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卫星激光通信
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商业航天动态跟踪系列(一):激光通信:星间高速公路,重塑卫星通信
平安证券· 2026-02-11 14:32
报告行业投资评级 - 电子行业评级为“强于大市”(维持)[1] 报告核心观点 - 全球正迈入空天基建大时代,激光星间链路作为构建高效智能规模化网络的关键技术,有望深度受益于商业航天的快速发展[4] - 卫星激光通信技术凭借通信速率高、抗干扰能力强、保密性好、功耗低等优势,有望成为未来卫星通信的核心技术之一,渗透率有望逐步提升[4][5] - 产业链企业有望持续受益,相关标的包括航天电子、长光华芯、光迅科技、苏大维格(参股投资上海语荻)、奥普光电、烽火通信等[4][21] 技术优势与系统构成 - 相较于传统星间微波通信(传输速率300Mbit/s,可用带宽40GHz),星间激光通信具有传输速率极高(400Gbit/s)、可用带宽极大(100THz)、无频带管制、抗干扰能力强、信号聚焦性好、功耗尺寸小等显著优势[6] - 卫星激光通信终端主要涵盖光学、跟瞄(PAT)、通信三大分系统,分别负责激光信号的高效收发、精确对准以及调制解调与信号处理[8] 行业现状与市场规模 - 全球在轨卫星格局头部集中,截至2025年12月底,美国在轨卫星数量达11617颗,俄罗斯为1551颗,中国为1083颗[11] - 中国航天器发射数量稳步增加,2025年全年入轨航天器数量累计达377颗,其中商业卫星数量达309颗,同比增长54%[11] - 根据预测,2026年全球卫星激光通信系统市场规模将达到14.7亿美元,预计到2035年将增长至268.1亿美元,2026-2035年复合年增长率达38.23%[16] - 预计2025年美国卫星激光通信系统市场规模为3.4亿美元,中国为3.2亿美元[16] 竞争格局与技术发展 - 海外技术领先,美国是发展最快的国家之一,已实现激光通信的在轨应用[19][20] - SpaceX作为行业技术风向标,2025年共发射了3190颗星链V2 mini卫星,每颗卫星搭载了4台激光通信终端[4][16][21] - 截至2023年底,SpaceX在轨低轨卫星已超5000颗,星座中搭载超过9000个激光通信终端[20] - 国内起步相对较晚但发展迅速,呈现出国家队与商业公司协同并进的局面,2011年“海洋二号”卫星完成了首次卫星激光通信验证,2020年实现了首次卫星物联网星间激光通信双向建链[4][20]
商业航天-激光通信专家交流
2026-02-02 10:22
行业与公司 * **行业**:商业航天,特别是卫星激光通信领域[1] * **公司**:海外公司包括**SpaceX (Starlink)**、**亚马逊**、**空客**、**Dell**、**Rocket Lab** (收购了Narrick)、**Skyline**[2];国内公司包括**航天电子**、**烽火科技**、**汉兴互联**、**极光星通**、**中科卫星**、**吉祥电气**、**荣威**、**南新广裕**等[1][2][10][17] 核心观点与论据 **1 技术发展与趋势** * 卫星激光通信正从**军用、高可靠性航天领域转向商用和民用**,经历了“军转民”和小规模到大规模降本的过程[2] * 技术趋势是从传统的同步轨道及深空通信,转向**低轨卫星的大规模应用**,这对体积、功率、成本提出了新要求[2] * 未来大型网络将采用**高中低轨混合组网**方式,而非单一低轨组网[7][8] * 从技术原理和验证角度看已无问题,**最大挑战在于工业规模化应用**,目前仅有Starlink实现[4] **2 技术优势与挑战** * **优势**:与微波通信相比,激光通信具有**更好的指向性**和**更高的能量传输效率**,能**显著降低卫星能耗**,并减少卫星的体积、重量及相关成本[1][4] * **挑战**:大规模应用面临**稳定性和抗干扰**挑战,但可通过**组网、中继技术**及空间算法规避,能够实现长期大规模使用[1][6] * **未来关系**:**纯微波点对点传输将逐渐被淘汰**,但在军用或高可靠性场景,**微波与激光链路会同时存在以作备份**[5] **3 