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一文看懂“新基建”之卫星导航(通信)的产业链架构(附股)

22-09-04 21:31 1042次浏览
一生九世
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前言:写文不易,希望看客们可以高抬贵手点赞关注,这是我写作和分享的动力!谢谢!!!



消息面:根据媒体报道,9月6日即将发布的华为 Mate 50 系列手机,将具备“卫星通信能力”,在没有网络的地方,可通过卫星系统发送紧急短信。另有小道消息声称:苹果 的 iPhone 13 中,就有连接卫星的硬件。但是,苹果跟运营商没有谈拢合作方式,因此没有公开。在未来的 iPhone 14 上,这一功能很可能会实现。

一、关于卫星电话
卫星电话的原理:高轨道卫星(GEO)移动通信业务的特征来源于使用位于赤道上方35800km的对地同步卫星开展通信业务的条件。(卫星电话是基于卫星通信系统 来传输信息的通话器,也就是卫星中继通话器。卫星中继通话器是现代移动通信的产物,其主要功能是填补现有通信(有线通信、无线通信)终端无法覆盖的区域,为人们的工作提供更为健全的服务。现代通信中,卫星通信是无法被其他通信方式所替代的,现有常用通信所提供的所有通信功能,均已在卫星通信中得到应用。)

二、新一代卫星互联网星座定义及优势和组成

1)卫星互联网定义:即由数百甚至上千/万颗运行在低地球轨道(LEO)的小型卫星构成,能够提供宽带互联网接入服务的通信卫星星座。
2)新一代卫星互联网相比于地面通 信系统,其优势在于:①覆盖范围广:目前,地面网络只覆盖陆地面积的 20%、地球表面的 5%,卫星互联网容量大、不受地域影响,可实现全球无缝覆盖,解决偏远地区、海上、空中用户的互联网服务需求;②建设成本低:相比于地面 5G 基础设施及海洋光纤光缆建设,卫星互联网组网成本更低,且随着研制集成化、标准化、平台化技术的持续推进,未来卫星制造及发射成本将持续下降;③时延媲美 5G:5G 典型端到端时延为 5-10ms 左右,低轨卫星距离地表较近,按最高3000km 高度计算,时延约 20ms,相比传统高轨卫星的时延有显著降低;④高带宽:高通 量技术的成熟提升单星容量,降低单位带宽成本,打开下游应用蓝海。


3)卫星通信系统组成:由空间段、地面段、用户段三部分组成。一条完整的通信链路包括地面系统、上行和下行链路以及通信卫星。

空间段:即由若干通信卫星形成的卫星星座。通信卫星载有基于特定频段的有效载荷,在系统中的作用为无线电信号的转发站。有效载荷中的天线分系统负责接受上行信号,经过转发器分系统对信号的放大-变频-放大后,转换成下行信号,再通过天线分系统传送再至地面。一般一个卫星带有多个转发器,每个转发器可以同时接收/转发多个地面站信号。在固定的功率及带宽下,转发器数量与单星容量成正比。
地面段:用于完成卫星网络与地面网络的连接。包括关口站、地面卫星控制中心、遥测和指令站等,同时也包含主站与“陆地链路”相匹配的接口,可实现卫星与地面、终端与终端之间的互联互通,以及对卫星网络管理控制功能。
用户段:包括各类用户终端设备。如车载、机载、船载终端,以及手持终端等便携移动终端。

卫星同系统结构组成
三、关于卫星导航及卫星通信行业的情况

中国卫星 导航定位协会发布的《2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,2021年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到4690亿元,较2020年增长16.29%。行业总产值中,31%来自与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、软件、导航数据、终端设备、基础设施等,69%来自由卫星导航应用和服务衍生带动的关联产业。

全球卫星定位 系统及我国的发展情况:世界上目前有四大全球定位系统,分别是中国的北斗卫星导航系统、美国的GPS系统,欧洲的伽利略系统,俄罗斯的GLONASS系统。中国北斗系统建设分为了三个阶段:2000年年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底,建成了北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年,正式建成北斗三号系统,向全球提供服务。目前,我国航天进入高密度发射常态化阶段。2021年,我国航天发射任务达55次,居世界第一。
未来卫星导航及卫星通信行业的空间:预计到2028年我国卫星导航市场规模有望突破14300亿元,2021-2028年复合增长率达到17.2%。预计北斗产业规模2028年达到4102亿元,2021-2028年复合增长率达到19.08%。北斗在我国卫星导航中的将比重达到28.5%。2021年,我国卫星通信市场规模达到757.7亿元,其中细分领域大众消费通信服务市场规模为614.9亿元,卫星固定通信服务市场规模为113.0亿元,卫星移动通信服务市场规模为29.8亿元。

