中国版“星链”，来了！

而就在8月6日，随着18颗“千帆星座”（“G60星链”）首批组网卫星顺利进入预定轨道，备受瞩目的中国版“星链”由此拉开了组网建设的帷幕，低轨卫星迎来了中国方案。 y9nesmc

中国低轨卫星互联网的里程碑

作为中国正在建设的低轨卫星互联网星座计划之一，“千帆星座”由上海市政府支持、上海垣信卫星科技有限公司等企业主导建设和运营。该工程于2023年启动，是一个包括三代卫星系统的全频段、多层多轨道星座设计。该批次卫星采用上海格思航天自主研发的可堆叠型平板卫星平台，每颗卫星重300kg。y9nesmc

根据计划，“G60星链”计划分为三个阶段：第一阶段计划到2025年底，实现648颗星提供区域网络覆盖；第二阶段到2027年底，网络覆盖扩展至全球；到2030年底，实现由15000颗卫星提供的手机直连多业务融合服务。y9nesmc

技术层面，“G60星链”计划分三代系统：第一代系统采用透明转发TP模式，将率先为我国境内和“一带一路”的陆地/近海提供服务；第二代系统采用星上转发(OBP)模式，除了延续透明转发的能力，还具有星上处理能力，可向全球陆地/海洋/空中全域提供服务；第三代系统可实现多业务、多层组网部署，实现全球区域星地融合。 y9nesmc

这一工程很容易让人联想到美英两国先后启动的卫星互联网星座计划—星链(Starlink)和OneWeb(一网)。SpaceX计划在2019年至2024年间在太空搭建由约1.2万颗卫星组成的“星链”网络提供互联网服务，如今已将175批共6611颗星送入预定轨道，其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道，并从2020年开始工作。据有关文件显示，该公司还准备再增加3万颗，使卫星总量达到约4.2万颗，覆盖全球300万+以上用户。y9nesmc

除了G60星链，我国还规划了另外两个“万星星座计划”，分别是：由中国卫星网络集团有限公司牵头，打造一个由1.3万颗卫星组成的中国星链主体“GW星座”；另一个是Honghu-3(鸿鹄-3)，该星座计划在160个轨道平面上发射共1万颗卫星。 y9nesmc

与尚在规划中的“Honghu-3星座”和发射了两颗试验星的“GW星座”相比，“G60星链”此次一箭发射18颗卫星，无疑是我国低轨卫星商业化发展迈出的重要一步。y9nesmc

新的竞争蓝海

按照国际电信联盟规定，卫星轨道和频谱资源具有排他性，地球同步轨道(GEO)各国之间需要公平协商分配；低地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)全部按照“先登先占”的原则。y9nesmc

除了资源稀缺之外，时效性也是一个不得不考虑的问题。按照国际电信联盟的规定，卫星运营商须在第一颗卫星投入使用的监管期结束后的2年内发射10%的卫星，5年内发射50%，7年内全部部署完成。从2015年起，新成立的卫星星座项目数量开始激增，且多数处于原型试验阶段。根据ITU规则测算，预期从2024年起有望看到近地轨道卫星星座开始密集发射。y9nesmc

而全球各航空航天强国之所以看好该市场，重要原因之一就是在技术进步和全球连接需求不断增长的推动下，卫星互联网市场正在发生显著变化。随着世界变得更加互联，地面网络的局限性变得越来越明显，特别是在偏远和服务欠缺的地区。这就是卫星互联网的切入点，它能够在全球范围内提供广泛、可靠的连接。y9nesmc

与此同时，物联网设备的技术进步使卫星物联网的新用案例以前所未有的速度出现，从精准农业到海洋监测，从联网矿山到灾害预测和响应。虽然卫星物联网目前仅占整个卫星连接收入的一小部分，但随着国际海事卫星组织(Inmarsat)、铱星通讯(Iridium)和ORBCOMM等主要参与者的推动下，它正在积极增长。y9nesmc

“卫星物联网的多样化应用将推动整个市场的发展”，ABI Research卫星通信研究分析师Victor Xu指出，卫星物联网市场的快速增长受到多种因素的推动，包括卫星发射成本的降低，卫星技术的进步，例如低地球轨道星座、立方体卫星和纳米卫星，以及对无线连接的需求不断增加。y9nesmc

标准化卫星通信技术、多技术/轨道连接解决方案以及卫星物联网与地面5G网络(NTN)的集成是主要趋势，为市场创新和增长带来了巨大机遇。尤其是随着R18标准正式冻结，5G-A加速落地，天地一体作为其重要应用场景将迎来发展利好，同时也为6G时代万物互联的泛在网络需求提供支撑。y9nesmc

