主頁（http://www.130131.com）：國(guó)外新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展研究

20世紀(jì)90年代以來，特別是在智能移動(dòng)終端功能日漸豐富、成本不斷降低、各類應(yīng)用蓬勃發(fā)展的今天，建設(shè)融語音、數(shù)據(jù)、視頻為一體，覆蓋廣泛、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的互聯(lián)網(wǎng)，成為世界各國(guó)為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而大力構(gòu)建的重要基礎(chǔ)設(shè)施。例如，美國(guó)“恢復(fù)與再投資計(jì)劃”撥款72億美元用于國(guó)家寬帶建設(shè)；加拿大撥款2.25億美元用于發(fā)展衛(wèi)星寬帶；歐洲撥款13億美元用于填補(bǔ)“數(shù)字鴻溝”；中國(guó)大力推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略等。

2015年，在谷歌（Google）等互聯(lián)網(wǎng)巨頭的推動(dòng)和支持下，一網(wǎng)公司（OneWeb）、太空探索公司（SpaceX）、三星（Samsung）、低軌衛(wèi)星公司（Leosat）等多家企業(yè)提出打造由低軌小衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座，為全球提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，在短期內(nèi)迅速聚集人氣，引發(fā)全球強(qiáng)烈關(guān)注。然而，提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的衛(wèi)星星座并不是一個(gè)新事物，20世紀(jì)90年代開始不斷涌現(xiàn)提供通信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的衛(wèi)星星座，有些至今尚未實(shí)施，有些部署實(shí)施后遭遇破產(chǎn)，有些雖然發(fā)展至今，但應(yīng)用空間仍非常有限。

本文所述的“新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座”，指新近發(fā)展的、能提供數(shù)據(jù)服務(wù)、實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)傳輸功能的巨型通信衛(wèi)星星座。新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座具有以下特點(diǎn)：從星座規(guī)�？矗�是由成百上千顆衛(wèi)星組成的巨型星座；從星座構(gòu)成看，是由運(yùn)行在低地球軌道（LEO）的小衛(wèi)星構(gòu)成；從提供的服務(wù)看，主要是寬帶的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)；從發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的企業(yè)看，主要是非傳統(tǒng)航天領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)；從項(xiàng)目發(fā)展的起始時(shí)間看，是在2014年底至2015年初這段時(shí)期。

本文針對(duì)2015年發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座這一情況，在總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，探討新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的創(chuàng)新點(diǎn)和發(fā)展機(jī)遇。

1 國(guó)外衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座近30年發(fā)展

在太空通過衛(wèi)星提供通信服務(wù)的嘗試早已有之。20世紀(jì)90年代，有多家企業(yè)提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃。如果將提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的范疇擴(kuò)大到話音通信服務(wù)（最早的互聯(lián)網(wǎng)都是通過“撥號(hào)上網(wǎng)”進(jìn)行的），衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展歷史還可以追溯到20世紀(jì)80年代末摩托羅拉公司發(fā)展的銥星（Iridium）系統(tǒng)。

與導(dǎo)航和部分對(duì)地觀測(cè)的天基系統(tǒng)不同，從近30年的發(fā)展歷史看，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座均是由商業(yè)企業(yè)發(fā)展、以盈利為目的的商業(yè)項(xiàng)目。從人類航天技術(shù)的角度看，技術(shù)并不是主要問題，決定衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座成敗的關(guān)鍵因素還是市場(chǎng)和用戶。從更大的范疇看，衛(wèi)星通信與地面通信同為電信產(chǎn)業(yè)的組成部分，從誕生的第一天起就在相互競(jìng)爭(zhēng)、相互補(bǔ)充與合作中發(fā)展前進(jìn)。因此，過去30年衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃的成敗主要圍繞著這一問題展開。如果按照衛(wèi)星與地面通信的競(jìng)爭(zhēng)合作關(guān)系對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展階段進(jìn)行劃分，主要可以分為3個(gè)歷史階段：

1）第1階段（20世紀(jì)80年代末至2000年）：以銥星（Iridium）、全球星（Globalstar）、軌道通信（Orbcomm）、“泰利迪斯”（Teledesic）和“天空之橋”（Skybridge）系統(tǒng)為代表，力圖重建一個(gè)天基網(wǎng)絡(luò)、銷售獨(dú)立的衛(wèi)星電話或上網(wǎng)終端與地面電信運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)用戶。

2）第2階段（2000—2014年）：以新銥星、全球星和軌道通信公司為代表，既為電信運(yùn)營(yíng)商提供一部分容量補(bǔ)充和備份，也在海事、航空等極端條件下的面向最終用戶提供移動(dòng)通信服務(wù)，與地面電信運(yùn)營(yíng)商存在一定程度的競(jìng)爭(zhēng)，但主要還是作為地面通信手段的“填隙”，規(guī)模有限。

3）第3階段（2014年至今）：以“另外30億人”網(wǎng)絡(luò)公司（O3b Networks）為代表，為全球用戶提供干線傳輸和蜂窩回程業(yè)務(wù)，地面電信運(yùn)營(yíng)商是其客戶和合作伙伴，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)成為地面網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充。

1.1 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)展的第1階段：企圖替代地面通信網(wǎng)絡(luò)

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的構(gòu)想最早始于1家地面通信公司摩托羅拉，它希望設(shè)計(jì)一款具有星間鏈路和星上處理能力的低軌通信衛(wèi)星星座，相當(dāng)于把地面蜂窩網(wǎng)倒置在太空，面向全球提供移動(dòng)話音服務(wù)。在銥星的帶動(dòng)下，同期發(fā)展的低軌星座主要有兩類：一類是主要以提供話音和低速數(shù)據(jù)為主的星座，如全球星和軌道通信；另一類主要以互聯(lián)網(wǎng)接入為主的星座，如泰利迪斯和天空之橋。這些系統(tǒng)的發(fā)展遇到了共同的問題，就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期地面通信還未興起，錯(cuò)誤地估計(jì)了市場(chǎng)，企圖替代當(dāng)時(shí)并不發(fā)達(dá)的地面通信，面向個(gè)人消費(fèi)者提供全球話音通信和網(wǎng)絡(luò)接入

從這5大系統(tǒng)的發(fā)展結(jié)果看，銥星系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和軌道通信系統(tǒng)于2000年前后宣告破產(chǎn)；泰利迪斯和天空之橋系統(tǒng)于2002年宣告項(xiàng)目終止，未能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)部署和商業(yè)服務(wù)。從這些系統(tǒng)早期的失敗經(jīng)歷看，失敗的原因主要還是在商業(yè)層面上，即系統(tǒng)前期投資過大而導(dǎo)致入不敷出。

本文認(rèn)為，早期的失敗主要源于3方面的問題：1）市場(chǎng)定位與用戶選擇；2）技術(shù)復(fù)雜度與投入成本；3）研發(fā)周期與系統(tǒng)能力。

