我國(guó)海洋業(yè)務(wù)對(duì)衛(wèi)星通信服務(wù)的需求分析

文 | 袁基煒 朱興鴻 徐平 侯倩 馬芳

中國(guó)衛(wèi)通集團(tuán)股份有限公司

一、概述

隨著海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)的推進(jìn)，向海經(jīng)濟(jì)成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要抓手之一。在國(guó)家層面，國(guó)家“十四五”規(guī)劃提出積極拓展海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的目標(biāo)[1]，包括建設(shè)海洋牧場(chǎng)，發(fā)展可持續(xù)遠(yuǎn)洋漁業(yè)；全面提高北部、東部、南部三大海洋經(jīng)濟(jì)圈發(fā)展水平；加強(qiáng)深海戰(zhàn)略性資源和生物多樣性調(diào)查評(píng)價(jià)；參與北極務(wù)實(shí)合作，建設(shè)“冰上絲綢之路”，提高參與南極保護(hù)和利用能力等。在部委層面，國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出“十四五”期間，我國(guó)將大力發(fā)展深遠(yuǎn)海漁業(yè)，鼓勵(lì)開(kāi)展加強(qiáng)與東南亞、中南美、非洲等地區(qū)及“一帶一路”國(guó)家的水產(chǎn)養(yǎng)殖合作；國(guó)家交通部提出在“十四五”期間，加快完善海運(yùn)全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等。在省市層面，我國(guó)浙江省、廣東省、山東省、福建省[2-5]等先后出臺(tái)了“十四五”海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，規(guī)劃中提出了數(shù)千億級(jí)的漁業(yè)產(chǎn)業(yè)[2]、海洋旅游產(chǎn)業(yè)[5]等產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃；上海、深圳、天津、青島、廣州、寧波、大連、舟山等城市也紛紛提出了全球海洋中心城市的建設(shè)計(jì)劃，謀求做強(qiáng)海洋產(chǎn)業(yè)，壯大海洋事業(yè)，形成海洋經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的國(guó)際影響力、競(jìng)爭(zhēng)力、吸引力。我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展正由近岸向深遠(yuǎn)海全面推進(jìn)，衛(wèi)星通信服務(wù)在中、遠(yuǎn)海的經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，日益增強(qiáng)。

二、海洋業(yè)務(wù)對(duì)衛(wèi)星通信服務(wù)的基本需求

目前，國(guó)家及各沿海省市基于“十四五”規(guī)劃，大力推動(dòng)現(xiàn)代漁業(yè)、海洋觀監(jiān)測(cè)、海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)、海洋交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域各行業(yè)的快速、高效發(fā)展，海洋業(yè)務(wù)空間的拓展日新月異，衛(wèi)星通信服務(wù)在海洋空間拓展過(guò)程中的需求也愈發(fā)強(qiáng)烈，“衛(wèi)星通信+海洋”的深度融合成為打造海洋產(chǎn)業(yè)鏈，筑造發(fā)展新引擎的重要推力。

