基建狂魔发力太空,撬动数万亿规模市场!多张卫星天网覆盖全球

“世界经济火车头”、“世界工厂”、“中国制造”、“中国创造”……伴随着国民经济高速发展以及综合国力的迅速跃升,我们被世界定义的诸多“外号”接连涌现,然而近些年最令人耳目一新的当属“

基建狂魔”一词。

​世界十大桥梁中国十占其八、世界运营里程最长高速铁路网在中国、世界运营里程最长高速公路网在中国,与此同时基建产能开始向全球扩散,世界绝大多数高难度基建项目皆有中国身影。

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高铁舰队

“基建狂魔”一词我们实至名归,因为早在两千多年前,我们就在施行“车同轨、书同文”,从那时起就深刻领悟到高速通达的交互网络在资源配置中的作用。

高铁、高速公路、桥梁这些是我们肉眼可见的交互网络,是人员、货物高速通达的载体,然而比它们有着更旺盛传输需求的是信息,不论是经济建设亦或者现代战争,谁能取得制信息权谁就能成为最后赢家

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5G通信基站

华为5G技术问鼎世界巅峰,让很多旧世界的人大为不快,因为他们手中的信息利剑正在易主。这是一种比4G网络传输速度快100倍,应用场景更是超越了传统移动终端,在智能电网、车联网与自动驾驶、医疗等各行各业更是用途广泛。这已经不是单纯的技术升级,而是技术革命,每一次革命的到来全球都将迎来一次大洗牌,这一次当然也不会例外。

为了适应新时代发展需求,我国提出“新基建”战略,它将跳出传统工程基建,引入了更多适应新时期发展需求的一系列信息基础设施,内容包括5G、人工智能、工业互联网、物联网,在最新的官方表述中又首次囊括了“卫星互联网”

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即将星箭分离的星链组网卫星

面对华为5G的斩关夺寨,竞争对手也绝不会心甘情愿地让出“城池”,大洋彼岸基于冠绝全球的航天技术再次发力,试图基于巨型卫星星座构建天基卫星互联网。

该国诸多航天巨头相继推出中低轨道天基互联网卫星星座,其中尤以SpaceX公司的星链星座进展最快。自去年5月发射第一批星链组网卫星以来,已有6批组网卫星成功布轨,总计360颗在轨组网卫星,今年预计还将有至少12批组网卫星发射任务,在轨组网卫星很快将逼近千颗规模。

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猎鹰9号运载火箭

在星链卫星星座布轨之前,各国卫星保有数量排名大致如下:

美国906颗、中国301颗、俄罗斯153颗、日本80颗、英国61颗、印度60颗,人类截至2019年星链卫星发射之前,总计在轨运营卫星2081颗。

由此可见动辄数以千计万计规模的互联网星座对航天产业的革命性影响,预计未来几年太平洋两岸将要部署的巨型星座将呈几何级扩大人类现有在轨运营卫星规模。

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星链卫星每批发射规模达60颗

SpaceX公司之所以能够快速实践部署巨型星座得益于抓住了问题的两个牛鼻子,首先是解决了低成本大运力天地运输问题,再就是基于美国数十年来低轨通信卫星技术积累,实现了高通量低轨小卫星的大规模批量生产。从而囊括了从火箭生产发射到卫星组批生产,以及在轨维护一条龙产业链,SpaceX公司完全可以主导星链的整个建造运营体系,从而将成本最小化,收益最大化。

有人说华为5G还没有在全世界普及,SpaceX公司的6G技术已经到来,此类观点非常不严谨,6G技术从来不是单纯的卫星互联网,而是将地基6G通信与卫星互联网完全整合,旨在实现真正全球互联的数据传输架构,所以说在下一代6G技术领域太平洋两岸仍是各具优势。

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航天科工集团虹云天基互联网卫星

在天基互联网领域我们也早已开始跟进,并且具备部署巨型卫星星座的技术与能力。在卫星互联网被纳入“新基建”战略之前,我国已有多个天基互联网星座相继进入工程部署阶段,例如,航天科技集团的鸿雁星座、航天科工集团五云工程中的虹云工程、银河航天低轨互联网星座等。

