為何蜂擁押寶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)？

侯冰

全球范圍內(nèi)低軌衛(wèi)星大發(fā)射時(shí)代已到來(lái)，太空低地球軌道將更加擁擠，大國(guó)主導(dǎo)的太空“圈地戰(zhàn)”將愈演愈烈。

2023年2月，歐洲議會(huì)通過(guò)關(guān)于安全連接計(jì)劃（IRIS2）提案，旨在到2027年部署一個(gè)歐盟擁有的通信衛(wèi)星群；與此同時(shí)，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)批準(zhǔn)了亞馬遜公司部署和運(yùn)營(yíng)3236顆寬帶衛(wèi)星的計(jì)劃。此外，美國(guó)的“星鏈”計(jì)劃到2024年發(fā)射1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星，中國(guó)也已申報(bào)近1.3萬(wàn)顆衛(wèi)星。

通俗來(lái)講，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是將地面的基站搬到了太空中，而每一顆衛(wèi)星就是一個(gè)移動(dòng)的基站，基于衛(wèi)星通信技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)。這讓尚未被互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的地球表面70%的空間，和近30億的人，有了更容易觸網(wǎng)的機(jī)會(huì)，“永不失聯(lián)”。

衛(wèi)星通信作為6G時(shí)代最重要的技術(shù)之一，是地面通信網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈存在爆發(fā)機(jī)會(huì)。如此龐大的項(xiàng)目，蘊(yùn)含著巨大的商業(yè)力量。

SpaceX和OneWeb為代表的商業(yè)航天公司都公布了數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)顆衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃。據(jù)美國(guó)摩根士丹利的報(bào)告顯示，至2030年，僅全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約454億美元。

除了傳統(tǒng)衛(wèi)星、軍事太空應(yīng)用等領(lǐng)域的增長(zhǎng)，太空經(jīng)濟(jì)也將開(kāi)始在以衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)為代表的其他領(lǐng)域產(chǎn)生重大溢出效應(yīng)。預(yù)計(jì)到2040年，全球太空經(jīng)濟(jì)的價(jià)值將達(dá)到1萬(wàn)億美元。

先到先得，太空卡位賽槍響

衛(wèi)星的軌道和頻率已經(jīng)成為稀缺的戰(zhàn)略資源。

地球近地軌道最多可以容納大約6萬(wàn)顆衛(wèi)星，乍看下豐裕的資源實(shí)際上頗為緊張。

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的規(guī)定，衛(wèi)星的頻率以及軌道使用權(quán)采用“先登先占”的競(jìng)爭(zhēng)方式來(lái)獲取，但由于美國(guó)“星鏈”等計(jì)劃的衛(wèi)星數(shù)量龐大，這類(lèi)衛(wèi)星對(duì)于近地軌道的占據(jù)幾乎是“先占永得”。

由此來(lái)看，通信市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)從地面走向太空。低軌道星座建設(shè)需要在較短時(shí)間內(nèi)建造成百上千顆衛(wèi)星并發(fā)射入軌，對(duì)衛(wèi)星制造能力和發(fā)射水平要求極高。

那么，如何實(shí)現(xiàn)快速制造衛(wèi)星？在制造產(chǎn)能上，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)、柔性生產(chǎn)、智能制造等技術(shù)，采用流水線并行生產(chǎn)等方式，可以把衛(wèi)星的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期壓縮到數(shù)周甚至數(shù)天，同時(shí)大幅降低衛(wèi)星的制造成本。

根據(jù)公開(kāi)資料顯示，OneWeb衛(wèi)星生產(chǎn)能力可以達(dá)到每天1顆-3顆，而Starlink衛(wèi)星的生產(chǎn)速度可以達(dá)到每天6顆-7顆。目光轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，中國(guó)已涌現(xiàn)出一批向國(guó)際一流商業(yè)航天公司靠攏的企業(yè)，例如吉利旗下時(shí)空道宇衛(wèi)星超級(jí)工廠可實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)1顆。

衛(wèi)星造出來(lái)后，需要盡早發(fā)射入軌“占坑”，為什么這么急？

這是因?yàn)榈蛙壭l(wèi)星在軌生命周期較短，一般在3年-7年之間，平均壽命5年。星座一旦開(kāi)始組網(wǎng)，就開(kāi)始折舊。因此，必須力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)火箭發(fā)射把所有的衛(wèi)星送入軌道，盡快實(shí)現(xiàn)服務(wù)能力。

在全球衛(wèi)星星座快速組網(wǎng)的背景和需求下，衛(wèi)星制造能力和火箭發(fā)射能力是各國(guó)布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的必要前提，更是綜合實(shí)力的體現(xiàn)。

全球押寶，太空新經(jīng)濟(jì)規(guī)?？蛇_(dá)萬(wàn)億美元

全球范圍內(nèi)，早已重視衛(wèi)星通信的戰(zhàn)略地位及產(chǎn)業(yè)建設(shè)，包含韓國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)均通過(guò)制定戰(zhàn)略法規(guī)、設(shè)立專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)等方式加強(qiáng)自身衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)建設(shè)。如上的名單列表正變得越來(lái)越長(zhǎng)。

