“千帆星座”首批组网卫星发射仪式将于8月5日在太原举行，首批卫星将以“一箭18星”升空入轨！
01
“千帆星座”首批组网卫星发射在即
日前，商业航天领域传来激动人心的消息——“千帆星座”首批组网卫星发射仪式将于8月5日在太原举行，星座规划实现超1.4万颗低轨宽频多媒体卫星组网，预计今年完成至少108颗卫星发射，2025年底实现648颗卫星提供区域网络覆盖，到2027年648颗星提供全球网络覆盖。
“千帆星座”（又名：G60星链计划）于2023年启动建设，包括三代卫星系统，采用全频段、多层多轨道星座设计，预计今年完成至少108颗卫星发射，一期将完成发射1296颗卫星，未来将打造1.4万多颗低轨宽频多媒体卫星的组网。这将大幅提升中国在全球卫星通信领域的竞争力，为国内用户提供更广泛、更高质量的通信服务。
“千帆星座”建设第一阶段目标为到2025年底实现648颗星提供区域网络覆盖，第二阶段到2027年，648颗星提供全球网络覆盖；第三阶段，到2030年底，实现1.5万颗星提供手机直连多业务融合服务。
G60星链是目前国内除中国星网公司GW星座之外，另一重要的卫星互联网发射计划。2023年7月，上海市松江区委书记在新闻发布会上表示，松江打造低轨宽频全球多媒体卫星“G60 星链”，实验卫星完成发射并成功组网，一期将实施 1296 颗，未来将实现一万两千多颗卫星的组网。
G60 星链“125”规划
目前，我国最新在 ITU 申报的卫星数量达 5.13万颗，未来十年卫星发射数量有望迎来大幅度增长。中国星网在原有12992 万颗基础上再申报 5656 颗:上海垣信在原有 1296 颗基础上再申报2.7808 万颗:新申报卫星星座不代表最终批复情况，还需经过ITU 较长时间的审批和协调，但近地轨道容量约 10万颗量级，先到先得。
“先到先得”得背后，无非是一场全球范围内针对低轨卫星的争夺战。
02
经济实惠的低轨卫星
太空资源争夺战
从SpaceX抛出星链计划开始，越来越多人意识到低轨卫星资源争夺的重要性。
低轨卫星（Low Earth Orbit, LEO）是指在距离地球表面约160公里到2000公里之间轨道上运行的卫星。这些卫星因其较低的轨道高度，具有传输时延小、链路损耗低等特点，非常适合发展卫星互联网业务。
低轨卫星互联网具有服务范围广、可同时服务用户多、长跨距通信时延低等特点。卫星星座覆盖范围广，地球同步轨道上,仅需3颗卫星就能覆盖全球;中轨需要 6-7颗;低轨卫星星座最少也仅需数百颗卫星低轨卫星星座系统容量大，根据太空与网络，Starlink 规划单星用户侧链路速率可达 17-23Gbps，对于第阶段 1584 颗卫星在轨的情况下，可达网络容量均值为 2.17Tbps，相当于 2170 个地面 5G 基站。
由于路由转发少、天基链路总长度更短，卫星通讯在跨洋长距通信中时延比海缆更低，根据文汇报，以上海到纽约为例，距离约 15 万公里，卫星通信约 50 毫秒时延，光纤网通信比星际传播速度大约慢 1.67 倍。
同时，低轨卫星星座也将是 6G NTN 空天一体的重要组成部分。根据信通院《6G 总体愿景与潜在关键技术白皮书》 ，实现星地一体融合组网是 6G 时代中的关键技术，即地面网络与卫星网相结合，利用地面网络实现城市热点常态化覆盖，天基、空基网络实现偏远地区、海上和空中按需覆盖，最终达到空基、天基、地基网络的深度融合。
除了技术上的刚需外，低轨卫星在经济上也具有极高性价比。
传统的陆地移动通信服务仅覆盖了不足 6%的地表面积，受固有特性限制，5G/6G 基站的铺设密度需求远高于传统 3G/4G网络，全面铺设成本过高，短期范围内基本只能保障城市覆盖，而低轨卫星星座最少仅需数百颗卫星就可实现全球覆盖，实现对偏远.海洋等地又的网络补充。
根据比科奇微电子的数据，5G 室外宏基站满足同样的覆盖目标至少需要建设 1000万台，运营商采购部署单台 5G宏基站的成本约 16 万元，对应投资 1.6万亿元以上;同时，1000 万台 5G宏基站每年消耗电费 1500 亿元。而卫星星座运维成本较低，系统建成后，除非补星，主要运营成本仅包括折旧，以铱星二代为例，耗资 30 亿美金，设计寿命是 10-15 年，每年折旧约3亿美元。
极为重要的战略价值加上经济效益，足以让低轨卫星成为全球各国航空航天战略布局的重点。尤其是根据国际电信联盟制定的《无线电规则》，卫星轨道和频谱资源具有排他性和时效性，卫星星座建设存在明显的“先发优势”。
地球静止轨道 GEO 只有一条，各国之间需要公平协商分配，而其他轨道(低轨道 LEO、中轨道 MEO)则需要各国按照“先登先占”的原则进行协调分配。根据赛迪数据，地球近地轨道可以容纳的卫星数量为6万颗，而仅考虑美国SpaceX推出的Starink低轨星座已制定3期发射计划，其发射规模达4.2万颗卫星，截至2024年1月15日，SpaceX星链发射卫星总数已达到5739颗，同时，亚马逊的 Kuiper、英国 OneWeb 等均规划了千颗级别的发射量。
