“一箭四星”海上成功专属发射，“天启”护航通天地

9月5日，由北京国电高科科技有限公司建设运营的低轨卫星物联网星座“天启星座”21星-24星搭乘星河动力公司的“谷神星一号”火箭在山东海阳附近海域发生升空。此次发射，是天启星座开启规模性组网，实现十分钟级业务通信能力的重要标志。

随着大规模星座天基组网计划陆续实施，一个全新的产业增长极——空天信息产业，或将为世界经济注入新的动力。近年来，空天信息产业开始突破商业价值的临界点，并广泛应用于应急管理、经济建设、环境治理、大众民生等诸多领域，越来越显示出其广阔的市场空间。

空天信息产业是指运用空间基础设施和技术手段，收集、存储、处理、分析来自空天领域的信息并提供多样化服务的新兴产业，其产业链根据上下游的关系，分卫星制造、发射服务、地面设备制造、卫星运营与服务四大领域。其中，卫星制造主要包括卫星平台和有效载荷两个部分；发射服务主要包括运载火箭研制、发射服务提供和卫星在轨交付；地面设备制造主要包括网络设备和大众消费设备；卫星运营与服务则主要由地面运营商、卫星通信运营商、卫星导航运营商和遥感数据运营商组成。据SIA数据，2022年全球各环节规模及占比为卫星地面设备（1450亿美元，51.6%）>卫星运营与服务（1133亿美元，40.3%）>卫星制造（158亿美元，5.6%）>卫星发射（70亿美元，2.5%），地面设备制造和卫星运营与服务的总体规模占比超过90%。

空天信息产业急速发展，在全球范围内规模不断增大，我国早在2015年就开始注重空天产业的发展。2015年，国家发改委、财政部、国防科工局等部门联合发布了《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》，明确鼓励民营企业发展商业航天产业。此后，我国的商业航天以每年20%的速度高速增长，产业涵盖上游火箭发射、卫星及地面设备研制、中游卫星运营和下游卫星应用等多个领域，涌现出一批具备高新科技技术实力的企业。

2020年4月，国家发改委首次明确“新基建”范围，将卫星互联网纳入通信网络基础设施的范围，积极引导民营资本进入商业航天领域。截至目前，“鸿雁”“虹云”“天启星座”“银河航天”等星座在建设进程中，其中“天启星座”发射卫星数行业内遥遥领先，在轨运行已具备实际应用的能力。

根据实际应用，空天信息产业主要包含卫星通信、卫星遥感和卫星导航三大领域。卫星导航和卫星遥感国家己布局多年，商业化程度较高，而卫星通信为近年爆发兴起的新兴产业，主要面向大众消费通信服务、卫星固定通信服务和卫星移动通信服务。其中，卫星遥感广泛应用于“农林水土城环灾、科教气通海测、卫统公安”各个领域，但由于卫星平台和传感器的物理特性，成像遥感数据存在空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率、辐射分辨率和天气因素等限制，导致数据采集存在局限性，而且对于范围较小的卫星遥感应用，数据采购、信息提取和应用的综合成本一般较高。卫星通信可以在多个领域发挥其优势，弥补卫星遥感的不足。根据IMT-2030(6G)推进组发布的《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》，6G网络将以地面蜂窝网络为基础，卫星等多种非地面通信在实现空天地一体化无缝覆盖方面将发挥重要作用。

随着华为苹果两大巨头相继将卫星通信功能应用在智能手机端（华为Mate50和Mate60、iPhone14支持卫星通信），开启卫星通信消费级，卫星通信在消费市场的巨大市场有望被进一步打开，“空地一体”的新一代通信体系逐渐形成。

