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【行业洞察】卫星互联网:大国重器即将“破茧成蝶”加速成长期

来源:九方智投 2024-07-27 09:50
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事件:

2024年8月5日,“千帆星座”首批组网卫星发射仪式将在太原举行,“这意味着中国版“星链”即将闪耀星空。届时,格思航天(银河电子持股1%)将上演“一箭18星”的盛景,即18颗星全部交给火箭方,由火箭方一起带入到太空。根据规划,一期将完成发射1296颗卫星,未来将打造1.4万多颗低轨宽频多媒体卫星的组网。这将大幅提升中国在全球卫星通信领域的竞争力,为国内用户提供更广泛、更高质量的通信服务。

“千帆星座”计划的实施,将促进相关技术的进步和创新,推动商业航天产业的快速发展,为全球航天市场带来新的增长点。此外,低轨卫星网络的建设还将为军事、科研、环境监测等多个领域提供重要的数据支持和通信保障,从而增强国家的战略竞争力。

卫星分类:通信/遥感/导航三大类。球通信卫星数量最多,我国以遥感卫星为主。

轨道与频谱资源稀缺各国争相布局。稀缺轨道及频段资源“先占先得”,中美英等国均先后布局。

全球主要卫星星座情况及进度

卫星产业链价值量拆解:

通信卫星主要由卫星平台和卫星载荷组成。通信卫星平台包括遥感测控系统、供电系统、结构系统、推动系统、数据管理系统、热控系统、姿轨控制系统。通信卫星载荷包括天线系统和转发器系统

卫星各部分价值占比分析:随着卫星通信技术的迭代升级,整体载荷在卫星中的价值量占比有望逐步提升。据艾瑞咨询,一般情况下定制卫星平台和载荷成本占比约为1:1,批量卫星中平台成本占比下降到接近30%。卫星平台结构成本中,姿控系统占比最大为40%,其次为电源系统占比为22%。卫星载荷中,相控阵天线是低轨通信卫星的核心部分,T/R组件占载荷成本比重约50%,占卫星制造成本比重约20%。

全球火箭发射成本比较分析

全球部分卫星制造成本比较

我国多个低轨卫星星座计划相继启动。

国内低轨卫星主要参与方

全球低轨卫星处于组网阶段,产业链价值将集中在卫星制造与卫星发射,以及地面终端制造领域。

➢通信载荷:上海瀚讯创意信息、信科移动等

➢相控阵雷达相关:铖昌科技航天环宇盛路通信盟升电子

➢星间激光器件:光库科技长光华芯仕佳光子腾景科技

➢火箭发射相关:航天晨光航天动力航天电子、思锐新材等

➢地面段:信关站/核心网:震有科技、信科移动等;基带处理相关:复旦微电

➢移动终端:信维通信华力创通海格通信

➢卫星运营商:中国卫通

1、铖昌科技:国内稀缺的相控阵T/R芯片解决方案提供商

公司是国内少数能够提供相控阵T/R芯片完整解决方案的企业之一。公司产品相控阵T/R芯片是相控阵雷达核心元器件,负责信号的发射和接收并控制信号的幅度和相位,从而完成雷达的波束赋形和波束扫描,对整机的性能起到至关重要的作用。公司产品涵盖整个固态微波产品链,包括GaAs/GaN功率放大器芯片、GaAs低噪声放大器芯片、GaAs收发前端芯片、收发多功能放大器芯片、幅相多功能芯片、模拟波束赋形芯片、数控移相器芯片、数控衰减器芯片、功分器芯片、限幅器芯片等十余类高性能微波毫米波模拟相控阵芯片,频率可覆盖L波段至W波段。目前公司产品已批量应用于星载、地面、机载、车载相控阵雷达及卫星互联网等领域。

