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核心觀點

? 地面段：星地傳輸的核心環節，快速發展的關鍵領域

地面段是航天系統的地面組成部分，用于管理航天器，接收、存儲、處理和分發衛星有效載荷數據。衛星地面網絡系統是空間網絡和地面網絡的中樞，雖然空間網絡和地面網絡在各自領域都得到了長足發展，但仍未改變各自獨立發展、應用場景受限的局面。隨著業務逐漸融合和部署場景不斷擴展，二者具有極強的互補性。衛星地面段市場近年來呈現出穩步增長的態勢，未來預計將繼續擴張。

國內衛星通信地面系統以軍用為主，隨著天通一號、中星16號陸續投入運營，我國民用衛星通信產業也開始起步。民用系統主要廠商包括中國衛星子公司航天恒星、電科54所、華力創通等。電科54所是我國衛星地面系統領域核心力量，承擔了我國第一個數字制衛星通信地面站、首個民用大型衛星通信地面站、北三地面運控系統注入站。54所也是國內最大天線的生產商，是我國天線伺服系統研制的核心骨干單位。

? 多重因素驅動，衛星地面段迎高速發展

驅動一：非靜止軌道星座數量的激增與通信容量的提升

非靜地軌道衛星軌道高度和傾角分布多樣，頻率和波形不一，對地面系統要求更高。數量方面，星鏈總共發射7292顆衛星，預計未來還將發射兩萬余顆。國內已宣布三大低軌星座計劃，共計劃發射3.8萬顆星。11月30日，長征十二號成功首飛，海南商業航天發射場完成首次發射，預計我國將進入批量發射周期。

驅動二：5G與衛星深度融合，手機直連衛星概念落地

5G移動通信標準的研發過程中衛星行業首次參與標準的制定，使得衛星與地面通信能夠更緊密地結合，目前已經實現了終端直連數據通信。SpaceX已完成蜂窩星鏈網絡的第一階段建設，在軌蜂窩衛星總數超過320顆，計劃升級至2Gbps網速。國內方面，華為發布全球首款支持三網衛星通信的大眾智能手機，預計將于2025年下半年開啟低軌衛星互聯網眾測。

驅動三：物聯網需求爆發，下游應用場景不斷拓展

受空間、環境限制，地面物聯網服務能力嚴重不足，衛星物聯網將成為有效補充。同時，新的需求應用不斷顯現，如自動駕駛和聯網車輛的巨大需求，需要復雜的定制衛星通信移動天線以實現高度可信的運行；航空領域，IFC空中互聯應用出現，衛星互聯網可以提供充足的數據帶寬，我國有4000多架民航飛機，平均每天有約1.5萬個航班，需求顯著。

驅動四：國際局勢緊張，全球通信與監控需求大幅增加

各國對于用于武器、區域安全、監視和間諜情報的衛星技術的投資不斷增加。如2023年9月，Yahsat獲得了一項價值187億迪拉姆（51億美元）的重大協議，為阿聯酋政府提供衛星服務。2023年11月，印度Tata Advanced Systems Ltd宣布與美國Satellogic Inc.合作，在印度建立和發展當地空間技術能力。

? 未來趨勢：技術與服務模式革新

1、“地面段即服務”模式逐漸主流化。地面段不再由衛星運營商自行承擔，而由專業的服務公司提供。亞馬遜、微軟紛紛入場，“地面站即服務”模式逐漸成熟。亞馬遜和微軟分別成立AWS和Azure Orbital地面站服務，該模式允許客戶通過在其地面站和平臺上租用時間來訪問其衛星。據AWS官網，客戶只需按天線實際使用時間付費，并可以依靠地面站的全球覆蓋范圍隨時隨地下載數據，從而節省多達80%的地面站運維成本。

2、軟件定義地面站成為重要技術方向。傳統的模擬地面站要適應多種頻段、多種測控體制的應答機的測試，需要配置多種基帶和變頻器的組合。采用軟件定義地面站，可以大大降低這種多頻段、多模式模擬地面站的成本，降低開發周期。Kratos公司于2020年10月，公布了其新的OpenSpace平臺。其使用開放標準、基于云的系統，虛擬化了地面系統，可以根據任務需求不斷調整，而無需安裝新硬件。

