卫星通信技术专家交流20240807

问答问：当前全球商业航天市场的发展现状如何？ 答：国际上，商业航天的整体发展状态与中国战略紧密追随欧美国家，以大 starting 星座为核心引领低轨通信网络和回收火箭等新技术。国内则 主要由新网和上海 G60 两大国家主导的星座引领发展方向，目前正处于 试验性和业务型组网的初步阶段，预计 25 年至 27 年开始逐步部署业务 创新并具备初步业务运营能力。 问：能否从产业链的角度介绍卫星通信产业上下游的情况？ 答：通信卫星的主要运营商是新网和上海元炘两家。火箭发射和卫星制 造方面，新网主要依赖传统体制内资源，例如五院下属的研发单位，而 上海元炘则以本地供应链为主要依托。此外，涉及关键组件如相互阵通 信天线的 TR 芯片和 5G 信号处理芯片厂商均为行业龙头或大型电信设备 商，如中信科移动、中兴、华为等。同时，激光通信方面，虽然一些初 创公司积极布局，但整体成熟度仍待提高。目前，通信卫星制造到应用 领域的商业化程度较低，主要用于概念性应用场景，如物业物联网、远 洋无人覆盖区域及遥感等领域，整体布局处于初级阶段。 问：目前国家和商业航天在运载火箭领域的进展如何？ 答：当前国家正在部署可回收大型液态运载火箭，并且商业火箭公司在 经历了小型固态火箭的初级发展阶段后，正向可回收液态大运力火箭迈 进。预计在未来几年内，无论是国家队还是商业航天，在回收火箭领域 将取得一定突破，这对商业航天行业来说至关重要，因为它是降低成本 的关键一步。 问：中国运载火箭的当前技术水平如何，与国外相比有何差距？ 答：中国国家队拥有长五长八等运载能力较大的火箭，运力水平较高，但相较于国际先进水平仍有一定的差距。特别是在可回收性和回收性能 方面，中国目前尚无同级别运力的可回收火箭，使得同等运力下，中国 的发射费用远高于其他国家， 大约是外国的 10 倍至 50 倍之间。 问：商业航天为什么要大力发展液体火箭而非固体火箭？ 答：由于液体火箭能提供更大的运力，只有通过开发和利用液体火箭才 能实现火箭的重复使用，从而显著降低运载成本。而目前运营成本较高 的原因之一是初期商业航天多依赖于几百公斤级的地轨固体火箭进行发 射，因此必须转向更先进的液体火箭技术路线，这也是整个行业发展的 主要方向。 问：当前卫星制造和运营的成本大概是怎样的？ 答：随着技术进步，单颗卫星制造成本正在逐步降低，特别是批量化生 产时可能会降至 1000万元人民币左右，但具体成本还会因卫星功能和技 术难度等因素有所差异。至于卫星发射后的运营成本，主要取决于卫星 是否能实现规模化部署以构建全球无缝覆盖的通信网络，一般而言，若 技术成熟并顺利推进，可在 1-2 年内初步形成具有一定用户容量的通信 网，后续根据市场需求进行网络扩容。 问：能否详细讲解一下卫星制造中的几个关键零部件及其技术现状及市 场需求情况？相较于国外，国内卫星制造存在哪些主要的成本差异以及 可能的原因是什么？ 答：当然可以。首先，在卫星制造中，核心部件主要包括天线转发通道 和信号处理设备。具体来说，关于项目层面的天线，其核心技术体现在 TR 芯片上，该领域目前已经有成熟的技术，并且随着规模化生产，芯片 成本有望大幅下降，从而实现整体项目的低成本制造。然而，新的数字 再生处理载荷（比如与 5G 通信相关的载荷）技术仍处于发展阶段，尽管 相关公司在不断探索和完善，但当前还未形成通用标准。主要成本差异 在于火箭发射的运载成本，而非卫星本身制造成本。国内在批量生产和 技术研发上具有较大潜力，卫星制造成本可以通过规模化生产得到控 制。目前，国内外卫星技术差距主要源于技术成熟度不同，特别是某些 新型技术和设备的应用较为受限。 问：新技术如激光通信是否能在卫星制造中发挥重要作用，以及其当前 的技术状况如何？ 答：激光通信作为一种新兴技术，在国际上已取得一定成果并可广泛应 用，但在国内由于国产化进程较慢，其技术成熟度相对较低，尤其是对 于稳定在轨运行时间和大规模组网运营的要求尚未完全达成。前期投入 成本极高，预计随着技术进步和规模化生产，未来成本将显著降低至几 十万元人民币每个终端的水平。 问：在全球范围内，高轨卫星为何正在被低轨卫星逐步替代，以及国内 为何仍然继续推进高轨卫星的研发计划？ 答：尽管全球范围内高轨卫星逐渐被低轨卫星取代的趋势明显，但由于 低轨卫星发展不够充分，无法满足当前社会对实时、高效通信服务的需 求，因此国内仍在积极推进高轨卫星的研发计划。不过，在实际操作过 程中，高轨卫星同样面临地面站建设和维护等复杂问题，未来还需要综 合考虑各种因素做出最优决策。 问：高轨卫星的发展方向有哪些特点？ 答：高轨卫星的发展主要包括两个方面。首先，高通量的高轨卫星倾向 于为特定地区提供稳定的高数据量通信服务，通常采用同步轨道上的专 用卫星系统。其次，随着军事用途的逐步开放，一些原本服务于军事通 信的卫星也开始向民用市场提供类似手机直连的功能，并进行商业拓 展。 问：高轨手机直连是否将成为未来常态发展方向？ 答：目前而言，高轨手机直连仅是一种过渡性的技术手段，并非长期发 展的主流方向。