本期投资提示：
　　通信容量提升加快卫星互联网应用，低轨通信星座建设加速。卫星主要由载荷及平台两大部分组成，按照应用领域，卫星可分为通信、导航及遥感卫星等，根据UCS统计数据，我国通信卫星商用数量最多，占比超50%。受益于高通量卫星技术进步，卫星互联网应用加速，而低轨卫星在发射成本和实现全球覆盖等方面具有明显优势，已成为全球卫星互联网发展焦点，各国加快低轨星座部署。国内通信卫星相较国外起步较晚，在高通量卫星技术上不断缩小与国外差距，且近年来，我国密集出台通信卫星产业政策，积极布局低轨通信星座，并成立中国卫星网络集团统筹国内低轨通信星座建设，行业发展迎来加速期。
　　四大驱动因素叠加，卫星通信行业步入高速建设期。1）频轨资源有限且具有“先占先得”的特征，发展低轨星座具有战略必要性；2）低轨卫星抗干扰能力强、容错性高，在信息化战争中拥有极其重要的军事战略意义；3）产业政策密集出台，中国通信卫星发射数量或将迎来高速攀升；4）卫星制造成本降低助力低轨卫星互联网快速落地。
　　四大环节构建超千亿市场，行业或进入增长爆发期。卫星产业链分为卫星制造、发射服务、地面设备制造和运营服务四大环节。1)卫星制造与发射服务市场：小卫星体积小重量轻、研制加工周期短、建造成本低，随卫星互联网建设落地，小卫星未来增量可观，预计截至2027年，小卫星制造和火箭发射市场空间合计2500亿元。2）地面设备制造市场：通信卫星移动终端未来市场空间广阔，预计截至2027年，卫星移动终端市场空间达359.6亿元。3）运营服务市场：通信卫星应用领域广泛，受益于机载、船载、卫星广播电视等下游市场规模持续扩大及物联网等新型应用场景拓展，潜力巨大。
　　卫星产业链各环节均有亮点，上游率先受益。1）卫星制造：位于产业链上游，载荷及平台为两大核心构成，目前主要由国家队主导，民营企业积极参与系统配套。根据艾瑞咨询数据，卫星有效载荷价值占比约为50%，转发器分系统和天线分系统是核心部件；卫星平台产业集中度高，待挖掘市场潜力大，星敏感器、飞轮、星载计算机及数传测控分系统应用需求高，且大多为货架式产品，规模效应强；卫星AIT是卫星制造关键环节，近年来多家科研院所及民企建成小卫星柔性生产线，提高了我国商业卫星批量化研制能力。2）地面设备：终端设备及配套方面参与者较多，市场空间广阔，主要围绕通信卫星天线、卫星终端、射频芯片等领域。3）运营服务：分为空间段运营服务和地面段运营服务，资金壁垒高，行业垄断显著。
　　看好通信卫星产业链的投资机会，建议重点关注产业链各环节核心企业。随着卫星互联网建设加速以及下游应用场景的拓展，预计我国通信卫星产业链将进入高景气周期。考虑行业发展处于“0-1”的快速发展期，且低轨卫星规模数量大，我们建议重点关注高价值占比产品以及货架式产品的核心配套企业。推荐原材料/元器件/芯片模块领域的中简科技、铖昌科技、臻镭科技、天奥电子、国博电子；载荷及平台领域的佳缘科技、天银机电、康拓红外、航天电子；总装领域的中国卫星、上海沪工、长光卫星；运营服务领域的中国卫通等。
　　风险提示：低轨卫星建设不及预期、市场竞争加剧、军品增值税政策变动

研究报告全文：行业及产国防军工业2023年03月02日低轨星座蓄势待发千亿蓝海扬帆行业研启航究行看好星耀强国之低轨卫星系列报告之一业深度本期投资提示证证券分析师通信容量提升加快卫星互联网应用低轨通信星座建设加速卫星主要由载荷及平台两大券韩强A0230518060003部分组成按照应用领域卫星可分为通信导航及遥感卫星等根据UCS统计数据我研hanqiangswsresearchcom究武雨桐A0230520090001国通信卫星商用数量最多占比超50受益于高通量卫星技术进步卫星互联网应用加报wuytswsresearchcom速而低轨卫星在发射成本和实现全球覆盖等方面具有明显优势已成为全球卫星互联网告研究支持发展焦点各国加快低轨星座部署国内通信卫星相较国外起步较晚在高通量卫星技术穆少阳A0230122070006上不断缩小与国外差距且近年来我国密集出台通信卫星产业政策积极布局低轨通信musyswsresearchcom联系人星座并成立中国卫星网络集团统筹国内低轨通信星座建设行业发展迎来加速期穆少阳862123297818四大驱动因素叠加卫星通信行业步入高速建设期1频轨资源有限且具有先占先得musyswsresearchcom的特征发展低轨星座具有战略必要性2低轨卫星抗干扰能力强容错性高在信息化战争中拥有极其重要的军事战略意义3产业政策密集出台中国通信卫星发射数量或将迎来高速攀升4卫星制造成本降低助力低轨卫星互联网快速落地四大环节构建超千亿市场行业或进入增长爆发期卫星产业链分为卫星制造发射服务地面设备制造和运营服务四大环节1卫星制造与发射服务市场小卫星体积小重量轻研制加工周期短建造成本低随卫星互联网建设落地小卫星未来增量可观预计截至2027年小卫星制造和火箭发射市场空间合