3、相控陣天線是地面段的必備配置。由于低軌衛星高速運動，地面終端也可能非靜止，對終端和星載天線的波束指向捷變能力提出較高要求。相控陣天線可實現波束快速掃描，與機械伺服結構控制波束指向的反射面天線相比，極大降低波束掃描時延，同時具有剖面低，重量輕，易維護，便于共形安裝等特點，廣泛應用于星地融合網絡中。星鏈終端天線與衛星之間的通信、跟星、切星等過程都是通過該相控陣陣面來實現。

? 投資建議

衛星地面段作為星地傳輸的核心環節，近年來在非靜止軌道星座數量激增、5G與衛星融合、物聯網需求爆發及國際局勢驅動下快速發展。國內地面系統逐漸成熟，軍民用市場同步推進。未來，地面段將呈現“地面段即服務”模式主流化、軟件定義地面站普及化和相控陣天線成為標配的趨勢。這些技術與模式的革新將進一步提升地面段的效率和靈活性，為星地融合及多領域應用創造更多可能性。

衛星產業鏈主要受益標的：普天科技、奧普光電、智明達、航天智裝、思科瑞、臻鐳科技、鋮昌科技等。

? 風險提示

組網進度不及預期、產能建設不及預期等。

正文

1. 地面段：星地傳輸的核心環節，快速發展的關鍵領域

1.1.地面段是衛星系統核心環節

地面段是航天系統的地面組成部分，用于管理航天器，接收、存儲、處理和分發衛星有效載荷數據。地面段主要由地面站（或稱地球站）、任務控制中心（或稱運營中心）和地面網絡構成。地面站為空間段和地面段之間提供無線接口，用于傳輸與接收遙測、跟蹤和指揮（TT&C）數據和有效載荷數據。任務控制中心處理、分析和分發航天器遙測數據、發布指令，向航天器上注數據和升級軟件,控制中心也可負責配置管理(CM)和數據歸檔。地面網絡用于地面段各部分之間轉發數據和進行語音通信。

地面段市場近年來呈現出穩步增長的態勢，未來預計將繼續擴張。隨著衛星發射數量成倍增加，5G網絡的迅速推開等，歐洲咨詢公司(Euroconsult)在《2021年地面段市場前景》報告中指出,地面段服務由基帶天線、數據服務和軟件服務等構成，2021-2025年全球地面段市場將達300億美元規模，2026-2030年期間將達到350億美元規模，2030年將達到75億美元。

地面網絡系統是進行數據傳輸、提供通信服務的重要環節。衛星通信地面系統一般采用包括信關站、用戶站等構成的星形結構。信關站是衛星通信系統中的中樞節點，是衛星網絡與地面網絡的橋梁，主要面向通信服務提供商，負責高容量數據傳輸和管理，設備規模大且技術復雜，一般配置大口徑天線。用戶站是最終用戶與衛星通信系統交互的入口，面向個人或小型用戶群，設備便攜且易于使用。通常，用戶站向信關站傳輸的流量較小，而回程數據流量較大。除此之外，衛星通信地面系統還包括網絡運營中心，用于管理衛星網絡和用戶服務。

核心在于構建天地一體化信息網絡，衛星地面網絡系統是中樞。隨著以衛星通信為代表的空間網絡的快速發展，空間網絡與地面網絡形成了兩大獨立的通信網絡。雖然地面蜂窩網絡與空間網絡在各自領域都得到了長足發展，但仍未改變各自獨立發展、應用場景受限的局面。隨著業務逐漸融合和部署場景不斷擴展，地面蜂窩網絡與空間網絡具有極強的互補性。面向未來萬物智聯與全球廣域覆蓋等迫切需求，為了更高效地實現資源共享，構建空間網絡與地面網絡相結合的天地融合網絡已成為5G和6G通信網絡的重要發展趨勢。

1.2.國內衛星地面系統逐漸成熟，電科54所發揮中堅力量

國內衛星通信地面系統逐漸成熟，發展潛力大。國內衛星通信地面系統以軍用為主，隨著天通一號、中星 16 號陸續投入運營，我國民用衛星通信產業也開始起步。民用系統主要廠商包括中國衛星子公司航天恒星、電科54所、華力創通等，另外，隨著國內衛星互聯網加速建設，部分軍用通信設備廠商也開始加速在民用衛星通信領域的布局。

