卫星通信行业研究报告 三大技术趋势助力行业成长

2023-11-15 11:09:30 字數 5536 閱讀 3447

(报告出品方/作者:上海**,刘京昭)

卫星通信:以太空为基石的广域通信网络系统

卫星通信是一种受益于卫星广覆盖能力,用以弥补地面通信系统的局限性,并实现更广阔连接的通信类应用,是地面通信体系的重要辅助。 卫星通信具有三大特点:1)信号覆盖范围广:可以覆盖大片区域,能够服务于偏远地区以及海洋;2)信号传输距离远:卫星在高空轨道 运行,能够实现地球上遥远位置之间的通信;3)抗干扰能力强:卫星通信采用超高频和微波频段,能有效抵御各种干扰信号。 卫星通信一般有三种分类方式:1)依据应用领域层面可分为通信卫星、导航卫星、遥感卫星等;2)依据下游的适用对象层面可分为军用 卫星、**卫星、民用卫星等;3)按照轨道高低层面可分为低轨道卫星(leo)、中轨道卫星(meo)、高轨道卫星(geo)。

新一代卫星通信平台——东方红5号卫星平台

东方红系列通信卫星平台已经发展至第五代。2023年12月27日,搭载着实践二十号卫星的长征五号顺利发射;2023年1月5日,卫星经历七 次轨道机动后,在3.6万公里高度的地球同步轨道成功定点,东5平台首次成功发射。 东五平台创新设计理念,实现了智能化自主运行管理,采用桁架式主承力结构、多模式电推力器、可展开式热辐射器、二维二次展开半刚 性太阳翼、大功率电源控制器等多项新技术,具有高承载、高功率、高热耗、高控制精度的特点,达到国际领先水平。未来东5平台将作为 我国主力公共卫星平台,参与国际商业卫星市场竞争。

卫星通信技术趋势一:低轨卫星建设进程加速

卫星互联网业务发展重点在于低轨卫星建设。低轨是指距离地面高度约350公里的轨道,远低于轨道高度为600-1200公里的传统低轨道( leo)。超低轨道的引入可能改变互联网范式。 低轨卫星具有以下特点:1)低时延:低轨卫星通信链路均为视距通信,支持**通话、网络直播、**游戏等实时性要求较高的应用;2) 容量大:卫星数量相对中轨卫星、高轨卫星较多,通常采用ka/v频段或更高频段,可实现超过500mbit/s大容量通信;3)广泛应用型:通 过星间链路可实现全球覆盖,不受地域限制,可将通信范围扩大至远洋和沙漠;4)多种技术协同发展:点波束、多址接入、频率复用等技 术可缓解低轨卫星网络中存在的频率资源紧张等问题。

卫星通信技术趋势二:带宽、数据传输需求助力高通量卫星市场扩容

高通量卫星(hts),可提供比常规卫星高出数倍甚至数十倍的容量,传统通信卫星容量不到10吉比特每秒(gbit/s),hts容量可达几 十吉比特每秒到上百吉比特每秒。 高通量卫星具有两方面的天然优势:1)具有更多的频率资源:传统卫星普遍使用 4~8 ghz的c波段,频率较低且太过拥挤;而高通量卫星 广泛使用ku波段(12-18 ghz)和ka波段(27-40 ghz),可有效实现资源传输。2)负载能力强:高通量卫星使用电推动加化学推动、混 合动力等供电技术,本身卫星平台体积较大,信号**器数量较多,使得高通量卫星具有大带宽的特征。

卫星通信技术趋势三:空天地一体化

空天地一体化的焦点在于融合,非地面网络与地面网络相互赋能。一体化系统将通过轨道卫星构成的天基网络、飞行器构成的空基网络、 传统的地基网络三方面协同作用。其中,地面网络的优势在于其强大的计算、存储、数据传输能力,以及低时延、低成本覆盖能力;非地 面网络(天基、空基)可以突破地表限制,实现全球全域的无线覆盖和大尺度的快速通信服务,在偏远地区具有更低的覆盖和容量成本。