1.現(xiàn)代漁業(yè)需求

現(xiàn)代漁業(yè)領(lǐng)域主要圍繞海洋機(jī)動(dòng)漁船捕撈、海洋牧場(chǎng)、深海養(yǎng)殖等行業(yè)開(kāi)展衛(wèi)星通信服務(wù)建設(shè)。對(duì)于海洋機(jī)動(dòng)漁船捕撈行業(yè)，國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃“十四五”期間，以目前的全國(guó)5萬(wàn)艘（12m以上，含遠(yuǎn)洋漁船2705艘）漁船總量為基礎(chǔ)，確保漁船總量負(fù)增長(zhǎng)[6]，大力發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)。因此，針對(duì)漁船總量天花板可見(jiàn)的情況，一方面需要推動(dòng)寬帶衛(wèi)星通信服務(wù)的漁船數(shù)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，另一方面需要開(kāi)展“衛(wèi)星通信+漁業(yè)”的增值服務(wù)。對(duì)于海洋牧場(chǎng)行業(yè)[7]，國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出“十四五”期間需要“推進(jìn)海洋牧場(chǎng)可視化、信息化、智能化建設(shè)”[8]，國(guó)家級(jí)海洋牧場(chǎng)將新增64個(gè)[6]，預(yù)計(jì)全國(guó)遠(yuǎn)海牧場(chǎng)新增10個(gè)以上；海洋牧場(chǎng)正逐步打造“綠色養(yǎng)殖+休閑海釣（休閑旅游）+海洋風(fēng)電”等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的現(xiàn)代化新模式，現(xiàn)代化牧場(chǎng)具有業(yè)務(wù)服務(wù)多元化、雙向速率流量大、工作時(shí)間全天候的特點(diǎn)，其信息速率可達(dá)百M(fèi)bit/s，現(xiàn)代化牧場(chǎng)將成為超級(jí)流量的產(chǎn)生者、使用者和消費(fèi)者。對(duì)于深海養(yǎng)殖行業(yè)，國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出“十四五”期間需要發(fā)展深遠(yuǎn)海大型智能化養(yǎng)殖漁場(chǎng)，沿海各省市正積極推進(jìn)深海養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展；煙臺(tái)市正開(kāi)展“百箱計(jì)劃”，計(jì)劃打造上百個(gè)海上智能化網(wǎng)箱；青島國(guó)信集團(tuán)計(jì)劃未來(lái)10年內(nèi)將聯(lián)合各方陸續(xù)投資建設(shè)30～50艘養(yǎng)殖工船，形成總噸位突破500萬(wàn)噸規(guī)模的深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖船隊(duì)。預(yù)計(jì)“十四五”期間，遠(yuǎn)海網(wǎng)箱和養(yǎng)殖工船新增總量預(yù)估超過(guò)20個(gè)。遠(yuǎn)海網(wǎng)箱和養(yǎng)殖工船具有返向通信速率大、工作時(shí)間全天候的特點(diǎn)，是海上流量的高級(jí)消費(fèi)者?，F(xiàn)代漁業(yè)領(lǐng)域在“十四五”期間新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求如表1所示。

表1 “十四五”現(xiàn)代漁業(yè)領(lǐng)域新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求

2.海洋觀監(jiān)測(cè)需求

海洋觀監(jiān)測(cè)領(lǐng)域主要圍繞海洋科考、海洋預(yù)報(bào)預(yù)警等行業(yè)開(kāi)展衛(wèi)星通信服務(wù)建設(shè)。對(duì)于海洋科考行業(yè)，“十四五”期間，主要以自然資源部北海局、東海局、南海局、國(guó)家涉?？蒲性核⒏咝５葹橹黧w開(kāi)展海洋科學(xué)考察工作。由于國(guó)家海洋科考由來(lái)已久的工作積淀，在以有人科考船為載體的海洋科考方面，已具備良好的工作基礎(chǔ)，在“十四五”期間新增有人科考船預(yù)估超過(guò)15艘；而伴隨著無(wú)人船探測(cè)能力的快速增強(qiáng)，海上無(wú)人船探測(cè)會(huì)加快發(fā)展，預(yù)估在“十四五”期間會(huì)增加數(shù)十條無(wú)人船開(kāi)展無(wú)人科考任務(wù)。對(duì)于海洋預(yù)報(bào)預(yù)警行業(yè)，主要是以大、中、小型浮標(biāo)等海洋平臺(tái)為載體開(kāi)展海洋災(zāi)害預(yù)警、海洋目標(biāo)探測(cè)等多類海洋任務(wù)。海洋觀監(jiān)測(cè)領(lǐng)域在“十四五”期間新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求如表2所示。

表2 “十四五”海洋觀監(jiān)測(cè)領(lǐng)域新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求

3.海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)需求

海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域主要圍繞海油平臺(tái)業(yè)務(wù)、海油平臺(tái)人員生活?yuàn)蕵?lè)等行業(yè)開(kāi)展衛(wèi)星通信服務(wù)建設(shè)。海油平臺(tái)業(yè)務(wù)主要是圍繞海油平臺(tái)采油、辦公等海油業(yè)務(wù)開(kāi)展的工作任務(wù)，由于海纜、微波、散射等通信服務(wù)價(jià)位相對(duì)低廉，“十四五”期間，海油平臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)基本無(wú)新增衛(wèi)星通信服務(wù)需求。海油平臺(tái)生活?yuàn)蕵?lè)主要保障海油平臺(tái)從業(yè)人員在工作任務(wù)之外的上網(wǎng)、通話等日常生活和娛樂(lè)，隨著高通量衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用，海油平臺(tái)的日常生活?yuàn)蕵?lè)服務(wù)行業(yè)將會(huì)迎來(lái)發(fā)展，預(yù)估“十四五”期間會(huì)新增約10個(gè)海油平臺(tái)的生活?yuàn)蕵?lè)服務(wù)需求。海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域在“十四五”期間新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求如表3所示。