電科54所是我國衛星地面系統領域核心力量，保障多項重大任務成功完成。據電科54所官微，其承擔了我國第一個數字制衛星通信地面站（331工程），保障了東方紅二號試驗通信衛星順利進入預定軌道，為發展我國衛星通信事業起到了開拓作用。“331”站建成后，研制團隊成功協助組建了全國性的衛星通信網絡。2017年，54所衛通專業部承研的“天通一號”民用信關站交付試運行，該信關站由衛星接入網、核心網、業務系統和支撐系統組成，是我國自主研制的天通一號衛星移動通信系統核心通信設施，也是國內首個支持電信運營級應用與服務的大型衛星通信地面站。該站具備支持覆蓋領土和領海111個衛星波束同時通信的能力，可支持衛星手機和衛星手機之間、衛星手機和地面其它通信設備之間的話音和數據通信。該站的交付與試運營，將極大提高我國應急通信和搶險救災的通信保障能力，標志著我國衛星通信正式進入了手機時代。此外，2019年，54所拿下北三地面運控系統注入站，這是北三地面運控系統最重要的組成之一。

天線方面，據電科54所官微，54所是國內領先的天線伺服系統設備供應商和制造商，是國內最大天線的生產商，是我國天線伺服系統研制的核心骨干單位，在國內最早從事通信、偵查、測控、深空探測天線的研制與生產。首創了我國第一套衛星通信天線、第一套衛星在軌測試天線系統、第一個地面站15米衛星接收天線等。23年12月，54所研制建設的中星26衛星香港關口站Ka頻段7.3米天線順利完成驗收和交付。香港關口站天線是網通院繼建設哈爾濱、都江堰、大理、銀川7.3米天線信關站之后的第五個地面站建設任務，該天線主要完成Ka頻段衛星的上行信號發射和下行信號的接收，共同為衛星覆蓋區域內用戶提供可靠的衛星寬帶通信服務。天線設計和伺服控制系統可實現高可靠地跟蹤衛星，滿足通信需求，保障天線的運行穩定安全。

2.多重因素驅動，衛星地面段迎來高速發展

2.1.驅動一：非靜止軌道星座數量的激增與通信容量的提升

以低軌星座為代表的非靜地軌道衛星數量激增，帶動地面段服務持續增長。據歐洲咨詢公司（Euroconsult），非靜地軌道通信和遙感衛星星座計劃的部署和更新換代將帶動地面段市場快速發展，其中商業通信衛星和國防情報用戶終端收入增長最快。非靜地軌道地面站數量預計將從2020年的不足2000個增長到2030年5000個以上,增幅約2.5倍。期間預計非靜地軌道地面站銷售額增長20%，地面站天線數量增長34%。在非靜地軌道通信衛星領域，2016-2020年,只有03b中地軌道衛星部署,一網系統和星鏈計劃剛剛啟動星座部署活動；2021-2025年進人巨型星座部署階段，地面段銷售額增長迅猛2026-2030年星座部署進入二期階段；Q、V頻段衛星將替代一期發射的Ku、Ka 頻段衛星，地面段銷售額增速將變得平緩。在2020年到2030年，政府和商業非靜地軌道衛星地面站將增加5倍。

非靜地軌道衛星軌道高度和傾角分布多樣,頻率和波形不一，對地面系統要求更高。以低軌通信衛星為代表的非靜地軌道衛星星座軌道高度和傾角分布多樣,頻率和波形不一，數量巨大。相比于地球靜止軌道（GEO）衛星通信，快速過頂的低軌衛星之間的通信更為復雜，因此，星座系統對地面系統的要求更高。它們需要復雜的流量管理系統、靈活的波束分配、負載平衡和跟蹤天線。此外，為了提供可靠的服務級別協議（SLA），某些客戶還需要在不同軌道和頻段之間切換。對規模較大的低軌衛星星座項目而言，地面服務成本在整個項目周期中高達10%~15%。

星鏈發射數量超7000顆，仍有大量衛星待部署。據Satellite map，截止2024年11月30日，星鏈總共發射7316顆衛星，正在工作的還有5751顆星。11月24日，SpaceX成功發射了第400枚獵鷹9號火箭。據網易科技，11月19日SpaceX總裁格溫·肖特維爾透露，星鏈系統即將進行升級，屆時其衛星互聯網服務將為用戶帶來高達2Gbps的網絡傳輸速度。同時，盡管星艦在正式商業運營前仍需進行更多試飛驗證，肖特維爾表示：“如果未來四年內我們能夠完成400次星艦發射，我一點也不會感到意外……我們期待更多的發射，因為有大量衛星需要部署。”此外，SpaceX還提議將星鏈衛星的軌道高度降低，使其更接近地球，并計劃在地球軌道上部署近3萬顆衛星。

