随着低轨卫星互联网建设， 我国卫星产业有望迎来黄金发展期

卫星的定义：环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。据中华自然科学网（SCICN）介绍，1）人造卫星基本按照天体力学规律围绕地球运动，但因在不同轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响，实际运动情况非常复杂。2）人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器，其发射数量约占航天器发射总数的90%以上。

卫星的分类方法：赵文策、张平、高家智等《人造地球卫星轨道理论及应用》介绍了人造地

(资料图片仅供参考)

球卫星的两种分类方法：1）基于用途，可以分为科学卫星、技术试验卫星、应用卫星。2）基于功能，可以分为观测站、中继站、基准站、轨道武器四类：其中，观测站包括侦察卫星、气象卫星、地球资源卫星、海洋卫星；中继站包括通信卫星、广播卫星、跟踪和数据中继卫星；基准站包括导航卫星、测地卫星；轨道武器包括拦截卫星、轨道轰炸系统等等。

通信卫星、导航卫星、遥感卫星是三类主要的卫星种类：申志伟等《卫星互联网：构建天地一体化网络新时代》根据卫星不同功能，将卫星分为通信卫星、导航卫星、遥感卫星、侦察卫星、资源卫星和天文卫星等六大类。

通信卫星主要作为无线电通信中继站，通过转发无线电信号，实现卫星与地球站之间或地球站与航天器之间的无线电通信。1）通信卫星可以传输音频、数据和视频等信息。对于整个卫星通信系统，通信卫星和它的测控站称为通信系统的空间段。2）按照不同的专业用途，通信卫星主要分为直播卫星、海事通信卫星、跟踪和数据中继卫星、导航定位卫星。

导航卫星主要用于对地面、海洋、空中和太空用户进行导航定位，具有通信属性。

1）卫星导航系统具有传统导航系统的优点，可以实现全天候全球高精度被动式导航定位。

2）其中，基于时间测距的卫星导航系统抗干扰能力强，可以提供全球和近地空间连续立体覆盖、高精度三维定位和测速。

遥感卫星主要用作外层空间遥感平台，可以在规定时间内覆盖指定区域。

1）常见的遥感卫星包括气象卫星、陆地资源卫星、海洋卫星。

2）气象卫星用于实时监视全球范围

内大气、地面、海洋状况；陆地资源卫星是利用星载遥感器获取地球表面图像数据辅助进行资源测绘调查的卫星；海洋资源卫星是探测海洋表面状况、检测海洋动态的卫星。

人造地球卫星的轨道，指卫星质心的运动轨迹，遍及其全生命周期：据赵文策、张平、高家智等《人造地球卫星轨道理论及应用》介绍，卫星的轨道包括卫星从起飞到入轨的发射轨道、卫星进入入轨点，以及卫星入轨后开始的运行工作，一直到工作寿命结束。

卫星轨道可以用六个轨道根数描述：包括轨道长半轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近点角角距和近点时刻。

卫星轨道一般有三种分类方法：

1）按照卫星运行轨道的偏心率：分为圆轨道（偏心率为0）、近圆轨道（偏心率小于0.1）、椭圆轨道（偏心率大于0.1，小于1）；

2）按照卫星运行的高度：分为低轨道、中高轨道和高轨道；

3）按照卫星运行轨道的倾角：分为赤道轨道（倾角等于0°或180°）、极低轨道（倾角等于90°）、倾斜轨道（倾角不等于90°、0°、180°）。

人造地球卫星通常也采用一些特殊轨道形式，以提升有效载荷的性能：包括地球同步轨道、地球静止卫星轨道、太阳同步轨道、停泊轨道、回归轨道、冻结轨道等。

卫星系统可按轨道高度分为低轨、中轨、高轨卫星系统：据申志伟等《卫星互联网：构建天地一体化网络新时代》介绍，按照卫星运行轨道距离地球表面的高度，卫星通信系统通常可以分为低轨道卫星系统（距离地球表面700-1500km）、中轨道卫星通信系统（卫星距离地球表面10000km）和高轨道卫星通信系统（卫星距离地球表面30000km）。

低轨道卫星系统：目前最新、最有前途的卫星互联网移动通信系统。1）低轨道卫星一般指由多个低轨道卫星构成的，可以实时进行信息处理的大型卫星网络系统，其中卫星的分布称为卫星星座。2）蜂窝通信、多址、点波束、频率复用等新技术为低轨移动通信提供了强有力的技术保障。3）低轨道卫星移动通信系统主要由卫星星座、地球站、系统控制中心、网络控制中心和用户单元组成。4）通信链路将不同轨道平面、同一轨道平面内的卫星连接起来，形成结构一体化的大型卫星网络平台，在地球表面形成蜂窝状网格化服务区，服务区内的用户可以随时随地接入卫星系统。

中轨道卫星系统：属于非同步地球卫星系统，主要与互联网有机结合，作为陆地移动通信系统的补充和扩展，实现全球个人移动通信；也可以用作卫星导航系统。中轨道卫星向全球用户实时提供手机移动通信，实现与地面互联网互联互通，实时传输数字语音、传真、数据、视频及定位等多种信号。中轨道卫星兼具高轨道和低轨道卫星的优点，可实现全球通信覆盖和有效频率使用，其主要缺点在于需要部署大量卫星，星间组网和控制切换比较复杂，投资高，风险大。

高轨道卫星系统：依赖位于赤道上方的对地同步卫星，一颗卫星可以覆盖整个半球，构成一个区域性通信系统，该系统可以为其覆盖范围内的任何地点提供移动通信接入服务。高轨道卫星主要提供公共卫星电话和专用卫星电话两种业务，实现电话、寻呼和定位功能。高轨卫星具有覆盖性强的优势，但时延较高。

根据UCS《Satellite-Database-Officialname-1-1-2023》数据，截至2022年12月31日，全球共有6718颗在轨运营卫星。1）按照国别统计：美国4529颗（约占全球的67.4%），中国592颗（约占全球的8.8%），英国563颗（约占全球的8.4%），俄罗斯177颗（约占全球的2.6%）。2）按照卫星用途统计：通信卫星4823颗（占72%）、导航卫星155颗（占2%）、遥感卫星1192颗（占18%）。3）按照轨道类型统计：LEO/MEO/GEO/Eliptical轨道卫星分别有5937/142/580/59颗。

“十四五”末我国北斗产业总体产值有望达到8000-10000亿：据中国卫星导航定位协会《2022卫星导航与位置服务产业发展白皮书》数据：

2006-2021年，我国卫星导航与位置服务产业整体产值自127亿元增至4690亿元，CAGR为27%；

据中国卫星导航定位协会《2021卫星导航与位置服务产业发展白皮书》数据：到2025年，总体产值有望达到8000-10000亿元；到2035年，总体产值有望超过3万亿元，届时有望构建智能信息产业体系，形成中国服务品牌；核心产值与衍生关联产值带动比达1:2.33，与全球GNSS平均比例1:3相比，仍有较大提升空间：1）2021年我国卫星导航与产业服务核心产值达1454亿元（同比+12.28%），关联产值为3236亿元（同比+18.2%）。2）核心产业包括卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等。

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