2019-2025年我国发射卫星目标:国内的卫星互联网星座计划可分为国有与民营两类,国有企业发起的星座计划以航天科技 集团的“鸿雁星座”和航天科工集团的“虹云工程”、“行云工程”等为代表,民营发起的星座计划以银河航天的“银河 Galaxy”、国电高科的“天启星座”、国星宇航的“AI 星座”等为代表。根据《2018 中国商业航天产业投资报告》预计,到 2025 年前我国将发射约 3100 颗商业卫星。

四、卫星导航产业链(卫星互联网产业链分为卫星制造、火箭发射、地面设备及卫星运营四个环节,其价值分布呈现金字塔形的结构。我们认为,产业链各环节的受益时序将伴随卫星互联网的组网建设节奏自上而下传递。)


卫星产业链结构
SIA 发布的《2019 State of the SatelliteIndustry》显示,卫星产业链中卫星制造、卫星发射、地面设备和卫星运营占总市场规模的比例分别为 7%、2%、45%和 46%。
从产业链具体来看,卫星通信可以划分为上游卫星制造、火箭制造、卫星发射服务,中游卫星运营、地面设备制造,下游行业应用。中国“星链”建设初期,卫星制造/地面设备产业最先受益,卫星制造将迎来千亿市场。相控阵T/R芯片占卫星成本约10-20%,是卫星中价值量最高的核心部件,市场前景广阔。

我国通信卫星的主要包括卫星平台和有效载荷两部分:卫星平台具有通用性,其目的是为有效载荷的正常工作提供支持保障,具体包括结构分系统、热控分系统、姿态与轨道分系统、推进分系统、测控分系统及数据管理分系统;卫星载荷根据卫星种类及功能不同存在差异,通信卫星的有效载荷一般由天线分系统及转发器分系统构成。对于跟踪与数据中继卫星,有效载荷还包括捕获跟踪分系统,主要要用控制星间链路天线的指向,建立地面站与用户之间的通信链路。

卫星平台组成:结构分系统、热控分系统、姿态与轨道控制分系统、推进分系统、供配电分系统、测控分系统、数据管理分系统。

有效载荷(卫星的功能系统):转发器分系统、天线分系统

五、卫星导航及通信具体标的情况:
和而泰铖昌科技 (芯片):拥有智能控制器领域强大的生产研发能力,2018 年收购铖昌科技布局上游芯片市场。铖昌科技业务涉及有源相控阵、微波毫米波射频集成电路,其在微波毫米波射频 T/R 芯片方面拥有自主可控的设计研发能力,品质达到了服务于航天、航空的水准,是唯一一家在相关领域承担国家重大装备型号任务的民营高新技术企业,拥有“军工四证”,目前其有源相控阵技术已相对成熟,在卫星通信领域有巨大的应用前景。

中国卫通 (卫星运营):
作为亚洲第二大、世界第六大固定通信卫星运营商,中国卫通拥有优质的通信广播卫星资源。 截至 2022 年 6 月 30 日,公司运营管理着 14 颗商用通信广播卫星,拥有的卫星转发器资源涵盖 C 频段、Ku 频段以及 Ka 频段等。(中国卫通参股鸿雁全球卫星星座通信系统。预计 2022 年建成一期 60 颗核心骨干卫星组网运营,一期主要实现全球移动通信、物联网、导航增强、航空监视等功能;预计 2025 年建成二期240颗卫星的宽带系统,可实现全球任意地点的互联网接入,构建我国自主“海、陆、空、天”一体的卫星移动通信与空间互联网接入系统)


欧比特 (卫星运营):公司是我国为数不多的进入卫星运营环节的企业之一。公司“珠海一号”星座共有在轨卫星 12 颗(4 颗视频卫星,8 颗高光谱卫星),可实现 2 天半覆盖全球、对 特定区域 1 天重访。其中,“珠海一号”星座高光谱卫星是目前国内空间分辨率最高、幅宽最大的高光谱卫星。同步完善了卫星地面系统的建设,包括卫星地面站网络、数据中心、卫星地面应 用系统等,实现了对卫星星座的自主运控、星座效能最大化。

海能达 (地面设备):国内专网通信行业的龙头和全球专网通信行业的领先企业,掌握关键数字无线集群通信技术。旗下子公司赛普乐专注 Tetra 通信领域,另一子公司诺赛特业务包括卫星通信解决方案和微波器件以及 RF 天线和滤波器,可生产各类卫星收发器件、功率放大器、卫星终端和软件等,在该领域拥有全球领先的技术优势,业务覆盖海内外市场,目前公司在卫星通信领域积极投入研发,卫星通信业务已在国内和国际市场实现落地。

