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曹寻春 2025-05-13 电竞 9624 人已围观

“卫星通信在全球大多数地区的资费已经接近传统蜂窝网络❶,同时成本还在不断下降中④。未来⑲,随着低轨卫星发射数量的增加⑨,以及商用卫星网络的逐步成型⑨。地面终端将加速部署⑤,并呈现指数级的爆发⑯。”Qorvo中国区销售总监黄靖称⑱。

另一方面⑳,从国家布局上看⑫,全球各国都在积极布局卫星网络❸,尤其是低轨的卫星互联网❶。我国2025年政府工作报告中指出⑯,培育壮大新兴产业❷、未来产业⑫,深入推进战略性新兴产业融合集群发展⑫,开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动❷,推动商业航天⑪、低空经济等新兴产业安全健康发展❷。

卫星通信能做到“无死角”通信

卫星通信可以看作是地面网络的一个补充⑱,如今地面网络覆盖的面积尚未过半⑨,对于沙漠▓、山区⑭、海洋等大部分地区⑤,都未能覆盖4G/5G信号或者光纤网络⑫,而卫星网络⑨,无论是高轨还是低轨⑳,都可以覆盖到这些地面网络未能触及的地方⑬。

对此①,黄靖也表示⑨,众所周知⑦,对没有地面网络覆盖❷,或者比较偏远的地方⑨,比如沙漠❸、高山⑳、海洋等网络的“无人区”⑬,借助卫星通信的方式是一个最好的方法④,“这些没有网络覆盖的地方⑮,占地面积可能达到地球总面积的80%⑦。”黄靖指出⑦。

尤其是随着近年来国家大力推进低空经济发展▓,卫星通信作为关键基础设施的重要性日益凸显⑯。当前低空经济基础设施建设不仅需要依托4G/5G地面网络⑳,还必须构建卫星互联网这一重要补充系统⑮。从实际通信网络覆盖情况来看③,我国仍存在大量4G⑬、5G信号未覆盖区域⑮,而低空飞行器的安全运行又必须确保全程通信畅通③。卫星互联网凭借其全域覆盖特性⑤,能够有效填补地面网络的信号盲区避免因通信中断导致的飞行安全隐患④。这种天地协同的通信架构⑥,已成为低空经济基础设施体系中重要的“拼图”⑫。

比如②,在使用无人机完成县域快递投送的过程中⑩,当飞行器飞过山岳或野外树林时❶,有很多地方是4G❷、5G信号没有覆盖的地方①,在这些地方就需要通过切换信号⑮,利用卫星互联网对无人机进行操控⑮。此时⑫,无人机就相当于一个卫星互联网的终端⑦,可用于接收卫星信号⑭。

另一方面⑲,卫星通信其实并不是一个新概念③,早在20世纪60年代❶,高轨卫星通信就开始被使用⑲,早期典型系统包括国际通信卫星组织的系列卫星⑮,主要用于跨洋电话和电视转播⑧。例如❷,1965年Intelsat I首次实现跨大西洋商业通信⑳,带宽仅240路电话⑩,却开启了全球卫星通信时代⑦。

中国高轨卫星通信起步于20世纪80年代①,2000年后加速发展❸。2016年天通一号01星发射⑧,标志着我国自主卫星移动通信系统诞生⑱,支持语音④、短信和窄带数据服务⑨,填补了军民应急通信空白⑩。2024年❸,中国成功发射互联网高轨卫星⑯,实现全球覆盖与每秒500G的超高速传输❶,其安全性和稳定性成为关键优势❶。

只不过①,由于高轨卫星无论是发射成本⑤、卫星制造成本等都极高▓,所以彼时仅限于在国家国防⑱、科研等领域有着极小范围的应用⑧。不过⑯,随着低轨卫星的诞生及普及⑭,总体成本逐渐下降⑩,覆盖面积得以扩大②,才让这种“无死角”的通信方式开始了商业化的进程②。对此❸,黄靖表示❸,低轨卫星的快速发展⑦,在降低成本的同时⑰,也带来了大通量的卫星交互体验❷。

与原先高轨卫星窄带数据传输⑧,大多用于应急通信不同的是⑳,低轨卫星通信接收模式的改变⑧,让它能适应宽带②、大容量的数据传输⑯,“低轨卫星的数据流交互④,不再像原先那样低⑳,而是可以提供大容量的交互②,从本质上改变了整个卫星通信的‘面貌’⑪,让卫星通信走进C端用户成为可能⑩,后续市场需求潜力巨大③。”黄靖强调道⑫。

