卫星产业链专题讲解

卫星产业链专题讲解
2011年12月27日，北斗卫星导航系统试运行服务新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开。

北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其宣布，北斗卫星导航系统将于今天正式提供试运行服务。

⌝北斗卫星导航系统“三步走”战略稳步推进。

北斗卫星导航系统试运行服务是我国推广北斗卫星导航应用的第一步。

第二步是在2012年左右建成由10余颗卫星组成的北斗区域卫星导航系统，具备覆盖亚太地区的服务能力。

第三步则是在2020年左右建成由30余颗卫星组成，覆盖全球的北斗全球卫星导航系统。

⌝北斗空间信号接口控制文件（ICD）测试版面世。

北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件（ICD）规范了北斗卫星导航系统和用户接收机之间的信号接口关系。

对于导航终端开发商来说，必须有这个文件，才能设计相应的芯片。

这也是导致北斗终端价格昂贵的重要原因，因为信号接口未公开使得大部分企业无法进行产品研发，也就无法规模化生产以降低成本。

因此，此次ICD文件面世将对北斗产业化进程产生显著加速效果。

北斗导航系统是我国卫星导航产业发展的核心推动力，我们对它的推广和应用充满信心。

国家安全战略需求：如果国民经济基础系统以及重要设施完全依靠外国卫星导航、授时，就无法避免可能的安全风险和隐患，甚至连武器都有可能失效。

因此，出于国家安全考虑，核心行业和领域必须采用北斗导航系统。

政策大力扶持：我国将积极推动各项政策举措，促进北斗卫星导航系统建设应用又好又快发展。

参考近邻俄罗斯的案例。

为了打破美国GPS的垄断，2010年初，俄罗斯政府规定在俄罗斯境内销售的导航仪必须加装俄罗斯GLONASS导航系统，同时将进口GPS导航仪的关税提高至25%。

目前，俄罗斯国内已有23%的飞机、87%的船只和80%的公共交通工具使用自己的导航系统。

北斗系统自身的优势：北斗导航终端与GPS、欧洲的GALILEO、俄罗斯的GLONASS相比，最有特色的就是它的短信功能，每条能发送120个汉字，关键时刻这120个汉字就是“救命信”。

1、卫星产业蓬勃发展
卫星对军事、经济、社会的影响和渗透力是巨大而深远的，它所提供的空间信息、时间基准信息是经济建设和社会发展必不可少的，几乎可以渗透到社会的各个方面，不仅有利于电信、广播、交通运输和农业等传统产业升级改造，也能够加速新兴产业的发展。

1.1政策给力卫星产业发展
全球积极制定政策促进卫星产业的发展，尤以美国、欧洲、日本突出。

美国2010年发布的《国家航天政策》，确立了航天发展目标：激励航天企业进军全球市场，推进卫星相关产业发展；同时以总统令等形式发布了《商业遥感政策》、《天基定位、导航和授时政策》等卫星应用政策，旨在保持其在相关应用领域中的领先地位。