在卫星互联网方面,公司提前布局低轨卫星领域。公司早期致力于星载相控阵领域的技术研发和市场开拓,星载领域具有系统复杂、发射成本高、技术难度高、可靠性要求高和不可维护等特征,定型产品需能够覆盖各类探测需求,对相控阵T/R芯片的性能、稳定性、可靠性要求极高。领先推出星载和地面用卫星通信相控阵T/R芯片全套解决方案,研制的多通道多波束幅相多功能芯片为代表的T/R芯片,在集成度、功耗、噪声系数等关键性能上具备一定的优势,并已进入主要客户核心供应商名录,与科研院所及优势企业开展合作。2023年H1,公司继续保持领先优势,产品已进入量产阶段并持续交付中,形成公司新的业务增长点。

2、臻镭科技:国内宇航级集成电路芯片和微系统供应商

公司是国内少数能够在特种行业领域提供终端射频前端芯片、高速高精度ADC/DAC、电源管理芯片、微系统及模组等产品整体解决方案及技术服务的企业之一。公司专注于集成电路芯片和微系统的研发、生产和销售,并围绕相关产品提供技术服务。公司主要产品包括终端射频前端芯片、高速高精度ADC/DAC、电源管理芯片、微系统及模组等,为客户提供从天线到信号处理之间的芯片及微系统产品和技术解决方案。公司产品及技术应用于无线通信终端、通信雷达系统、电子系统供配电等特种行业领域和通信基站、卫星通信等民用领域。

公司多款产品布局卫星建设。其中高速高精度ADC/DAC芯片方面,公司产品还在电子对抗、数据链、新一代电台以及卫星通信等领域获得了不同程度的进展,且部分产品在电子对抗、星载载荷等场景中获得了实质性进展;电源管理芯片方面,2023年H1公司共实现了20余款新产品的定型,产品具有小体积、耐辐射、高效率、高可靠、高集成等特点,可广泛应用于相控阵雷达和各类航天供配电系统中;微系统及模组方面,公司针对低轨商业卫星研发了多款产品,并凭着其优异的性能在项目中获得了实质性应用。

3、海格通信:国内无线通信和北三领域领军企业,积极布局卫星互联网

公司是国内无线通信和北三领域领军企业,积极参与卫星互联网重大工程。公司主导产品覆盖短波通信、超短波通信、卫星通信、数字集群、多模智能终端和系统集成等领域,实现天、空、地、海全域布局,是国内拥有全系列天通卫星终端及芯片的主流厂家,正积极参与当前国家快速推进的卫星互联网重大工程项目,全方位布局卫星通信领域。

公司在新领域卫星互联网方向持续取得突破,进入系统研制厂家行列。终端产品成为机构用户首批试用的主要设备,竞标入围两大体制项目,取得研制资格,并获得首个核心设备研制合同,公司正式进入波形体制研制厂家行列。

4、盛路通信:深耕军民两用通信领域,积极研发6G低轨卫星互联网技术

公司聚焦军工电子和民用通信两大主营业务发展,6G低轨卫星互联网。公司围绕自身的专业技术和资源优势,聚焦军工电子和民用通信两大主营业务发展,充分利用军民产品在微波技术领域的高度协同,在超宽带上下变频系统、毫米波通信、6G低轨卫星互联网系统等关键技术上继续保持竞争优势。

微波/毫米波、有源相控阵技术是移动通信网络向超高速率、超低时延、超大规模机器连接数发展的核心技术之一,也是未来6G网络发展的关键技术之一,公司按照“天基组网、地网跨代、天地互联”的思路,积极开展相关技术的深入研究和产业化应用。在民用领域,公司的微波/毫米波技术早已在2005年与日本NEC开展合作,至今已有数十年技术积累,逐步形成了公司独有的技术优势。目前,公司已成功自主研发28G毫米波有源相控阵天线、毫米波无线点对点及点对多点系列传送网产品,出口至全球100多个国家和地区。在军用领域,公司致力于微波/毫米波技术及有源相控阵技术在雷达、电子对抗、遥感遥测、卫星通信等领域的研究,目前产品已广泛应用于机载、舰载、弹载等各种作战平台。