以銥星系統(tǒng)為例，這3方面問題的具體表現(xiàn)為：1）市場(chǎng)定位方面：老銥星系統(tǒng)（破產(chǎn)以前的銥星系統(tǒng)）將“高層次的國(guó)際商務(wù)旅行者”作為用戶，認(rèn)為這些用戶可以為全球衛(wèi)星通訊服務(wù)付出高價(jià)，與成本低廉、普及面迅速的GSM/CDMA地面蜂窩系統(tǒng)相比，老銥星沒有優(yōu)勢(shì)；2）投入成本方面：衛(wèi)星系統(tǒng)需要在獲得第一筆訂單之前就建成全部系統(tǒng)，風(fēng)險(xiǎn)很高，而地面通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以逐步進(jìn)行，可以在回收一部分投入之后逐步擴(kuò)建系統(tǒng)。全球星和軌道通信系統(tǒng)發(fā)展比銥星晚，借鑒了銥星的經(jīng)驗(yàn)降低系統(tǒng)復(fù)雜度，取消星間鏈路，但最終仍然破產(chǎn)；3）系統(tǒng)能力方面：地面通信的發(fā)展遵循摩爾定律，但當(dāng)時(shí)衛(wèi)星星座的研制和發(fā)射周期需要至少10年，銥星在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確實(shí)先進(jìn)，但此后蜂窩電話發(fā)展極其迅速，待到銥星服務(wù)之后，技術(shù)已經(jīng)落后，銥星電話的笨重、室內(nèi)無法使用、通話的可靠性和清晰性低的缺點(diǎn)凸現(xiàn)出來。

1.2 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)展的第2階段：衛(wèi)星成為地面通信的“填隙”

雖然在2000年之后衛(wèi)星系統(tǒng)在與地面系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)中失利相繼破產(chǎn)，但不少企業(yè)卻巧妙地利用破產(chǎn)擺脫了前期系統(tǒng)建設(shè)所欠下的巨額債務(wù)，反而重新尋找到了市場(chǎng)機(jī)會(huì)，煥發(fā)了生機(jī)。截止目前，全球仍在提供服務(wù)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座還有銥星、全球星和軌道通信系統(tǒng)，并且已經(jīng)完成了或者正在進(jìn)行下一代星座衛(wèi)星的更新?lián)Q代。天空之橋和泰利迪斯系統(tǒng)發(fā)展中止，最終淪為“紙衛(wèi)星”（即未曾發(fā)射、只存在于紙面的衛(wèi)星系統(tǒng)）。

2000年之后衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座之所以能夠重新恢復(fù)活力，主要在于吸取了過去的失敗教訓(xùn)。以銥星公司為例：1）市場(chǎng)定位方面，不再與地面通信正面競(jìng)爭(zhēng)，將用戶定位偏遠(yuǎn)地區(qū)的專業(yè)用戶，如海上石油鉆井平臺(tái)、采礦、建筑、救災(zāi)搶險(xiǎn)、野外旅游的組織或個(gè)人，正是由于市場(chǎng)定位另辟蹊徑，才能使得系統(tǒng)得以存活并實(shí)現(xiàn)盈利；2）投入成本方面，以象征性的價(jià)格買斷了老銥星，老銥星的債務(wù)全部剝離，系統(tǒng)成本的減少可以大幅實(shí)現(xiàn)通話和數(shù)據(jù)使用費(fèi)用的降低，以達(dá)到與地面通信接近的價(jià)格水平，新銥星公司終于實(shí)現(xiàn)了扭虧為盈；3）系統(tǒng)能力方面，升級(jí)衛(wèi)星系統(tǒng)，接近地面系統(tǒng)的能力。解決了衛(wèi)星終端在室內(nèi)無法使用的問題，減少衛(wèi)星終端的尺寸和重量，提高數(shù)據(jù)服務(wù)的速率，使之在機(jī)對(duì)機(jī)（M2M）等特定應(yīng)用場(chǎng)景下具備一定的競(jìng)爭(zhēng)力。

1.3 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)展的第3階段：衛(wèi)星與地面系統(tǒng)的補(bǔ)充與合作

從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)展至今，唯一一家服務(wù)之初就取得成功的是“另外30億人”網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（O3b Networks），系統(tǒng)名稱取自“要為地球上另外30億人提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的愿景”。O3b網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成立于2007年，在系統(tǒng)成立之初，市場(chǎng)還對(duì)O3b系統(tǒng)持懷疑態(tài)度，但自2014年提供商業(yè)服務(wù)以來，僅用半年時(shí)間就達(dá)到原計(jì)劃1年1億美金的收入水平，得到了市場(chǎng)的認(rèn)可，證明了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展前景。

與前兩個(gè)階段衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座不同，O3b之所以取得成功，是因?yàn)椴扇×伺c地面系統(tǒng)合作的發(fā)展理念：1）市場(chǎng)定位方面：O3b從一開始就沒有與地面通信競(jìng)爭(zhēng)的計(jì)劃，而是將電信運(yùn)營(yíng)商作為其客戶，為地面通信設(shè)施覆蓋不到的島嶼和海上大型艦只服務(wù)，成為地面通信手段的補(bǔ)充；2）投入成本方面：O3b選擇了軌道高度為8000 km左右的中地球軌道（MEO），覆蓋范圍在南北緯40°之間的區(qū)域，將所需的衛(wèi)星數(shù)量縮減至12顆，比起銥星66顆的星座規(guī)模，大大降低了系統(tǒng)投入成本；3）產(chǎn)品能力方面：O3b是一個(gè)真正的寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸速率大大超過了銥星和全球星系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)容量無法與地面通信手段相比，甚至不如靜止軌道寬帶衛(wèi)星，但對(duì)于地面設(shè)施無法覆蓋的地區(qū)，已經(jīng)能夠滿足基本的網(wǎng)絡(luò)需求。

2 國(guó)外新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展態(tài)勢(shì) 

2.1 全球主要新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)展概況

目前，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)雖然還處于發(fā)展的初級(jí)階段，但非�；钴S，很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都積極介入。從2014年底至今，全球范圍內(nèi)至少提出了6個(gè)大型低軌衛(wèi)星星座項(xiàng)目，分別通過各國(guó)政府向國(guó)際電聯(lián)（ITU）進(jìn)行了登記（表 2）。其中最具代表性的主要有3家，分別是O3b，創(chuàng)始人格雷格·惠勒（Greg Wyler）新創(chuàng)立的一網(wǎng)系統(tǒng)（OneWeb）；SpaceX和特斯拉汽車創(chuàng)始人埃隆·馬斯克（Elon Musk）計(jì)劃打造的STEAM互聯(lián)網(wǎng)星座；原天線設(shè)備供應(yīng)商Kymeta公司創(chuàng)始人發(fā)展的“低軌衛(wèi)星”（Leosat）系統(tǒng)，3大主要系統(tǒng)的參數(shù)。

對(duì)于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的部署，需要考慮的關(guān)鍵問題有很多。由于這些計(jì)劃當(dāng)前大多處于孕育階段，因此很多關(guān)鍵技術(shù)和商業(yè)問題尚未解決，還有待進(jìn)一步跟蹤和觀察（表 3）。三大衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃的共同點(diǎn)是：選擇的均是質(zhì)量在300 kg以下的小衛(wèi)星；主要提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)；相對(duì)于傳統(tǒng)大型靜止軌道寬帶衛(wèi)星和中軌（MEO）互聯(lián)網(wǎng)星座，價(jià)格和時(shí)延是主要的競(jìng)爭(zhēng)力。不同點(diǎn)是：OneWeb主要面向個(gè)人消費(fèi)者和社區(qū)，而LeoSat公司主要還是為機(jī)構(gòu)用戶服務(wù)；OneWeb和SpaceX衛(wèi)星數(shù)量較多，LeoSat使用了高功率衛(wèi)星平臺(tái)，單星容量較大，衛(wèi)星數(shù)量大致在80~140顆左右；OneWeb已經(jīng)獲得了頻率軌位，SpaceX和LeoSat尚在協(xié)調(diào)當(dāng)中，有可能采用光通信鏈路。

2.1.1 “一網(wǎng)”（OneWeb）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座項(xiàng)目進(jìn)展