我國已宣布三大低軌星座計劃，共計劃發射3.8萬顆星。目前我國已有千帆星座（G60）、GW星座、鴻鵠星座三大計劃。據大公報整理，千帆星座預計今年完成108顆衛星發射；2025年底完成648顆發射，提供區域網絡覆蓋；2027年底完成共1296顆的一期建設，提供全球網絡覆蓋；到2030年底，完成超1.5萬顆低軌衛星的互聯網組網。中國星網的GW星座共計規劃發射12992顆衛星。預計GW星座在2030年之前完成10%衛星的發射，2030年之后平均每年發射量將達1800顆。鴻鵠星座由2017年成立的藍箭航天旗下的鴻擎科技主導。2024年5月24日，鴻擎科技向國際電信聯盟提交了頻軌申請，將在160個軌道平面上總共發射10000顆衛星。

垣信落地巴西，GW首顆星發射在即，商業航天發展提速。據觀察者網，垣信衛星與巴西國有通信企業TELEBRAS正式簽署了合作備忘錄，標志著中國的低軌衛星互聯網服務將全面進入巴西市場。根據合作備忘錄，垣信衛星將在2026年為巴西地區提供正式的商用服務。通過與TELEBRAS的合作，垣信衛星將率先實現對巴西偏遠和網絡不發達地區的寬帶互聯網接入，推動巴西國家數字包容公共政策執行落地，并向學校、醫院及農村地區提供戰略服務。據上海證券報，目前，垣信衛星已經與30多個國家啟動業務洽談，正積極推動千帆星座在全球范圍內的商業應用服務推廣。此外，根據新華社，預計今年GW星座開始進入批量發射。23年7月，首顆衛星互聯網技術試驗衛星成功發射，GW星座已具備發射條件。據《巨型低軌星座發展現狀及啟示》，GW計劃達到每月100顆的生產速度。而目前看，GW發射進度落后于千帆星座，預計年底啟動后將逐步提速。

長征十二號成功首飛，海南商業航天發射場完成首次發射。據澎湃新聞，2024年11月30日，我國首型4米級運載火箭長征十二號運載火箭，在海南商業航天發射場成功發射，將衛星互聯網技術試驗衛星和技術試驗衛星03星送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。長征十二號運載火箭由中國航天科技集團有限公司八院抓總研制，火箭全長約62米，采用二級構型設計，是我國首型4米級運載火箭，也是目前我國運載能力最大的單芯級運載火箭，近地軌道運載能力不少于12噸、700公里太陽同步軌道運載能力不少于6噸。4米級直徑設計可實現箭體直徑與發動機數量的最佳適配，一級采用4臺推力130噸級的泵后擺液氧煤油發動機，進一步提高運載火箭的運載系數。

海南商業航天發射場是我國首個航天發射場，采用“三平”快速測發模式保證高效率。據新華社，首發采用遠距離測發控方式，后端地面測發控設備集中在測控大樓，測發指揮在發射場二號測發大廳。執行首發任務的二號發射工位，是我國首個通用中型液體工位，適配3.35至5米范圍內直徑近20個型號火箭的發射需求，采用水平組裝、水平測試、水平轉運的“三平”快速測發模式，為實現高效率發射打下了堅實基礎；火箭轉場工位最快3天可發射，發射后最長7天可恢復狀態。海南商業航天發射場建成并成功首發，填補了我國沒有商業航天發射場的空白，完成了星箭制造、商業發射場測試發射，以及衛星數據應用服務的商業航天全產業鏈閉環，提升了我國航天發射能力，也為我國民、商大規模低軌星座組網任務等空間基礎設施工程建設提供強有力的發射保障。

2.2.驅動二：5G與衛星深度融合，手機直連衛星概念落地

5G移動通信標準的研發過程中衛星行業首次參與標準的制定，使得衛星與地面通信能夠更緊密地結合，從而推動地面段需求提升。據歐盟SaT5G發布的白皮書，典型的衛星通信用例包括5G內容分發、5G 固定回程、5G 到樓宇、5G 移動平臺回程等，SaT5G 成員在最近兩年舉行的歐洲網絡與通信大會 (EuCNC)上，進行了一系列衛星與 5G 網絡架構融合的現場演示。例如在飛機上，衛星和地面 5G 網絡設備相互結合，進行內容分發，為乘客提供娛樂服務以及連網方案。這種融合交互最終將推動衛星通信的發展，目前已經實現了終端直連（D2D）數據通信。

