低轨卫星行业研究系列之四:卫星星座组网加速,商业应用不断拓展
光大证券·2026-01-09 20:18

报告行业投资评级 - 建筑和工程行业评级为“增持”(维持)[5] 报告的核心观点 - 低轨卫星星座建设进入加速期,轨道与频谱资源争夺日趋激烈,已成为商业航天发展的核心方向[1] - 卫星平台与有效载荷技术持续突破,推动卫星性能提升与成本下降,为大规模组网奠定基础[1][2] - 商业化应用场景不断拓展,从传统通信向物联网、航空海事、应急减灾等多领域渗透[3] - 航天强国纳入十五五现代化产业体系建设重点,国内低轨通信卫星星座将进入密集发射期[4] 根据相关目录分别进行总结 卫星简介 - 卫星定义:人造卫星是由人类制造并通过火箭发射到太空中,沿特定轨道环绕地球或其他天体运行的无人航天器,由卫星平台和载荷两部分组成[14] - 卫星分类:商业航天领域的卫星主要是应用卫星里的通信卫星、遥感卫星与导航卫星[17] - 运行轨道: - 通信卫星主要部署于低地球轨道(LEO,高度200-2000公里)和地球静止轨道(GEO,高度35786公里)[19] - LEO轨道传输损耗小、时延低(往返延迟2-20毫秒),尤其适合实时通信与全球物联网连接,但需大规模星座组网(约30-60颗卫星)实现全球覆盖[1][19] - GEO轨道容量趋于饱和(仅可容纳约1800颗卫星)且延迟高(往返延迟239毫秒)[1][19] - 中地球轨道(MEO,高度8000-20000公里)主要服务于导航等专项需求,往返延迟47-167毫秒[1][19] - 遥感卫星轨道多选择太阳同步轨道(SSO),一种特殊的LEO轨道,高度集中在600-800公里[20] - 导航卫星运行轨道以MEO为主[20] - 频谱: - 行业正从传统的C(4-8 GHz)、Ku(12-18 GHz)频段向Ka(26-40 GHz)等更高频段拓展,以支撑高通量数据传输[1][21] - 早期通信卫星多采用C和Ku频段,技术成熟、雨衰影响小,但资源饱和且带宽有限[21] - 导航卫星主要使用L频段(1-2 GHz)[21] - 卫星应用: - 通信卫星:应用从传统广播电视向航空互联网、海事通信、手机直连等移动业务扩展[23] - 遥感卫星:在农业监测、防灾减灾、城市规划、矿产勘查等方面得到广泛应用[24] - 导航卫星:基础服务包括提供全天候、全天时的三维坐标定位、实时速度测量及高精度时间同步,广泛应用于交通、电力、农业、可穿戴设备等领域[25][26] 卫星结构 - 卫星平台:是为卫星在轨工作提供服务保障的部分,包含结构、热控、姿轨控、推进、电源、测控、数据管理等七个分系统[14][27] - 结构分系统:是支承卫星中有效载荷及其他分系统的骨架,采用轻量化材料与模块化设计[2][31] - 热控制分系统:旨在确保卫星仪器处于正常工作温度范围,技术结合被动与主动手段[2][36] - 姿态与轨道控制分系统:负责感知并控制卫星的空间姿态和轨道位置,逐步向星上自主处理演进[2][40][41] - 推进分系统:为姿态和轨道控制提供所需动力,技术包括冷气推进、化学推进及电推进等[46] - 电源分系统:负责为卫星用电负载提供能源[48] - 测控分系统:通过无线电信道,对在轨卫星进行实时监测与调控[51] - 数据管理分系统:负责在星上完成数据采集、处理、存储与分发,核心为星载微处理器[54] - 有效载荷:是卫星在轨实现特定功能的核心仪器设备,决定卫星的性质、功能和用途[14][57] - 通信卫星有效载荷:主要由天线分系统(如反射面天线、相控阵天线)和通信分系统(转发器,如弯管式、处理式)组成,已普遍采用相控阵天线与处理式转发器[2][58][59] - 遥感卫星有效载荷:主要是各类遥感器,如多光谱扫描仪、成像光谱仪、合成孔径雷达(SAR),其高光谱、SAR载荷分辨率不断提升[2][60] - 导航卫星有效载荷:基本作用是向用户提供准确、连续的位置、速度和时间信息,低轨卫星可通过增强提升定位精度与时效性[2][61] 商业航天的典型案例——Starlink - 发展概况:SpaceX的Starlink计划目标是为全球偏远地区提供低成本互联网服务,截至2025年12月22日,卫星总发射数达10839颗,其中在轨9410颗,正常运作9399颗,2025年新增卫星3190颗[62] - 业务与营收:形成从家庭宽带、移动服务到航空海事通信的多元业务体系,用户规模与营收快速增长,2025年12月活跃用户数量达900多万[3][66] - 卫星技术演进:卫星版本从V1.0迭代至V2.0 mini,性能持续提升,例如V2.0 mini卫星质量达800公斤,下行通信能力达100 Gbit/s,目标速率500 Mbit/s,并配备激光链路[67][68] 商业卫星技术发展趋势 - 超高通量卫星系统:采用频率复用、多点波束等技术,通信容量比常规卫星高数倍甚至数十倍,下一代将引入可编程、再生式有效载荷,实现星上自主网络与资源动态编排[70] - 通导遥一体化:未来卫星系统将构建由GEO、MEO、LEO甚至超低轨构成的多层协同架构,通过智能路由与资源调度优化系统性能[73] - 6G空天地一体化:目标是构建融合太空(卫星)、空中(无人机/高空平台)、地面(5G/光纤)三层资源的全域无缝覆盖智能通信网络[75] 投资建议 - 总体背景:航天强国纳入十五五现代化产业体系建设重点,国内低轨通信卫星星座将进入密集发射期[4][76] - 卫星通信应用:建议关注手机直连卫星市场、航海与航空互联网市场、6G建设等方向,因移动应用与物联网等场景需要高质量通信,专网服务溢价高、客户粘性强[4] - 卫星遥感应用:由于高光谱载荷等技术的进步,建议关注卫星用于矿产勘查、农作物监测方向[4] - 卫星导航应用:建议关注拓展车联网、可穿戴设备导航相关方向[4] - 产业链环节: - 当前火箭发射环节是卫星星座大规模组网的瓶颈,建议关注火箭方向相关公司[4][78] - 建议关注卫星方向相关公司[4][78]