“一網(wǎng)”（OneWeb）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座由OneWeb公司提出，該公司由原O3b創(chuàng)始人格雷格·惠勒（Greg Wyler）于2014年成立。格雷格·惠勒最初是谷歌公司衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，后離開谷歌創(chuàng)立了OneWeb（原名WorldVu）公司。OneWeb計(jì)劃打造由650顆低軌衛(wèi)星組成空間衛(wèi)星星座，為全球用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

從目前的融資情況看，OneWeb的發(fā)展最為樂觀。據(jù)估計(jì)，OneWeb整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)星座至少需要融資25~30億美元。就2015年6月25日公布的A輪融資結(jié)果看，OneWeb已經(jīng)籌集了5億美元的資金注入，其中高通公司（Qualcomm）和維珍銀河（Virgin Galactic）是OneWeb系統(tǒng)最早一批的投資者，并享有部分OneWeb公司的股權(quán)。除上述兩家公司，通過與產(chǎn)業(yè)鏈利益相關(guān)方合作的方式，OneWeb還獲得了多方融資，包括印度和墨西哥的電信運(yùn)營(yíng)商、可口可樂、空客、國(guó)際通信衛(wèi)星公司（Intelsat）、法國(guó)和美國(guó)的進(jìn)出口的銀行等都是OneWeb系統(tǒng)的投資商。

OneWeb星座的部署、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)主要依靠資本合作來完成：衛(wèi)星制造采用與空客（Airbus）合作的方式；衛(wèi)星發(fā)射由阿里安和維珍銀河公司完成；高通負(fù)責(zé)空中接口的設(shè)計(jì)和打造雙模終端；休斯負(fù)責(zé)終端的設(shè)計(jì)，并與可口可樂一起負(fù)責(zé)產(chǎn)品的分銷；衛(wèi)訊公司負(fù)責(zé)地面信關(guān)站的建設(shè)；印度巴哈蒂公司（Bharti Enterprise）和墨西哥通信公司（Totalplay Telecommunications）負(fù)責(zé)印度和墨西哥市場(chǎng)的分銷和服務(wù)；洛克維爾-柯林斯公司（Rockwell Collins）公司和漢尼維爾公司（Honeywell）負(fù)責(zé)航空終端；與Intelsat共享用戶和服務(wù)。

2.1.2 STEAM衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座項(xiàng)目進(jìn)展

STEAM衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座由SpaceX公司提出，該公司由埃隆·馬斯克于2002年創(chuàng)立，起初主要從事運(yùn)載業(yè)務(wù)，通過成本控制、大幅降低發(fā)射費(fèi)用，在衛(wèi)星發(fā)射領(lǐng)域迅速得到了市場(chǎng)認(rèn)可。SpaceX計(jì)劃打造由4000多顆小衛(wèi)星組成的互聯(lián)網(wǎng)星座，在全球范圍內(nèi)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。STEAM衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目反映了SpaceX公司對(duì)衛(wèi)星制造未來發(fā)展的預(yù)期，希望從衛(wèi)星制造業(yè)務(wù)中獲得比發(fā)射更多的盈利空間，并積累衛(wèi)星研制經(jīng)驗(yàn)和能力。

與OneWeb主要從事衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)不同的是，SpaceX更加專注于衛(wèi)星制造，而不是向傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商采購衛(wèi)星，希望能夠掌握衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈的上游，逐步從衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射的上游向衛(wèi)星服務(wù)延伸。因此，SpaceX需要的融資量將更大，根據(jù)SpaceX的估計(jì)，開辦衛(wèi)星制造工廠并研制4000多顆低軌衛(wèi)星共計(jì)需要融資100~150億美元。從前一階段的融資情況看，SpaceX已經(jīng)獲得了來自谷歌和富達(dá)投資公司（Fidelity Investment）10億美元的投資。

與OneWeb相比，SpaceX當(dāng)前面臨的最大的問題是很難獲得頻率軌位資源。目前，SpaceX已經(jīng)通過挪威政府向ITU申報(bào)了頻率和軌位，從申報(bào)的情況來看，衛(wèi)星數(shù)量4257顆，使用Ku和Ka頻段，運(yùn)行在43個(gè)軌道面。此外，SpaceX還通過美國(guó)無線電通信委員會(huì)（FCC）向ITU申報(bào)了6~8顆Ku頻段試驗(yàn)星，首發(fā)星MicroSat-1a和MicroSat-1b預(yù)計(jì)壽命1年，運(yùn)行在軌道傾角為86.6°、軌道高度為625 km的圓軌道。

2.1.3 LeoSat衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座項(xiàng)目進(jìn)展

LeoSat衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座由“低軌衛(wèi)星”（LeoSat）公司提出，該公司由前智能天線設(shè)備商Kymeta公司的CEO弗恩·佛斯林漢姆（Vern Fotheringham）創(chuàng)立。LeoSat致力于打造120~140顆高功率Ka頻段衛(wèi)星星座，提供全球數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。與上述兩家企業(yè)不同，LeoSat公司并不為大眾用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，他們與O3b類似，只為大型企業(yè)和政府提供高速數(shù)據(jù)接入，未來計(jì)劃為3000家大型企業(yè)和機(jī)構(gòu)用戶提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，將自身視為衛(wèi)星固定運(yùn)營(yíng)商的容量補(bǔ)充。

根據(jù)LeoSat的對(duì)整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的估計(jì)，LeoSat互聯(lián)網(wǎng)星座至少需要融資25~30億美元。與OneWeb和SpaceX順利獲得多家投資相比，LeoSat的融資相對(duì)困難，2015年6月，LeoSat與美國(guó)紐約一家投資公司簽署了合作協(xié)議，由該公司負(fù)責(zé)幫助LeoSat開展首輪融資用于衛(wèi)星設(shè)計(jì)。

LeoSat星座的衛(wèi)星研制與泰雷茲-阿萊尼亞公司（TAS）合作完成。TAS完成過兩大低軌星座的研制（銥星和全球星），根據(jù)目前簽署的合同，TAS目前只負(fù)責(zé)衛(wèi)星的設(shè)計(jì)評(píng)估。全部80顆衛(wèi)星訂單的歸屬還將通過招標(biāo)來完成，最終根據(jù)星座設(shè)計(jì)的不同，衛(wèi)星數(shù)量也有可能增至120顆。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)看，LeoSat星座將會(huì)使用星間鏈路，甚至有可能采用光通信，因?yàn)楣馔ㄐ旁诳臻g會(huì)比地面光纖傳輸?shù)乃俣冗�快。在單星設(shè)計(jì)方面，LeoSat將會(huì)使用高功率衛(wèi)星平臺(tái)，通過提高單星能力的方式減少衛(wèi)星數(shù)量。

2.2 典型新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的優(yōu)勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)

從三大衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展看，目前進(jìn)展最快的是OneWeb，已經(jīng)明確了頻率、資金、芯片技術(shù)、衛(wèi)星制造、發(fā)射和營(yíng)銷。因此，以下主要以O(shè)neWeb為研究對(duì)象，對(duì)比早期的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及另外兩大系統(tǒng)STEAM和LeoSat，對(duì)OneWeb的優(yōu)勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。

2.2.1 “一網(wǎng)”（OneWeb）的優(yōu)勢(shì)