计2500亿元2地面设备制造市场通信卫星移动终端未来市场空间广阔预计截至2027年卫星移动终端市场空间达3596亿元3运营服务市场通信卫星应用领域广泛受益于机载船载卫星广播电视等下游市场规模持续扩大及物联网等新型应用场景拓展潜力巨大卫星产业链各环节均有亮点上游率先受益1卫星制造位于产业链上游载荷及平台为两大核心构成目前主要由国家队主导民营企业积极参与系统配套根据艾瑞咨询数据卫星有效载荷价值占比约为50转发器分系统和天线分系统是核心部件卫星平台产业集中度高待挖掘市场潜力大星敏感器飞轮星载计算机及数传测控分系统应用需求高且大多为货架式产品规模效应强卫星AIT是卫星制造关键环节近年来多家科研院所及民企建成小卫星柔性生产线提高了我国商业卫星批量化研制能力2地面设备终端设备及配套方面参与者较多市场空间广阔主要围绕通信卫星天线卫星终端射频芯片等领域3运营服务分为空间段运营服务和地面段运营服务资金壁垒高行业垄断显著看好通信卫星产业链的投资机会建议重点关注产业链各环节核心企业随着卫星互联网建设加速以及下游应用场景的拓展预计我国通信卫星产业链将进入高景气周期考虑行业发展处于0-1的快速发展期且低轨卫星规模数量大我们建议重点关注高价值占比产品以及货架式产品的核心配套企业推荐原材料元器件芯片模块领域的中简科技铖昌科技臻镭科技天奥电子国博电子载荷及平台领域的佳缘科技天银机电康拓红外航天电子总装领域的中国卫星上海沪工长光卫星运营服务领域的中国卫通等风险提示低轨卫星建设不及预期市场竞争加剧军品增值税政策变动请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明行业深度投资案件结论和投资分析意见看好通信卫星产业链的投资机会建议重点关注产业链各环节核心企业随着卫星互联网建设加速以及下游应用场景的拓展预计我国通信卫星产业链将进入高景气周期考虑行业发展处于0-1的快速发展期且卫星规模数量大我们建议重点关注高价值占比产品以及货架式产品的核心配套企业推荐原材料元器件芯片模块领域的中简科技铖昌科技臻镭科技天奥电子国博电子载荷及平台领域的佳缘科技天银机电康拓红外航天电子总装领域的中国卫星上海沪工长光卫星运营服务领域的中国卫通等原因及逻辑通信容量提高制造成本降低低轨通信星座建设加速低轨卫星星座在发射成本和实现全球覆盖等方面具有明显优势已成为全球航天发展焦点各国加快低轨星座部署积极推进星座计划而国内通信卫星较国外起步较晚通信容量等关键技术指标与美国等发达国家相比差距较大近年来我国通信卫星产业政策密集出台积极布局低轨宽带星座预计十四五期间我国将加速推进卫星互联网建设发展通信卫星具备重要战略意义叠加下游应用领域需求释放未来市场空间巨大频轨资源有限且具有先占先得的特征发展低轨星座具有战略必要性且低轨卫星抗干扰能力强容错性高在信息化战争中拥有极其重要的军事战略意义频轨资源稀缺性叠加军事战略意义低轨通信卫星产业加速发展卫星产业链分为卫星制造发射服务地面设备制造和运营服务四大环节催生超千亿市场受益于机载船载卫星广播电视等下游市场规模扩大及物联网等新应用场景拓展潜力巨大行业有望进入增长爆发期通信卫星产业链环节众多各环节均有亮点产业链主要由卫星制造商地面设备及终端配套商运营服务商等构成卫星制造位于产业链上游环节较多载荷平台和AIT环节最先受益中游终端设备及配套方面参与者较多市场空间广阔主要围绕通信卫星天线卫星终端射频芯片等领域下游运营服务分为空间段运营服务和地面段运营服务资金壁垒高行业垄断显著有别于大众的认识国内卫星互联网建设过去进展较慢市场对于我国低轨星座建设节奏及未来盈利能力存在一定担忧我们分析认为1我国卫星互联网产业相关政策密集出台政策红利加速释放且向ITU申报的频轨资源具有时效性国内低轨星座建设将加速推进2星链在俄乌战争中发挥重要军事作用世界各国对于低轨星座有了重新认识美国欧盟日本等已加速军用星座建设低轨星座已成为各国发展焦点3国内小卫星研制和火箭发射技术不断进步带动建设成本下降星座建设成本下降将进一步降低用户使用成本从而拓展应用领域扩大用户规模未来有望实现较好盈利请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第2页共62页简单金融成就梦想行业深度目录1高通量卫星性能提升低轨宽带星座建设加速811通信卫星种类众多载荷及平台为两大组成812高轨态势美国具备先发优势高通量卫星性能加速提升1013低轨态势各国积极布局低轨宽带星座卫星互联网落地1214高低轨融合卫星高低轨融合推动空天地一体化趋势202四大驱动因素催生卫星通信超千亿市场2021四大驱动因素叠加卫星通信行业步入高速建设期2022四大环节构建超千亿市场行业或进入增长爆发期263卫星通信产业链各环节均有亮点上游率先受益3231卫星制造载荷及平台为两个核心构成国家队占主导地位3432地面设备市场空间广阔参与者较多4733运营服务卫星运营