近年来，各地政府也在密集发布推动支持商业航天发展的利好政策。以去年年底上海印发的《上海市促进商业航天发展打造空间信息产业高地行动计划（2023-2025年）》为例，该《计划》提出，上海将发展新一代中大型运载火箭、低成本高集成卫星、智能应用终端三大拳头产品，形成年产50发商业火箭、600颗商业卫星的批量化制造能力，以打造“上海星”、“上海箭”为目标，提供卫星研制、运载发射、在轨交付与管理链式服务模式，到2025年，初步形成从火箭、卫星、地面站到终端的全覆盖产业链。y9nesmc

但目前中国在卫星发射成本方面与美国还存在很大的差距。行业人士称，目前国内1公斤的卫星发射成本大约是1万美金，按此计算，单颗低轨通信卫星的发射成本约为200万美元。相比之下，SpaceX发射单颗低轨卫星的成本仅为75万美元左右，提升空间还有很大。 y9nesmc

盘点那些能上天的太空级技术

卫星制造、发射、组网涉及的科学技术门类十分繁杂，对芯片的稳定性、耐用性和抗宇宙辐照更是有着极高的要求，目前来看，SPARC架构芯片、FPGA和RISC-V芯片，构成了航天级芯片的主流。y9nesmc

SPARC(Scalable Processor Architecture)是一种RISC处理器指令集结构，有着出色的可靠性、可扩展性和可配置性，自上世纪80年代以来一直活跃在航空航天领域。而新生代的RISC-V芯片近两年也频频成为高性能航天计算(HPSC)处理器的选择，代表性的案例包括：美国国家航空航天局喷气推进实验室(NASA-JPL)于2022年8月宣布选择Microchip开发HPSC处理器，作为该实验室推进商业合作努力的一部分；9月，NASA宣布选择8核SiFive Intelligence X280 RISC-V矢量内核，以及四个额外的SiFive RISC-V内核，意在大幅提升自主漫游车、视觉处理、太空飞行、制导系统、通信和其他应用的性能。y9nesmc

FPGA芯片一直以来也是太空卫星的标配，无论是Microchip的耐辐射PolarFire SoC FPGA，还是AMD的Virtex系列/Zynq系列。近年来，国内很多企业也都突破了FPGA相关技术，包括在一些定制化场景上实现了定制化的ASIC芯片的突破。y9nesmc

通信技术

当前，我们正在经历5G Advanced向6G演进的过渡阶段，正在开展的3GPP Release 19标准版本中涵盖的关键技术方向之一，就是卫星通信。目前很多偏远地区还无法实现网络覆盖，而卫星通信技术可以实现对这些区域的通信支持，同时也是扩大覆盖范围的有效方式。同时，3GPP也正在与卫星行业合作开发一个全球标准化解决方案，即5G 非地面网络(NTN)，从而实现地面网络和卫星网络之间的无缝漫游。y9nesmc

国内方面的新动向当然来自华为。据国家知识产权局公告，今年1月，华为技术有限公司公布了两项卫星通信网络相关专利——《一种星间链路构建方法及通信装置》和《一种卫星网络路由方法及通信装置》。y9nesmc

值得注意的是，《一种卫星网络路由方法及通信装置》中提到，“地面终端设备可通过5G新空口接入网络，将5G基站部署在卫星上，通过无线链路与地面的核心网相连。同时，在卫星之间存在无线链路，从而完成基站与基站之间的信令交互和用户数据传输。”y9nesmc

目前，华为已经完成在LEO再生卫星在轨测试验证，测试结果显示其下行吞吐最高 660Mbps，上行最高135Mbps。y9nesmc

操作系统

风河的VxWorks 实时操作系统(RTOS)是一个功能强大、可靠且安全的嵌入式软件平台，专为工业自动化、航空航天和国防系统、医疗设备和消费电子产品等安全关键型应用而设计，因为实时性能和可靠性对于这些行业的关键任务系统至关重要。早在2019年，当时的卫星新创公司Astranis Space Technologies就将VxWorks用于其新一代卫星，为网络尚未覆盖的市场提供经济高效的高速互联网接入服务。y9nesmc

相控阵天线

卫星端价值量最大的方向是载荷，多家研究机构的数据显示，低轨卫星通信载荷市场规模保守估计约为121亿元。如果进一步细分，占据卫星成本75%的载荷中，相控阵天线系统又占据了75%，涉及天线单元、收发组件、电源系统、控制系统等多个部分。y9nesmc

结语

显然，低轨卫星是目前我国部署的重点方向。伴随着中国版“星链”的大规模启动，市场分析人士预测整个商业航天的产业链规模有望在数年内急速扩大，带动卫星及部组件研发制造、通导遥终端与网络设备、网络运营和卫星运维、行业应用与增值服务等产业发展，万亿级规模的卫星服务市场并非遥不可及。y9nesmc