基建狂魔發力太空,撬動數萬億規模市場!多張衛星天網覆蓋全球

“世界經濟火車頭”、“世界工廠”、“中國製造”、“中國創造”……伴隨著國民經濟高速發展以及綜合國力的迅速躍升,我們被世界定義的諸多“外號”接連湧現,然而近些年最令人耳目一新的當屬“

基建狂魔”一詞。

​世界十大橋樑中國十佔其八、世界運營里程最長高速鐵路網在中國、世界運營里程最長高速公路網在中國,與此同時基建產能開始向全球擴散,世界絕大多數高難度基建項目皆有中國身影。

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高鐵艦隊

“基建狂魔”一詞我們實至名歸,因為早在兩千多年前,我們就在施行“車同軌、書同文”,從那時起就深刻領悟到高速通達的交互網絡在資源配置中的作用。

高鐵、高速公路、橋樑這些是我們肉眼可見的交互網絡,是人員、貨物高速通達的載體,然而比它們有著更旺盛傳輸需求的是信息,不論是經濟建設亦或者現代戰爭,誰能取得制信息權誰就能成為最後贏家

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5G通信基站

華為5G技術問鼎世界巔峰,讓很多舊世界的人大為不快,因為他們手中的信息利劍正在易主。這是一種比4G網絡傳輸速度快100倍,應用場景更是超越了傳統移動終端,在智能電網、車聯網與自動駕駛、醫療等各行各業更是用途廣泛。這已經不是單純的技術升級,而是技術革命,每一次革命的到來全球都將迎來一次大洗牌,這一次當然也不會例外。

為了適應新時代發展需求,我國提出“新基建”戰略,它將跳出傳統工程基建,引入了更多適應新時期發展需求的一系列信息基礎設施,內容包括5G、人工智能、工業互聯網、物聯網,在最新的官方表述中又首次囊括了“衛星互聯網”

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即將星箭分離的星鏈組網衛星

面對華為5G的斬關奪寨,競爭對手也絕不會心甘情願地讓出“城池”,大洋彼岸基於冠絕全球的航天技術再次發力,試圖基於巨型衛星星座構建天基衛星互聯網。

該國諸多航天巨頭相繼推出中低軌道天基互聯網衛星星座,其中尤以SpaceX公司的星鏈星座進展最快。自去年5月發射第一批星鏈組網衛星以來,已有6批組網衛星成功布軌,總計360顆在軌組網衛星,今年預計還將有至少12批組網衛星發射任務,在軌組網衛星很快將逼近千顆規模。

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獵鷹9號運載火箭

在星鏈衛星星座布軌之前,各國衛星保有數量排名大致如下:

美國906顆、中國301顆、俄羅斯153顆、日本80顆、英國61顆、印度60顆,人類截至2019年星鏈衛星發射之前,總計在軌運營衛星2081顆。

由此可見動輒數以千計萬計規模的互聯網星座對航天產業的革命性影響,預計未來幾年太平洋兩岸將要部署的巨型星座將呈幾何級擴大人類現有在軌運營衛星規模。

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星鏈衛星每批發射規模達60顆

SpaceX公司之所以能夠快速實踐部署巨型星座得益於抓住了問題的兩個牛鼻子,首先是解決了低成本大運力天地運輸問題,再就是基於美國數十年來低軌通信衛星技術積累,實現了高通量低軌小衛星的大規模批量生產。從而囊括了從火箭生產發射到衛星組批生產,以及在軌維護一條龍產業鏈,SpaceX公司完全可以主導星鏈的整個建造運營體系,從而將成本最小化,收益最大化。

有人說華為5G還沒有在全世界普及,SpaceX公司的6G技術已經到來,此類觀點非常不嚴謹,6G技術從來不是單純的衛星互聯網,而是將地基6G通信與衛星互聯網完全整合,旨在實現真正全球互聯的數據傳輸架構,所以說在下一代6G技術領域太平洋兩岸仍是各具優勢。

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航天科工集團虹雲天基互聯網衛星

在天基互聯網領域我們也早已開始跟進,並且具備部署巨型衛星星座的技術與能力。在衛星互聯網被納入“新基建”戰略之前,我國已有多個天基互聯網星座相繼進入工程部署階段,例如,航天科技集團的鴻雁星座、航天科工集團五雲工程中的虹雲工程、銀河航天低軌互聯網星座等。

