)融合一體[3]，將極大地推動市場需求，加速產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

二、當(dāng)前制約我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要因素

總體來看，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已逐漸開始布局，但與國外相比還存在一定差距，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）產(chǎn)業(yè)生態(tài)起步階段問題凸顯，缺乏頂層系統(tǒng)規(guī)劃統(tǒng)籌推進(jìn)

雖然我國政府十分重視衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，出臺了一系列支持政策，但由于業(yè)務(wù)開展需要面臨經(jīng)營許可、頻軌申請、衛(wèi)星制造、發(fā)射服務(wù)等多方面問題，涉及管理部門眾多，內(nèi)部協(xié)調(diào)難度較大，建設(shè)和發(fā)展過程中尚缺乏國家頂層的系統(tǒng)規(guī)劃與統(tǒng)籌推進(jìn)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)重設(shè)計和建設(shè)、輕運(yùn)營和應(yīng)用，重空間、輕地面，缺少星地一體化設(shè)計?，F(xiàn)有的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)剛剛起步，產(chǎn)業(yè)鏈小、散、亂現(xiàn)象存在，相關(guān)企業(yè)各自獨(dú)立發(fā)展，商業(yè)渠道、推廣方式和運(yùn)營模式尚不成熟，融合發(fā)展機(jī)制有待進(jìn)一步完善。

（二）衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)相對薄弱，需要加快補(bǔ)齊短板全球覆蓋

雖然我國在軌衛(wèi)星總數(shù)已位居世界第二，僅次于美國，但我國衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以國土及周邊區(qū)域保障為主，可提供通信或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的衛(wèi)星絕對數(shù)量和占比仍然相對較少，遠(yuǎn)低于國際平均水平，無法實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。同時，長期以來我國在頻率軌位資源上缺少一定的整體規(guī)劃，協(xié)調(diào)方面也遇到了諸多阻力和困難，頻軌資源的申請上遠(yuǎn)落后于美國等發(fā)達(dá)國家，衛(wèi)星資源儲備嚴(yán)重不足，影響了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的順利開展，即使技術(shù)、資金和市場條件俱全的情況下建設(shè)進(jìn)展也較為緩慢。

（三）關(guān)鍵技術(shù)突破與創(chuàng)新力不足，亟需高端創(chuàng)新研發(fā)空間載體

近年來，多波束天線技術(shù)、頻率復(fù)用技術(shù)和靈活有效載荷技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)演進(jìn)速度不斷加快，牽引和帶動寬帶衛(wèi)星通信、衛(wèi)星寬帶應(yīng)用、低軌移動通信等領(lǐng)域高速發(fā)展。但是，我國衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射、系統(tǒng)集成、元器件生產(chǎn)的技術(shù)水平與航天發(fā)達(dá)國家相比還相對落后，陣列天線、數(shù)字星上處理、多端口放大器等一些關(guān)鍵技術(shù)很難快速實(shí)現(xiàn)突破，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)不足，市場應(yīng)用領(lǐng)域較窄，缺少有針對性的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和創(chuàng)新研發(fā)。建設(shè)我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)高端創(chuàng)新研發(fā)空間載體，集中突破關(guān)鍵技術(shù)問題，將是我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要抓手。