5、航天环宇:专注航空航天复合材料研制,深耕卫星通信及测控测试设备

公司专注于宇航产品、航空航天工艺装备、航空产品、卫星通信及测控测试设备等的研发制造。公司主要为航空航天领域科研院所和总体单位的科研生产任务提供技术方案解决和产品制造的配套服务。公司具备了涵盖从产品设计、仿真分析、工艺设计、精密制造、装配集成到调试测试全过程的研制生产能力,特别是在高精密星载产品的研制、航空航天先进工艺装备集成研制、航空航天复合材料零部件研制、“天伺馈”分系统产品研发等方面,具有较强的技术能力、产业化优势和综合竞争力,公司已成为航天科技、中航工业、中国航发、中国电科、中国商飞等大型央企下属科研院所和总体单位的主要供应商之一,是国家高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业。

公司在卫星通信及测控测试设备原业务板块上进一步资源整合和转型升级,其以“天伺馈”分系统级产品的自主研发、生产制造、装配集成、调试测试为主线,主要包括卫星通信天线、地面测控天线和特种测试设备三个类别。经过近几年的快速发展,公司所研制的产品主要面向中国电科、中国电子、航天科技等下属总体单位,成功应用于客户的卫星通信地球站、航天器测控站等,以及国家卫星互联网工程地面信关站、大型紧缩场测试系统等领域。在轻量化复合材料结构设计、自动折展反射面结构与控制、高性能馈电部件研制、高精度跟踪控制技术、大尺寸高精度反射面研制技术等方面,公司取得了长足的技术进步和创新性成果,走在了行业前列,配套能力快速提升,市场影响力逐步显现。

6、信科移动-U:战略布局卫星互联网,深度参与5G卫星通信标准制定

公司战略布局卫星互联网,深度参与5G卫星通信标准制定。公司持续开展6G愿景、需求、能力以及基础理论与核心技术的创新研究工作。重点聚焦超大规模多天线技术、网络人工智能、以用户为中心的接入网架构、星地融合卫星互联网、通感一体化高精度定位等多个研究方向,保持业界领先或先进水平。

在星地融合与卫星互联网领域,公司进行了深度战略布局和研究,大力推动5GNTN的国内外标准制定。2023年3月,在国际电信联盟(ITU-T)SG13全体会议上,公司牵头和主导制定的2项星地融合国际标准获批结项;2023年6月,公司作为联合编辑人深度参与的《卫星国际移动通信(IMT)未来技术趋势》项目立项正式获得通过,这是国际电信联盟无线电局(ITU-R)立项的首个面向6G卫星的研究项目。2023年6月公司联合无线移动通信全国重点实验室(中国信科)发布了《全域覆盖场景智联-星地融合白皮书》,提出了星地融合网络架构和一系列关键技术,并发布星地融合“九万里计划”,与运营商、商业航天、通信产业、高校院所等合作伙伴共同推动全球全域无缝覆盖的星地融合网络的构建。

7、创意信息:重点布局卫星互联网主要的5G通信载荷

公司重点布局卫星互联网主要的5G通信载荷。公司延续5G技术开放的创新商业模式,为5G设备商、运营商、高校及科研机构提供5G技术服务,同时,公司重点拓展低轨通信卫星通信市场,已同多家卫星制造商、卫星载荷总体单位开展了紧密、持续的合作。

技术产品研发方面,2023年H1,公司在持续深耕5G技术和融合应用市场的同时,全面参与中国的卫星互联网技术论证、原型验证、关键算法仿真和性能摸底测试等工作;成为中国通信标准化协会CCSA全权会员,并加入航天通信技术工作委员会航天通信系统工作组(TC12WG1),推动基于5G的卫星互联网标准演进。公司完成卫星通信载荷软件系统的设计、开发和验证,正式发布为新一代宽带卫星通信量身定制的协议栈IGS2.0;完成卫星通信关键算法(主要包含星载大多普勒、大动态时延、空域抗干扰、时钟同步和波束管理等)技术的研发突破和产品化开发;完成卫星通信载荷产品全系统联试,性能水平和资源占用水平业内领先;完成基于行业标准的卫星综合处理载荷软硬件开发,成为少数具备软硬一体解决方案的上市企业;完成新一代基于NTN标准(非地面网络标准)的通信载荷样机开发,研发进度和水平全国领先。