表3 “十四五”海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求

4.海洋交通運(yùn)輸需求

海洋交通運(yùn)輸領(lǐng)域主要圍繞郵輪、貨運(yùn)及海事管理等行業(yè)開(kāi)展衛(wèi)星通信服務(wù)建設(shè)。在郵輪方面，“十四五”期間，我國(guó)各沿海省市將大力發(fā)展郵輪產(chǎn)業(yè)。為搶抓APEC和RCEP帶來(lái)的機(jī)遇，海南省提出“十四五”新建5條郵輪的計(jì)劃；廣東省提出建設(shè)粵港澳大灣區(qū)國(guó)際郵輪母港群，完善郵輪旅游產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品供給體系的計(jì)劃；山東省“十四五”規(guī)劃支持青島建成北方郵輪中心；由于郵輪的電視信號(hào)和通信信息的大帶寬需求，衛(wèi)星通信服務(wù)在郵輪行業(yè)將具有巨大發(fā)展空間。在貨運(yùn)方面，中國(guó)遠(yuǎn)洋、中遠(yuǎn)海運(yùn)等海洋運(yùn)輸公司近年來(lái)推動(dòng)了中國(guó)海洋貨運(yùn)行業(yè)全面發(fā)展，各海洋貨運(yùn)公司已建成成熟的規(guī)?；涍\(yùn)船隊(duì)，在“十四五”時(shí)期，預(yù)計(jì)補(bǔ)充建設(shè)LNG運(yùn)輸船、VLCC船舶、集裝箱船舶等貨輪約100艘以上。在海事管理方面，海事局等海事部門(mén)多年來(lái)已建立了成熟的船舶體系，在“十四五”時(shí)期，海事船舶建造是補(bǔ)充性建設(shè)，預(yù)估新增海事管理船舶10艘左右。海洋交通運(yùn)輸領(lǐng)域在“十四五”期間新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求如表4所示。

表4 “十四五”海洋交通運(yùn)輸領(lǐng)域新增的衛(wèi)星通信服務(wù)基本需求

三、衛(wèi)星通信服務(wù)在我國(guó)海洋業(yè)務(wù)中的幾種典型應(yīng)用

目前，伴隨著高通量衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星星座的快速發(fā)展，衛(wèi)星通信服務(wù)已在我國(guó)海洋業(yè)務(wù)中深入開(kāi)展應(yīng)用，已形成互聯(lián)網(wǎng)信息下載為主的海洋人員娛樂(lè)消費(fèi)服務(wù)、海洋平臺(tái)監(jiān)視監(jiān)控服務(wù)及低速的海洋觀測(cè)服務(wù)等典型應(yīng)用。

1.海洋人員娛樂(lè)消費(fèi)服務(wù)

在海洋人員娛樂(lè)消費(fèi)服務(wù)方面，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商中國(guó)衛(wèi)通利用高通量衛(wèi)星通信服務(wù)終端小、速率高、用戶多的優(yōu)點(diǎn)，推動(dòng)了高通量衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)在中海油石油平臺(tái)和客輪上應(yīng)用（見(jiàn)圖1），解決了海油平臺(tái)和客輪人員的上網(wǎng)問(wèn)題，也為高通量衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在海洋牧場(chǎng)、豪華郵輪等其他海洋平臺(tái)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

圖1 高通量衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)在海油平臺(tái)和客輪上的應(yīng)用

2.海洋平臺(tái)監(jiān)視監(jiān)控服務(wù)

在海洋平臺(tái)監(jiān)視監(jiān)控服務(wù)方面，以中國(guó)衛(wèi)通為代表的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商已把衛(wèi)星通信服務(wù)成熟融入到船舶運(yùn)營(yíng)與管理之中，其基于船載動(dòng)中通、攝像頭建立了寬帶船舶視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)船舶航行與生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集回傳（見(jiàn)圖2），保障了船舶海洋運(yùn)行安全，也為后續(xù)超高速的海洋監(jiān)控信息回傳服務(wù)打下了應(yīng)用基礎(chǔ)。

圖2 基于衛(wèi)星通信的船舶視頻監(jiān)控系統(tǒng)

3.低速的海洋觀測(cè)服務(wù)