其中當屬鴻雁星座層級最高,該星座由航天科技集團聯合中國電信、中國電子、中國國新等企業打造,並由東方紅衛星移動通信有限公司負責運營。

鴻雁星座首顆技術試驗衛星已於一年多前由長征二號丁運載火箭搭載發射進入預定軌道,並於去年底正式啟動運營,旨在對空間互聯網系統關鍵技術進行在軌驗證,對移動通信、寬帶互聯網、物聯網、導航增強等功能進行示範驗證。

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鴻雁星座首顆試驗星發射

鴻雁星座計劃在未來五年內完成300多顆衛星組網任務,由一個移動通信星座和一個寬帶通信星座組成,工程分兩期實施,初期投資規模200億人民幣,建成後將實現全球覆蓋,可對200萬移動用戶、20萬寬帶用戶及近1000萬的物聯網用戶提供服務,並在導航、航空、航海等領域提供綜合服務。

由於我國有著全球最完善的地基互聯網基礎設施,從鴻雁星座服務對象可以看出,該星座是對地基互聯網的有效補充,不同於美國大量偏遠地區無法實現網絡覆蓋,我們更看重物聯網用戶的服務需求。

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銀河航天首顆互聯網試驗星發射

從單星性能對比看,我國民營航天公司銀河航天低軌互聯網衛星傳輸速率已達10Gbps,綜合技術指標優於星鏈首批組網衛星,即便與最新批次星鏈衛星傳輸速率對比也不存在代差。

鴻雁星座、虹雲工程、銀河航天三大中低軌互聯網衛星組網規模都遠不及星鏈未來十年內計劃部署的1.2萬顆衛星星座,但要知道上述星座計劃皆屬新基建戰略公佈之前的工程方案,而我們在部署更大規模衛星星座領域並不存在無法攻克的瓶頸技術。

現如今衛星互聯網建設已經進入頂層視野,而上述星座完全可以根據市場需求隨時調整建設規模,這是進退自如的戰略部署。

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鴻雁星座

SpaceX公司之所以能夠快速部署星鏈星座得益於獵鷹9號運載火箭的低成本重複使用,在發射工具選擇上我國也有三類運載工具可供選擇:

1.基於現有液體低軌運載火箭,長征二號系列、長征四號系列、長征二號F有著多年的發射使用經驗,火箭組批生產單位成本可以最小化,其中長征二號丙運載火箭早在二十多年前就有銥星組網發射經驗;

2.基於新一代快反固體運載火箭發射,此時此刻就有一枚快舟一號甲快反固體運載火箭正在準備行雲二號(天基物聯網)01武漢星的發射前準備工作,快舟系列火箭每公斤發射報價也十分低廉,且可實現年產20發以上初期產能,進一步擴大產能後可擁有年產50發火箭產能;

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快舟火箭總裝

3.長征系列運載火箭正在積極推進可重複使用功能改造,今年長征八號運載火箭將實施首飛任務,這是一款兩級半構型火箭,近地軌道運力7.6噸,太陽同步軌道運力4.5噸,是實施中低軌衛星組網建設的主力火箭,下一步基於起飛級可重複使用功能的長征8R火箭也將在兩年內實現首飛,該火箭將創新應用助推器與芯一級集束式垂直回收功能。

具備不小於22噸運力的長征五號乙火箭也可進行重複使用改造,按照中國航天科技集團火箭技術路線要求,到2035年長征系列火箭將實現完全重複使用功能(美國獵鷹系列火箭尚無法實現完全重複使用),而長征五號系列火箭運力優於獵鷹9號,正在加快推進研發的921新一代載人火箭運力則進一步優於重型獵鷹火箭。

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長征8R火箭集束式再入回收

不論是進入空間能力,亦或者衛星研發能力,太平洋兩岸都不存在代差,在我們保有5G通信技術優勢的前提下,乘勝搶佔6G時代的優勢地位是完全可以預期的前景,而這又將是一個綜合產值達到數萬億規模的全球市場。

同時,數以千計萬計的衛星星座也可以留出多餘的載荷搭載空間,搭載各類其他用途載荷,服務國防需求,從而更加便捷地構建天基遙感、戰術通信等應用需求的全球網絡。


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