欧洲2011年发布《独立、富有竞争力、提高公民生活质量》的航天新政策，提出航天政策的优先事项：推进欧洲伽利略导航卫星计划，实施全球环境和安全检测系统计划等。

日本2008年5月颁布《航天基本法》，把“在各个领域都最大限度地发掘航天开发利用的可能性”作为目标。

受各国政策的影响，自1957年前苏联将第一颗卫星送入太空至今，各国先
后向太空发送了近2000颗卫星。

根据UCS SatelliteDatabase数据显示，截止2011年8月31日，全球在轨卫星总数为965颗，其中，美、俄、中三国位列三甲。

美国共443颗，占45.91%；俄罗斯101颗列第二，占10.47%，我国为69
颗列居第三，占7.15%。

随着在轨卫星数量的不断增加，全球卫星产业稳步增长，据SIA统计，2005-2010年，全球卫星产业收入年均增长11.2%。

2010年，全球卫星产业收入为1681亿美元，同比增长5%。

目前，全球有60多个国家和地区的1000多家航天公司参与航天产业和航天活动，从业人员超过100万人，形成了具有一定规模和相对完整的产业体系。

据中国航天科技集团资料显示，预计未来10年全球将发射1185颗卫星，将给全球卫星产业带来巨大的发展空间。

1.2产业链：卫星应用占收入60%
经过半个多世纪的发展，卫星产业形成了非常完整的产业链，主要分为卫星制造、卫星发射、卫星地面设备、卫星应用及运营四部分。

(卫星产业链图)
卫星应用及运营涵盖面较广，包括消费服务（指卫星电视、卫星音频广播和卫星宽带等业务）、卫星固定服务、卫星移动服务、遥感业务和航天飞行管理服务。

表：卫星产业链介绍
产业链环节说明
卫星制造卫星制造、部件及分系统制造
卫星发射发射服务、运载火箭服务
卫星地面设备网络设备信关站、控制站、甚小孔径总段（VAST）
消费设备直播卫星（DBS）蝶形天线、卫星移动终端（包括卫星电话）、数字音
频广播服务（DARS）设备、全球卫星导航定位系统硬件
卫星应用及运营消费服务卫星电视业务、卫星音频广播业务、卫星宽带业务
卫星固定服务转发器租赁、管理网络服务
卫星移动服务移动数据业务、移动话音业务
遥感业务遥感
航天飞行管理航天飞行管理2010年，全球卫星应用及运营收入为1013亿美元，占卫星总收入的60%，同时占比逐年提升，而卫星制造有所下降，从2000年的18%下降到2010年的6%，卫星地面设备基本维持在30%左右。

另外，2010年，卫星制造业收入同比下降20%，发射业务收入下降4%，地面设备收入增长3%，其中，消费设备增长缓慢，而网络设备增长速度相对较快。

经过多年的发展，我国已形成了非常完善的卫星产业链。

我国的卫星制造和卫星发射由少数企业所垄断。

下游的卫星地面设备、应用及运营领域的公司较多，包括：鑫诺卫星通信公司、中国卫星通信集团（已并入中国航天科技集团）、亚太卫星集团、中国亚太移动通信卫星有限责任公司等。

表：国内卫星产业链主要厂商
细分领域主要厂商
卫星制造中国空间技术研究院、上海航天技术研究院、中国卫星
卫星发射中国运载火箭技术研究院、航天电子、航天动力
卫星地面设备中国航天科技集团、中国卫星、北斗星通、国腾电子、华力创通、南方测绘
卫星应用及运营鑫诺卫星通信有限公司、中国卫星通信集团、亚太卫星集团、中国亚太移动通信卫星
有限责任公司、中国卫星、中国联通、中国移动、北斗星通、中海达、南方测绘、上
海华测
①、卫星制造
卫星制造由中国航天科技集团下属的中国空间技术研究院（航天五院）和上海航天技术研究院（航天八院）、以及中国卫星等完成。

中国空间技术研究院成立于1968年2月20日，隶属中国航天科技集团公司。

1970年4月24日，中国空间技术研究院成功研制并发射了我国第一颗人造地球卫星——东方红一号，开创了我国探索外层空间的新纪元。

迄今，中国空间技术研究院已形成了以通信广播卫星、返回式卫星、地球资源卫星、气象卫星、科学探测与技术试验卫星、导航定位卫星和载人飞船七大航天器系列为主的航天器研制业务。

中国卫星隶属于中国空间技术研究院，专业从事1000KG以下的小卫星及微小卫星研制，截至2010年，已成功发射对地观测、海洋监测、环境监测、空间
探测、科学试验等多颗不同用途的小卫星。