在低速的海洋觀測(cè)服務(wù)方面，國(guó)外的銥星等低軌衛(wèi)星星座因其先發(fā)優(yōu)勢(shì)已在我國(guó)浮標(biāo)等觀測(cè)系統(tǒng)中得到應(yīng)用，自然資源部國(guó)家海洋技術(shù)中心在太平洋海域布放的COPEX型自動(dòng)剖面漂流浮標(biāo)采用銥星通信方式（見(jiàn)圖3），傳輸數(shù)個(gè)剖面測(cè)量數(shù)據(jù)，減少了浮標(biāo)在水面的停留時(shí)間[9]，為后續(xù)我國(guó)低軌衛(wèi)星星座的成熟應(yīng)用做好了示范。

圖3 基于銥星通信的漂流浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)

四、我國(guó)海洋業(yè)務(wù)發(fā)展加強(qiáng)衛(wèi)星通信服務(wù)的建議

結(jié)合海洋業(yè)務(wù)對(duì)衛(wèi)星通信服務(wù)的需求，衛(wèi)星通信服務(wù)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)拓展新型業(yè)務(wù)、構(gòu)建技術(shù)場(chǎng)景等手段，推動(dòng)我國(guó)海洋業(yè)務(wù)在“十四五”時(shí)期快速高效發(fā)展。

1.業(yè)務(wù)拓展層面：強(qiáng)化并擴(kuò)大衛(wèi)星通信服務(wù)與涉海行業(yè)融合的深度和廣度，拓展新生經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)

一方面需要穩(wěn)步提升基本盤(pán)，保證傳統(tǒng)的海洋機(jī)動(dòng)漁船捕撈、海油平臺(tái)人員生活?yuàn)蕵?lè)、海洋科考等行業(yè)內(nèi)的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，同時(shí)加大衛(wèi)星通信與漁業(yè)管理、應(yīng)急管理等業(yè)務(wù)的深度融合業(yè)務(wù)，打造衛(wèi)星賦能的行業(yè)系統(tǒng)集成能力和綜合信息服務(wù)能力，拓展衛(wèi)星通信服務(wù)與傳統(tǒng)行業(yè)的融合深度和應(yīng)用廣度；另一方面需要培育壯大增長(zhǎng)極，重點(diǎn)開(kāi)展面向海洋牧場(chǎng)、深海網(wǎng)箱、養(yǎng)殖工船等大型平臺(tái)的現(xiàn)代漁業(yè)衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)的試點(diǎn)建設(shè)應(yīng)用，積極推動(dòng)面向郵輪的衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)的推廣應(yīng)用，深入探索面向無(wú)人船等海上無(wú)人平臺(tái)的衛(wèi)星通信服務(wù)系統(tǒng)的試點(diǎn)研究。衛(wèi)星通信服務(wù)需要依托其獨(dú)一無(wú)二的海洋通信廣覆蓋的優(yōu)勢(shì)，拓寬海洋業(yè)務(wù)服務(wù)范圍，增大行業(yè)融合力度，開(kāi)拓海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新生增長(zhǎng)點(diǎn)。

2.技術(shù)應(yīng)用層面：構(gòu)建三類技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景支撐的衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)，提升平臺(tái)市場(chǎng)化能力

依據(jù)各海洋行業(yè)的技術(shù)需求，各類海洋業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通信服務(wù)需求可歸納為三類技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景：場(chǎng)景1為面向娛樂(lè)消費(fèi)的前向高速衛(wèi)星通信服務(wù)場(chǎng)景；場(chǎng)景2為面向環(huán)境探測(cè)及系統(tǒng)監(jiān)視的返向高速衛(wèi)星通信服務(wù)場(chǎng)景；場(chǎng)景3為面向環(huán)境監(jiān)測(cè)/狀態(tài)監(jiān)控的低速衛(wèi)星通信服務(wù)場(chǎng)景（見(jiàn)表5）。對(duì)應(yīng)三類技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，打造三類衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)，場(chǎng)景1對(duì)應(yīng)的前向高速衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)是目前衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商已具備的服務(wù)平臺(tái)，僅需根據(jù)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行融合改造；場(chǎng)景2對(duì)應(yīng)的返向高速衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)是需要研制建設(shè)的衛(wèi)星通信服務(wù)系統(tǒng)；場(chǎng)景3對(duì)應(yīng)的雙向低速衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)是低軌物聯(lián)網(wǎng)星座運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有的通信服務(wù)平臺(tái)。利用三類衛(wèi)星通信服務(wù)平臺(tái)，推動(dòng)各海洋業(yè)務(wù)的平臺(tái)化發(fā)展，提升各平臺(tái)的市場(chǎng)化應(yīng)用能力，筑牢衛(wèi)星通信服務(wù)對(duì)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高效推動(dòng)能力。

表5 三類技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景