1）率先申請(qǐng)頻率軌位的使用權(quán)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成敗的關(guān)鍵之一就是能否獲得頻率資源。目前除OneWeb確認(rèn)獲得了Ku頻段頻率資源外，包括SpaceX和LeoSat公司在內(nèi)都還沒有獲得頻率資源。2015年初以來，全球掀起了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)熱潮，許多企業(yè)都向全球無線電頻率協(xié)調(diào)委員會(huì)（ITU）提出了動(dòng)輒數(shù)千顆衛(wèi)星的頻率軌位申請(qǐng)（表 2），企業(yè)無法在短時(shí)間內(nèi)獲得頻率軌位資源，有可能會(huì)拖延衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃的發(fā)展進(jìn)度，頻率軌位的投機(jī)和炒作甚至導(dǎo)致惡性競(jìng)爭(zhēng)。

ITU對(duì)于頻率資源的申請(qǐng)實(shí)行“先到先得”的原則。OneWeb在2014年完成了頻率軌位的申請(qǐng)（20世紀(jì)90年代Skybridge星座的頻率軌位資源）。為了避免干擾靜止軌道衛(wèi)星，OneWeb采用一種功率升降技術(shù)，在低軌衛(wèi)星在經(jīng)過赤道上空時(shí)調(diào)整衛(wèi)星的功率通量密度，避免對(duì)靜止軌道衛(wèi)星的地面服務(wù)進(jìn)行干擾。OneWeb還與全球最大的靜止軌道衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商Intelsat達(dá)成合作協(xié)議，為頻率協(xié)調(diào)提供了極大的便利。OneWeb通過提前申請(qǐng)到頻率軌位資源，搶占了發(fā)展的先機(jī)。

2）獨(dú)特的市場(chǎng)定位和競(jìng)爭(zhēng)策略。從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展歷程看，如何處理衛(wèi)星與地面的關(guān)系是決定成敗的關(guān)鍵。在這一點(diǎn)上，OneWeb充分繼承了O3b的成功經(jīng)驗(yàn)，與電信運(yùn)營(yíng)商合作，同時(shí)吸取銥星的教訓(xùn)，不再出售衛(wèi)星電話與地面競(jìng)爭(zhēng)。OneWeb的服務(wù)主要有兩個(gè)特點(diǎn)：一是衛(wèi)星提供蜂窩回程服務(wù)，解決“最后1公里”的問題，而骨干網(wǎng)服務(wù)還是由各大電信運(yùn)營(yíng)商完成，或是將衛(wèi)星接收設(shè)備做小區(qū)“熱點(diǎn)”，拓展現(xiàn)有的地面網(wǎng)絡(luò)。二是將個(gè)人消費(fèi)者（家庭、學(xué)校或社區(qū)）作為目標(biāo)客戶，不出售類似銥星電話似的專用衛(wèi)星終端設(shè)備，不與發(fā)展較快的智能手機(jī)和平板電腦爭(zhēng)奪用戶，用戶可以繼續(xù)使用現(xiàn)有的智能手機(jī)和平板電腦訪問衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。

OenWeb之所以選擇這樣的服務(wù)模式，原因有二：一是看到了地面光纖服務(wù)的瓶頸，雖然光纖具有帶寬大、可靠性高、低延遲等優(yōu)勢(shì)，但考慮到經(jīng)濟(jì)性的原因，地面光纖網(wǎng)絡(luò)還只能覆蓋人口較為密集的地區(qū)，仍然有大量區(qū)域無法接入互聯(lián)網(wǎng)。以非洲為例，在一個(gè)地面基站覆蓋的25 km的范圍內(nèi)，通常只有4.4%的人口，而目前非洲光纖僅覆蓋30.8%的非洲人口，因此發(fā)展空間很大。二是“最后1公里”的寬帶接入服務(wù)是所有衛(wèi)星寬帶服務(wù)中增長(zhǎng)最快、最具發(fā)展前景的。根據(jù)美國(guó)北方天空研究所（NSR）的預(yù)測(cè)，到2023年，全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入需求容量將從目前的不到80 Gbit/s增值729.33Gbit/s。

3）傳統(tǒng)與創(chuàng)新相結(jié)合的銷售渠道。終端和服務(wù)的分銷對(duì)于大眾消費(fèi)市場(chǎng)非常重要，在20世紀(jì)90年代，銥星是通過電信運(yùn)營(yíng)商銷售衛(wèi)星電話的，最終銷售慘淡；2000年之后銥星改由各級(jí)代理銷售，情況有所改善，但代理良莠不齊、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、服務(wù)水平都成為影響消費(fèi)者滿意度的關(guān)鍵問題。OneWeb采取了傳統(tǒng)與創(chuàng)新相結(jié)合的方式：既選擇在寬帶衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)和相關(guān)地面設(shè)備銷售非常有經(jīng)驗(yàn)的休斯網(wǎng)絡(luò)公司（HughesNetworks），利用其完善的銷售渠道和豐富的銷售經(jīng)驗(yàn)，主攻傳統(tǒng)行業(yè)用戶，又創(chuàng)新性地選擇與可口可樂公司合作，利用可口可樂遍布全球的銷售網(wǎng)點(diǎn)，更加貼近大眾消費(fèi)市場(chǎng)。同時(shí)，可口可樂零售店本身也可以作為OneWeb網(wǎng)絡(luò)的用戶。

2.2.2 “一網(wǎng)”（OneWeb）的風(fēng)險(xiǎn)

1）衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。新興的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)均將目光聚焦在了低軌互聯(lián)網(wǎng)星座上，比起位于中軌的O3b星座，時(shí)延是主要競(jìng)爭(zhēng)力。運(yùn)行在8000 km軌道高度的O3b只需12顆衛(wèi)星就能覆蓋地球南北緯40°大部分的市場(chǎng)，但衛(wèi)星的軌道高度越低，單星覆蓋范圍更小，要求組成星座的衛(wèi)星更多。按照OneWeb 650顆衛(wèi)星的設(shè)計(jì)，考慮到發(fā)射失敗和故障的以外因素，至少需要建造900顆衛(wèi)星。

軌道設(shè)計(jì)也更復(fù)雜（需要包含傾斜軌道面和極軌道），衛(wèi)星會(huì)在極地上空停留更長(zhǎng)時(shí)間，地面終端需要做更多的信號(hào)切換，同時(shí)加大了地面終端的設(shè)計(jì)難度。假設(shè)固定接收終端的天線口徑為30 cm，仰角15°，天線的覆蓋區(qū)內(nèi)有數(shù)個(gè)子波束，當(dāng)衛(wèi)星飛行經(jīng)過，天線在每個(gè)波束之間大約45 s就需要切換1次。如果考慮到衛(wèi)星處在不同的軌道面，終端設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。

2）現(xiàn)有發(fā)射能力風(fēng)險(xiǎn)。OneWeb衛(wèi)星如果從2017年底開始發(fā)射，到ITU授權(quán)的頻率軌位到期前（2020年）完成，需要在2~3年內(nèi)完成900多顆衛(wèi)星的發(fā)射（650顆在軌衛(wèi)星+備份星），是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。20世紀(jì)90年代，Teledesic系統(tǒng)為了解決發(fā)射能力不足的問題，曾提出用蘇聯(lián)的洲際彈道導(dǎo)彈發(fā)射衛(wèi)星。OneWeb衛(wèi)星的發(fā)射還是由普通運(yùn)載火箭完成，發(fā)射合同授予了阿里安和維珍銀河。阿里安公司的聯(lián)盟號(hào)火箭將分21批發(fā)射，每批發(fā)射32~36顆衛(wèi)星（首發(fā)10顆衛(wèi)星），維珍銀河公司的“發(fā)射者一號(hào)”火箭（LauncherOne）每批發(fā)射1~3顆衛(wèi)星，作為星座的填隙和靈活部署。