资金壁垒高行业垄断显著494重点关注标的5041原材料元器件芯片模块组件中简科技铖昌科技天奥电子国博电子5042载荷及平台佳缘科技航天电子天银机电康拓红外5343卫星AIT中国卫星上海沪工长光卫星5644运营服务中国卫星网络集团中国卫通5845相关公司估值表605风险提示60请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第3页共62页简单金融成就梦想行业深度图表目录图1卫星按照应用领域可分为通导遥8图2通信卫星由通信类有效载荷及卫星平台构成8图3通信卫星种类众多不同类型各有特点9图4国外高通量卫星发展分为三个阶段10图5传统通信卫星-单波束11图6高通量卫星-多波束11图7国外低轨卫星星座发展从移动通信转为宽带通信12图8铱星公司各业务类型营收占比13图9铱星公司营收和毛利润14图10铱星公司分业务利润占比14图11星链发射节奏单位颗15图12星链计划产业链结构15图13OneWeb星座全球覆盖示意图16图14OneWeb卫星示意图16图15Kuiper系统网络架构18图16卫星通信网络图示20图17空天地一体化通信网络20图18乌克兰应用星链打击俄军地面目标21图19星链地面终端21图20通信卫星互联网下游需求广泛23图21中海油卫星通信系统结构23图22中国国民经济规划中卫星通信政策演变23图23中美通信卫星规模差距较大25图24近5年中国通信卫星发射情况单位颗25图25采用日本电气公司下一代星模块化平台的先进地球观测卫星-126图26阿里安5助推器回收过程示意图26图27卫星产业链分四大环节26图28地面设备卫星服务市场价值占比合计超9026请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第4页共62页简单金融成就梦想行业深度图29全球固定通信卫星运营行业总收入情况单位亿美元29图30全球固定通信卫星转发器出租容量及预测单位GHz29图31预计2023年国内卫星通信产业达832亿元单位亿元29图32截至2021年末我国机动渔船占渔船总量为6930图33预计2025年我国船载卫星通信市场为206亿元单位亿元30图342023E-2028E年中国航空互联网流量收入预测单位亿元30图352023E-2028E年中国民航客机互联网改装费用预测单位亿元30图36国内卫星广播用户数累计达133亿户单位亿户31图37国家广播电视收入持续稳健增长31图38全球天基物联网市场的发展趋势预测32图39全球低轨道小卫星物联网市场预计发展趋势32图40国内通信卫星产业链分布图33图41通信卫星有效载荷构成34图42星载多波束相控阵天线的发展历程35图43通信卫星平台主要分系统及组成37图44基于共用平台的卫星研制流程38图45东方红3B卫星平台38图46空间太阳电池阵技术发展42图47锂离子蓄电池组42图48骨架化1U立方星结构44图49卫星承力筒44图50热控制技术构成45图51我国卫星研制流程46图52我国传统小卫星的AIT流程46图53通信卫星地面系统构成48图54双反射面天线地球站48图55部分终端设备产品48图56卫星通信系统分类50图57中简科技历年营业收入与归母净利润变化51图582021年中简科技各项业务营收占比51请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第5页共62页简单金融成就梦想行业深度图59铖昌科技历年营业收入与归母净利润变化52图602021年铖昌科技各项业务营收占比52图61天奥电子历年营业收入与归母净利润变化52图622021年天奥电子各项业务营收占比52图63国博电子历年营业收入与归母净利润变化53图642021年国博电子各项业务营收占比53图65佳缘科技历年营业收入与归母净利润变化54图662021年佳缘科技各项业务营收占比54图67航天电子历年营业收入与归母净利润变化54图682021年航天电子各项业务营收占比54图69天银机电历年营业收入与归母净利润变化55图702021年天银机电各项业务营收占比55图71康拓红外历年营业收入与归母净利润变化56图722021年康拓红外各项业务营收占比56图73中国卫星历年营业收入与归母净利润变化56图742021年中国卫星各项业务营收占比56图75上海沪工历年营业收入与归母净利润变化57图762021年上海沪工各项业务营收占比57图77长光卫星历年营业收入与归母净利润变化58图782021年长光卫星各项业务营收占比58图79中国卫星网络集团组织架构59图80中国卫通历年营业收入与归母净利润变化59图812021年中国卫通各项业务营收占比59表1我国高通量卫星发射情况11表2国际主要典型低轨星座12表3铱星公司业务范围13表4星链星座系统规划14表5国外星座参数对比15表6OneWeb卫星星座布局设计情况17