三、在北京建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新基地的必要性分析

（一）創(chuàng)新驅(qū)動是國家發(fā)展核心戰(zhàn)略，太空領(lǐng)域是國家科技創(chuàng)新重要方向

創(chuàng)新競賽成為世界發(fā)展趨勢，誰主導(dǎo)創(chuàng)新，誰就能主導(dǎo)賽場規(guī)則和比賽進(jìn)程。世界各大國都在爭相部署創(chuàng)新戰(zhàn)略，比如，美國創(chuàng)新戰(zhàn)略、德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略、日本新成長戰(zhàn)略等。我國也積極部署以科技創(chuàng)新為核心的創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，支撐“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”、“一帶一路”等國家戰(zhàn)略實(shí)施?！秶覄?chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出建設(shè)世界科技創(chuàng)新強(qiáng)國，成為世界主要科學(xué)中心和創(chuàng)新高地的總目標(biāo)。太空已成為人類的第四疆域，它與陸地、海洋、空域一樣關(guān)系到國家的全局利益，太空領(lǐng)域的科技創(chuàng)新高度是強(qiáng)國的重要標(biāo)準(zhǔn)。《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出：構(gòu)建具有國際競爭力的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、優(yōu)化國家科研基地和平臺布局、部署啟動新的重大科技項(xiàng)目等?！疤斓匾惑w化信息網(wǎng)絡(luò)工程”作為重大科技工程之一，推進(jìn)天基信息網(wǎng)（衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)）、未來互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)的全面融合，形成覆蓋全球的天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)。

（二）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研發(fā)是北京加快建設(shè)全國科創(chuàng)中心重要抓手

《北京城市總體規(guī)劃》提出建設(shè)全國政治中心、文化中心、國際交往中心、科技創(chuàng)新中心的戰(zhàn)略定位。北京建設(shè)全國科技創(chuàng)新中心以“三城一區(qū)”為主要平臺，目前中關(guān)村科學(xué)城、懷柔科學(xué)城、未來科學(xué)城三大科學(xué)城建設(shè)正加快推進(jìn)。中關(guān)村科學(xué)城是“三城一區(qū)”的領(lǐng)頭羊，是承載創(chuàng)新功能的核心載體，需要進(jìn)一步集聚全球高端創(chuàng)新要素、強(qiáng)化基礎(chǔ)前沿布局、開展重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)研究、突破并儲備一批對未來發(fā)展具有重大影響力的新一代技術(shù)、加緊布局未來產(chǎn)業(yè)，從而引領(lǐng)科技創(chuàng)新方向和搶占國際競爭制高點(diǎn)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為航天科技和信息技術(shù)的最佳結(jié)合點(diǎn)，代表了未來科技發(fā)展的重要方向，同時也是中關(guān)村科學(xué)城優(yōu)勢資源聚集方向。

（三）北京聚集了最全的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、制造、運(yùn)營資源

北京強(qiáng)大的政治管理與調(diào)控全國資源的能力使其成為信息與科技資源聚集的中心，特別是北京擁有中國航天最集中的總部與創(chuàng)新研發(fā)資源、衛(wèi)星研制與應(yīng)用資源。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、信息服務(wù)等各方面的頭部企業(yè)均坐落在北京。衛(wèi)星制造方面，包括中國空間技術(shù)研究院、中國航天電子技術(shù)研究院、中國衛(wèi)星通信有限公司等，形成了衛(wèi)星制造、有效載荷研制、元器件與地面設(shè)備研制、衛(wèi)星應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)聚集。新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面，軟件、互聯(lián)網(wǎng)及信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)高度聚集，具有包括聯(lián)想、百度、騰訊、網(wǎng)易、新浪、華為、大唐電信、納通科技等軟件和信息服務(wù)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，形成了軟件和信息服務(wù)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)培育孵化、技術(shù)創(chuàng)新、國際技術(shù)合作與轉(zhuǎn)移平臺、新媒體平臺。北京還具有全國最密集的高等院校及相關(guān)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)，包括清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)，是當(dāng)之無愧的人才高地。同時，北京在加快集聚大數(shù)據(jù)、云計算、空間位置服務(wù)、智慧城市、人工智能等領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)、研發(fā)總部和公共服務(wù)平臺建設(shè)，這些要素都將有效促進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研發(fā)基地的建設(shè)。