其中当属鸿雁星座层级最高,该星座由航天科技集团联合中国电信、中国电子、中国国新等企业打造,并由东方红卫星移动通信有限公司负责运营。

鸿雁星座首颗技术试验卫星已于一年多前由长征二号丁运载火箭搭载发射进入预定轨道,并于去年底正式启动运营,旨在对空间互联网系统关键技术进行在轨验证,对移动通信、宽带互联网、物联网、导航增强等功能进行示范验证。

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鸿雁星座首颗试验星发射

鸿雁星座计划在未来五年内完成300多颗卫星组网任务,由一个移动通信星座和一个宽带通信星座组成,工程分两期实施,初期投资规模200亿人民币,建成后将实现全球覆盖,可对200万移动用户、20万宽带用户及近1000万的物联网用户提供服务,并在导航、航空、航海等领域提供综合服务。

由于我国有着全球最完善的地基互联网基础设施,从鸿雁星座服务对象可以看出,该星座是对地基互联网的有效补充,不同于美国大量偏远地区无法实现网络覆盖,我们更看重物联网用户的服务需求。

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银河航天首颗互联网试验星发射

从单星性能对比看,我国民营航天公司银河航天低轨互联网卫星传输速率已达10Gbps,综合技术指标优于星链首批组网卫星,即便与最新批次星链卫星传输速率对比也不存在代差。

鸿雁星座、虹云工程、银河航天三大中低轨互联网卫星组网规模都远不及星链未来十年内计划部署的1.2万颗卫星星座,但要知道上述星座计划皆属新基建战略公布之前的工程方案,而我们在部署更大规模卫星星座领域并不存在无法攻克的瓶颈技术。

现如今卫星互联网建设已经进入顶层视野,而上述星座完全可以根据市场需求随时调整建设规模,这是进退自如的战略部署。

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鸿雁星座

SpaceX公司之所以能够快速部署星链星座得益于猎鹰9号运载火箭的低成本重复使用,在发射工具选择上我国也有三类运载工具可供选择:

1.基于现有液体低轨运载火箭,长征二号系列、长征四号系列、长征二号F有着多年的发射使用经验,火箭组批生产单位成本可以最小化,其中长征二号丙运载火箭早在二十多年前就有铱星组网发射经验;

2.基于新一代快反固体运载火箭发射,此时此刻就有一枚快舟一号甲快反固体运载火箭正在准备行云二号(天基物联网)01武汉星的发射前准备工作,快舟系列火箭每公斤发射报价也十分低廉,且可实现年产20发以上初期产能,进一步扩大产能后可拥有年产50发火箭产能;

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快舟火箭总装

3.长征系列运载火箭正在积极推进可重复使用功能改造,今年长征八号运载火箭将实施首飞任务,这是一款两级半构型火箭,近地轨道运力7.6吨,太阳同步轨道运力4.5吨,是实施中低轨卫星组网建设的主力火箭,下一步基于起飞级可重复使用功能的长征8R火箭也将在两年内实现首飞,该火箭将创新应用助推器与芯一级集束式垂直回收功能。

具备不小于22吨运力的长征五号乙火箭也可进行重复使用改造,按照中国航天科技集团火箭技术路线要求,到2035年长征系列火箭将实现完全重复使用功能(美国猎鹰系列火箭尚无法实现完全重复使用),而长征五号系列火箭运力优于猎鹰9号,正在加快推进研发的921新一代载人火箭运力则进一步优于重型猎鹰火箭。

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长征8R火箭集束式再入回收

不论是进入空间能力,亦或者卫星研发能力,太平洋两岸都不存在代差,在我们保有5G通信技术优势的前提下,乘胜抢占6G时代的优势地位是完全可以预期的前景,而这又将是一个综合产值达到数万亿规模的全球市场。

同时,数以千计万计的卫星星座也可以留出多余的载荷搭载空间,搭载各类其他用途载荷,服务国防需求,从而更加便捷地构建天基遥感、战术通信等应用需求的全球网络。


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