请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第6页共62页简单金融成就梦想行业深度表7OneWeb合作公司及分工17表8Kuiper星座构型配置18表9Kuiper星座部署计划18表10国内主要卫星星座计划19表11卫星通信所用无线电频率资源紧缺21表12美国太空发展局智能化天基信息网络支撑未来全域作战目标22表13政策密集出台加速通信卫星应用与发展24表14星网招投标结果公示25表15卫星移动终端市场空间预测28表16通信卫星产业链呈金字塔格局中下游环节市场规模超9032表17姿轨控与推进分系统是卫星平台中价值占比最高的环节34表18载荷放大器分类36表19通信卫星有效载荷研制及配套单位37表20我国通信卫星主要公用平台38表21星敏感器经历了三个阶段的发展历程39表22国内星敏感器主要研制单位40表23飞轮主要研制单位为科研院所及军工集团40表24卫星星载计算机数管分系统及配套产品生产厂商41表25卫星主要推进技术42表26卫星电源分系统主要生产厂商43表27卫星结构系统主要材料生产厂商44表28卫星测控及数传分系统分系统主要生产厂商45表29卫星热控分系统主要生产厂商46表30我国具备卫星AIT能力主要机构47表31我国通信卫星地面系统主要厂商48表32我国通信卫星运营服务资金壁垒高行业垄断显著50表33可比上市公司估值表60请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第7页共62页简单金融成就梦想行业深度1高通量卫星性能提升低轨宽带星座建设加速11通信卫星种类众多载荷及平台为两大组成卫星可分为通信卫星导航卫星以及遥感卫星等我国通信卫星中商业用途数量最多占比超50卫星作为天地一体化设施利用空间资源环境为经济社会各领域用户提供通信广播导航定位授时地球综合观测及其他产品与服务按照应用领域不同可将卫星分为通信卫星导航卫星遥感卫星等其中通信卫星是人造卫星的一种作为卫星通信系统的空间部分是无线电通信的中继站通过转发无线电信号实现卫星通信地球站之间或地球站与航天器之间的无线电通信由于通信卫星不受地理条件限制对地面设施依赖程度较低是对光纤互联网移动互联网很好的补充广泛应用于航海航空陆地轨交等领域据UCS数据显示截至2022年4月30日中国目前在轨卫星数量为541颗其中通信卫星数量为67颗占比达124我国拥有的通信卫星中商业用途有37颗占比超过50图1卫星按照应用领域可分为通导遥资料来源武汉大学GNSS官网申万宏源研究注申万宏源研究整理通信卫星由通信类有效载荷和卫星平台两大部分组成有效载荷作为卫星的核心部分直接执行特定的卫星任务安装不同有效载荷的卫星用途也不相同其中通信卫星有效载荷一般由天线分系统和转发器分系统组成两者配合完成来自地球站的信号接收信号变换和向地球站的信号发送等功能卫星平台是为载荷正常工作提供支持控制指令管理和保障服务的各分系统的总称主要包括结构与机构热控电源姿态与轨道控制推进测控数据管理数据传输总体电路等分系统据艾瑞咨询数据显示姿轨控与推进分系统是卫星平台中价值占比最高的环节占卫星平台价值量的40图2通信卫星由通信类有效载荷及卫星平台构成请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第8页共62页简单金融成就梦想行业深度资料来源通信卫星技术综述艾瑞咨询申万宏源研究注申万宏源研究整理通信卫星有多种分类方式可以按用户群体波束数量及轨道高度进行分类通信卫星按照用户群体可分为民用通信卫星和军用通信卫星民用涉及卫星通信广播数据传输服务等军用通信卫星通过建立专网无线电通信设备应用于战场信息传递为指挥机关的实时决策提供依据按波束数量可分为高通量卫星及传统通信卫星高通量通信卫星是相对于使用相同频率资源的传统通信卫星而言的主要技术特征包括多点波束频率复用高波束增益等按照轨道高度不同分为低轨道卫星中轨道卫星和高轨道卫星图3通信卫星种类众多不同类型各有特点资料来源头豹研究所申万宏源研究注申万宏源研究整理请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第9页共62页简单金融成就梦想行业深度12高轨态势美国具备先发优势高通量卫星性能加速提升121全球高通量卫星发展经历三阶段通信容量将达1TB美国在高轨通信卫星发射中具备先发优势通信容量是其关键技术指标1958年12月美国成功发射了世界上第一颗试验通信卫星斯科尔号1965年4月美国发射第一颗半试验半实用静止轨道通信卫星国际通信卫星1号晨鸟为洲际通信提供了空间通道正式建立了北美和欧洲之间的通信业务此后日本法国德国中国等国家也纷纷发射了各自的通信卫星根据中国空间科学技术指出随着通信卫星发射数量增加其技术水平逐步成熟体现在寿命增长太阳能电池功率提高转发器数量增加等效通信容量路数增