②、卫星发射
卫星由火箭发射入轨。

火箭主要由箭体结构、推进系统、制导和控制系统、安全自毁系统、外测与遥测系统等构成。

火箭的每一级都有自己的箭体结构和动力装臵。

末级有仪器舱，制导与控制系统、遥测系统以及安全系统的大部分设备。

火箭各级之间通过级间段连接。

有效载荷装在仪器舱上面，外有整流罩。

目前，火箭发射有三种方式：一是地面发射，二是空中发射，三是海上发射。

地面发射场受地理位臵的制约，限制了有效载荷的发射范围，难以满足各种有效载荷的需求，于是出现了从空中发射和从海上平台发射火箭的方式。

从空中发射火箭是用飞机将火箭运送到高空后，再释放火箭，火箭在空中点火飞向预定轨道。

运载火箭由中国航天科技集团下属的中国运载火箭技术研究院完成，另外由航天电子提供火箭的控制系统、利用系统、逃逸系统和遥测系统等配套设备，航天动力提供液体火箭发动机等配套设备。

③、卫星应用及运营
卫星应用是指利用卫星技术及其开发的空间资源在国防建设、国民经济、文化建设和科学研究等领域的应用技术，已成为国家战略性新兴产业的重要组成部分，支持着经济转型和发展。

同时，卫星应用及运营带动了人工智能、机器人、遥操作、光学通信、无线电传输、数据处理、新材料、新能源等大量新技术的发展。

目前，国内从事卫星应用及运营的企业主要包括：鑫诺卫星通信公司、中国卫星通信集团、亚太卫星集团、中国亚太移动通信卫星有限责任公司、中国移动、中国联通、中国卫星、中海达、南方测绘、北斗星通等。

2010年，全球卫星产业整体收入增长5%，其中卫星应用及运营增速最高，达到9%。

在DTH（Direct toHome，直播入户）服务用户数量稳步增长的引领下，卫星应用及运营收入在2010年超过1000亿美元。

1.3卫星电视：占卫星应用收入的80%左右
卫星电视广播系统主要由三大部分组成：上行发射站、星载转发器和地面接收站。

上行发射站将节目制作中心送来的电视信号进行一定的处理和调制后，上变频为上行微波频率发送给卫星，并负责对卫星系统的工作状态进行监测和控制；星载转发器则将上行发射站送来的上行微波信号进行变频和放大后成为下行微波信号，转发给在地面接收站；地面接收站则将接收到的下行微波信号经下变频、解调和处理后，重新恢复出原电视信号，并将它送给电视机。

国内的卫星电视上行发射站主要有：国家广播电影电视总局北京地球站（北京昌平区沙河镇）、中国卫星的云岗地球站（北京市丰台区）等。

卫星电视具有覆盖面广，与通信距离无关、通信频带宽、传输容量大等特点，已成为卫星应用的支柱产业，占全球卫星应用及运营收入的80%左右，其中，美国用户3000万户，欧洲3500万户，日本2000万户。

但是，国内市场则刚刚起步。

广电总局数据显示，截止到2010年底，全国共有4.08亿电视用户，直播卫星电视“村村通”用户仅为1350万，占3.3%，绝大部分为农村地区的地面无线电视用户2.05亿，有线电视用户为1.89亿户。

依据国家广电总局计划，未来5年将着力推进农村广播电视由“村村通”向“户户通”延伸，到2012年直播卫星用户达到5000万户，2014年达到1.5亿户，2015年实现城乡广播电视公共服务全覆盖、均等化。

1.4转发器租赁：占卫星应用收入的10%左右
转发器租赁适合用户开展各种业务，比如：电视和广播节目分配、卫星电视直播业务、新闻采集、企业VSAT专网、远程教育、数据广播、因特网骨干网、宽带接入以及移动基站链接等。

转发器租赁包括长期使用转发器服务和临时使用转发器服务。

长期使用转发器：用户在一年或以上每天24小时长期使用卫星转发器固定带宽，则属于长期使用转发器服务，如电视节目分配或证券企业的股市行情传送等。

临时使用转发器：用户根据业务需求每次临时预订或在一段时期的每一天的固定时段使用转发器带宽时，则属于临时使用转发器服务，如新闻采集和应急通信等。

亚太卫星集团拥有和经营亚太1号、亚太1A、亚太2R、亚太5号及亚太6号五颗在轨卫星，覆盖亚洲、欧洲、非洲和澳洲等全球约75%人口的地区，为广播和电信客户提供优质的卫星转发器、卫星通信与卫星电视广播传输服务。