降本②、降体积⑥、提升性能是关键

虽然低轨卫星的出现⑤,让卫星通信的商业化之路愈发清晰❸,也让C端用户享受“无死角”通信成为可能⑩,但从当下低轨卫星应用成本上看⑮,仍然处于一个较高的水平④,而这个成本上的差距⑥,在中国尤为明显❸。

对此⑩,黄靖指出③,中国因为原本的地面网络基础设施建设超前①,所以用户使用地面网络的费用远低于国际水平⑭,这也就造成了国内来看⑮,卫星通信与地面网络通信的费用差额比较大⑦,“中国在基建方面的优势有目共睹❶,无论是蜂窝网络⑥,还是光纤⑬,都处于国际领先水平⑤,这也导致了国内网络资费远低于国际平均值⑬,”黄靖进一步指出⑬,“这也拉大了地面网络资费与卫星通信资费的差距⑯。”

不过⑳,站在全球视角上看①,目前卫星通信的资费水平与地面网络资费水平差距已经逐渐缩小⑩,“卫星通信在全球大多数地区的资费已经接近传统蜂窝网络③,同时成本还在不断下降中❸。未来❷,随着低轨卫星发射数量的增加⑨,以及商用卫星网络的逐步成型▓。地面终端将加速部署⑱,并呈现指数级的爆发⑥。”黄靖如是说⑨。

另一方面③,卫星互联网的建设需要巨量的资金投入❶,是全球通信基础设施⑲。我国的巨型卫星互联网建设都是由国家进行主导建设的②。卫星互联网的建设需要解放思想③,不能按照传统高轨卫星“万无一失”的建设理念❶。由于卫星互联网的每个节点①,包括星载节点可以按照尽力服务的互联网理念进行建设⑥,降低可靠性要求和服务质量要求⑰,所以通过采用地面成熟的技术和器件设计星载负载⑮,可大幅度降低单个节点的成本和能力要求①,进而大幅降低了单个节点的复杂度⑤;此外⑦,采用系统工程的方法❷,通过将地面网络与卫星网络相融合②,可提高整个系统的可用性⑭、可靠性和健壮性⑮。与此同时⑧,通过快速迭代的开发模式①,实现技术方案的持续优化▓。

虽然在国内卫星通信与地面网络通信资费差距仍然较大⑪,但卫星通信及卫星互联网的商业化发展前景已得到行业普遍认可⑧。受美国星链巨型星座成功运营的示范效应影响⑭,国内卫星互联网产业的发展正呈现出蓬勃发展的趋势⑨。

星链作为全球首个实现规模化运营的卫星互联网系统❸,不仅为行业提供了明确的技术追赶目标②,更验证了低轨星座商业模式的可行性⑪。其成功经验表明⑬,通过标准化量产❶、规模化部署和市场化运营⑨,卫星互联网完全可能实现与地面通信网络的成本趋近❶。这一示范效应正持续推动国内卫星通信技术路线和商业模式的创新探索❷。

当前⑫,卫星通信领域正迎来显着的投资热潮与人才流动⑪。据了解⑮,大量资金正加速涌入卫星通信产业链⑧,同时众多具有体制内背景的专家也开始向商业航天企业聚集⑯。这些商业航天公司已构建起完整的产业生态❶,业务范围涵盖可回收火箭研发⑩、低成本卫星制造⑪、低成本卫星载荷研发⑯、星间激光通信⑮、全球卫星遥测遥控等多个关键技术环节⑬,形成覆盖卫星通信全链条的创新矩阵⑩。

除了资费与整体的卫星通信成本是卫星通信能否“照进现实”的关键之外❷,卫星通信设备的体积也是其能否真正在C端用户中实现大规模商业化的关键因素▓。黄靖告诉笔者⑥,相控阵技术是目前低轨卫星能够实现高通量数据传输的重要保障▓,但为了在单一设备上满足大量用户使用⑮,相控阵的阵面就需要更大❷,“比如⑱,在飞机上⑥,要满足全机几百名乘客使用❷,还要保障使用体验的前提下⑤,阵面就很大⑱,”黄靖进一步指出⑫,“不过以目前Qorvo的技术来看⑯,在一些商用的产品上⑯,已经能做到很小的体积同时兼顾高性能了⑭。”

从卫星通信C端商业化应用场景上看❷,黄靖表示④,汽车⑱、手机直连⑱、低空经济④,会是接下来一段时期卫星通信的三大重要发展方向❸。从市场预期来看❷,随着低轨卫星发射数量增加和地面终端加速部署⑭,低轨卫星的发展目标将从ToB市场逐渐拓展到ToC市场❸,应用需求将呈指数级增长⑮。