加等特点上高通量卫星以高轨居多能够大幅提高传输效率并降低使用成本根据UCS披露2011年美国发射全球首颗高通量卫星ViaSat-1通信容量达到140Gbps2017年发射的ViaSat-2通信容量达到300Gbps是当前世界上容量最大的高通量卫星预计于2023年第一季度发射的ViaSat-3由3颗高通量Ka波段地球同步轨道卫星所组成单颗卫星通信容量为1Tbps将覆盖除极地以外的全部地区高通信容量的卫星能够在使用相同带宽的频率资源下达到传统通信卫星数据吞吐量的数倍甚至数十倍能够大幅降低单位比特的成本从而经济便利地实现各种新应用相比传统通信卫星而言1可实现多点通讯2频率利用率提升3地面设备简化图4国外高通量卫星发展分为三个阶段资料来源国外高通量卫星发展概述申万宏源研究注申万宏源研究整理122我国高通量卫星性能逐渐提升通信容量可达百G我国高轨通信卫星起步较晚近年来逐渐跻身世界先进之列我国在1984年成功发射第一颗静止轨道实验通信卫星东方红二号是世界上第五个自行发射通信卫星的国家1988年3月7日东方红二号卫星的改型星东方红2号甲成功发射是我国首次研制成功的实用通信广播卫星改善了我国的通信和广播电视传输条件2008年我国成功发请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第10页共62页简单金融成就梦想行业深度射了中继卫星天链一号成为世界上继美国之后第二个拥有了对中低轨航天器具备全球覆盖能力的中继卫星系统的国家图5传统通信卫星-单波束图6高通量卫星-多波束资料来源高通量卫星服务专用网络的应用模式探索资料来源高通量卫星服务专用网络的应用模式探索申万宏源研究申万宏源研究近五年我国高通量卫星技术快速追赶现通信容量超百G根据中国卫通披露2017年我国首颗高通量通信卫星中星16号成功发射该星首次应用Ka频段多波束宽带通信系统填补了宽带通信卫星空白通信总容量达20G以上信息传送能力大大增强开启了我国卫星通信高通量时代2020年亚太6D卫星成功发射进一步提升了我国高轨卫星互联网服务能力我国高轨卫星互联网已在航空海事应急自然资源等多个领域开展了实践应用十四五期间我国发射了中星19号26号亚太6E等多颗高轨高通量卫星建成首张完整覆盖国土全境及一带一路重点地区的高轨卫星互联网在轨总容量超过150Gbits走向大规模实用阶段表1我国高通量卫星发射情况中星16号中星19号中星26号亚太6D发射时间2017年4月2022年11月2023年2月2020年7月频段KaKaKaKu用户波束数量个26289490覆盖中国东南沿海中美航线中国全境东南亚及至澳大利亚航线亚太地区卫星容量Gbits201010050符合工信部规定的最小动中04508通天线口径m资料来源中国卫星互联网应用服务发展申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第11页共62页简单金融成就梦想行业深度13低轨态势各国积极布局低轨宽带星座卫星互联网落地131低轨空间为全球航天发展焦点星座部署迈入高峰期低轨空间是全球航天发展焦点低轨星座批量部署迈入高峰期由于低轨卫星星座在发射成本和实现全球覆盖等方面具有明显优势并且具有较强的抗毁性低传输延时性和低功耗链路等特点因此以低轨道巨型星座为特征的低轨道宽带卫星网络系统在世界范围内呈现蓬勃发展的态势早在20世纪80年代至2000年前后摩托罗拉公司的铱星计划就提出通过发射66颗低轨卫星构建覆盖全球的卫星通信网SpaceX公司宣布星链计划发射约42万颗通信卫星其中1584颗将部署在近地轨道组成覆盖全球的高效卫星通信网络为全球消费者提供廉价快速的宽带互联网服务此外英国OneWeb加拿大电信卫星公司Telesat跨国企业SES的O3b星座波音三星等互联网星座计划也在积极推进中图7国外低轨卫星星座发展从移动通信转为宽带通信资料来源低轨通信星座发展的思考远望智库申万宏源研究表2国际主要典型低轨星座技术参数星座计划卫星数量颗数轨道高度km工作频段业务范围第一阶段20世纪90年代末期铱星Iridium77780L低速语音全球星Globalstar4881414CLS低速语音轨道通信Orbcomm41740-975VHF存储转发双向短数据第二阶段2010年至今铱星二代IridiumNEXT66780LKa移动宽带电信卫星公司TeleSat1171000Ka宽带一网卫星星座OneWeb26281200KaKuV宽带V波段卫星星座V-band29561000-2000V宽带请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第12页共62页简单金融成就梦想行业深度星链Starlink41927328-1325KaKuV宽带低轨星公司LeoSat1081400Ka宽带柯伊伯Kuiper3236590-630Ka宽带IRIS2---