在卫星通信体系中，低轨卫星具备明显优势：低轨通信卫星相比于传统的中高轨通信卫星，具有低时延、信号强、卫星组网实现全球覆盖、卫星生产成本低的明显特点，已成为各国通信卫星发展的主力。低轨卫星轨道高度大致在1000km，可将时延从200ms降低到几十个乃至十几个毫秒，能够与地面网络相提并论且低轨卫星的信号强度更强，相应的地面终端可以更加小型化、轻量化，组网完成后还可以实现全球覆盖运营。低轨卫星组网是一种利用运行轨道高度较低的卫星建立的网络体系。基于组网体制，低轨卫星既可通过星间链路进行组网，也可与地面网络互补，均可形成多层空间网络。低轨卫星网络通过发射一定规模的卫星进行组网构建具备实时信号处理的空间通信系统，能够向地面及空中终端提供接入等通信服务。

低轨通信卫星可以分为低轨宽带通信卫星和低轨窄带通信卫星。低轨宽带卫星通信又称为低轨卫星互联网，其工作频段较高，带宽较大，传输速率较高，主要满足无地面网覆盖区域用户的高速数据传输需求，但需要一个体积较大、功耗较大、价格较贵的终端，无法随身携带，也无法做到消费级直连手机应用。近年来，各个国家积极部署低轨卫星互联网，随着Starlink、OneWeb等低轨卫星互联网星座投入应用，卫星互联网将迎来新时期。低轨窄带通信卫星工作频段较低，传输速率在几kbps。因此其主要用于卫星移动通信和卫星物联网应用，天线体积较小、发射功率也较低，终端设备可以随身携带。可以广泛应用于山水林田湖草沙监测、森林防护等自然灾害监测、旅游、应急、农业、林业、航空、海事等智慧城市和物联网应用场景，也可用于手机直连卫星等个人消费级应用。代表运营商如铱星二代、Orbcomm、天启星座等。

我国低轨卫星通信发展劲头足，目前我国已经发布计划的星座项目大部分已经发射了试验星，从已经发布计划的卫星星座规划来看，卫星互联网卫星规划总数量超过1.6万颗。2022年，全球共执行186次轨道发射，成功178次，开展航天发射活动的共计8个国家/地区，其中国发射成功次数为62次，仅次于美国位居全球第二，完全成功率达到96.88%。2022年发射最多的是美国的猎鹰系列运载火箭，共执行61次发射任务，其次是中国的长征系列火箭，发射53次。俄罗斯的联盟号2系列运载火箭以19次发射位列第三。

在低轨宽带通信卫星方面， 2020 年以来，中国“星链”事业进入加速阶段。2021年4月28日，中国卫星网络集团有限公司（简称“中国星网”或“星网”）正式揭牌，成为中国第5家电信运营商，专注于卫星通信，开启了我国卫星互联网发展新历程。星网集团是由中国电子信息产业集团、中国航天科工集团等国资牵头的卫星互联网运营公司，主要承担统筹中国卫星互联网发展任务。中国卫通则运营管理着17颗优质的高轨民商用通信广播卫星，覆盖中国全境、东南亚、南亚、中东、非洲以及欧洲和太平洋地区。

在低轨窄带通信卫星方面，北京国电高科技有限公司打造并运营我国首个低轨卫星物联网星座，即“天启星座”，计划部署38颗低轨卫星。“天启星座”将与“星网”相互补充，形成国家队和民营企业优势互补、融合发展的态势。与“国家队”相比，民营（商业）航天更加灵活机动，机制上做补位，具有重大战略意义。

本次天启星座21星-24星搭乘谷神星一号火箭“一箭四星”入轨运行使得国电高科的基础通信服务平台更具技术优势。作为国内同时获得UHF频段双向通信资源和增值电信经营许可证的民营企业，利用卫星通信技术，国电高科建立了专用的卫星物联网基础通信服务平台，技术体制、系统指标、终端性能等方面水平均达到国际前列，填补了我国低轨物联网星座的空白。

天启星座的建成将快速破解我国低轨物联网星座缺失和受制于人等“卡脖子”问题，对抢占全球卫星频率轨道资源以及低轨卫星物联网技术和产业发展战略高地具有重要意义。目前，天启星座正在广泛应用于智慧城市、智慧海洋、智慧航道、应急通信、生态环境监测、石油管线、农业、林业、电力、旅游、水利和军事物联网等行业应用场景，以及手机直连卫星、卫星对讲机、卫星穿戴设备等个人消费级应用。