密集的發(fā)射任務(wù)對(duì)發(fā)射服務(wù)提供商提出了很大考驗(yàn)。其中最大的風(fēng)險(xiǎn)在于發(fā)射服務(wù)提供商其它的用戶任務(wù)影響OneWeb衛(wèi)星的發(fā)射。例如，歐洲伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星星座（Galileo）的發(fā)射與O3b都選擇了阿里安火箭，在發(fā)射安排上遇到了沖突，最終導(dǎo)致O3b發(fā)射延遲。此外，維珍銀河公司的“發(fā)射者一號(hào)”火箭目前還在研制當(dāng)中，OneWeb衛(wèi)星是“發(fā)射者一號(hào)”火箭的首次發(fā)射，發(fā)射能力和成功率尚待觀察，有可能成為阻礙OneWeb順利部署的“絆腳石”。

從全球發(fā)射市場(chǎng)的容量看，現(xiàn)有的衛(wèi)星發(fā)射能力不能滿足未來幾年衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)射需求。據(jù)美國(guó)北方天空研究所（NSR）對(duì)2010—2024年擬發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量進(jìn)行的預(yù)測(cè)，過去5年，全球每年大約發(fā)射200多顆衛(wèi)星，但從2017年起，由于OneWeb星座發(fā)射啟動(dòng)，待發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量猛增至300~400顆，大大超過了發(fā)射服務(wù)提供商的發(fā)射能力，因此OneWeb星座的發(fā)射存在風(fēng)險(xiǎn)。

3）低軌惡劣空間環(huán)境的考驗(yàn)。地球的外層空間位于700~10000 km高度有2條高能質(zhì)子輻射帶，即范·艾倫輻射帶。OneWeb為降低衛(wèi)星的發(fā)射質(zhì)量（大約150 kg）、減少發(fā)射成本、提高發(fā)射數(shù)量，計(jì)劃衛(wèi)星采用電推進(jìn)，火箭首先將衛(wèi)星送入500 km高度軌道，之后通過電推進(jìn)到達(dá)預(yù)定軌位。衛(wèi)星變軌的過程中，需要頻繁穿越高能質(zhì)子輻射帶，會(huì)對(duì)衛(wèi)星的電子系統(tǒng)的正常工作造成很大影響，因此對(duì)衛(wèi)星抗輻射能力提出了很高的要求。

衛(wèi)星在變軌過程中，不僅會(huì)受到空間輻射的影響，還會(huì)存在與微流星體和軌道碎片碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。2009年俄羅斯宇宙-2251衛(wèi)星與銥-33衛(wèi)星在790 km的軌道高度發(fā)生碰撞，2顆衛(wèi)星相撞造成的空間碎片成百上千，碰撞低軌衛(wèi)星的概率很大。在軌道碎片的避讓方面，化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星更加靈活，而OneWeb衛(wèi)星采用電推進(jìn)系統(tǒng)，也不利于避讓空間碎片。此外，OneWeb衛(wèi)星數(shù)量眾多，退役后一旦成為新的太空垃圾，將會(huì)對(duì)后續(xù)衛(wèi)星產(chǎn)生很大影響。

3 新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

在星座設(shè)計(jì)、市場(chǎng)定位和服務(wù)模式方面，新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座與早期的系統(tǒng)有明顯不同。但應(yīng)該注意的是，如今的市場(chǎng)環(huán)境已經(jīng)與20世紀(jì)90年代有顯著不同，各類“互聯(lián)網(wǎng)+”層出不窮，盈利手段多種多樣；小衛(wèi)星快速發(fā)展，批量制造逐步成熟，衛(wèi)星的規(guī)模化生產(chǎn)可大幅降低研制成本。這些外部因素的變化也同樣影響著未來新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展前景。

3.1 發(fā)展機(jī)遇 

3.1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+通信衛(wèi)星星座”豐富盈利方式

從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座過去的發(fā)展看，一直作為地面通信手段的“填隙”和“補(bǔ)充”，用戶規(guī)模非常有限，單純通過收取通信和網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用的方式不足以滿足投資者對(duì)如此巨額的回報(bào)期望。而今，無論是市場(chǎng)環(huán)境還是用戶的消費(fèi)習(xí)慣已與過去大不相同，智能手機(jī)、廣告和各類應(yīng)用推動(dòng)了電子商務(wù)的快速發(fā)展，并在此基礎(chǔ)之上衍生的各類“互聯(lián)網(wǎng)+”逐漸成為盈利的重要方式，消費(fèi)者開始習(xí)慣為了內(nèi)容服務(wù)支付費(fèi)用，通信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不再是運(yùn)營(yíng)商獲利的唯一手段。未來，一旦衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成功建立，就相當(dāng)于有了龐大的數(shù)據(jù)入口，可以提供各種各樣的服務(wù)，牽引形成一個(gè)巨大的商業(yè)市場(chǎng)。

除此之外，銥星下一代星座（Iridium-NEXT）也為低軌星座通過有效載荷搭載獲得收入提供了范例。銥星二代衛(wèi)星上搭載了81臺(tái)“ADS-B”有效載荷，用于接收商用飛機(jī)發(fā)出的定位信號(hào)。目前，有效載荷搭載主要應(yīng)用在靜止軌道通信衛(wèi)星上，而在低軌星座上搭載有效載荷在通信、對(duì)地觀測(cè)、偵查監(jiān)視等領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值更大。OneWeb數(shù)百顆的小衛(wèi)星可以采用分批建造、分批發(fā)射的方式，有效載荷搭載作為一項(xiàng)可能的服務(wù)，可以用于擴(kuò)大收入。新興互聯(lián)網(wǎng)星座衛(wèi)星數(shù)量重多，更新周期短，靈活性更高，比銥星二代更具市場(chǎng)吸引力。

3.1.2 批量制造降低研制成本、縮短研制周期

從20世紀(jì)90年代衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的失敗教訓(xùn)看，星座投入成本越高、用戶負(fù)擔(dān)越大、研制周期過長(zhǎng)，越有可能錯(cuò)過發(fā)展時(shí)機(jī)。為此，OneWeb衛(wèi)星的制造由空客公司衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)和航空工程師共同完成，將航空飛機(jī)的批量制造經(jīng)驗(yàn)融合到衛(wèi)星研制中，并希望以此將衛(wèi)星的研制成本降至單星50萬美元以下。

隨著小衛(wèi)星的發(fā)展，越來越多的衛(wèi)星項(xiàng)目開始使用非航天級(jí)別的商業(yè)現(xiàn)貨部組件；形成了得到廣泛認(rèn)可官方或非官方的標(biāo)準(zhǔn)，模塊化的接口設(shè)計(jì)為批量制造和發(fā)射提供可能；各個(gè)供應(yīng)商提供的衛(wèi)星部組件之間的互操作能力不斷增強(qiáng)，更容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)；3D打印技術(shù)開始應(yīng)用到衛(wèi)星制造領(lǐng)域，從CAD模型開始，利用傳統(tǒng)打印機(jī)逐層打印的概念，直接形成小衛(wèi)星或衛(wèi)星部件，衛(wèi)星的研制成本和研制周期大大縮短。

已經(jīng)有多家企業(yè)開始“批量生產(chǎn)”小衛(wèi)星的嘗試。例如，2013年，美國(guó)雷聲公司將一條導(dǎo)彈生產(chǎn)線改裝，將其稱為“空間工廠”，用于美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）SeeMe小衛(wèi)星的研制，2014年至今，雷聲公司還計(jì)劃批量研制出18顆小衛(wèi)星。未來，OneWeb可以充分利用近些年小衛(wèi)星在批量生產(chǎn)領(lǐng)域形成的能力和經(jīng)驗(yàn)，通過批量研制降低衛(wèi)星成本、縮短研制周期。