宽带资料来源低轨卫星星座Kuiper系统介绍与分析国外新型低轨卫星星座发展及其潜在军事应用研究申万宏源研究1311铱星计划铱星公司为国际商业通信服务核心企业经过两代星座计划逐渐形成较为完备的低轨卫星互联网体系1987年美国摩托罗拉公司提出铱星计划向全球商业用户提供移动通信业务铱星计划于1996年开始试验发射1998年5月66颗低轨道人造卫星布星任务全部完成由于相关技术欠缺建设成本过高市场反应平淡等问题铱星第一代低轨卫星互联网计划宣告失败2000年铱星公司背负40多亿美元债务正式破产但转卖后获得了美国国防部为期5年每年3600万美元的合同凭借这笔合同公司得以重新启航逐渐发展成为美军全球通新的补充力量2007年公司宣布第二代铱星计划IridiumNEXT二代系统仍是由66颗卫星组成于2019年完成其各方面性能是代的全面升级演进在卫星通信市场占据片天地公司的低地球轨道LEOL波段网络向世界上不存在或有限的地面无线或有线网络的区域提供可靠的适应气候变化的通信服务表3铱星公司业务范围业务类型简介向现有地面通信网络没有服务或服务不一致的地区提供手机服务包括语音和数据移动和远程陆地移动办公室连接公共安全和救灾用户涵盖采矿林业建筑石油和天然气公用事业重工业和运输公司以及军事公共安全和救灾机构商业语音和数据及为商业海运市场商船捕鱼休闲和研究船以及专门的船只提供宽带终端嵌入式设备和手宽带服务海事机等产品服务涵盖关键业务数据应用语音服务船舶管理和资产跟踪安全和安保应用向航空部门提供移动卫星通信服务包括空中交通管制通信和安全应用航空业务通信航空旅航空客通信等提供卫星物联网服务对来自地面有线和无线网络覆盖范围以外的移动和远程资产的自动化数据商业物联网数据进行收集以及将这些资产的运营纳入企业管理和信息技术系统通过铱星卫星承载客户的有效载荷提供卫星时间位置或来自公共交换电话网络的入站连接托管的有效载荷和其他数据服务短消息服务或SIM激活以及其他外围服务向美国军队的所有分支机构提供移动卫星产品和服务公司的语音产品用于各种主要和备用通信解决方案包括战术行动后勤行政士气和福利以及紧急通信此外公司的产品和相关应美国政府用程序安装在地面车辆船舶旋转翼和固定翼飞机上嵌入无人值守的传感器中用于指挥和控制以及态势感知资料来源铱星通讯年报申万宏源研究图8铱星公司各业务类型营收占比请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第13页共62页简单金融成就梦想行业深度120100222222212080101113121161060789212221232340204139363636020182019202020212022语音和数据物联网数据宽带托管的有效载荷和其他数据政府服务资料来源铱星通讯年报申万宏源研究图9铱星公司营收和毛利润图10铱星公司分业务利润占比8201207100615578710118889580410603254084858485811002020182019202020212022020182019202020212022营收亿美元毛利润亿美元营收yoy毛利润yoy服务用户设备工程和支持服务资料来源iFind申万宏源研究资料来源iFind申万宏源研究1312星链计划星链Starlink系统为目前全球规划规模最大发射数量最多的低轨星座星链是由美国SpaceX公司于2014年提出的低轨互联网星座计划旨在建立一个覆盖广容量大时延低的天基通信系统面向全球范围提供高速互联接入服务根据Starlink官网披露星链系统共规划3期总规模接近42万颗卫星由3层卫星网络组成包括距离地面340km和550km的极低地球轨道卫星9102颗以及1150km的低轨卫星2825颗星链Starlink系统于2019年5月首次发射截至2023年2月22日4年间已发射3878颗在轨3201颗根据Starlink官网披露在2021年1月到2021年5月以及2022年2月到2022年5月期间明显加快了布局速度尤其是2022年2月3日至5月18日105天累计完成12批次611颗卫星的发射其中573颗运行就期而言大约875天就批量发射1次就频率而言每天平均发射581颗卫星表4星链星座系统规划轨道种类进展数量个轨道高度km工作频段主要用途LEO一阶段1584550KuKa除南北极外覆盖大部分地区请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第14页共62页简单金融成就梦想行业深度二阶段28251100KuKa全球覆盖VLEO三阶段7518340V提升通信容量降低时延资料来源浅析星链卫星系统的发展及其影响申万宏源研究图11星链发射节奏单位颗资料来源卫星与网络申万宏源研究星链卫星发射制造成本较低20世纪90年代火箭发射成本大约是300万美元在星链计划实施的过程中SpaceX一直致力于降低卫星发射成本