1.5功能分布：卫星通信为主，卫星导航增速明显
卫星按照用途来区分，主要包括：通信、导航、遥感、气象、空间科学、海洋监测等。

2010年全球共发射85颗卫星，其中，商业通信卫星为24颗，占28.24%，民用/军事通信卫星为11颗，占12.94%，导航卫星为16颗，占18.82%。

同时，截止到2011年6月，全球所有在轨运行卫星中，商业通信卫星为365颗，占37%，民用通信卫星占11%，军事通信卫星为9%，军事和导航卫星分别占9%和8%，导航卫星数量为75颗。

目前，军用卫星已经成为国防装备的重要组成，在战略和战术应用中发挥出至关重要的作用。

在近几次局部战争中，美军95%的侦查情报、90%的军用通信、几乎100%的导航定位和气象信息来自空间信息系统。

1.6国内卫星产业提速，并积极开拓国际市场
1970年发射首颗人造卫星“东方红一号”至今，我国40年来陆续发射了百来颗卫星。

这40年中发射频率有很大提升，年均发射数量七十年代不到1颗，八十年代为1.5 颗，九十年代达4 颗，而近十年来年均发射达到6 颗，2010 年我国卫星年发射量达到历史顶峰的15 颗，2011年计划发射卫星将打破历年的记录达到18颗。

2006年到2011年11月9日，我国共为自己发射了50多颗卫星，其中，遥感卫星占22.64%，北斗导航卫星、通信卫星分别占18.87%和15.09%。

随着在轨卫星数量的增加，我国基本构成了应用卫星体系，为我国卫星应用的发展奠定了良好的基础，对我国的经济、社会发展与科技进步起到了促进作用，包括：建设全国地理信息数据库、数字化地球和信息化社会建设、改造传统产业（精细农业、航天育种、现代物流）、服务国家重点工程建设（三峡大坝选址、南水北调、西气东输等）、防灾减灾、海洋环境检测、卫星导航等。

今后几年，我国将研制并发射100余颗各类卫星，形成较为完整的应用卫星和卫星应用体系。

在卫星通信领域，宽带卫星及卫星星上交换技术进一步发展，构筑起太空互联网，与地面互联网连接成对地区无缝覆盖的整体，实现随时随地通信。

在卫星遥感领域，实现全频段、全空间、全天候、高频次地连续稳定的对地观测。

在卫星导航领域，到2012年实现亚太区域无源服务能力，到2020年实现全球无源服务能力。

表：未来几年我国将发射并构筑的卫星应用体系
分类系统构成
通信与中继卫星系统直播卫星系统、宽带多媒体通信卫星系统、卫星数字音频广播系统、卫星移动
通信系统
对地观测卫星系统陆地观测卫星系统、气象卫星系统、海洋卫星系统、环境与减灾卫星系统
导航卫星系统北斗导航卫星系统
同时，积极开展国际合作，开拓国际市场。

已经实现了整星出口，并在南非、泰国建立了遥感卫星地面接收站，为老挝、玻利维亚、委内瑞拉等开展了电信港等示范项目建设。

未来，伴随整星出口，积极开拓国际市场，利用天地一体化的优势为发展中国家提供面向市场的应急指挥、远程医疗、远程教育等行业应用。

2、卫星导航：走入寻常百姓家，前景广阔
由于卫星通信、卫星遥感等领域上市公司较少，我们主要讨论卫星导航。

2.1四大系统：竞争中合作
目前，全球导航卫星系统（GNSS，Global Navigation SatelliteSystem）为四大卫星导航系统，包括：美国的GPS、俄罗斯的GLONASS（格洛纳斯）、我国的北斗、欧盟的GALILEO（伽利略）。

其中，GPS应用最为广泛，占到全球应用的90%以上；GLONASS和北斗已运营，GALILEO计划2014年运营。

目前，这四大系统均在进行建设或完善，将于2020年左右完成部署，四大系统的在轨卫星数量、卫星数量、抗干扰、自主运行能力、使用寿命、定位精度、授时精度、测速精度等方面均有差异。