国内外发展现状与差距** * **商用水平**:国内技术验证已达**400G**,但**商用品质约为100G**;马斯克团队已实现**200-300G以上**水平并投入商用[1][9] * **成本与量产**:海外已实现**大批量生产,成本显著低于国内**[1][9];国内单套终端成本早期约**500万人民币**,未来批量生产有望降至**50万人民币左右**[2][15] * **组网策略差异**:美国倾向于**纯低轨组网**;中国(如二代“国网”)则考虑**高中低轨融合组网**,因此终端配置需求不同[8] **4 终端配置与价值** * **配置数量**:Starlink卫星通常配备**3台终端**,未来可能增至**4-5台**以适应混合组网[1][7];国内新一代卫星规划一般配置**4台终端**[1][8];未来大规模星座应用,**所有卫星最终都会标配多个链路**[22] * **单套价值**:非重载核卫星(如遥感、太空算力卫星)的激光通信终端成本约**100-200万人民币**;用于通信的单芯片激光设备成本可能在**500-1000万人民币**之间[2][14] * **高价值环节**:激光发生器和**机电部分**(尤其是方向角度控制组件)价值较高[16] **5 主要参与者与技术进展** * **SpaceX/Starlink**:通过**自研垂直一体化**整合资源,实现工业规模化应用领先[1][2] * **国内公司表现**: * **航天电子**:技术成熟但迭代较慢,正在研发**100G以上**高速率产品,尚未交付[10][19] * **烽火科技**:通过合作方式参与,提供高速率相干模块,并尝试集成路由和SDN,实现微波与激光链路互为备份[2][20] * **吉祥电气**:正在测试**300G至400G**产品[1][10] * **技术验证周期**:通常需要**一到两年**[12] **6 未来突破与瓶颈** * **降本与轻量化**:需通过**硬件改进**及**软件、机电控制、信号处理算法升级**来突破瓶颈[23] * **速率突破**:实现**Tbit级别**突破需解决**提升DSP和FPGA能力、优化散热设计、提高整体系统性能**等瓶颈[23] * **应用场景**:**通讯卫星**对实时性要求更高,将比数据量大但实时性要求较低的**遥感卫星**更先实现全组网[23] 其他重要内容 * **供应链**:国内核心零部件供应**不存在卡点问题**,国产化程度很高[18] * **高校研究**:国内高校有一定研究,主要与上市公司在具体技术上合作,而非整个设备[13] * **设备共用**:目前**星间与地间通信无法共用同一套设备**,需要分别配置独立装置[23] * **地面站影响**:新发射可能替代部分星上相控阵天线,但用户侧仍需保留,地面站需增加专门接收设备[23]
星间激光通信专家交流
2026-02-02 10:22
星间激光通信行业专家交流纪要分析 一、 涉及的行业与公司 * **核心行业**:低轨卫星互联网、星间激光通信(光通信)[1] * **主要公司/机构**: * **国外**:马斯克公司(SpaceX)、蓝色起源[1][7] * **国内**:中科院、北京邮电大学、浙江实验室、长光公司、504所、704所、上海八院804所、中电科34所、华为、烽火通讯、盛光通信、极光星通[1][5][8][10][20][22] 二、 核心观点与论据 1. 技术趋势与必要性 * **发展趋势**:低轨卫星互联网正向高带宽、高效能发展,星间激光链路与大面积相控阵天线、能源系统共同构成未来卫星互联网的重要技术基础[1][2] * **必要性**:星间激光链路能显著提升通信效率和数据传输速率,构建更稳定可靠的通信网络,满足海量数据回传需求,是未来卫星通信发展的必然趋势[3][9][10] * **替代传统模式**:相比依赖地面站中转的传统TP模式,星间直接互联可实现高速、低延迟的数据传输,突破数据传输瓶颈[9] 2. 