SpaceX已完成蜂窩星鏈網絡的第一階段建設，計劃升級至2Gbps網速。據騰訊網，SpaceX于2023年底推出手機直連衛星服務（Starlink Direct to Cell），該業務適用于現有的LTE手機，無需更改硬件、固件或特殊應用程序，即可通過星鏈發送文本、語音和數據。預計2024年實現短信發送，2025年實現語音通話和上網（Data），同年分階段實現IOT（物聯網）。據網易科技，2024年11月26日，SpaceX成功發射了12顆支持直接連接蜂窩網絡的星鏈衛星，使其在軌蜂窩衛星總數增至320多顆。這標志著SpaceX已完成蜂窩星鏈網絡的第一階段建設，為未來的商業服務奠定了基礎。此外，據SpaceX總裁，星鏈系統即將進行升級，屆時將為用戶帶來高達2Gbps的網絡傳輸速度。目前部分星鏈用戶通過配置多個天線已實現千兆網速，但這并非普遍現象。單個售價349美元的星鏈天線通常可提供100Mbps至200Mbps的下載速度，具體取決于用戶所在的地理條件。SpaceX預計，隨著新一代衛星的研發和部署，單個星鏈天線未來將無需額外硬件即可支持千兆網速。

華為發布全球首款支持三網衛星通信的大眾智能手機，預計將于2025年下半年開啟低軌衛星互聯網眾測。11月26日，華為發布Mate70系列、Mate X6手機。在發布會上，華為終端BG董事長余承東介紹，華為Mate X6將是全球首款支持三網衛星通信的大眾智能手機。這三網指的是北斗衛星通信、天通衛星通信以及低軌衛星通信。據余承東介紹，低軌衛星互聯網系統正在測試中，預計將于2025年下半年開啟眾測。華為Mate X6創造性地將WIFI天線與蜂窩天線分布在手機兩側，天線長度增加81%，綜合信號強度提升60%。據《科創板日報》，華為雖然不做衛星，但已經研發了全套的低軌衛星通信載荷，為搶占6G制高點做準備。

手機廠商、運營商紛紛發力，國內手機直連衛星領域蓬勃發展。自華為、蘋果發布衛星直連手機后，vivo、小米、榮耀等各大廠商都推出了自家支持衛星功能的旗艦手機。運營商方面，24年7月，中國移動聯合中興通訊、紫光展銳成功完成了全球首個手機直連高軌衛星基于運營商網絡IoT-NTN IMS的語音通話實驗室驗證。這一里程碑式的成就標志著高軌衛星通信技術在實時語音通信領域取得了重要突破。同月，中國電信推出直連衛星業務，中國電信用戶辦理直連衛星功能可享1年免費優惠。8月，中國電信研究院試驗組聯合儀表廠商，完成業界首套支持衛星 + 蜂窩制式的仿真平臺能力搭建。該平臺可兼容主流終端芯片，提供OTA全角度性能試驗、融合網絡混頻試驗、多場景下衛星信道模型仿真試驗等能力。試驗組聯合華為、榮耀、小米、OPPO等多家天通衛星終端廠家，在衛星蜂窩終端測試仿真平臺開展多項消費級天通終端性能關鍵技術試驗。

2.3.驅動三：物聯網需求爆發，下游應用場景不斷拓展

物聯網持續快速發展，國內總投資規模占全球四分之一。據IDC數據顯示，2022年全球物聯網總支出規模約為7,300億美元，2027年預計接近1.2萬億美元，五年復合增長率（CAGR）為10.4%。IDC預測，2027年中國物聯網支出規模將趨近3,000億美元，位居全球第一，占全球物聯網總投資規模的1/4左右。此外，中國物聯網IT支出以13.2%的五年CAGR穩定增長，增速超過全球平均水平。制造業、政府、公共事業、專業服務和零售均為中國物聯網支出主要的終端用戶，合計近中國物聯網支出的七成。

受空間、環境限制，地面物聯網服務能力嚴重不足，衛星物聯網將成為有效補充。隨著物聯網應用滲透到人類活動的各個領域，其在一些大范圍、跨地域、惡劣環境等數據采集的領域，由于空間、環境等限制，地面物聯網無能為力，出現了服務能力與需求失配的現象。究其原因，主要是對于依靠無線接入的物聯網來說，除了要有物聯網終端外，還必須要有一個由足夠多的基站構成的通信網絡。但是在地面布設基站及連接基站的通信網卻受到諸多的限制：無法在占地球表面大部分面積的海洋、沙漠等區域建立基站；在用戶稀少或人員難以到達的邊遠地區建立基站的成本將會很高；發生自然災害（如洪澇、地震、海嘯等）時地面網絡容易被損壞。因此，地面物聯網在一些應用場景中表現出了服務能力嚴重不足的問題。而衛星物聯網能成為地面物聯網的補充和延伸，有效克服地面物聯網的不足。