未来，随着我国的北斗系统、欧盟GALILEO系统的实施，俄罗斯GLONASS 系统的完善，多系统兼容互操作将成为趋势。

2.2应用领域：军事-->行业应用-->大众消费
卫星导航应用范围极为广泛，具有高技术、高投入、高附加值、高成长性的特点。

比如，现在应用最为广泛的GPS系统，最初是为军事服务，之后扩展到海洋、航空、航天、测绘、地质勘探等行业应用领域，进而拓展到大众消费领域。

2.3发展前景：2020年达到2300亿美元
随着全球卫星导航系统技术逐步成熟、系统逐步完善，其提供的导航、定位、授时等功能得到了广泛应用，市场规模快速增长。

据GSA数据显示，2010年全球卫星导航系统市场规模达到806.2亿美元（580亿欧元），预计到2020年达到2293.5亿美元（1650亿欧元），年复合增长率达到11.02%。

同时，随着全球卫星导航系统的逐步应用，设备的需求量也相应大幅提升。

2010年，GNSS设备出货量为4.37亿台，未来10年将保持10%的年复合增长率，到2020年达到10.89亿台。

在大众应用领域中应用最为广泛的车辆导航和导航手机，以及LBS（基于位臵的服务），未来将保持较快的增长速度。

①、车辆导航设备
2010年，全球车载导航市场规模为490亿欧元，占整个卫星导航市场规模的84.5%。

据GSA预测，到2014年市场规模将达到740亿欧元，2020年达到870亿欧元，占卫星导航市场份额将逐步下降到52.73%。

随着GNSS发展和技术的不断完善，车辆导航设备的渗透率也从2005年的4%上升到2009年的22%，达到0.84亿台。

平均价格也持续下降，由2005年的700欧元下降到2009年的200欧元左右。

未来，车辆导航设备出货量有望从2010年的1.15亿台增长到2020年的4.2亿台，年复合增长率达9%。

其中，欧盟年复合增长率为7%，北美和其它地区则高于欧美，分别为11%和20%。

到2020年北美和日本的车辆导航渗透率将达到100%，中国的渗透率将超过80%。

②、导航手机
导航手机出货量有望从2010年的3.52亿台增长到2020年的9.74亿台，年复合增长率为10.71%，其中，欧盟年复合增长率为16%，北美为3%，其它地区则为14%。

在渗透率方面，到2020年欧盟和北美的导航手机将达到97%，日本为100%，中国则达到82%。

③、LBS（基于位臵的服务）
LBS（LocationBasedService，基于位臵的服务）是通过电信移动运营商的无线电通讯网络（如GSM网、CDMA网）或外部定位方式（如GPS、北斗等）获取移动终端用户的位臵信息（地理坐标，或大地坐标），在GIS （GeographicInformationSystem，地理信息系统）平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务，例如：饮食、休闲娱乐、交通等。

美国是最早开展LBS服务的国家之一，从1996 年美国联邦通信委员会要求移动通信技术为手机用户提供E911（紧急救援）服务之后，LBS得到了快速发展，主要运营商如Sprint PCS 和Voice Stream 等都在积极开辟LBS服务在交通、安全等领域的应用。

LBS服务市场在国内目前还处于起步阶段，中国移动、中国联通等都将LBS 作为其未来发展的潜力业务。

国内手机用户的庞大规模及其进一步普及将为我国LBS 服务的发展提供长期支持。

2011年7月1日，MarketResearch发布的《World GPS Market Forecast to2013》预计，到2013年全球基于GPS的LBS市场规模将达到100亿美元。

2.4从GPS发展看北斗未来：政策与技术是关键
美国的GPS是目前世界上应用最广泛，技术最成熟的导航系统。

幸福的家庭彼此相似，这句话同样适用于卫星导航系统。

我们试图从GPS的发展与成功历程，找出卫星导航的发展规律，为我国的北斗系统发展提供借鉴意义。

GPS现代化进程提升系统性能
2.51973年美国国防部开始组织海陆空三军，共同研究建立GPS系统。

之后美国开始分步骤按计划实施GPS现代化，目前已经研制了三代：第一代(BlockI)，11颗实验卫星，分布在2个轨道平面，已停止工作；第二代(Block II、IIA)，共28颗卫星；第三代(BlockIIR、IIF、III)，已部分发射运行，以实现GPS现代化。