预计到2029年，在地球近地轨道部署的卫星约5.7万颗，轨位空间十分紧缺，低轨卫星主要采用的 Ku、Ka 频段也将十分拥挤。
根据国际电信联盟规定，卫星运营商须在第一颗卫星投入使用的监管期结束后的2年内发射 10%的卫星，5年内发射50%，7年内全部部署完成，若未按时达到要求则被视为放弃相应的资源所有权。
从全球角度看，美国 2016-2023 年轨道发射次数以及入轨次数都几乎是处于领先地位，中国紧跟其后。
海内外国家轨道发射次数
中美两国之外，全球各国积极参与星座建设，抢占卫星互联网产业先发优势。英国通信公司0neWeb、亚马逊Kuiper、加拿大 Telesat、俄罗斯 Sphere、德国 Rivada、韩国三星等相继规划了宏大的卫星发射计划。
根据 UCS 数据，自 2017年以来全球卫星发射数量开始呈现大幅增长趋势，2022 年全球发射卫星 2119 颗，同比+32.4%,5年 CAGR 达 55.9%;截止 2022年，全球在轨运行卫星总数达 6718 颗，排名前3的国家分别为美国 4529颗(67.4%)、中国 596 颗(8.9%)、英国 565 颗(8.4%)，美国在星座建设中全面领先，倒逼我国卫星产业加速升级。
全球部分低轨卫星互联网星座代表
而从每年新增卫星来看，2015年以来美国领先份额呈扩大趋势，2022年美国新增卫星数量占全球的 86%，背后反映以 starlink 和 Spacex 为代表的商业航天公司在可回收火箭发射成本与卫星制造交付能力的领先。
03
央企民营联手布局
我国三大“万星星座”计划
目前，我国规划了三个“万星星座”计划，除了“千帆星座”（G60星链计划），还有：中国星网公司的GW星座，包含GW-A59和GW-22类子星座，预计GW-A59将发射6080颗卫星，GW-2将发射6912颗卫星，总计12992颗；蓝箭航天旗下鸿擎科技向ITU提交了Honghu-3星座计划的预发信息，将在160个轨道平面上总共发射1万颗卫星。
我国部分星座规划
2024年我国航天发射次数有望再创新高，主要增量来自于低轨通信卫星。
目前我国卫星制造主要依赖央企，整体研发周期长，且尚处于产业前期，生产成本高企。2024年“商业航天”首次写入政府工作报告，参考SpaceX作为私营航天公司，通过可复用技术大幅降低了航天活动的成本，远期走向规模效应时，民营企业将成为重要参与方。
我国多年前就开始积极实施低轨卫星互联网星座计划。央企计划推出 GW、“鸿雁”星座、“虹云”、“行云”工程；民营商业航天公司推出 Galaxy 星座、遥感卫星星座灵鹊、“星时代” AI 星座计划。
根据《中国航天科技活动蓝皮书(2023 年)》数据，2023 年我国共实施 67 次航天发射任务，位列世界第 2，研制发射 221 个航天器,发射次数及航天器数量刷新我国纪录，预计 2024 年将实施 100 次左右发射任务，有望再创新纪录;我国首个商业航天发射场将迎来首次发射任务，多个卫星星座将加速组网建设。
04
天通手机直连卫星
大众对低轨卫星最直接的感受
对于大众而言，低轨卫星最直接的应用感受显然是通信。
低轨卫星在手机直连通信中发挥了重要作用。由于其轨道高度较低，传输延时短、路径损耗小，使得低轨卫星能够提供高质量的实时通信服务，满足大众对时延和带宽要求较高的应用场景。此外，低轨卫星还可以与日常使用的手机、对讲机、腕表等设备结合，为用户提供便捷的通信服务。
5G NTN 应用场景示意图
这意味着未来，NTN 标准化接入方式有望成为主流。5G NTN 通过将“基站搬上天”，在卫星上进行解调/解码、编码/调制等，完成全部或部分基站功能，再通过 NTN gateway 接入 5G核心网。可实现 5G 从地面走向空间，以及卫星通信与地面通信体制兼容。
5GNTN主要包括 IOTNTN 和 NRNTN 两条技术路线,IOTNTN基于 NB-I0T 技术演进，侧重支持物联网业务，提供低速数据传输、短消息等功能;NR NTN 基于 5GNR技术演进而来，侧重支持宽带数据、语音和固定无线接入等功能。
5GNTN 的目标是达成 6G 一张网，实现统一空口传输、统一接入控制、统一鉴权认证和统一组网架构，实现星地无感切换，进而为人们生活带来方方面面的改变。
微信订阅
邮发代号：77-19
单价：8元，年价：408元
编辑｜张毅
审核｜吴新
爆料联系：cpcfan1874（微信）
壹零社：用图文、视频记录科技互联网新鲜事、电商生活、云计算、ICT领域、消费电子，商业故事。《中国知网》每周全文收录；中国科技报刊100强；2021年微博百万粉丝俱乐部成员；2022年抖音优质科技内容创作者