3.1.3 互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更加注重創(chuàng)新帶來的活力

企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力是創(chuàng)新。無論是過去衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座還是今天的OneWeb，都是由一批最具創(chuàng)新能力的企業(yè)家提出的。20世紀(jì)90年代，Teledesic系統(tǒng)是由比爾·蓋茨投資的，OneWeb項(xiàng)目計(jì)劃最初是由谷歌公司提出的。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座取得的社會(huì)關(guān)注度，很大程度上跟這些企業(yè)的影響力和創(chuàng)造力分不開，這些企業(yè)在其他領(lǐng)域都獲得了輝煌的成就，并且看到了這個(gè)被長(zhǎng)期忽視的航天市場(chǎng)的巨大潛力和發(fā)展機(jī)遇，希望借助在其他領(lǐng)域取得的技術(shù)積累和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，重塑衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)。

對(duì)于一般的大型企業(yè)，通常由于過度關(guān)注利潤(rùn)和股東利益，因而創(chuàng)新的優(yōu)先級(jí)并不高。但谷歌等全球大企業(yè)則把創(chuàng)新業(yè)務(wù)與核心業(yè)務(wù)分開，在保證核心搜索業(yè)務(wù)全球領(lǐng)先的同時(shí)，也非常重視創(chuàng)新項(xiàng)目的研發(fā)。與此同時(shí)，這些新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)積極與傳統(tǒng)衛(wèi)星企業(yè)展開對(duì)話與合作，在創(chuàng)新的同時(shí)，也沒有完全摒棄過去的行業(yè)積累。

3.2 面臨的挑戰(zhàn) 

3.2.1 前期投入過大影響企業(yè)生存

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃最大的風(fēng)險(xiǎn)還是來自經(jīng)濟(jì)層面。美國(guó)航天咨詢公司北方天空研究所（NSR）通過負(fù)債比這一經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星企業(yè)的未來收入做了大致估算。NSR按照每戶每月50美元計(jì)算，未來打造衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的企業(yè)至少需要獲得1000萬的用戶量級(jí)才能獲得盈利，實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)難度很高。以衛(wèi)訊公司（ViaSat）為例，該公司自2011年發(fā)射首顆Ka頻段靜止軌道寬帶衛(wèi)星以來，2014年寬帶用戶數(shù)只有63萬，即使算上有效載荷搭載和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容收入，這些新興的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)僅靠網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)收入將難以回收成本。

3.2.2 落地權(quán)與頻率協(xié)調(diào)難度很大

在三大新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座中，OneWeb是最早從ITU獲得Ku頻段使用權(quán)的企業(yè)，但OneWeb并非擁有Ku頻段的所有權(quán)，其他競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)依然可以申請(qǐng)。為此，首先需要與已經(jīng)獲得低軌頻率資源的OneWeb進(jìn)行協(xié)調(diào)，同時(shí)還需與赤道上空申請(qǐng)頻段的靜止軌道運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行協(xié)調(diào)。這樣的頻率協(xié)調(diào)難度非常大，因?yàn)樾屡d競(jìng)爭(zhēng)者在低軌提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，與OneWeb屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，必然會(huì)受到OneWeb百般阻撓。即便是已經(jīng)獲得頻率軌位的OneWeb，也需要與靜止軌道運(yùn)營(yíng)商協(xié)調(diào)，低軌星座提供的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)與靜止軌道寬帶服務(wù)屬于同一類服務(wù)，面向相同的用戶群，必然也會(huì)受到靜止軌道運(yùn)營(yíng)商的掣肘。

除頻率協(xié)調(diào)，還有落地權(quán)問題。如果要在全球提供服務(wù)，還需要與各國(guó)政府進(jìn)行頻率協(xié)調(diào)。在歐洲、美國(guó)和巴西等國(guó)家取得頻率授權(quán)相對(duì)容易，但印度和中國(guó)等需要做大量工作，并且必須在2020年ITU收回頻率軌位資源授權(quán)之前完成。

3.2.3 面臨地面和其它衛(wèi)星系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)

就目前提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的各種技術(shù)手段對(duì)比看，低軌互聯(lián)網(wǎng)星座是一種較為折中的技術(shù)方案：對(duì)比網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵指標(biāo)時(shí)延，LEO星座的時(shí)延已經(jīng)能夠接近地面光纖和蜂窩通信，滿足VOIP、視頻會(huì)議、在線游戲等交互式通信應(yīng)用的要求，大大優(yōu)于GEO寬帶衛(wèi)星和MEO星座；對(duì)比用戶的使用成本，LEO星座與GEO寬帶衛(wèi)星接近，但與地面通信手段仍有差距；對(duì)比系統(tǒng)容量，雖然LEO星座大大超過了GEO寬帶衛(wèi)星，但GEO衛(wèi)星在點(diǎn)波束中提供的集中式容量仍然具有優(yōu)勢(shì)；對(duì)比全球覆蓋范圍和填補(bǔ)數(shù)字鴻溝的能力，LEO星座優(yōu)勢(shì)明顯。

OneWeb未來將面臨多方面的挑戰(zhàn)：一方面，由于衛(wèi)星系統(tǒng)的服務(wù)具有滯后性，地面通信正在大力推動(dòng)5G的發(fā)展，很難預(yù)測(cè)到2020年OneWeb系統(tǒng)全部建成之后是否會(huì)再次落后于地面通信；另一方面，包括谷歌在內(nèi)的其它互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也在嘗試各種“高空通訊系統(tǒng)”解決方案，其中包括在大氣層放飛成千上萬的巨大氣球給偏遠(yuǎn)地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)的“潛鳥”（Loon）計(jì)劃，而臉書公司（Facebook）著眼于通過靜止軌道衛(wèi)星、無人機(jī)和激光器提供高空互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

4 結(jié)論與展望 

4.1 結(jié)論

自2014年底全球興起衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座熱潮以來，目前尚無一家企業(yè)明確闡述其自身的商業(yè)模式和研制方案。因此，國(guó)外新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的具體計(jì)劃到目前為止還是未知數(shù)，需要后續(xù)不斷跟蹤和研究。但通過對(duì)過去發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和對(duì)新興計(jì)劃最新情況的分析，現(xiàn)階段可得到的結(jié)果如下。

4.1.1 新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座處于探索階段，衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)融合是產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一

新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座自2014年底開始至今，只有1年多的發(fā)展時(shí)間，還處于初期探索階段，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、商業(yè)渠道和盈利模式尚不成熟。但從未來的系統(tǒng)規(guī)模、市場(chǎng)機(jī)會(huì)和系統(tǒng)能力看，其發(fā)展前景廣闊，因此在短時(shí)間內(nèi)迅速匯集了大量的資本、技術(shù)和合作伙伴，雖然目前還遠(yuǎn)未達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、產(chǎn)業(yè)成熟發(fā)展的階段，但考慮到互聯(lián)網(wǎng)給人類生活帶來的巨大變化和行業(yè)價(jià)值，未來在投資融資渠道、系統(tǒng)研發(fā)、產(chǎn)品服務(wù)的領(lǐng)域，將衛(wèi)星通信服務(wù)融入“互聯(lián)網(wǎng)+”，蘊(yùn)涵了巨大的商機(jī)，是通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向之一。

4.1.2 新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展不是歷史的簡(jiǎn)單重復(fù)，是市場(chǎng)和技術(shù)綜合發(fā)展的結(jié)果