新應用領域需求顯現，推動衛星地面設備市場發展。建設低軌衛星物聯網是解決目前地面物聯網覆蓋范圍有限這個短板的有效途徑。其應用領域包括：海洋、森林、礦產等資源的監視與管理；森林、山體、河流、海洋等地區災害的監測、預報；深海、遠海的海洋監測管理，海上浮標、海上救生等；交通、物流、輸油管道、電網等監控管理；野外環境下珍稀動物的跟蹤監測；軍事的無人機、導彈、艦船、車輛的協同控制。此外，新的需求應用不斷顯現，如自動駕駛和聯網車輛的巨大需求，需要復雜的定制衛星通信移動天線以實現高度可信的運行，從而推動衛星地面設備市場發展。船舶人員可以從船員與最新海事信息的連接中受益，例如海圖更新、發動機監控和天氣路線廣播。背包終端必須快速可靠地部署，以支持惡劣和緊急情況下的連接。

航空領域，IFC（In-Flight-connectivity）空中互聯應用出現。傳統衛星無法實現規模化機上寬帶接入，衛星帶寬窄、通信速率低、流量資費高。衛星互聯網的出現可為發展機上寬帶業務提供充足的數據帶寬，我國有4000多架民航飛機，平均每天有約1.5萬個航班，需求顯著。據澎湃新聞，國內航空互聯網從2014年東航完成空中互聯網測試運行，作為正式起步的標志。截止目前，共有國航、東航、南航、廈航、海航、川航、吉祥等七家航空公司的兩百多架提供了空中上網服務。

2.4.驅動四：國際局勢緊張，全球通信與監控需求大幅增加

隨著國際局勢持續緊張升級，全球各國政府和軍隊對通信和監控的需求也在增加，對用于武器、區域安全、監視和間諜情報的衛星技術的投資不斷增加。例如，據Mordor Intelligence, 2023年9月，阿拉伯聯合酋長國（UAE）公司Yahsat獲得了一項價值187億迪拉姆（51億美元）的重大協議，為阿聯酋政府提供衛星服務。根據17年的授權進行（ATP）協議，Yahsat 將從2026年起向政府提供Al Yah 1和Al Yah 2衛星提供的安全可靠的衛星容量。該公告稱，將輔以兩顆新的計劃中的衛星——Al Yah 4和Al Yah 5——預計將分別于2027年和2028年發射。2024年，Yahsat將根據授權協議從阿聯酋政府獲得10億美元的預付款。ATP 授權將取代現有協議、容量服務協議和托管服務授權（MSM），預計將于2026年11月和12月完成。

2023年11月，印度Tata Advanced Systems Ltd宣布已與美國Satellogic Inc.合作，在印度建立和發展當地空間技術能力。與亞米分辨率地球觀測（EO）數據收集公司Satellogic的合作是該公司衛星戰略的第一步。據Satellogic官網和環球時報，2024年4月，二者宣布TSAT-1A 衛星發射成功，這是印度首顆完全由私營企業研發和生產的軍用衛星。按照印軍設想，來自太空不同平臺的偵察情報，將與印度海陸空三軍的預警機、巡邏機和長航時無人機進行整合，從而獲得對邊境和敏感地區更完備的全天候監視能力。

3.未來趨勢：技術與服務模式革新

3.1.“地面段即服務”模式逐漸主流化

“地面段即服務”是指航天服務商通過共享衛星地面站網絡、數據中心、地面通信網絡、云數據存儲與預處理平臺,為多家運營商提供遙測遙控、數據獲取、預處理、存儲、傳輸等服務。即，地面段不再由衛星運營商自行承擔，而由專業的服務公司提供。在衛星產業發展初期，衛星運營商自行負責地面段能力的建設和維護，地面段資源僅供本公司使用。隨著在軌衛星數量增多，運營商需要數量更多、分布更廣的地面站來滿足業務發展要求。建設和維護地面段需要付出巨大的資金投入，并進行長期專業的維護，還要獲得地面段所在國家的政府許可（金麒麟分析師）。因此，當市場出現專業的航天測控公司后，衛星運營商開始從這些測控公司采購衛星測控和數據傳輸服務，利用其分布在世界各地尤其是氣候環境惡劣的極圈地區的地面站，便捷地獲得服務。在這種模式下，衛星運營商開展地面活動的投人方式隨之從單一資本支出型（CAPEX）過渡為資本支出型與運營支出型（OPEX）并存的方式。