市场拓展方面,2023年H1,公司新增若干卫星总体单位及载荷总体单位合作,成为通信载荷产品的主研厂家之一,得到众多业内合作伙伴的认可,市场影响力迅速提升。

生态建设方面,2023年H1,公司持续推进与浙江清华长三角研究院的合作,荣获“2022成都硬科技扑克牌榜单-卫星互联网与卫星应用产业链硬科技企业”,“成都2023年度5G技术创新优秀项目-星载5G载荷关键技术研发”。公司的卫星通信成果亮相第九届中国(国际)商业航天高峰论坛等。公司与中国联通联合研发无线云网基站,并亮相2023年巴塞罗那世界移动大会MWC2023中国联通创新成果发布会。

8、佳缘科技:深耕卫星组网安全防护和数据链防护领域

公司专注于网络信息安全产品和信息化综合解决方案的提供。公司业务专注于国防军工、医疗健康和政务服务领域。在网络信息安全领域,公司主要聚焦于编码理论和人工智能研究、商业密码产品与系统研制,航天、航空和地面安全终端设计开发等;在信息化领域,公司以自研数据平台系统为核心,在信息化综合解决方案能力方面不断积累,完善信息化产品的实用性、便利性、安全性、鲁棒性等功能性能,主要为医疗健康、国防军工、政务服务等领域的客户提供智能化系统建设和行业信息化定制应用的“软硬件一体”信息化综合解决方案。

在航空、航天和地面安全终端专用计算平台设计开发方面,公司网络信息安全产品以自研网络安全编码应用技术为核心,根据航天、航空客户不同使用场景的需求提供特定形态的安全平台产品。以产品形态进行划分,公司产品主要由网络安全专用芯片产品、板卡安全平台产品、整机安全平台产品和相关技术门类的受托研发组成。目前,公司研发的多路并行高速网络信息安全产品,主要应用于航天、航空、通信数传等场景,解决了多路高速数据传输并行处理难题。

9、天银机电:国内星敏感器主要供应商

子公司天银星际是国内商业运营的恒星敏感器生产厂商。恒星敏感器是航天器、航空器导航系统的重要组成部分,为航天器的姿态控制和天文导航提供高精度测量数据,主要应用于各种卫星、无人机、飞艇等空天设施,一般每颗卫星使用1-3个星敏感器。天银星际主要产品包括纳型、皮型两大系列星敏感器,同时天银星际自主研发星模拟器、太阳模拟器、观星转台等专业配套设备,以及纳型卫星及其全物理地面实验系统。纳型星敏感器,具有亚角秒级精度,满足了高精度遥感、测绘、导航定位等卫星的全方位、极端化需求。皮型星敏感器具有角秒级精度,满足了微纳卫星对敏感器的高精度和小型化等严苛要求。展开式星敏感器,通过巧妙的弹出式设计,实现了遮光罩的在轨展开,满足了立方星、光学载荷等对体积和包络的极致需求。

天银星际实现了星敏感器的批量化生产,产能达2,000台套/年。截至2023年H1,累计有301台星敏产品在轨运营,在国内商业卫星市场占据优势地位,旗下产品已广泛应用到我国探月工程、高分专项、卫星互联网等国家重大任务实践中。

10、航天电子:深度参与航天产业,布局卫星应用与特种电缆

公司从事的主要业务为航天电子、无人系统及高端智能装备、电线电缆等产品的研发、生产与销售。公司航天产品业务为航天电子产品的研发、设计、制造、销售,主要包括军民用测控通信系统、遥感信息系统、卫星应用等系统级产品;军民用惯性导航产品、卫星导航产品、遥测遥控设备、精确制导与电子对抗设备、计算机技术及软硬件等专业设备;军民用集成电路、传感器、继电器、电连接器、微波器件、精密机电产品等器件产品,产品主要应用于运载火箭、飞船、卫星等航天领域。公司电线电缆业务为电线电缆产品的研发生产及销售,主要包括民用导线、电缆及军用特种电缆产品。民用导线、电缆主要用于输变电工程、各类电力传输等领域,特种电缆主要用于航天军工、核电等领域。航天技术方面,公司北斗三号短报文射频基带一体化SoC芯片项目关键技术完成攻关,为后续产业化发展提供了有力支撑。