包括建造低成本高速互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座在內(nèi)，各種技術(shù)競(jìng)賽百花齊放之下，全球太空經(jīng)濟(jì)規(guī)模有望如天文數(shù)字般增長(zhǎng)。

2023年2月27日，美國(guó)佛羅里達(dá)州，人們觀看SpaceX獵鷹9號(hào)火箭攜帶21顆“星鏈”v2衛(wèi)星從美國(guó)宇航局肯尼迪航天中心升空。圖/法新

據(jù)美國(guó)摩根士丹利發(fā)布的《太空：投資“終極疆域”》報(bào)告稱，預(yù)計(jì)到2040年，全球太空經(jīng)濟(jì)的價(jià)值將達(dá)到1萬(wàn)億美元。預(yù)計(jì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將占市場(chǎng)增長(zhǎng)的50%，在最樂(lè)觀的情況下將達(dá)到70%。

瑞銀預(yù)測(cè)，除了傳統(tǒng)衛(wèi)星、軍事太空應(yīng)用等領(lǐng)域的增長(zhǎng)，太空經(jīng)濟(jì)也將開(kāi)始在以衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)為代表的其他領(lǐng)域產(chǎn)生重大溢出效應(yīng)。此外，據(jù)估計(jì)，中國(guó)衛(wèi)星通信行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將以8.4%的年復(fù)合增長(zhǎng)率上升，并在2024年達(dá)到3447億元人民幣。

由于顯而易見(jiàn)的因素，“天文數(shù)字”一般的市場(chǎng)規(guī)模背后，是極高的行業(yè)門(mén)檻，別的不說(shuō)，投資規(guī)模就堪稱巨大。

但對(duì)于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，熬過(guò)高投資，就是回報(bào)高光。以美國(guó)“星鏈”為例，截至2022年12月，“星鏈”已有超過(guò)100萬(wàn)用戶，按100美元服務(wù)月費(fèi)計(jì)算，一年?duì)I收超10億美元。

有機(jī)構(gòu)估算，星鏈目前發(fā)射的所有衛(wèi)星成本是6億美元，也就是說(shuō)，運(yùn)營(yíng)不到一年即可覆蓋成本，開(kāi)始進(jìn)入“高回報(bào)”階段。而馬斯克在某次采訪中曾表示，“星鏈”建成后，預(yù)計(jì)每年收入可達(dá)300億美元。

馬斯克的“星鏈”計(jì)劃最后組網(wǎng)完成后將達(dá)到42000顆衛(wèi)星，如果中國(guó)也按照這個(gè)數(shù)量發(fā)射衛(wèi)星，中國(guó)衛(wèi)星相關(guān)的整個(gè)市場(chǎng)規(guī)?？赡軙?huì)到萬(wàn)億元以上，未來(lái)發(fā)展空間十分廣闊。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的好處何在？

首先，是讓更多的人能夠用上互聯(lián)網(wǎng)。

分享一個(gè)冷知識(shí)：當(dāng)許多人已經(jīng)把互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)作水電煤一樣的基礎(chǔ)設(shè)施之時(shí)，地球上還有超過(guò)70%的地理空間，涉及30億人口未能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋，接近總?cè)丝诘囊话搿?/p>

此外，在野外科考、應(yīng)急救援等場(chǎng)景下，航海、航空等區(qū)域有強(qiáng)烈的網(wǎng)絡(luò)接入需求。傳統(tǒng)地面通信骨干網(wǎng)在海洋、沙漠及山區(qū)偏遠(yuǎn)地區(qū)等苛刻環(huán)境下，鋪設(shè)難度大且運(yùn)營(yíng)成本高，需要通過(guò)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充。

比如，“星鏈”在助力美國(guó)農(nóng)村搞“新基建”。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)發(fā)布了“農(nóng)村數(shù)字機(jī)遇基金”，為美國(guó)那些尚未覆蓋網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)不佳的農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)支持，“星鏈”獲得了該基金8.85億美元的補(bǔ)貼。

無(wú)獨(dú)有偶，2022年11月，蘋(píng)果公司宣稱，將從先進(jìn)制造基金中撥款4.5億美元，用于開(kāi)發(fā)支持衛(wèi)星緊急求救（SOS）服務(wù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

近年來(lái)，中國(guó)低軌通信衛(wèi)星發(fā)展布局呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。2020年4月，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首次納入“新基建”范圍，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略性工程，成為中國(guó)空天地一體化信息系統(tǒng)的重要組成部分。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)被普遍視為新型基礎(chǔ)設(shè)施，而建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是解決地球“無(wú)互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝的重要手段，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息地域連續(xù)覆蓋普惠共享的有效補(bǔ)充。

其次，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將在發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮獨(dú)特的作用。

2020年是中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)元年，當(dāng)年4月，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一起，被國(guó)家發(fā)改委劃定在“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施的核心部分——通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施里面。