雖然今天的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座與20世紀(jì)90年代的Teledesic等計(jì)劃類似，但新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座與過去有著顯著不同：首先，市場(chǎng)需求不同，互聯(lián)網(wǎng)從出現(xiàn)、快速發(fā)展到今天，用戶規(guī)模和消費(fèi)習(xí)慣與20世紀(jì)90年代相比不可同日而語，內(nèi)容消費(fèi)和大數(shù)據(jù)帶來的市場(chǎng)價(jià)值已經(jīng)得到顯現(xiàn)；其次，研制方式不同，小衛(wèi)星的快速發(fā)展使得衛(wèi)星批量生產(chǎn)成為可能，這將解決長(zhǎng)期以來困擾衛(wèi)星制造業(yè)的成本高、周期長(zhǎng)的問題，是推動(dòng)未來衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵；第三，競(jìng)爭(zhēng)方式不同，新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座OneWeb在發(fā)展過程中呈現(xiàn)出來的合作和開放性能夠幫助企業(yè)迅速匯聚資本、吸引能力、立足市場(chǎng)，為傳統(tǒng)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)帶來了活力。

4.1.3 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座經(jīng)歷了近30年的發(fā)展，如何處理好與地面通信的競(jìng)爭(zhēng)是影響成功的關(guān)鍵因素

20世紀(jì)80年代末提出全球首個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃以來，至今已經(jīng)歷了超過30年的時(shí)間，對(duì)各個(gè)星座計(jì)劃的失敗、復(fù)活到重生的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，可以認(rèn)為，從人類航天技術(shù)發(fā)展的角度看，一個(gè)商業(yè)運(yùn)行的互聯(lián)網(wǎng)星座的發(fā)展并非受限于技術(shù)問題，關(guān)鍵在于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處理好與地面各類通信手段的相互關(guān)系。從過去或失敗或成功的經(jīng)驗(yàn)看，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)雖然具備一定的覆蓋優(yōu)勢(shì)，但從技術(shù)能力和服務(wù)水平均全面落后于地面通信手段，因此，與地面通信的競(jìng)爭(zhēng)或許在某個(gè)小的細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)成功，但主流市場(chǎng)中機(jī)會(huì)不大。未來只有能充分與地面系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兼容互操作的衛(wèi)星系統(tǒng)才會(huì)真正贏得市場(chǎng)，天地一體化是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座成功的途徑之一。

4.1.4 新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)展的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)并存，影響未來成功的核心在于市場(chǎng)和用戶

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座在全球網(wǎng)絡(luò)接入方面的價(jià)值毋庸置疑，但是現(xiàn)階段，機(jī)遇主要有3點(diǎn)：一是作為地面通信手段的補(bǔ)充解決“最后1公里”的問題；二是批量生產(chǎn)帶來的成本下降；三是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)家創(chuàng)新帶來的無限可能。風(fēng)險(xiǎn)也有很多，主要有3點(diǎn)：1）系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；2）衛(wèi)星交付的發(fā)射風(fēng)險(xiǎn)；3）市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)展空間。其中最核心的問題在于是否能夠以降低系統(tǒng)成本或是通過其它收入手段降低服務(wù)費(fèi)用，從而贏得市場(chǎng)和用戶，因?yàn)橛脩粢?guī)模是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。

4.2 啟示

4.2.1 國(guó)外新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的建設(shè)對(duì)中國(guó)信息安全帶來重要隱患

長(zhǎng)期以來，中國(guó)衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)的發(fā)展受到政策的限制，個(gè)人家庭不得私自安裝衛(wèi)星天線接收國(guó)外衛(wèi)視節(jié)目，中國(guó)境內(nèi)訪問國(guó)外的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站受到一定限制，其初衷都來自于對(duì)中國(guó)信息安全、政治環(huán)境穩(wěn)定的考慮。然而，一旦國(guó)外衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座成功完成部署，中國(guó)市場(chǎng)無疑將會(huì)是競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)和重要的利益來源地，這種跨國(guó)界的全球互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)勢(shì)必會(huì)帶來信息安全問題。對(duì)于早期的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，中國(guó)只要通過信關(guān)站、落地權(quán)和禁止衛(wèi)星終端的銷售，就可以限制大部分衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)進(jìn)入中國(guó)，但仍然無法控制一些非法的途徑。國(guó)外新興的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座一但建成，普通用戶可以通過地面手持終端非法訪問國(guó)外網(wǎng)站，管控的難度比衛(wèi)星電視更大，更有可能危及國(guó)家信息安全，值得重點(diǎn)關(guān)注。

4.2.2 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座在應(yīng)急救災(zāi)、國(guó)土安全和海外軍事存在等方面具有巨大價(jià)值

國(guó)外發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座均是商業(yè)部門，追求的是互聯(lián)網(wǎng)接入帶來的直接或間接的巨大經(jīng)濟(jì)利益，但是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座除了商業(yè)用途之外，不應(yīng)忽視其具有的公益屬性和軍用潛力。中國(guó)幅員遼闊，海洋領(lǐng)土超過300萬km2，民航乘客尚無法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入，偏遠(yuǎn)農(nóng)村和西部沙漠、戈壁等大部分區(qū)域至今仍是通信盲區(qū)，依靠現(xiàn)有通信手段無法保障遠(yuǎn)洋經(jīng)濟(jì)利益和軍事存在，一個(gè)全球性的衛(wèi)星通信系統(tǒng)是填補(bǔ)這些地區(qū)的數(shù)字鴻溝和境內(nèi)外應(yīng)急救援的重要解決方案。目前，中國(guó)擁有全球最多的互聯(lián)網(wǎng)用戶，互聯(lián)網(wǎng)能夠滿足話音、視頻、數(shù)據(jù)等多種應(yīng)用需求，因此，建設(shè)一個(gè)具有中國(guó)特色的，由國(guó)家財(cái)政保障、政府組織協(xié)調(diào)、企業(yè)分工合作的大型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)切實(shí)可行，符合中國(guó)核心利益，具備重要價(jià)值。

4.2.3 新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座將會(huì)影響和推動(dòng)傳統(tǒng)衛(wèi)星制造變革，小衛(wèi)星即將步入大規(guī)模商用階段

在傳統(tǒng)衛(wèi)星制造領(lǐng)域，與10年前變化并不太大。制造商為了追求可靠性，使用的均是經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證的技術(shù)和產(chǎn)品，研制出的衛(wèi)星重復(fù)程度很高，制造商考慮的是如何利用現(xiàn)有產(chǎn)品滿足客戶需求，導(dǎo)致產(chǎn)品之間的差別非常小。但隨著制造商能力的普遍提高，市場(chǎng)過度供應(yīng)，導(dǎo)致利潤(rùn)的降低，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不足使得這些制造商研發(fā)新的產(chǎn)品。而新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座是近年來衛(wèi)星制造領(lǐng)域最具創(chuàng)新性的系統(tǒng)，衛(wèi)星研制采取了傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)與航空工業(yè)相融合的“跨界模式”，增加商用工業(yè)級(jí)器件比例，通過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化實(shí)現(xiàn)小衛(wèi)星的批量生產(chǎn)，降低衛(wèi)星研制成本。國(guó)外傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商正在積極參與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的研制，而在這過程中涌現(xiàn)出來的新的小衛(wèi)星技術(shù)將成為影響衛(wèi)星制造未來發(fā)展的關(guān)鍵，這些經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)將向傳統(tǒng)大型衛(wèi)星制造領(lǐng)域流動(dòng)，成為推動(dòng)衛(wèi)星制造業(yè)發(fā)展變革的重要?jiǎng)恿Α?/p>