一体化通信体系将具备如下特征:1)实现不同轨道卫星统一规划;2)多网络深度融合,采用统一空**术与核心网架构;3)多层次覆盖, 可提供多重业务类型;4)端到端统一编排调度,实现智能业务体验。统一的规划部署及系统运维将在降低时延、节省后向带宽、cdn内容 分发、图像渲染、区块链能力等方面持续赋能,助力算力侧与通信侧应用领域持续成长。

卫星通信产业持续扩容,发展空间前景广阔

纵向来看,中国卫星通信市场规模稳步前行,卫星技术持续革新。我国卫星通信行业高速发展,在光开关、光信息处理、新发射工具及新 轨道技术等方面均已经实现一定突破。同时,卫星通信行业市场规模增速除2023年外多年高达10%以上,2023年卫星通信仅540亿元的市 场规模,到2023年,市场规模预估已达到878亿元。 横向来看,中国市场扩展空间仍然广阔。根据ucs统计,2023年全球在轨卫星数量共计4852颗,其中美国、中国、俄罗斯拥有数量分别为 2944颗、499颗、169颗,共计占比超过70%。对标美国,中国卫星产业发展仍然拥有近6✖的市场扩容空间。

产业链结构:上中下三游协同发展,应用领域或成为市场关注焦点

产业链由卫星制造、卫星发射、地面设备、运营服务和应用领域五部分构成。产业链上游成熟企业较少,技术壁垒较高,民营企业在卫星 配套的零件制造领域发挥着重要作用,典型卫星配套制造商包括天奥电子、全信科技、天银星际等;产业链下游包括遥感服务、导航服务、 通信服务三部分,并直接面向国防、交通运输等领域的客户。 华为mate60 pro对卫星通讯的支持或将带来市场对通信卫星应用领域的持续关注,典型企业包括:1)卫星遥感:雷科防务、北斗航天、航 天宏图、中科遥感;2)卫星通信:中国电信、移动通信、中智信腾、亚太卫星等;3)卫星导航:高德地图、四维图新等。

产业链上游:频段竞争日益激烈,新型太空竞赛助力产业成长

轨道与频段资源占领将成为卫星制造与发射的关键推动力。由于地球低轨轨道以及频率资源是有限的,国际卫星界遵循“先占先得”的理 念。因此,spacex星链向地球低轨发射4.2万颗卫星的计划给我国带来了空前的压力。 随着高通量卫星发展趋势日益明显,高质量频段受到广泛青睐。目前卫星通信主要使用c(4/6 ghz)、x(7/8 ghz)、ku(12/14 ghz)、 ka(20/30 ghz)和q(40/50 ghz)等频段。其中,高通量卫星所使用的ku、ka波段适合高数据传输,可以有效提升通讯速率。随着高通量 卫星的不断扩容,立鼎产业研究网预计未来卫星通讯费用将进一步下降,更加便宜的**有望增加卫星方案的使用频率。

产业中游:地面设备制造与上游制造商发展密不可分

地面设备制造产业主要包括地面网络设备、卫星终端、导航设备等,国内地面设备参与者主要集中于天线、移动终端、地面接收站等产品 研制与系统软件集成领域,包括中国卫星、海格通信等标的公司。由于智能手机、平板电脑等gnss终端的快速兴起,直接面向卫星运营和c 端客户的地面设备需求量变得十分庞大,根据sia发布的数据显示,地面设备制造业于2023年就达到1303亿美元的市场规模。

地面设备制造与火箭发射产值呈正相关关系。根据sia数据显示,地面设备制造/卫星制造乘数大约为6.42,地面设备制造/火箭发射乘数为 20.19,随着上游卫星制造与火箭发射的蓬勃兴起,地面设备制造商有望获得产值的蓬勃发展。根据上海交通大学重庆研究院的研究,预计 到2023年,我国地面设备制造行业总产值将达到806亿元。