11、西测测试:具备航天工程产品检验检测资质

公司是一家从事军用装备和民用飞机产品检验检测的第三方检验检测服务机构,为客户提供环境与可靠性试验、电子元器件检测筛选、电磁兼容性试验等检验检测服务,同时开展检测设备的研发和销售以及电装业务。公司拥CNAS、CMA及其他开展军用装备和民用飞机产品检验检测业务的资质,取得了中国商用飞机有限责任公司的试验资格证书,是军用装备和民用飞机机载设备检测项目较为齐全的第三方检验检测机构,具备集技术支持、检验检测、标准起草、方案咨询为一体的服务能力。近年来承担了多种型号军用装备、航天工程以及民用飞机产品的检测试验任务。

12、震有科技:卫星通信核心网供应商

公司是国内首个卫星核心网供应商,深度布局卫星通信技术。公司主要提供卫星通信的核心网业务,2019年,震有科技承建天通一号卫星核心网并顺利开通,成为国内首个卫星核心网建设并成功商用的供应商。

在核心网领域,公司发布基于国产化软硬件平台的5G核心网商用版本、发布支持卫星通导一体增强、卫星物联网、多种体制卫星接入网、卫星安全加密等丰富卫星业务的5G核心网商用版本;在境内市场的公网领域,公司与国内电信运营商紧密合作,中标并交付低轨卫星核心网的原型系统项目,与中国电信卫通公司成立联合实验室,支持中国电信发布“天地翼卡”,助力卫星通信系统建设。

13、华力创通:具备终端应用侧具备芯片到终端一体化能力

公司具备终端应用侧具备芯片到终端一体化能力。公司深耕国防及行业信息化领域,主营业务涵盖卫星应用、仿真测试、雷达信号处理、无人系统等业务方向,为我国航空航天、国防电子、特种装备等国防市场提供自主可控的核心器件、终端、系统和解决方案;公司还积极面向行业和地方经济发展,在智慧城市、卫星大数据、应急通信、安全监测、海洋工程等领域,为广大用户提供产品、解决方案及运营服务。经过持续的科研投入和经验积累,公司在卫星导航与通信、雷达信号处理、仿真测试领域形成一定规模的科研生产能力。

在卫星应用领域,公司专注于卫星导航、卫星通信等领域的融合应用发展。基于自主研发的卫星导航和卫星通信核心芯片技术,形成“芯片+模块+终端+平台+系统解决方案”的较全产业链格局,面向特殊机构和行业用户,提供全方位的卫星应用产品和解决方案,并随着卫星系统建设迭代和完善,持续进行技术、产品和应用模式的更新升级。特种行业领域,研制了多款面向车载、机载、手持、便携等应用场景的北斗三号终端产品,多款终端产品进入型号研制阶段;民用领域,推进天通、北斗服务行业应用和产业发展,在卫星导航、北斗三号短报文通信、高精度安全监测、智慧城市与数字经济领域积极发展;在卫星移动通信领域,公司是国内少数具备天通卫星移动通信基带芯片研制能力的企业之一,并根据客户需求及应用场景研制了多类数款卫星通信终端,在无地面通信网络的情况可以实现通话、信息、数据的通信传输和保障。2023年H1,公司针对车载终端小型化、低成本的要求,研究卫星通信技术在车联网领域的应用,完成了车载天通通信终端系列的产品开发;公司基于天通物联网功能,已完成深海信标灯研制,并已提供给用户完成海洋测试验证,并顺利通过各项性能指标测试。公司以华力数据中台为底座打造的卫星增值服务平台已打通天通电信协议,实现天通数据链路上下行通讯,北三兵器协议,北三上行数据链路通讯,北斗天通短信业务互通,并具备提供公共位置服务的功能,具有本地化、自主化、模块化、可快速适配接入等特点,可广泛应用于地灾、水利、农业、应急、救灾等领域。