通常，地面站只能在非靜地軌道衛星過頂時與其進行約10分鐘的通信。對于星座編隊情況則要求地面站同時對過頂的多顆衛星進行發送和接收信息。按照傳統方式每個地面站只能同時與編隊中的一顆衛星進行通信，或者設立多個地面站（或收發信道設備）分別與多顆衛星進行通信，這樣會帶來成本增加或延時變長的問題。傳統業務通過拓展地面站網絡資源、應用先進的人工智能信息技術、開發高性價比的平板天線、加強與產業鏈上下游業務的融合,迅速向“地面段即服務”集成的新模式轉型，為火箭發射、多類型航天器運行、維護和應用提供高品質、高靈活度、高可靠、高安全性的集成解決方案,用戶通過應用編程接口（API）可自主、靈活定制地面服務。LeafSpace公司于2020年推出的“地面段即服務”，建立從天線到基帶單元和向客戶傳輸數據的完整系統，衛星編隊過頂時使用一個地面站即可接收整個衛星編隊下傳的數據，并可以同時向編隊中不同衛星發出指令。

亞馬遜、微軟紛紛入場，“地面站即服務”模式逐漸成熟。亞馬遜和微軟分別成立AWS和Azure Orbital地面站服務，該模式允許客戶通過在其地面站和平臺上租用時間來訪問其衛星。這種商業模式會吸引那些希望裝備小型衛星但又不想建造大規模、成本高昂的地面系統的小型公司。據Azure Orbital官網，借助 Azure Orbital 地面站，空間數據可以通過安全和高可用性Microsoft網絡以接近零延遲的方式傳送到Azure 區域。Azure Orbital地面站支持Microsoft和行業領先的合作伙伴地面站網絡，確保訪問最佳站點和網絡，以便為太空任務提供支持。現在可以利用云的可靠性和靈活性，在任何分類級別上為太空任務部署和操作大型全球分布式地面站解決方案。據AWS官網，客戶只需按天線實際使用時間付費，并可以依靠地面站的全球覆蓋范圍隨時隨地下載數據，從而節省多達80%的地面站運維成本。

3.2.軟件定義地面站成為重要技術方向

隨著軟件定義有效載荷改變工業和政府實現衛星的方式，已經有廠商開始考慮軟件定義地面站了。傳統的模擬地面站要適應多種頻段、多種測控體制的應答機的測試，需要配置多種基帶和變頻器的組合。采用軟件定義地面站，可以大大降低這種多頻段、多模式模擬地面站的成本，降低開發周期。SDN（Software Defined Networking)網絡能處理與響應天地一體網絡中并存的各個層次的協議，從而很好得兼容天地一體網絡，提高全局網絡異構性。

Kratos公司于2020年10月，公布了其新的OpenSpace平臺——一個將軟件定義方法應用于地面站的虛擬產品系列。OpenSpace使用開放標準、基于云的系統，可以根據任務需求不斷調整，而無需安裝新硬件。OpenSpace用軟件虛擬化了地面系統，使之可有效通過數字轉換器連接到任何天線。微軟公司在2020年10月宣布，它將使用OpenSpace作為其Azure Orbital地面站即服務的一部分。

OpenSpace的一個關鍵特性是盡可能靠近天線將射頻信號數字化，將數據流轉換成有效的大型以太網。一旦將（射頻）信號轉移到數字域，就可以通過所謂的虛擬網絡功能在軟件中處理這些子信道，即帶寬。這樣做的結果是，該軟件可以在任何地方運行，它不一定位于天線處。運營商可以在云中或加密數據中心運行這一解決方案。這也意味著任何使用OpenSpace的地面站都可以針對不同用途進行快速調整。例如，以一個需要與衛星交互的操作員為例。通過使用開源的地面站，這個人可以將其自己的軟件定義解決方案加載到系統中，與衛星連接，下載任何數據，并提示航天器進行下一步任務。一旦衛星從視野中消失，第二個操作員可以接管地面站，加載一個完全不同的軟件定義解決方案，并在衛星過頂時與衛星交互。這種情況下，兩個用戶都能夠使用一個地面站與他們自己獨特的衛星通信。