技术优势与性能 * **对比微波通信**:激光通信采用近红外光(1500纳米波段)和窄发散角(约50毫弧度),具有保密性好、抗电磁干扰能力强等优势[1][4] * **性能数据**: * SpaceX V2 mini版本单台激光终端带宽达200Gbps,每天通过激光传输的数据超过42PB[1][4] * SpaceX V3版本将单台通讯速率要求提升至400Gbps[1][7] * 中科院实现了120Gbps对地下行速率[1][5] * 北京邮电大学在其卫星上实现了200Gbps的星间速率[1][5][9] 3. 市场前景与驱动因素 * **全球市场**:前景非常乐观,机构预测增速明确可观[1][5] * **核心驱动**:马斯克提出百万颗卫星/太空算力中心计划,若每年新增100吉瓦太空算力中心,对激光终端等核心产品的需求将大幅增加[1][5] * **新应用场景**:激光通信将成为未来太空数据中心服务器之间连接的最主流手段,具有速度快、天花板高、近距离降低难度等优势[18] 4. 国内外发展现状 * **SpaceX进展**:通过快速迭代推进,产品已大规模使用,V2 mini版本在2024年时已远超万台,并通过一体化成型、提高后端通讯能力、降低制造成本等手段实现商用化[6][7] * **国内突破**:技术指标和产品性能不断提升,从2017年实践13号高轨双向5Gbps,到最新中科院120Gbps下行,逐步接近实际业务应用水平[1][5][8] * **产业链**:国内浙江实验室、商业公司积极参与,产业链条日益完善[1][8] 5. 关键技术挑战与壁垒 * **ATP系统**:是激光通信终端的核心组件,负责捕获、跟踪、瞄准,其性能决定着整个通讯过程能否顺利进行,需要高精度、高灵敏度、高响应速度[11][12] * **高带宽实现难题**:要实现200G、400G甚至800Gbps带宽,需解决专业化合作、系统集成优化、应对同轨与异轨高速相遇时的精准连接、以及平台控制、温度敏感性、长时间可靠性等挑战[14][15] * **生产壁垒**:产品集成度高(3~5公斤集成数十至上百个零部件),加工精度要求极高,从自由空间光纤耦合到调制解调全过程复杂,进入门槛高[19] * **国内外差距**:国内在前端机械控制方面因迭代验证机会少,大规模低成本替代方案未完全形成;后端信号处理方面,高精度芯片在航天环境中的使用风险较大,对配套设施要求高[16] 6. 未来发展方向 * **技术方向**:集中在大通量传输和提升频谱利用效率方面[3][14] * **链路扩展**:随着V3版本加入星地链路,星地激光链路的价值日益凸显,将在天网建设及与地网融合过程中承担更重要的角色[3][14] * **应用拓展**:在遥感型卫星上逐渐成为标配,并通过扩展星间骨干网络来提升对地通信服务质量[13] 三、 其他重要信息 * **竞争格局**:蓝色起源等其他玩家开始进入星间激光通信领域,加剧了竞争[1][7] * **国内厂商进展**: * 一些国内通信大厂已开始将百G级地面光模块产品进行航天机改造并尝试批量生产,看到了商业航天的新机会[17] * 烽火通讯目前尚无批量性产品在轨验证,客户少,未实现规模化市场订单,系统能力评估尚需时间[22] * **供应链情况**:SpaceX早期激光通信部分依赖国际供应商(如迈德瑞科),国内目前尚未大量供应给SpaceX,因涉及较大风险[20][21] * **小通量卫星选择**:微波通信具有产品成熟、成本低、配套简单的优势;激光通信则在保密性和高带宽方面占优,随着数据量增加,需求越来越大[13]
长芯博创(300548.SZ):目前尚未涉及卫星激光通信领域
格隆汇· 2025-12-31 15:34
公司业务澄清 - 长芯博创在互动平台明确表示,公司目前尚未涉及卫星激光通信领域 [1]
腾景科技:公司已有小批量精密光学元组件产品向卫星激光通信领域客户交付并开展验证
证券日报网· 2025-12-24 19:10
公司业务进展 - 腾景科技已有小批量精密光学元组件产品向卫星激光通信领域客户交付并开展验证 [1] 行业技术前景 - 星间激光通信被视为太空算力从概念走向实用的关键路径 [1] - 该技术被类比为在太空中构建高速光纤网络 旨在让分布在各卫星上的计算节点能够紧密协同 [1]
人造卫星还在“拨号上网”?你没看错,但现在卫星终于要连宽带了
36氪· 2025-10-29 16:17