星链卫星采用一箭多星批量发送同时已成功多次完成猎鹰9号一级火箭的回收和重复利用而且在2021年10月首次实现了海上回收火箭此举意义重大也是未来火箭发射技术发展的必然趋势在制造方面SpaceX采用跨供应链甚至新建航天供应链对成本的追求达到极致星链卫星发射成本低一方面SpaceX作为发射方可以利用内部采购价格发射卫星另一方面星箭一体化设计可以最大程度综合利用整流罩包络空间火箭运载能力表5国外星座参数对比第二代铱星系统OneWeb星链使用火箭猎鹰9号Block5型联盟号21b猎鹰9号Block5型发射价格6375万美元8000万美元3692万美元单次数量9-10颗34颗60颗单颗卫星发射价680万美元23529万美元6153万美元卫星重量860kg147kg260kg平均发射成本079万美元公斤16万美元公斤024万美元公斤资料来源艾瑞咨询申万宏源研究图12Starlink应用产业链架构请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第15页共62页简单金融成就梦想行业深度资料来源美国星链项目应用产业链研究申万宏源研究1313OneWeb星座OneWeb公司于2013年提出低轨卫星星座计划组网计划目前有序开展系统采用开放式架构可在原有系统基础上通过增加新卫星提升星座整体容量2020年OneWeb由于融资问题与疫情影响宣布申请破产保护其全部组网计划进入停滞状态同年7月英国政府和印度移动网络运营商BhartiGlobal收购公司股权并资助OneWeb全面重启目前在轨卫星均处于正常工作状态星座规划历经多次修改根据OneWeb披露按照目前的设计星座布局包括6372颗LEO卫星和1280颗MEO卫星同时OneWeb计划在全球部署5575个网关站网络将在2023年6月之前全面运营向全球提供宽带互联网接入服务图13OneWeb星座全球覆盖示意图图14OneWeb卫星示意图资料来源OneWeb低轨道卫星系统及其军事应用分资料来源OneWeb公司官网申万宏源研究析申万宏源研究OneWeb正在分阶段布局星座系统根据OneWeb官网披露其星座正在执行第一阶段的发射部署第一阶段预计发射648颗KuKa频段卫星分布在高度1200km倾角请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第16页共62页简单金融成就梦想行业深度879的18个轨道面每个轨道面部署约36颗卫星后续OneWeb星座还将发射V频段分布在1200km8500km轨道高度的卫星第一阶段建成后的卫星星座即能够覆盖全球设计每颗卫星上行50Mbits下行200Mbits的接入速度单星吞吐量约为75Gbits整个星座总吞吐量为67Tbits由于采用低轨道链路传输时延仅为30ms与地面网络相当根据设计方案OneWeb卫星之间没有星间链路整个系统采用的是天星地网组网方式表6OneWeb卫星星座布局设计情况轨道高度倾角卫星数卫星总数卫星总数轨道平面数km每个平面各倾角轨道各高度轨道120087936491764120055036722304637212004003272230485001280资料来源OneWeb低轨道卫星系统及其军事应用分析申万宏源研究与星链计划不同的是OneWeb在卫星制造卫星发射和市场分销等环节均采用了战略协同的模式通过与拥有强大研发生产能力的制造商和拥有客户资源及分销渠道的运营商的合作逐渐形成了完善成熟的低轨卫星互联网产业体系OneWeb的协同模式可以利用各公司的行业及区域优势在短时间内形成产能和销售渠道并获得地方政策倾斜但利益相关方太多协调难度较大并且在成本控制方面处于劣势表7OneWeb合作公司及分工合作公司分工空客卫星制造阿里安公司维珍银河公司卫星发射高通公司终端设计开发休斯公司终端设计开发产品分销可口可乐公司产品分销卫讯公司地面信关站建设罗克维尔柯林斯公司和汉尼维尔公司航空终端巴蒂集团印度市场分销及服务墨西哥通信公司墨西哥市场分销及服务软银集团日本市场分销及服务国际通信卫星组织共享用户和服务资料来源国外主要低轨互联网卫星星座进展及启示申万宏源研究1314亚马逊Kuiper计划Kuiper星座启动较晚在部署进度上落后于OneWeb星链等星座但由于背靠亚马逊公司在资金和后期应用落地方面具有独特优势2019年亚马逊推出ProjectKuiper计划拟投入数十亿美元发射3236颗卫星其中784颗卫星位于367英里590公里的轨道高度1296颗卫星位于379英里610公里的轨道高度1156颗卫星位于391请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第17页共62页简单金融成就梦想行业深度英里630公里的轨道高度这些卫星将为地球上的地点提供数据覆盖范围从北纬56度到南纬56度世界上大约95的人口生活在这个广阔地区当中来为全球