3.3.相控陣天線是地面段的必備配置

隨著在軌衛星的增加，對跟蹤和相控陣天線的需求正在增加。目前低軌衛星工作頻段主要集中在Ka頻段，并且隨著高通量衛星通信、寬帶低軌衛星通信的快速發展，基于先進封裝的高頻段毫米波平板相控陣天線將成為未來動中通天線的主流發展方向。由于星地無線傳輸距離遠、衰減大，一般情況下，用戶終端與星載天線為高增益定向天線，通過波束對準提高傳輸速率。由于低軌衛星高速運動，地面終端也可能非靜止，對終端和星載天線的波束指向捷變能力提出較高要求。相控陣天線可實現波束快速掃描，與機械伺服結構控制波束指向的反射面天線相比，極大降低波束掃描時延，同時具有剖面低，重量輕，易維護，便于共形安裝等特點，廣泛應用于星地融合網絡中。它們不僅是NGSO衛星星座的必需品，還適用于海上、航空和陸地移動應用與GEO衛星或NGSO衛星的通信。

星鏈終端天線與衛星之間的通信、跟星、切星等過程都是通過該相控陣陣面來實現。星鏈一代衛星與地球站之間使用Ku、Ka和V共3個工作頻段，星鏈二代在一代3個頻段基礎上，增加了E頻段，可用帶寬增加3倍，將極大地提高星鏈系統容量。星鏈衛星系統的用戶終端采用電機和電子相控陣兩種模式來驅動天線對準衛星。在終端天線的背面安裝了支架、驅動電機、網線等結構。兩側有兩個驅動電機，用于調整天線波束的方位指向，齒輪比較大，轉速很低，用于控制天線波束在方位維上粗對準星鏈衛星。天線上PC板是電子相控陣的陣面和饋電網絡，終端天線與衛星之間的通信、跟星、切星等過程都是通過該相控陣陣面來實現。星鏈衛星終端天線相當于將傳統衛星地球站的天線和調制解調器兩個部件的功能集成為一體，因此用戶的通信終端可以直接通過網線與該天線相連，省去了傳統衛星地球站中常用的同軸線，極大地減少了信號傳輸的損耗。

OneWeb系統工作于Ku波段，而且衛星運行在低軌道，這使得終端設備可以做得更小、更經濟。OneWeb每顆衛星都具有多波束覆蓋的能力，每顆衛星具備上行50Mb/s、下行200Mb/s的接入速率，單星吞吐量約為7.5Gb/s，整個星座總吞吐量為6~7Tb/s。由于采用低軌道，鏈路傳輸時延僅為30ms，與地面網絡相當。OneWeb的用戶終端包括機載、車載、固定安裝等多種安裝模式，采用熱點覆蓋形態，將衛星調制解調、地面LTE/3G、Wi-Fi熱點集成為一體，為OneWeb用戶終端周邊一定區域內的用戶提供互聯網接入服務[32]。2022年12月，Hughes Aircraft宣布2023年下半年開始為OneWeb生產LEO終端(型號為HL1100)。該終端包含電掃相控陣天線，能夠自動指向OneWeb星座，實現高達195Mb/s的下行和32Mb/s的上行傳輸速率，目前已經有了原型機，并正在進行測試。4種OneWeb用戶終端天線，全部采用電掃相控陣天線。

4.投資建議

衛星地面段作為星地傳輸的核心環節，近年來在非靜止軌道星座數量激增、5G與衛星融合、物聯網需求爆發及國際局勢驅動下快速發展。國內地面系統逐漸成熟，軍民用市場同步推進。未來，地面段將呈現“地面段即服務”模式主流化、軟件定義地面站普及化和相控陣天線成為標配的趨勢。這些技術與模式的革新將進一步提升地面段的效率和靈活性，為星地融合及多領域應用創造更多可能性。

衛星產業鏈主要受益標的：普天科技、奧普光電、智明達、航天智裝、思科瑞、臻鐳科技、鋮昌科技等。

5.風險提示

組網進度不及預期、產能建設不及預期等。

注：文中報告節選自華西證券研究所已公開發布研究報告，具體報告內容及相關風險提示等詳見完整版報告。

分析師：陸洲

分析師執業編號：S1120520110001

證券研究報告：《地面段：衛星通信的核心中樞》

報告發布日期：2024年12月2日

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