卫星通信技术现状 - 绝大多数人造卫星在绝大多数时间处于失联状态,仅在飞越地面接收站上空时才能进行断续通信,数据延迟可达几十分钟甚至几小时[2][3][5] - 当前卫星通信模式类似于老式拨号上网,通信窗口有限,飞过地面站后信号即中断[3] - 国际空间站是例外,其通过美国NASA部署的专用数据中继卫星群保持近乎不间断通信,但该系统造价高昂,仅服务于政府任务[5] 星链激光通信技术突破 - SpaceX在星链卫星上加装激光通信终端,使卫星能相互传递数据,织成覆盖全球的太空网络[6] - 单个迷你激光终端能在4000公里距离上实现25Gbps的传输速度,几秒钟可传输一部高清电影[7] - 激光通信不受无线电频谱管制约束,光学通道理论上可承载的数据量远大于受限的无线电波段[7] - 该技术将卫星数据延迟从平均20分钟压缩至几乎实时,使卫星从孤立的飞行器转变为星链全球网络上的实时节点[2][9] 商业应用与市场进展 - 创业公司μ子航天成为首家采用星链激光终端的公司,安装一个终端可使卫星保持70%到80%的在线时间,安装两个可实现100%全时段连接[9] - μ子航天的首颗装配激光终端的卫星计划于2027年初发射,但已获得包括美国国家侦察局在内的商业订单[15] - 谷歌支持的非营利组织"地球火焰联盟"计划到2030年部署50颗FireSat卫星构建全球野火预警网,实时监控可大幅提升火灾响应速度[17] 潜在行业影响与新应用场景 - 对时效性要求高的应用将直接受益,如野火监测、海上搜救、灾害评估、农作物病虫害预警等,可实现信息几乎同步抵达[12] - 催生原本不可能的应用,如太空直播、高分辨率地球实时监控、连续气象观测视频,SpaceX星舰试飞已实现重返大气层的全程直播[12] - 为在轨AI计算提供可行性,卫星可作为太空数据中心节点,在轨道上直接处理数据,减少需传输的原始数据量,满足实时性要求极高的任务[14] - 技术普及将模糊商业与军用卫星的价值边界,具备实时联网能力的民用卫星可能被情报部门应用,重塑行业游戏规则[15][17]
星辰光电:颠覆性创新,拿下单轮最高融资
新华日报· 2025-08-04 06:14
公司专利与技术 - 星辰光电完成"基于立方星激光通信终端的LCOS线性度校正方法"专利申请 可提高LCOS相位调制精度 为公司成立3年来第7个专利 [1] - 公司核心创始团队提出"颠覆性创新"为获得融资的关键密码 [1] - 推出颠覆性技术实现星间网络全光交换中继 进入卫星通信"光时代" 其Tbps级全光交换模块采用纳秒级时延和可重构波前调制链路 通信容量提升10倍 兼容多通信体制 技术为国内独家 [2] 融资与资本支持 - 2023年5月获得数千万元Pre-A轮融资 为成立以来单轮最高融资 由元航资本与毅达资本联合领投 茵联资本 苏州天使和苏州华辰赢信跟投 [1] - 首轮融资将用于加速产品量产 技术迭代 团队建设和市场拓展 [2] - 融资增强公司发展信心 助力后续研发和市场布局 [3] 团队背景与战略规划 - 核心创始团队来自剑桥大学 北京大学 哈尔滨工业大学 中国科学院微电子所等 长期从事卫星激光通信产业化 部分成员曾担任国家级重点项目首席技术专家及型号总师 [1] - 公司聚焦卫星激光通信领域 前期以星间低轨激光通信解决当前通信瓶颈 后期以国家战略为导向 等待航天产业爆发并形成产业链布局 [2] - 首台终端产品已完成地面三方验证测试 计划2025年下半年入轨验证 为6G空天地一体化通信奠定基础 [2] 市场应用与行业地位 - 全光交换技术被星网等国家级项目列为未来星座组网核心方案 可实现单星扩展至18-20颗组网 [2] - 技术突破传统电中继Gbps级速率与高时延限制 误码率低 [2]
上海微系统所卫星激光通信用高精度MEMS快反镜取得进展
快讯· 2025-05-07 10:34
技术突破 - 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术全国重点实验室在集成角度传感器的高性能MEMS快反镜研制方面取得重要进展 [1] - 制备的MEMS快反镜镜面尺寸大,封装体积小,并具备良好的线性度、角分辨率、响应速度、重复定位精度和镜面动态形变 [1] - 快反镜集成了高灵敏度角度传感器,能够实现更精确的激光光束闭环控制 [1] 应用前景 - 该技术成果在激光卫星通信方面具有巨大的应用潜力 [1] - 快反镜在卫星激光通信中承担着光束的指向、捕获和跟踪等重要作用 [1]