尽管它可以在低轨技术未成熟或不稳定时起到补充作 用，但从长远看，其并非未来卫星通信的常态发展方向。 问：我国民营火箭垂直回收技术处于何种发展阶段？ 答：当前，国内民营火箭垂直回收技术仍处于非常初级阶段，例如荣耀 等公司的相关实验仅完成了初步的控制验证。从马斯克的猎鹰九号成功 运营来看，至少还需要五年的时间才能实现真正的可回收、可商业化应 用。若要缩短该时间段至两三年内实现商业化落地，估计还需额外两三 年的努力。 问：预计五年后国内火箭制造成本能达到什么水平？ 答：预计到五年后，当垂直回收技术得以实际应用并达到商业规模时，国内火箭制造成本将大致与马斯克现在的水平相当，即每公斤约 10 万美 元，可能还会更低。 问：国内外激光通信的主要供应商及其差距如何？ 答：国内激光通信领域主要由 504 所、70 所等传统研究所主导，此外还 有航天科技集团下属的研发机构以及中科院的研究团队。体制外初创公 司如荣威科技、激光信通等产品尚处初级阶段且未经在轨验证。相比之 下，国外因禁运等原因无法直接销售激光终端产品给中国，因此在激光 通信技术方面存在一定的技术差距。 问：国内相控阵领域的几个主要参与者及进展情况如何？ 答：国内相控阵领域的关键参与者主要包括 504 所、中电 54 所、29 所等 研究机构以及成都地区的华星天威公司。核心技术方面，TR 芯片主要由 13 所和 55 所等单位研发，而芯片配套方面则有浙江陈仓电子科技有限公 司等小公司在为新型网络提供支持。G60 项目已启动部署，计划在 2025 年前完成初步运营测试，并最终完成超过六百颗星的组网任务。尽管初期投入较大，但由于采取了简化体制和技术路线，目前看来整体进度符 合预期。 问：目前整个火箭和微信互联网发展的情况如何？ 答：实际上火箭和微信互联网的发展并不如预期顺利，进度一直一推再 推。前期可能需要投入更大成本才能达到爆发性增长，而这一点还未到 来。即使不考虑可能出现的问题，现有的火箭事故等风险也降低了人们 对未来发展预期的高度。 问：政策端在近年来是否有显著推进？ 答：政策层面确实稳步推进，但并没有像美国那样明确提出大力支持商 业航天的具体实施措施。国家希望通过发展航空航天产业带动产业链和 地方经济升级，并依赖国企央企作为主力推动行业发展，不过这些企业 的表现并不尽如人意，受到了业界不少诟病。 问：是否认为国家会在未来放宽商业航天的准入门槛并支持民营航天发 展？答：我认为随着时间和紧迫性的增加，国家会逐步降低商业航天的准入 门槛，让更多的民营航天企业有机会参与其中。虽然当前仍较为谨慎，但国家有意向逐步给予商业航天明确的支持和发展机会。问：中国的微信互联网与国外相比，在需求层面有何不同？答：相较于国外，中国的微信互联网在某些领域的应用并不像国外广 泛，例如卫星通信在国内的需求相对较小。而国外因其农业生产及卫星 通信需求较大等原因，在相关领域使用更为频繁。问：如何看待 SpaceX 实现现金流平衡的现象？答：SpaceX 不仅实现了现金流平衡，甚至已经开始盈利。其盈利主要基 于用户数量的增长，特别是卫星通信业务已拥有数百万用户，预计未来 几年将突破千万级别。此外，军事和金融市场的增量需求也对其起到了 重要推动作用。问：测绘遥感卫星技术与中国与美国之间的差距有多大？答：中国在遥感卫星技术尤其是光学和雷达成像技术方面已接近国际先 进水平，例如高分系列卫星工程和技术。然而，在遥感卫星应用和商业 化运营方面，国内尚未形成成熟且大规模的商业模式，仍处于初级发展 阶段。不过，在技术层面，中国与国际并无明显差距。问：目前国家对商业航天的政策支持程度如何？遥感和导航领域的政策 环境对于商业航天的影响如何？答：虽然国家鼓励商业航天的发展，但在具体支持层面，现有的法律法 规和政策并不够明确，缺乏对商业航天产业整体机制的清晰规定。商业 航天项目仍主要由国家相关部门决定门槛，并非完全放开。目前国家对遥感领域的标准制定并未严格管制，许多商业公司借此机会进行规划运 营和应用；而在导航领域，由于频率限制和资质管理等政策原因，初期 试图参与商业导航规划的公司如时空道宇等已受限制，主要业务转向地 面通信，仅遥感领域相对宽松一些。问：通信卫星领域中，国有企业和民营公司在行业中的作用有何不同？答：在通信卫星领域，新网作为央企更多地承担保障成功率和可靠性的 责任，因此倾向于与传统航天院所合作，而非全面开放市场给商业航天 公司。而 G60 体制相对较为市场化，在资本市场运作方面更灵活，对商 业航天参与度更高。运营商的选择直接影响着商业航天在各领域的投入 和发展方向。问：我国低轨卫星未来大规模组网面临哪些主要挑战及两者技术路线有 何差异？答：首先，在成本上，尤其是火箭运载成本对大规模组网构成了重大制 约。其次，技术方面，新网采用数字再生、新型组网技术体制，其中通 信体制、路由协议以及激光通信等关键技术亟待突破；而G60 则采用透 明转换技术体制，尽管初期成本和技术难度较低，但由于地面站建设的 政治环境限制等因素，两者选择了不同的发展道路。