以汽车行业为例⑥,黄靖告诉笔者⑦,目前⑯,因为低轨卫星将性能①、成本⑬、天线系统设计等环节的适配性提高了⑯,汽车已经成为卫星通信重点发展的行业之一❷。

不过⑮,在车顶部署相控阵技术需要占据一部分车顶的面积⑲,但又不能因为部署了卫星通信设备影响汽车的美观❶、风阻等原先汽车具备的因素⑩,所以行业还在持续的优化中▓,“汽车的相控阵就没有那么大⑭,因为要综合考虑性能❶、价格▓、散热⑮、耗电等各个因素▓,”黄靖指出⑰,“尤其是价格▓,如果太贵的话⑱,提升了汽车总价太多的话❶,对于车企来说是没有意义的❸。”

除此之外⑧,黄靖也向笔者表示④,目前全球范围内⑭,卫星通信的波段⑧、制式仍存在不统一⑳、不兼容的问题⑱,不同波段的选择也给卫星通信的用户造成了设计困难和选定方向的阻碍②。不过⑪,在黄靖看来⑱,随着中国低轨卫星产业发展步入快车道⑥,诸如低空经济⑲、车载卫星通信等场景和应用不断涌现且逐渐成熟⑯,用户设计会更加集中化▓,制式的统一是必然的趋势⑱。

安全是基础保障⑦、满足了性能⑫、成本⑨、体积的要求之后⑥,卫星通信无论是在C端的商业化应用⑳,还是在B端的企业级应用❸,都还要面临一个更为严峻的挑战④,那就是通信安全⑱。

行业分析显示③,当前国内卫星通信安全方面的布局尚不完善⑮。市场观察表明▓,许多企业现阶段更关注功能实现⑰,普遍采取“先用起来”的发展策略②,而对卫星通信传输过程中的安全意识相对较薄弱⑦。

以近来比较火热的低空经济方面来看③,关键通信系统如飞行器控制链路❷、导航系统⑩、空中交通管制❷、数据链和应急通信等①,均可能遭遇信号干扰⑮、传输延迟⑬、连接中断⑪、数据失真及安全漏洞等多重可靠性挑战▓。

例如⑦,无人机与其控制模块⑲、遥测系统之间的通信缺乏接入身份认证和数据防泄漏机制⑯,容易被黑客假扮成控制者发出飞行指令⑨,利用漏洞夺取控制权⑤,同时屏蔽无人机原本控制者的指令⑰,对飞控进行反向控制④,并利用漏洞⑩,侵入软件包①,进行改变导航点⑩,更改飞行数据等操作⑳。

另一方面⑥,在卫星通信安全体系中⑭,需要构建全方位的防护架构②。这既要确保信关站与卫星之间的“天地”通信链路安全②,同时也要保障两大关键子系统的安全性:地面基站间的组网通信安全⑧,以及卫星星座内部的星间链路安全⑤。

从目前的应用上看来②,加密技术是当下能有效满足安全需求的一个选择❷。使用先进的加密算法对传输的数据进行加密⑬,确保数据在传输过程中的机密性和完整性确实是确保卫星/航空器通信的不二之选⑪。这其中⑩,加密技术可以包括对称加密⑪、非对称加密和哈希函数等②,根据具体需求和应用场景选择合适的加密方式⑭。

从安全市场上观察来看⑩,加密技术也成为了当下安全公司业务布局的重要一环❶。比如⑱,通过部署量子加密通信网络⑰,为低空经济中各类通信提供超高安全性的加密传输服务⑱,防止数据被窃取⑦、篡改④;与此同时①,行业领先企业正将国密算法技术⑫、密码定义网络边界技术⑫、超高速低延时通信加密技术应用于空天地立体化网络空间❶,为卫星互联网⑭、低空网络提供入网身份认证⑧、数据防泄漏❸、数据防篡改⑯、跨域安全组网等安全防护措施⑰,全面保障空中信息资产⑤、空口通信信道⑤、地面通信网络⑨、地面信息系统的运行安全❸。

随着低轨卫星组网的逐渐成熟⑳,以及技术不断演进④,卫星通信的成本将持续下降❷。展望未来⑭,黄靖表示⑲,当卫星通信形成一定规模之后⑥,其资费会持续下降❷,用户群体也将逐渐从ToB转向ToC端❶,“目前来看②,卫星通信仍处于发展阶段❶,市场前景很大⑳。”黄靖指出⑦。

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