4.2.4 新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座更加關(guān)注數(shù)據(jù)和用戶，將為傳統(tǒng)通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)帶來新思路

傳統(tǒng)通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)重點(diǎn)主要集中在采購衛(wèi)星和提供容量上，盈利模式簡(jiǎn)單，收入來源固定，市場(chǎng)和發(fā)展空間非常有限。新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為傳統(tǒng)通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商提供一種新的發(fā)展思路，這些新興衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大多具備互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)背景，將關(guān)注點(diǎn)放在消費(fèi)者服務(wù)和數(shù)據(jù)方向，衛(wèi)星更多的是被看作是實(shí)現(xiàn)企業(yè)核心能力的媒介，打造衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座可以掌握大量的用戶數(shù)據(jù)，從海量的數(shù)據(jù)中分析用戶需求，開展面向最終用戶的服務(wù)，進(jìn)入利潤(rùn)藍(lán)海。傳統(tǒng)意義上用制造、發(fā)射、運(yùn)營(yíng)、服務(wù)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行分割不再使用，上下游的合作和融合，必將造就新的商業(yè)模式，帶來豐厚的產(chǎn)業(yè)收入。

4.3 建議

4.3.1 抓緊發(fā)展機(jī)遇期，大力推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座建設(shè)，中國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展可期

自20世紀(jì)90年代以來，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)一直受到光纖和無線通信等地面通信手段的擠壓，長(zhǎng)期處于作為地面電信備份和應(yīng)急保障的配角地位，發(fā)展規(guī)模和市場(chǎng)關(guān)注程度十分有限。我國(guó)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)更是受到政策限制，市場(chǎng)遲遲不能開放，進(jìn)而影響到地面設(shè)備制造、系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)能力的提高。中國(guó)已經(jīng)錯(cuò)過了在衛(wèi)星直播電視領(lǐng)域已形成規(guī)�；�的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距越來越大。

此次由國(guó)外高科技龍頭力推衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，大大改變了人們對(duì)商業(yè)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的預(yù)期，會(huì)有越來越多的資本、人才和商業(yè)模式涌入衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，隨著中國(guó)大力推動(dòng)“一帶一路”的發(fā)展，并將航空航天產(chǎn)業(yè)納入《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃，許多境內(nèi)外的行業(yè)將依賴衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供的服務(wù)，中國(guó)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇。而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座能夠帶來人均衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施使用成本的降低，將帶來用戶數(shù)量的增長(zhǎng)，當(dāng)價(jià)格穩(wěn)定下來之后，行業(yè)的利潤(rùn)也會(huì)大幅提升。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要引擎，中國(guó)的通信衛(wèi)星制造單位以及面向通信行業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施將會(huì)全面受益。

4.3.2 充分發(fā)揮民營(yíng)資本在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè)中的作用，傳統(tǒng)衛(wèi)星制造商必將長(zhǎng)期受益

隨著中國(guó)政府開始放開過去由國(guó)企壟斷的航天行業(yè)，希望通過引入資本競(jìng)爭(zhēng)以增強(qiáng)航天企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，“國(guó)務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)投資的指導(dǎo)意見”明確鼓勵(lì)民間資本正式進(jìn)入空間領(lǐng)域。通信衛(wèi)星作為互聯(lián)網(wǎng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，已經(jīng)得到了谷歌等國(guó)外高科技領(lǐng)軍企業(yè)充分的認(rèn)可，而中國(guó)百度、阿里、騰訊（BAT）等互聯(lián)網(wǎng)公司都表示出對(duì)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的興趣，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)民用價(jià)值更大，更加適合得到更多民營(yíng)資本的支持。

作為中國(guó)通信衛(wèi)星研制的領(lǐng)軍企業(yè)，中國(guó)航天五院將會(huì)享受衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)帶來的豐厚利潤(rùn)。衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈的四部分構(gòu)成衛(wèi)星制造、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)、地面系統(tǒng)和終端設(shè)備，前兩部分是寡頭壟斷、后兩部分是競(jìng)爭(zhēng)紅海。航天五院顯然在衛(wèi)星制造領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，BAT企業(yè)開展的各類服務(wù)越成熟、越廉價(jià)、越大眾，對(duì)上游的衛(wèi)星制造的要求就越高，五院的市場(chǎng)機(jī)會(huì)就越多。五院應(yīng)當(dāng)抓住歷史機(jī)遇期，加緊寬帶衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)星座的論證和研制，積極在這輪通信衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化大潮中搶占優(yōu)勢(shì)地位。

4.3.3 創(chuàng)新是推動(dòng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展浪潮的主要驅(qū)動(dòng)力，中國(guó)傳統(tǒng)衛(wèi)星企業(yè)必須大力推動(dòng)創(chuàng)新

從提供的服務(wù)來看，傳統(tǒng)靜止軌道寬帶衛(wèi)星與低軌星座、無人機(jī)、高空氣球等其他互聯(lián)接入服務(wù)平臺(tái)類似，一旦這些系統(tǒng)成功部署，將會(huì)極大的影響傳統(tǒng)衛(wèi)星企業(yè)的生存空間。新興衛(wèi)星企業(yè)跟擁有大量設(shè)備、技術(shù)、人才和資本的傳統(tǒng)企業(yè)相比，在任何一個(gè)方面都微不足道，唯一的差別在于自由與創(chuàng)新。

隨著越來越多非傳統(tǒng)航天企業(yè)進(jìn)入衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)，原有的資源、技術(shù)、渠道壟斷逐漸被打破，依然靠國(guó)家、靠政府的投入模式將難以為繼，傳統(tǒng)衛(wèi)星企業(yè)必須利用自身的技術(shù)和資本優(yōu)勢(shì)找到自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為此，傳統(tǒng)衛(wèi)星企業(yè)必須像這些創(chuàng)業(yè)者們一樣學(xué)習(xí)，對(duì)創(chuàng)新理念、管理方式和商業(yè)投資保持同樣的熱情，才能在競(jìng)爭(zhēng)中利于不敗之地。

4.3.4 頻率軌位資源是重要的戰(zhàn)略高地，中國(guó)應(yīng)謀求全球衛(wèi)星星座資源的提前布局

衛(wèi)星頻率軌道資源是國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略性稀缺資源，是空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來，中國(guó)在靜止軌道頻率軌位資源協(xié)調(diào)方面遇到了諸多阻力和困難，衛(wèi)星資源儲(chǔ)備不足，影響了相關(guān)衛(wèi)星業(yè)務(wù)的開展。國(guó)外衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座頻率軌位的爭(zhēng)奪再次說明頻率的重要性和核心地位。獲得頻率資源的企業(yè)能夠在短期內(nèi)獲得資金幫助和合作伙伴，落后一步發(fā)展的企業(yè)頻率協(xié)調(diào)遇到了極大困難，即使技術(shù)、資金和市場(chǎng)條件俱全也進(jìn)展緩慢。

中國(guó)隨著國(guó)際化發(fā)展的不斷深入，對(duì)于獨(dú)立自主可控，并且具備全球化能力的通信基礎(chǔ)設(shè)施的依賴將會(huì)越來越多，覆蓋全球的通信衛(wèi)星星座是重要的天基基礎(chǔ)設(shè)施保障，因而中國(guó)應(yīng)當(dāng)通過各種可行的建設(shè)方式（包括商業(yè)合作等），加強(qiáng)衛(wèi)星資源儲(chǔ)備、衛(wèi)星和地面設(shè)施等資源的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與建設(shè)，為未來可能的星座建設(shè)做好資源儲(chǔ)備。