衛星互聯網系列研究：“星鏈”項目對我國民營衛星互聯網發展的啟示
2023-10-13 11:52:29 北京國際工程咨詢近年來，衛星互聯網作為一項新興通信技術在全球范圍內引起廣泛關注。其中，SpaceX公司的“星鏈”項目憑借其龐大的衛星網絡規模和高效的數據傳輸能力成為行業焦點。本文旨在探討“星鏈”項目的競爭優勢，并總結對我國民營衛星互聯網發展的啟示。
一、“星鏈”項目簡介
2002年，埃隆·馬斯克創立SpaceX公司專注于太空探索、衛星發射和商業軌道運輸。“星鏈”是SpaceX的重大計劃，借助可重復使用的低成本火箭，旨在建立覆蓋全球、低延遲、高容量的衛星互聯網。通過地面基站和星間鏈路，用戶可以實現全球范圍內的互聯網接入。2020年，該項目首次在美國和加拿大等地區提供服務，并在三年內擴展到至少38個國家，用戶數量超過150萬。2023年，“星鏈”已實現盈利并進入商業化階段。目前，“星鏈”在軌衛星數量已突破5000顆，未來42000顆衛星組網后，將形成一個龐大的太空網絡，為軍用和民用領域的各種場景提供重要支持。 二、“星鏈”項目競爭優勢 （一）政府支持項目發展 一是美國政府的立法支持。自1985年頒布《國家航空航天法》以來，美國相繼制定了《通信衛星法案》《軌道法案》《商業空間發射法》《商業航天發射競爭力法》等法律，為民營企業參與衛星互聯網等商業航天領域提供明確的法律框架和支持，推動行業的創新和進步。 二是NASA的支持與合作。NASA派遣技術骨干分享專業知識和經驗。通過商業乘員計劃、商業軌道運輸服務計劃等項目，將部分研發任務交由SpaceX承擔，提供資金支持。雙方采用里程碑式合作模式，根據任務階段完成情況提供資金支持，鼓勵自主創新。SpaceX從NASA獲得許多專利技術，如基于NASA早期發動機技術的“獵鷹9號”梅林發動機。同時，SpaceX可提出技術需求，由NASA攻克技術難關并交付專利成果。 三是美國軍方的戰略支撐。SpaceX與美國國防高級研究計劃局、美國太空軍和美國空軍等機構合作，推動軍事領域的技術創新。合作方式包括聯合研發、性能測試和服務采購等。如SpaceX與美陸軍簽署協議利用“星鏈”技術進行跨軍事網絡數據傳輸。與美空軍合作，在C-12等大型平臺上測試和部署“星鏈”，解決通信保障需求。此外，美軍采購“星鏈”服務，確保阿富汗撤離人員的通信連接。 （二）多維度降低項目成本 一是垂直整合與成本控制。SpaceX采用綜合垂直化運營模式，整合技術開發、基地建設、衛星制造發射和衛星通信等應用服務，實現自上而下的協調和溝通，提高了決策和研發效率。通過全流程的信息共享和溝通，確保各個環節之間的信息對稱，控制成本，提高產品效益。 二是批量生產與高效制造。SpaceX采用規模化和全自動化生產，通過改善生產流程和衛星設計，降低衛星生產成本。同時，通過“一箭多星”、火箭重復使用等創新技術，降低衛星發射成本。此外，優化空間布局，實現星箭結合，最大化利用火箭推力。 三是自主研發與成本優化。SpaceX堅持自主研發和自主生產核心系統和部件。如在衛星間激光通信設備、霍爾推進器等方面進行獨立研發與生產，降低對外部供應商的依賴，實現成本優化。在非核心部件和非關鍵領域，與外部企業合作，利用其專長和規模效應，優化生產過程，提高生產效率，降低成本并加快部署速度。 四是生產工藝與節約成本。SpaceX采用通用部件和“消費級”器件，降低衛星制造中部件和材料采購成本，減少對昂貴的航天級器件的依賴。在相控陣天線芯片方面，SpaceX創新采用硅基芯片替代傳統材料，定制高度集成的芯片，降低芯片制造成本，同時提高性能和效率。 （三）多場景拓展應用市場 一是軍事應用方面。