四、創(chuàng)新基地建設(shè)需要注意的問題

（一）創(chuàng)新基地定位

創(chuàng)新基地的建設(shè)目標(biāo)和功能定位是否精準(zhǔn)、發(fā)展方向是否明確，是創(chuàng)新基地是否能切實(shí)發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。在北京建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新基地，應(yīng)在國家“新基建”的戰(zhàn)略引導(dǎo)下，緊緊圍繞北京建設(shè)全國科技創(chuàng)新中心的戰(zhàn)略定位，利用現(xiàn)有資源統(tǒng)籌優(yōu)勢，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)以及應(yīng)用技術(shù)作為核心發(fā)展方向，同時注重相關(guān)安全風(fēng)險防控、監(jiān)管策略、頻率資源規(guī)劃等政策性研究，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研發(fā)基地建設(shè)成為國家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)中心，發(fā)展為國際領(lǐng)先的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)策源地。

（二）建設(shè)主體選擇

2021年4月28日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，新組建的中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司是我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)核心建設(shè)和運(yùn)營單位。航天科技集團(tuán)作為我國航天科技工業(yè)的主導(dǎo)力量，是衛(wèi)星制造、發(fā)射、運(yùn)營的主要力量，擁有強(qiáng)大的研發(fā)設(shè)計能力、專業(yè)化的營運(yùn)能力、豐富的宇航建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。中國電子科技集團(tuán)是我國電子產(chǎn)品及同心技術(shù)的重要力量，率先提出了國家重大科技工程“天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)工程”。中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司作為以衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展為主業(yè)的中央企業(yè)，應(yīng)進(jìn)行頂層設(shè)計，統(tǒng)籌各方面優(yōu)勢資源，推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新基地的建設(shè)。

（三）創(chuàng)新基地地址選擇

根據(jù)北京市總體規(guī)劃，海淀區(qū)定位之一就是建設(shè)成為具有全球影響力的全國科技創(chuàng)新中心核心區(qū)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新基地與其功能定位相輔相成?？紤]到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的高新技術(shù)屬性，應(yīng)選擇在高校及相關(guān)研究所、公司聚集區(qū)進(jìn)行基地建設(shè)，這樣有利于創(chuàng)新資源的流動，創(chuàng)新人員的聚集，創(chuàng)新思想的碰撞。中關(guān)村高校林立、科研院所遍布、互聯(lián)網(wǎng)及信息產(chǎn)業(yè)云集，且歷史積淀深、內(nèi)生動力強(qiáng)、基礎(chǔ)條件好，是創(chuàng)新基地的理想選址。

（四）創(chuàng)新基地的發(fā)展模式

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)涉及到衛(wèi)星制造、發(fā)射、互聯(lián)網(wǎng)、信息化等各個方面的尖端技術(shù)，是多領(lǐng)域高度融合的新型地帶。因此，創(chuàng)新基地不應(yīng)由唯一實(shí)體單位建設(shè)和運(yùn)營創(chuàng)新基地，這樣不利于尖端人才的吸引和優(yōu)勢資源的聚集，也難以實(shí)現(xiàn)前沿技術(shù)的創(chuàng)新突破。創(chuàng)新基地應(yīng)圍繞原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，從前沿技術(shù)、關(guān)鍵核心技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式等多維度入手，建設(shè)構(gòu)建科研與產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)與創(chuàng)新、創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)。建立開放、協(xié)同、高效的共性技術(shù)研發(fā)平臺，打造多個創(chuàng)新要素、多個創(chuàng)新主體良性互動的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，從而吸引現(xiàn)有航天與新一代信息技術(shù)等高端人才。通過構(gòu)建技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)孵化的協(xié)同創(chuàng)新體系，深化創(chuàng)新要素融合，激發(fā)創(chuàng)新主體活力，提升新興技術(shù)原創(chuàng)能力，培育新興產(chǎn)業(yè)模式，形成創(chuàng)新基地。

五、結(jié)束語

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為國家戰(zhàn)略發(fā)展方向，與北京市作為科技創(chuàng)新中心的定位高度契合。本文分析了我國建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心的迫切性以及在北京建設(shè)的必要性，同時分析了創(chuàng)新基地建設(shè)中需要注意的問題，為我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)未來技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供了路徑參考。