鳳凰網科技《科創第一動力》出品
作者｜蔣澆
編輯｜于浩
今年9月，華為首款衛星通信手機Mate60熱銷，讓人們真切地感受到了衛星通訊服務。一夜之間，衛星互聯網成為了輿論熱議話題，相關概念股也受益大漲。
手機廠商們角逐“衛星通信”，有著搶占6G先機的野心。而從全球來看，美國在衛星通信技術比較靠前，馬斯克旗下SpaceX公司Starlink（星鏈）衛星系統已發射總數已超過5300顆，并推出了直連手機服務。
在星鏈帶動下，低軌衛星通信快速發展，寬帶衛星互聯網和物聯網已成現實。那么，對比星鏈，中國的衛星通信能力如何，商用化進程走到了哪個階段？未來衛星通訊是否會成為手機標配？
近日，“2023中國衛星應用大會”在北京成功舉辦，我們在會后采訪了NI亞太區商業航天負責人劉金龍、銀河航天（北京）科技有限公司的首席科學家張世杰，兩位專家分享了他們對衛星互聯網產業的見解。
張世杰認為，未來6G時代，衛星通信是實現泛在互聯網的基礎。在技術方面，國內衛星互聯網與國際先進水平沒有代差，最大區別在于產業化思維。他表示，SpaceX以商業為導向，實現了火箭和衛星的工業化，成功推動了產業鏈的進步。
01.衛星制造迎來“福特時刻”，把互聯網搬上太空成為現實
所謂“衛星互聯網”，即需要發射大數量的衛星形成通信網絡，信號能覆蓋整個地球，這種能向地面和空中終端提供互聯網接入等通訊服務的衛星系統，具備低延時、廣覆蓋、寬帶化的特點，被稱為第三代互聯網基礎設施。
相比于傳統的移動通信，衛星通信最大的區別在于能夠打破地理環境的限制，可以用于航空、航海、軍事、應急通信等多個特殊場景。換句話說，沙漠、戈壁無人區等極端環境沒有地面網絡信號覆蓋，就無法與外界進行通信，而衛星通信即可解決這一問題。
不僅如此，華為、蘋果等主流廠商在產品中增加衛星通話這一功能，也使得衛星服務離人們生活更進一步。
通信衛星根據軌道高度不同，主要分為低軌、中軌、高軌三類。高軌通信衛星單星覆蓋面積達，主要用于導航、氣象觀測、通訊，其軌道高度約為36000公里，典型代表有中國電信的“天通一號”；軌道高度小于2000km的低軌通信衛星，具有輸時延低、鏈路損耗小、發射靈活等優勢，最出名的莫過于馬斯克旗下SpaceX的星鏈系統。
在星鏈的帶動下，衛星互聯網正進入低成本時代，這也打開了商業航天的想象空間。根據GSMA的數據，到2025年，低軌衛星通信產業規模將達到1800億元，全球衛星通信收入規模將達到數百億美元。
在國內商業航天領域及衛星通信也涌現出一批明星企業，銀河航天就是之一。2022年3月5日，銀河航天成功發射了自主研制的我國首次批量研制的六顆低軌寬帶通信衛星——銀河航天02批衛星。2023年7月23日，銀河航天靈犀03星成功發射。該星是我國首款使用柔性太陽翼的衛星，主要功能為低軌道寬帶通信。
張世杰認為，衛星通信從產業構想到逐步落地，背后主要的推動力是成本降低。“當前衛星從過去的科研產品轉變為工業品，相當于衛星的“福特時刻”，通過規模效應降低衛星制造成本，為低成本的星通訊服務創造了基礎。”
以往衛星均是單顆制造，用于特定領域，在測試、元器件、制造等方面成本高昂。SpaceX則借鑒了工業制造模式，通過類似于汽車流水線生產模式降低成本，使得批量生產衛星變得可能。
另一面，蘋果、華為等手機廠商在內的產業鏈下游企業，推動著手機直連衛星技術突破，將衛星通信與地面通信整合，形成了市場一體化、產業一體化，促使衛星通信從過去面向企業的2B業務轉變為面向消費者的個人業務。