在業(yè)內(nèi)看來(lái)，這帶來(lái)至少三大應(yīng)用場(chǎng)景。

其一，幫助5G提高覆蓋度，化身6G技術(shù)先鋒。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以作為現(xiàn)有5G技術(shù)的支援部隊(duì)，與傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)相比，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有廣覆蓋、低延時(shí)、寬帶化、低成本等優(yōu)勢(shì)；還可以作為未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)的先鋒隊(duì)之一。

6G是信息技術(shù)發(fā)展的新階段，是推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)升級(jí)的新平臺(tái)。中國(guó)工程院院士張平表示，6G將帶動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化內(nèi)循環(huán)的高質(zhì)量發(fā)展，要通過(guò)推動(dòng)科技創(chuàng)新?tīng)?zhēng)取6G的主導(dǎo)權(quán)。

為什么6G網(wǎng)絡(luò)需要衛(wèi)星通信？新的業(yè)務(wù)需求是每一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的第一驅(qū)動(dòng)力。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素之一便是“泛在覆蓋”這一新場(chǎng)景新需求。因此，6G網(wǎng)絡(luò)需要衛(wèi)星通信，構(gòu)建空天地海一體化通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫立體覆蓋，用戶隨時(shí)隨地接入。

其二，開(kāi)辟了手機(jī)直連衛(wèi)星的新賽道。

2022年是手機(jī)衛(wèi)星通信大熱之年。8月，SpaceX創(chuàng)始人馬斯克和T-Mobile首席執(zhí)行官兼總裁西弗特宣布了雙方就移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)開(kāi)展合作，計(jì)劃在2023年底前實(shí)現(xiàn)基于“星鏈”衛(wèi)星的通信服務(wù)，并在全球范圍內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)普通手機(jī)無(wú)盲點(diǎn)蜂窩網(wǎng)連接。9月，華為和蘋(píng)果公司先后宣布在其最新旗艦款手機(jī)華為Mate 50和iPhone 14開(kāi)通衛(wèi)星通信服務(wù)。

短期內(nèi)手機(jī)衛(wèi)星通信只能起到補(bǔ)盲通信的作用，但為什么主流手機(jī)廠商加速擁抱衛(wèi)星通信領(lǐng)域？

還是因?yàn)榭春谩爸悄苁謾C(jī)+衛(wèi)星通信”，這一充滿潛力的新興藍(lán)海市場(chǎng)。

數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國(guó)衛(wèi)星通信市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到757.7億元，其中細(xì)分領(lǐng)域大眾消費(fèi)通信服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模為614.9億元，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)衛(wèi)星通信市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)900億元。

其三，通過(guò)技術(shù)融合，助推產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

當(dāng)前，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重心正在從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)移。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供算力支撐，可推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在航空、海事領(lǐng)域獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。機(jī)載和海事通信對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的剛性需求使得它們成為衛(wèi)星通信中的新興市場(chǎng)和熱點(diǎn)應(yīng)用。

據(jù)Sky High Economics報(bào)告預(yù)測(cè)，到2035年，全球機(jī)載通信收入可達(dá)300億美元。2018年，中國(guó)商用航空飛機(jī)數(shù)量為3639架，到2038年將增長(zhǎng)到9330架，接近世界總量的五分之一。目前，中國(guó)機(jī)載通信普及率只有5%，遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，因此發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

除了機(jī)載和船載通信，車(chē)聯(lián)網(wǎng)也是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的重要應(yīng)用方向。

特斯拉電動(dòng)汽車(chē)就是SpaceX的目標(biāo)用戶以及生態(tài)系統(tǒng)的成員。車(chē)聯(lián)網(wǎng)主要有自動(dòng)駕駛汽車(chē)、車(chē)載娛樂(lè)（寬帶連接和視頻流媒體服務(wù)）、汽車(chē)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（車(chē)輛部件遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)）三大類(lèi)型應(yīng)用。

車(chē)載娛樂(lè)和汽車(chē)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)關(guān)系密切，例如，當(dāng)車(chē)輛不在地面通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)時(shí)，將不得不采用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。由于預(yù)測(cè)性車(chē)輛診斷和維護(hù)、安全檢查、遠(yuǎn)程信息處理等應(yīng)用不會(huì)消耗太多帶寬，因此衛(wèi)星移動(dòng)通信將是最佳手段。

不僅是交通領(lǐng)域。能源開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和傳送具有場(chǎng)地分散、過(guò)程連續(xù)、資產(chǎn)密集等特點(diǎn)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在其中的安全運(yùn)行保障作用十分突出。

以電力行業(yè)為例，“發(fā)、輸、送、變”等工程一般都是地處偏遠(yuǎn)。這些地方特別需要發(fā)揮衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋面廣、傳輸距離遠(yuǎn)、組網(wǎng)靈活、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，以滿足人員生活、作業(yè)管理、設(shè)備監(jiān)控、線路巡檢、應(yīng)急保障等方面的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻等綜合信息通信需求，而且這些需求需要應(yīng)用衛(wèi)星寬帶、移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng)等多種通信系統(tǒng)。

（本文作者為衛(wèi)星通信領(lǐng)域?qū)＜?；編輯：李皙寅?/p>