普天科技 (下游运营商):深耕电子信息与通信领域,是国内领先的综合解决方案提供商。公司为中国电子科技集团公司第七研究所民品部门转制组建的国有控股股份制上市企业,业务范围涵盖电子信息与通信领域,主要产品有移动通信网络规划设计、通信/特种印制电路板制造等,在各业务领域拥有较高的行业地位与知名度。旗下子公司东盟导航和电科导航主营卫星运营服务业务。电科导航主要从事北斗卫星导航运营服务、导航应用系统集成、时空大数据平台研发与技术服务、导航终端的研发、生产、销售和服务。东盟导航通过构建天基信息综合应用服务平台,融合卫星遥感、卫星通信、卫星导航等天基信息数据、物联网数据,建立广西地球空间大数据应用与云服务中心,为广西和东盟国家提供北斗导航、卫星遥感等综合服务。

海格通信 (地面设备):军用导航模组龙头,在北斗产业链上具有领先优势。公司主营业务从无线通信和北斗导航两大板块,通过投资并购拓展到“无线通信、北斗导航、软件与信息服务 、航空航天”四大业务板块,具体涵盖无线通信电台、北斗导航、通信网络工程建设、航天零配件加工等。公司拥有面向北斗三号应用的全频点覆盖的卫星导航高精度射频+基带全芯片解决方案。公司自 2005 年开始布局卫星通信业务,形成从终端系统到运营服务的整体技术和业务能力,重点布局卫星互联网信息系统、终端、天线以及终端里面的 TR 组件与芯片等领域,均取得良好进展。

华力创通 (地面设备):专注国内国防、政府及行业信息化技术与创新应用,实现卫星地面接收端基带芯片产业布局。公司主营业务覆盖卫星导航、卫星移动通信、雷达信号处理和仿真测试四个板块,在国防军工市场致力于精确制导武器、电子对抗、信息化作战及指挥控制等领域,在政府及行业市场涵盖智慧城市、空间信息、应急通信、海洋工程等,为客户提供整套系统及解决方案。公司在卫星互联网产业中主营地面端基带芯片,是“天通”卫星通信芯片的研发单位和供应商,目前处于行业龙头地位。在银河航天低轨宽带通信系统建设任务中,华力创通主要承担了系统有关专用测试设备、仪表和测试信号处理的研制研究,与银河航天、中国信息通信研究院已携手完成了优化的 5G 信号体制在低轨卫星星座上应用的技术试验。

康拓红外 (卫星制造):宇航级 SoC 芯片产品实现国产替代,加快卫星领域自主可控。公司隶属中国航天科技集团公司中国空间技术研究院,主营测控仿真、智能芯片、防务装备、宇航、智能装备、工业自动化以及复杂环境智能业务和产品,全资子公司轩宇空间的产品属于卫星设计制造业环节,已量产多款宇航 SoC 产品和宇航 SiP 产品,助力宇航芯片实现国产替代,已应用于小卫星、微小卫星平台,加速我国航天领域实现“自主可控”的进程。

天银机电 (卫星制造):国内首家商业化运营的空间光学敏感器公司,技术国际领先。公司依托清华大学核心科技,其子公司天银星际专注于高精度星光敏传感器生产,相比国际同类型厂商性价比优势明显,同时也是银河航天的供应商。公司产品作为核心器件已用于低轨卫星制造。公司研发的姿态控制系统是卫星最为关键的子系统之一,光敏传感器是该系统的核心器件,用于卫星空间定位。公司产品已应用于“鸿雁”星座、“银河 Galaxy”星座首发星。

中国卫星(卫星制造):主营宇航制造与卫星应用业务,专注于小卫星及微小卫星的研制与生产。公司是中国空间技术研究院控股的上市公司,业务涉及卫星系统开发、系统设计、系统集成和在轨服务,在卫星地面应用系统及设备制造方面,拥有地面站系统集成、卫星导航、卫星通信、卫星遥感、信息传输与图像处理五大领域 20多类产品。公司科研实力雄厚,为我国低轨卫星互联网布局提供支持,抓总研制了“鸿雁”星座首颗试验星的 CAST5 高性价比微小卫星平台,其核心综合电子系统及其他商用货架产品(COTS)的功能密度及空间环境适应能力进一步提高,为未来商业航天系统向批量化低成本研制的跨越奠定基础。

六、风险提示
1)组网建设进度及投资规模低于预期;
2)终端成本下降不及预期;
3)中美贸易摩擦加剧。
$中国卫通(sh601698)$ $中国卫星(sh600118)$ $欧比特(sz300053)$ $普天科技(sz002544)$ $铖昌科技(sz001270)$
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