用户提供互联网宽带服务表8Kuiper星座构型配置轨道高度倾角卫星数合计卫星轨道平面数km每个平面颗630519343411566104228361296590332828784资料来源柯伊柏星座介绍及与其他星座对比分析申万宏源研究表9Kuiper星座部署计划轨道高度轨道倾角卫星数阶段卫星总和阶段轨道平面数km每个平面颗1630519173457826104218366483630519173457845903328287845610421836648资料来源柯伊柏星座介绍及与其他星座对比分析申万宏源研究Kuiper星座采用纵向一体化发展模式资金来源充足系统建设自主化程度高亚马逊公司2019年在华盛顿雷德蒙德建立Kuiper研发总部并配套有实验室样机制造设施和办公设计厂所具备卫星制造条件此外亚马逊下属BlueOrigin公司发展势头良好可以为Kuiper星座提供发射服务亚马逊凭借在云计算领域的优势着眼于地面通信市场通过发展AWS地面站即服务业务为卫星星座后期落地提供极大便利2018年亚马逊公司发布给予云计算的AWS地面站业务通过云计算技术的高效数据处理能力为公司政府航天部门提供数据收发服务从长远来看AWS地面站业务既可以分担Kuiper星座大规模部署的资金压力也可以凭借建立的合作伙伴关系为Kuiper星座的频率落地容量分销等环节提前打通渠道图15Kuiper系统网络架构请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第18页共62页简单金融成就梦想行业深度资料来源低轨卫星星座Kuiper系统介绍与分析申万宏源研究132我国积极布局低轨宽带星座跻身卫星互联网世界强国我国积极布局低轨宽带星座跻身卫星互联网世界强国卫星互联网是指利用地球卫星星座向地面和空中用户提供互联网接入服务为主的卫星系统本质是传统航天和通信领域的技术拓展融合主要指低轨通信卫星星座我国积极推进本国巨型低轨卫星星座计划以获得市场竞争先机航天科技和航天科工两大航天集团作为我国低轨通信卫星领域的国家队各自启动了低轨通信项目鸿雁和虹云星座计划2021年成立中国卫星网络集团公司统筹国内低轨通信卫星发展GW星座为国内目前最大的低轨通信星座在民间投资方面以银河航天为代表的民间资本低轨卫星公司将有效推动我国卫星互联网商业化进程表10国内主要卫星星座计划属性星座名称运营方卫星数量颗鸿雁星座航天科技324虹云工程航天科工156天地一体化信息网络中国电科38所100卫星互联网-宽带银河Galaxy银河航天1000垣信星座上海垣信288瓢虫系列卫星中科天塔72GW星网集团12992行云工程航天行云80卫星物联网-窄带天启国电高科36翔云星座欧科微28合计15076资料来源ITU铖昌科技招股说明书申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第19页共62页简单金融成就梦想行业深度14高低轨融合卫星高低轨融合推动空天地一体化趋势6G发展以空天地一体化信息网络为基础高低轨卫星融合推动发展进程2020年2月ITU正式启动面向2030及6G的研究工作2030网络技术焦点组提出6G网络三大目标明确6G将包含卫星网络根据空天地一体化通信网络白皮书6G需要构建跨地域跨空域跨海域的空天地一体化网络实现真正意义上的全球无缝覆盖空天地一体化信息网络是一体化高速宽带大容量信息网络即天基空基和陆基一体化综合网络它是由多颗不同轨道上不同种类不同性能的卫星形成星座覆盖全球并通过星间星地链路将地面海上空中和深空中的用户飞行器以及各种通信平台密集联合以实现信息准确获取快速处理和高效传输2021年Inmarsat公司提出交响乐团Orchestra通信网络建设计划整合其现役高轨卫星未来低轨卫星和地面5G设施打造全球性多维动态的综合网状网络图16卫星通信网络图示图17空天地一体化通信网络资料来源空天地一体化通信网络白皮书申万宏源研资料来源空天地一体化通信网络白皮书申万宏源究研究2四大驱动因素催生卫星通信超千亿市场21四大驱动因素叠加卫星通信行业步入高速建设期211驱动因素一频轨资源稀缺性先占先得频轨资源有限且具有先占先得的特征发展低轨星座具有战略必要性卫星频率和轨道资源是指卫星电台使用的频率和所处的空间轨道位置是卫星系统建立和正常工作的前提二者具有不可再生性和稀缺性无线电只有在有限区间频段中传输耗损相对较小且受卫星覆盖范围卫星高度信号质量同频段卫星间距等因素影响广阔太空中可用卫星轨道数量十分有限频轨资源采取国际电信联盟ITU先申报先使用总原则且要求申报后7年内必须发射卫星启用所申报的资源否则自动失效9年内必须投放申报卫星总数的1012年内必须投放申报卫星总数的5014年内完成全部投放根据中请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第20页共62页简单金融成就梦想