华西证券:国内卫星地面系统逐渐成熟 军民用市场同步推进

未来,地面段将呈现“地面段即服务”模式主流化、软件定义地面站普及化和相控阵天线成为标配的趋势。

智通财经APP获悉,华西证券发布研报称,卫星地面段作为星地传输的核心环节,近年来在非静止轨道星座数量激增、5G与卫星融合、物联网需求爆发及国际局势驱动下快速发展。国内地面系统逐渐成熟,军民用市场同步推进。未来,地面段将呈现“地面段即服务”模式主流化、软件定义地面站普及化和相控阵天线成为标配的趋势。这些技术与模式的革新将进一步提升地面段的效率和灵活性,为星地融合及多领域应用创造更多可能性。

华西证券主要观点如下:

地面段:星地传输的核心环节,快速发展的关键领域

地面段是航天系统的地面组成部分,用于管理航天器,接收、存储、处理和分发卫星有效载荷数据。卫星地面网络系统是空间网络和地面网络的中枢,虽然空间网络和地面网络在各自领域都得到了长足发展,但仍未改变各自独立发展、应用场景受限的局面。随着业务逐渐融合和部署场景不断扩展,二者具有极强的互补性。卫星地面段市场近年来呈现出稳步增长的态势,未来预计将继续扩张。

国内卫星通信地面系统以军用为主,随着天通一号、中星16号陆续投入运营,我国民用卫星通信产业也开始起步。民用系统主要厂商包括中国卫星子公司航天恒星、电科54所、华力创通等。电科54所是我国卫星地面系统领域核心力量,承担了我国第一个数字制卫星通信地面站、首个民用大型卫星通信地面站、北三地面运控系统注入站。54所也是国内最大天线的生产商,是我国天线伺服系统研制的核心骨干单位。

多重因素驱动,卫星地面段迎高速发展

驱动一:非静止轨道星座数量的激增与通信容量的提升

非静地轨道卫星轨道高度和倾角分布多样,频率和波形不一,对地面系统要求更高。数量方面,星链总共发射7292颗卫星,预计未来还将发射两万余颗。国内已宣布三大低轨星座计划,共计划发射3.8万颗星。11月30日,长征十二号成功首飞,海南商业航天发射场完成首次发射,预计我国将进入批量发射周期。

驱动二:5G与卫星深度融合,手机直连卫星概念落地

5G移动通信标准的研发过程中卫星行业首次参与标准的制定,使得卫星与地面通信能够更紧密地结合,目前已经实现了终端直连数据通信。SpaceX已完成蜂窝星链网络的第一阶段建设,在轨蜂窝卫星总数超过320颗,计划升级至2Gbps网速。国内方面,华为发布全球首款支持三网卫星通信的大众智能手机,预计将于2025年下半年开启低轨卫星互联网众测。

驱动三:物联网需求爆发,下游应用场景不断拓展

受空间、环境限制,地面物联网服务能力严重不足,卫星物联网将成为有效补充。同时,新的需求应用不断显现,如自动驾驶和联网车辆的巨大需求,需要复杂的定制卫星通信移动天线以实现高度可信的运行;航空领域,IFC空中互联应用出现,卫星互联网可以提供充足的数据带宽,我国有4000多架民航飞机,平均每天有约1.5万个航班,需求显著。

驱动四:国际局势紧张,全球通信与监控需求大幅增加

各国对于用于武器、区域安全、监视和间谍情报的卫星技术的投资不断增加。如2023年9月,Yahsat获得了一项价值187亿迪拉姆(51亿美元)的重大协议,为阿联酋政府提供卫星服务。2023年11月,印度Tata Advanced Systems Ltd宣布与美国Satellogic Inc.合作,在印度建立和发展当地空间技术能力。

未来趋势:技术与服务模式革新

“地面段即服务”模式逐渐主流化。地面段不再由卫星运营商自行承担,而由专业的服务公司提供。亚马逊、微软纷纷入场,“地面站即服务”模式逐渐成熟。亚马逊和微软分别成立AWS和Azure Orbital地面站服务,该模式允许客户通过在其地面站和平台上租用时间来访问其卫星。据AWS官网,客户只需按天线实际使用时间付费,并可以依靠地面站的全球覆盖范围随时随地下载数据,从而节省多达80%的地面站运维成本。

软件定义地面站成为重要技术方向。传统的模拟地面站要适应多种频段、多种测控体制的应答机的测试,需要配置多种基带和变频器的组合。采用软件定义地面站,可以大大降低这种多频段、多模式模拟地面站的成本,降低开发周期。Kratos公司于2020年10月,公布了其新的OpenSpace平台。其使用开放标准、基于云的系统,虚拟化了地面系统,可以根据任务需求不断调整,而无需安装新硬件。

相控阵天线是地面段的必备配置。由于低轨卫星高速运动,地面终端也可能非静止,对终端和星载天线的波束指向捷变能力提出较高要求。相控阵天线可实现波束快速扫描,与机械伺服结构控制波束指向的反射面天线相比,极大降低波束扫描时延,同时具有剖面低,重量轻,易维护,便于共形安装等特点,广泛应用于星地融合网络中。星链终端天线与卫星之间的通信、跟星、切星等过程都是通过该相控阵阵面来实现。

卫星产业链主要受益标的:普天科技(002544.SZ)、奥普光电(002338.SZ)、智明达(688636.SH)、航天智装(300455.SZ)、思科瑞(688053.SH)、臻镭科技(688270.SH)、铖昌科技(001270.SZ)等。

风险提示:组网进度不及预期、产能建设不及预期等。

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