通過構建全球覆蓋的高速衛星通信網絡，“星鏈”系統提高了美軍的天基信息傳輸能力。同時，建立天基信息指控平臺，利用數據處理和指揮控制技術，“星鏈”系統可以實現對無人武器系統的遠程控制、信息共享、目標分配和智能決策，提升聯合作戰指揮效能。 二是政府應用方面。“星鏈”積極參與美國本土政府項目，并拓展海外政府服務，主要應用于應急救災、遠程教育、醫療和緊急呼叫等服務。此外，“星鏈”申請參與各類通信服務項目，如成為澳大利亞基礎通信服務5G毫米波譜通信供應商，進一步擴大海外應用市場份額。 三是行業應用方面。“星鏈”與特斯拉和房車制造商合作，在車載場景提供充電樁WIFI和房車網絡連接服務，并逐步向智能網聯汽車發展。在機載場景方面，關注公務機市場，提供機上WIFI服務。同時，“星鏈”與皇家加勒比等航海企業合作，提供海上寬帶服務。此外，“星鏈”已獲得火車上網服務批準，將為地面高速移動運輸工具提供網絡連接。 四是個人應用方面。“星鏈”推出多種個人服務套餐，包括普通固定、房車固定、商務固定和海事移動等，用戶可以在官網上按需預定購買。此外，“星鏈”善用新媒體，通過郵件和社交媒體平臺分享終端開箱、使用體驗和改造經驗，借助全球熱點事件進行正向宣傳，提升知名度，吸引用戶，拓展個人消費市場。 三、對我國民營衛星互聯網發展的啟示 （一）完善商業航天政策法規和戰略規劃 一是盡快出臺我國《商業航天法》。指導國有企事業科研單位利用自身技術優勢，在保護知識產權的同時，通過融資手段實現航天技術的商業化。同時，規范和引導民營衛星互聯網企業在航天技術和產品研發的行為，給予相應的政策扶持。二是完善和細化支持性政策。明確衛星互聯網領域稅收優惠、資金支持、場景開放、專項政策扶持、知識產權保護等方面的細則和可操作性。三是建立清晰的衛星互聯網戰略規劃。由政府部門牽頭制定全面的戰略規劃，明確短期、中期和長期的發展目標，界定發展重點和發展節奏，綜合考慮技術、市場、政策等因素，推動民營衛星互聯網產業有序可持續發展。 （二）優化衛星互聯網產業鏈基礎和生態 一是推動產業鏈協同發展。鼓勵民營企業進行垂直整合，涵蓋技術、研制、運營、服務、應用等環節，促進產業鏈上下游協同發展，提升行業競爭力和創新能力。二是加強技術研發和創新支持。支持企業自主研發和生產核心系統和部件，提升技術創新能力。鼓勵國有企事業科研單位發揮原創技術策源地作用，推動上下游企業技術攻關和升級。三是提供資金及項目支持。鼓勵民營企業進行技術研發和承擔軍民融合項目。政府優先選擇與民營企業合作，確保穩定的市場需求，提供資金支持和項目合作機會，促進民營企業創新發展。 （三）開放衛星互聯網領域各項準入限制 一是放寬頻譜和軌道資源申請限制。減少民營企業在頻譜分配、衛星軌位、空間分辨率等方面申請的限制，降低民營企業運營成本和時間成本。二是有序開放增值電信業務。制定明確法規和規定，支持符合條件的民營衛星應用企業申請相關經營許可，或與具備該資質的企業合作，為民營企業提供更多發展機會。三是開放更多的制造許可。簡化許可程序，提供財政支持和優惠政策，鼓勵民營企業加入衛星互聯網制造，加強技術培訓與合作，提升產業鏈的配套能力和競爭力，促進技術創新和升級。 （四）培育一批衛星互聯網場景應用示范 一是推動農村和偏遠地區互聯網接入。通過衛星互聯網技術提供寬帶服務，促進數字經濟和信息化發展。二是支持物聯網和智能城市建設。結合衛星互聯網技術推動智能交通、智能能源、環境監測等領域解決方案。三是加強災害和救災應急能力。利用衛星互聯網技術實現自然災害實時監測和預警，提高應急救援能力。四是支持資源勘探和環境監測。利用衛星互聯網技術監測礦產資源、水資源、土地利用等，促進資源合理利用和環境保護。 文章來源于北京國際工程咨詢，作者數字經濟事業部 盧躍