“衛星通信將是6G時代實現泛在互聯網的關鍵。”在張世杰看來，技術水平方面，我們與國際先進水平并無明顯差距，關鍵區別在于產業化思維。SpaceX以商業為導向，實現了火箭和衛星產業的產業化，通過打造可回收火箭，以及充分利用工業基礎如特斯拉和SolarCity等，成功推動了整個產業鏈的降本增效。
02、國產“星鏈”迎來爆發前夜？
近年來，我國加速構建完善的商業航天生態，低軌衛星產業迎來飛速發展。2022年，全球共執行186次衛星軌道發射，成功178次。其中，中國發射成功次數為62次，成功率達到96.88%，僅次于美國。
隨著華為和蘋果推出支持衛星通信功能的智能手機（如華為Mate50、Mate60以及iPhone14），衛星通信正逐步進入消費級市場，這一領域成為各方力量爭奪的焦點。
對此，NI亞太區商業航天行業負責人劉金龍指出，衛星互聯網產業的構建需要一定時間。實現應用推廣，地面側的關鍵在于持續改進包括手機在內的地面終端設備，加速天線小型化、低功耗、低成本射頻器件發展，以及先進通信基帶技術的迭代。
他解釋道，衛星互聯網服務并非新鮮事物，以往為何難以直接面向終端用戶，是因為寬帶數據服務需要通過碟形天線進行中轉，難以實現當前手機直接聯網，導致用戶體驗不佳。隨著低軌衛星超大規模相控陣天線的發展，以及終端設備的對應迭代，這一痛點將有機會被改進。
低軌衛星產業飛速發展，測試也越發具有挑戰性。劉金龍告訴我們，新型低軌衛星集成了多項前沿技術，包括通信基帶處理技術和數字波束形成（DBF）等，顯著提升了衛星在軌的可重配置能力。但要求在有限的星地連接時間內，對衛星進行更自動、更靈活的在軌測試、控制與數據傳輸。
為此，NI攜手國內合作伙伴將通用化儀器設備應用于在軌射頻測試，提供了測控數傳軟硬件一體化解決方案。在無人值守站控平臺的情況下，測控數傳基帶能與衛星公司的測運控遠端平臺無縫遙測、遙控數據交互，以及遠程監視和參數配置，保障了測試任務的順利執行。
作為國內銀河航天的合作伙伴之一，NI在衛星通信測試領域積累了深厚的經驗，該公司“測運維一體化”的重要嘗試，無疑會縮減低軌衛星研制到在軌運行測試的周期。
目前我國衛星產能在持續發展過程中，將智能化、一體化工業生產線引入衛星制造領域，將改善傳統衛星制造模式，以批量化生產將滿足衛星互聯網新基建的建設需求。
在劉金龍看來，衛星產業分工很嚴密。SpaceX星鏈采用了一種高效的商業策略，并在系統設計上進行了深度優化和驗證，國內也采取類似的方法，但由于產業還未完全成熟，可能需要一定的時間。
他解釋道，SpaceX的動作比較快，通過規模增長和制定愿景來設定成本，并在風險和商業回報之間取得平衡。這種方法類似于與供應商訂購長期協議，提前規定價格，并通過對行業前景的準確判斷來確保履行合同。超前享受商業成本降低紅利的策略，使SpaceX能夠在市場中保持競爭。
劉金龍表示，業內領先的手機廠商直連衛星，使人們對于衛星通信有了基礎認知，這無疑會加速低軌衛星發展，資本市場對商業航天熱度正波動上升。
隨著5G/6G商用的推進和太空云計算資源的部署，衛星互聯網低成本和高效，以及無地域差別等優勢將會凸顯。劉金龍認為，借鑒海外發展模式，國內要加快衛星互聯網應用，除了空間段基礎設施，在地面終端側，需要加快技術創新步伐，涌現更多具有核心技術的創業企業，適度競爭，就像我們有諸多新能源汽車企業一樣。