14、上海瀚讯:重点布局卫星互联网通信载荷

公司主要从事行业宽带移动通信设备的研发、制造、销售及工程实施,结合业务应用软件、指挥调度软件等配套产品,向客户提供行业宽带移动通信系统的整体解决方案。公司主要以行业4G/5G通信装备的研制、生产和售后服务为主,专注于陆、海、空、天领域特殊机构用户的行业应用,提供行业宽带移动通信系统的设备及整体解决方案。截至2023年中期,公司已定型和在研多型装备,公司新型号产品继续在多领域多行业扩展,为可持续发展奠定了基础。公司整体发展战略的实施将遵循“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针,努力实现“新一代信息技术产业”中5G信息通信设备制造应用领域上的突破,目标产品将覆盖宽带通信芯片、通信模块、终端、基站、应用系统等,已形成在5G时代的“芯片——模块——终端——基站——系统”的全产业链布局。

15、信维通信:星链终端连接器供应商

公司是国内小型天线行业发展的领跑者。公司主营业务包括天线及模组、无线充电及模组、EMI\EMC器件、高精密连接器、汽车互联产品、被动元件等,可广泛应用于消费电子、物联网/智能家居、商业卫星通讯、智能汽车等领域。在商业卫星通讯领域取得快速突破,业务规模快速扩大。

卫星互联网开启第二成长曲线。连接器业务方面,公司依托自身射频技术、磁性材料等技术优势,重点发展高频高速连接器、磁性连接器、BTB连接器等高端细分领域。目前公司高精密连接器技术水平深受客户认可,在商业卫星通讯领域也取得快速突破,业务规模快速扩大。随着星链用户数量的不断激增,信维未来有望分享高成长空间,迎来连接器业务发展红利期。

16、中国卫星:聚焦于卫星通导遥一体化产业发展

公司作为央企控股上市公司,围绕宇航制造和卫星应用主责主业,聚焦于卫星通导遥一体化产业发展,具有天地一体化设计、研制、集成和运营能力。公司依托“小卫星及其应用国家工程研究中心”和“天地一体化信息技术国家重点实验室”两个国家级平台,同时具备关键系统、核心部组件与产品的研制交付能力以及为用户提供系统解决方案和信息/数据服务能力。

在宇航制造方面,公司开发了覆盖1kg至1000kg完整序列的小卫星/微小卫星公用平台型谱,产品涉及光学遥感、电磁与微波遥感、通信、科学与技术试验等领域,具备复杂星座系统设计、全链路仿真、自主任务规划、星上智能处理、AIT一体化管控、组批生产等核心技术能力,可为航天器提供星上导航接收机、空间太阳电池片、星上电子通信设备等产品,产品质量稳定、性能可靠。

在卫星应用方面,公司业务产品主要包括卫星通导遥终端产品制造、大型地面应用系统集成、无人机系统集成、卫星综合运营服务、信息系统及综合应用平台建设等领域,在目标特性识别、抗干扰、高精度时间同步、高通量卫星通信波束无缝切换等技术方面具有竞争力,打造了Anovo卫星通信系统、北斗三代宇航级芯片、高通量机载卫星通信终端、北斗导航终端、信息链终端、遥感卫星地面站、民航机载追踪监视设备等一批具备竞争优势的核心产品,具备设计、建设和运营大型地面应用系统的核心能力,能够为行业、区域用户和国际市场提供卫星广播电视传输服务、卫星测控及遥感数据运营服务和增值服务、天空地一体综合信息系统及信息化解决方案。

参考资料:

20240201-开源证券-大国重器,我国卫星互联网迈入“破茧成蝶”成长期

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(来源:
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