产业下游:应用市场细分领域——卫星导航迎来发展新浪潮

导航终端产业市场结构正在发生转变:根据《中国卫星导航与位置服务产业发展***显示, 2023年,具有卫星导航定位功能的智能手 机销量在我国国内导航定位终端产品销量的占比高达70%,而2023年占比达到96.2%,我国卫星导航终端产品在产业应用情况上过度倚重 智能手机侧的状况正在逐步改善。

智能可穿戴设备或成为卫星导航产业发展的新增长引擎。在人口老龄化程度加深、疫情影响健康观念提高、综合定位精度不断提高、可穿 戴设备**下降等因素的影响下,我们认为智能穿戴设备将迎来大幅度增长。根据idc**,2022-2023年智能可穿戴设备cagr将达到 5.4%,其中智能手表cagr将达到6.1%,2023年在智能可穿戴设备中的终端销售量占比将达到31.9%。

卫星通信有望与华为产业链生态深度融合,基带芯片长期放量

短期来看,华为或成为直接驱动华力创通增长的引擎,民用市场放量成为卫星通信市场关注焦点。2023年9月5日,华力创通发布公告,公 司在连续十二个月内累计收到某客户采购订单总金额约为人民币2.1亿元(含税),超过公司2023年度经审计主营业务收入的50%。

长期来看,卫星通信基带芯片市场有望大幅度放量,消费电子领域长期利好。根据idc**,2023年全球和中国智能手机出货量将分别达到 12.63亿台、3亿台,同比增长约为%。随着智能终端出货量的提升以及卫星通讯手机占比的扩大,卫星通信基带芯片需求有望大幅 度放量。

华力创通

华力创通是国内早期从事卫星导航通信融合应用技术的企业,前瞻性布局了卫星导航、卫星通信基带芯片、高精度芯片等产品的设计研发 工作,并全面掌握了基带算法、精密定轨、组合导航等芯片设计核心技术。 公司多业务协同发展,主要创收在卫星应用领域。芯片模块产品方面,北斗导航基带芯片、天通卫星通信基带芯片以及相应的模块产品奠 定了公司在行业内的地位;终端类产品方面,公司为实现不同应用场景落地而研发手持、车载、机载、船载、弹载等定位或通信终端;系 统级产品方面,公司陆续推出北斗高精度安全监测系统、天通卫星应急通信系统、智慧数据中台系统,并积极服务布局民用航空高端应用。

中国卫通

中国卫通拥有体系完备的通信广播卫星资源、频率轨道资源和地面站网资源,截止2023年6月30日,拥有16颗商用通信广播卫星,是我国 拥有自主可控通信广播卫星资源的基础电信运营企业。2023年,公司全年实现营业收入27.33亿元,同比增长3.76%;归属于上市公司股东 的净利润9.21亿元,同比增长60.88%。

海外市场与综合信息服务拓展协同构筑中国卫通成长第二曲线。1)公司新增向印尼第三大电信运营商提供基站接入服务,首次为中东国 际主流豪华邮轮提供海事服务,并推广中星26号高通量卫星在海外市场应用,提升国际市场渠道拓展能力。2)公司机载ka高通量卫星综 合信息服务业务取得进展,与四川航空合作完成15架窄体机ka网络部署改装,航空互联网服务产品覆盖出行人数约 70 万人次。

中国卫星

公司作为央企控股上市公司,具有天地一体化设计、研制、集成和运营能力,旗下有航天东方红、航天恒星科技等多家具有竞争力的企业。 公司竞争优势主要体现在两个方面: 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,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; 在卫星应用方面,公司业务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等领域,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。

航天电子

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。2023年半年度报告显示,公司营业 收入共计96.4亿元,同比增长10.49%;归母净利润3.88亿元,同比增长8.41%。 公司核心竞争力主要体现在两个方面:1)公司本级和多家子公司具有承担各类航天及型号产品配套生产任务资格和能力,拥有完善的研 发、生产和试验等保障条件,能够及时有效满足用户需求,是公司核心竞争力的重要基础。2)公司在无人系统及高端装备制造领域具有 深厚的技术储备和产品开发经验,无人系统产品覆盖行业内多个领域,无人系统具有相关主管部门核发的无人机研制生产资质。

本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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