经过数十年的现代化进程，GPS的性能明显改善（包括：抗干扰、实时通信、定位精度等方面）、卫星寿命提升、服务区域扩大。

GPS功能主要包括定位、导航和授时。

3、北斗导航：日趋完善，设备制造和运营服务两大产业相辅相成
GPS 系统归美国政府所有，受控于美国国防部。

美国随时能以国家安全为由，选择定位干扰，甚至关闭局部地区的GPS信号。

因此，卫星导航系统作为国家的重大战略基础设施，是国家经济社会发展的需要和重要保障，具有自主知识产权显得至关重要。

3.1“三步走”规划：2020年覆盖全球
1985年陈芳允院士提出利用两颗地球同步卫星建立“双星快速定位通信
系统”的建议，1994年1月，党中央、国务院、中央军委批准双星导航定位系统立项研制建议，系统命名为“北斗一号”，开启了我国北斗卫星导航时代。

国家发改委 2005年12 月发布的《产业结构调整指导目录（2005 年本）》明确指出，卫星导航定位产业是国家鼓励发展的高新技术产业。

根据2007年11月国家发改委、国防科工委联合发布的《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》，建立完整的卫星运营服务、地面设备与用户终端制造、系统集成及信息综合服务产业链，到2020年，完成应用卫星从试验应用型向业务服务型转变，地面设备国产化率达80%，使卫星应用产业产值年均增速达到25%以上，成为高技术产业新的增长点。

2010年10月，国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，明确提出“积极推进空间基础设施建设，促进卫星及其应用产业发展”。

目前，北斗卫星导航系统正按照“三步走”的总体规划，“先区域、后全球，先有源、后无源”的总体发展思路分步实施，形成突出区域、面向世界、富有特色的北斗卫星导航系统发展道路。

2012年将形成区域无源服务能力，2020年形成全球无源服务能力。

从2007年4月14日发射第1颗北斗导航卫星至今，我国已发射了9颗北斗导航卫星。

今年12月将再发射一颗，2012年发射6颗，组网卫星达到16颗，到2020年，我国将共发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。

同时，上海、北京、广东、西安和重庆等地纷纷加入到北斗卫星导航系统建设之中。

其中，在卫星导航方面，北京的中关村拥有全国最为完善的卫星导航产业链，拥有400多家卫星导航定位企业与数家上市公司，卫星导航整体实力居于全国前列。

3.2具备独特的短报文通信功能
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。

空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，非静止轨道卫星由27颗中圆轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星组成。

地面站包括主控站、注入站和监控站等若干个地面站。

主控站主要是收集各个监测站的观测数据，进行数据处理，生成卫星导航电文和差分完好性信息，完成任务规划与调度，实现系统运行管理与控制等。

注入站主要是在主控站的统一调度下，完成维修导航电文、差分完好性信息注入和有效载荷的控制管理。

监测站接收导航卫星信号，发送给主控站，实现对卫星的跟踪、监测，为卫星轨道确定和时间同步提供观测资料。

用户段包括北斗系统用户终端以及与其它卫星导航系统兼容的终端。

北斗卫星导航系统既能为用户提供卫星导航服务，又具有位臵报告及短报文通信功能。

北斗系统将提供开放服务和授权服务两种服务。

开放服务是为全球用户免费提供开放、稳定、可靠的基本定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度20纳秒。

授权服务是为全球用户提供更高性能的定位、导航和授时服务，以及为亚太地区提供广域差分和短报文通信服务，广域差分定位精度为1米。

随着我国“北斗二号”系统即将于2012 年初步建成，其定位精度可优于目前的GPS系统，而且具备短报文通信功能，从而强有力地推进北斗卫星导航应用的发展，大幅拉动对北斗终端的需求。