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美国SpaceX公司“星链”系统带给我们的4点启示 | 中国电子信息工程科技发展研究

美国SpaceX公司“星链”系统带给我们的4点启示 | 中国电子信息工程科技发展研究 科学出版社
2025-05-08
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导读:中国电子信息工程科技发展研究. 卫星通信网络之“星链”发展态势

2024 年,《政府工作报告》将商业航天纳入新质生产力框架。卫星通信网络作为商业航天的重要组成部分,也被赋予了新质生产力的定位,将作为推动经济增长的新引擎,在多个领域发挥重要作用。

  • 一是作为天基数字信息基础设施,打破传统地理和基础设施限制,推动新一代信息技术、天地一体通信技术创新发展;
  • 二是发挥产业引领作用,推动卫星制造、发射、运营、地面设备等产业链各环节产业升级和良性竞争,带动电子元器件、材料、机械制造等相关产业协同发展;
  • 三是赋能行业应用,促进交通运输、智慧农业、应急救援、远洋科考等产业发展升级,形成新的经济增长点;
  • 四是缩小数字鸿沟,推动教育、医疗、金融等领域的数字化转型;
  • 五是提升国家综合竞争力,保障军事通信安全,增强战略防御能力,推动国家在科技、经济、国防等多维度综合实力提升。

卫星互联网是卫星通信与网络的结合,相比卫星通信,卫星互联网更加强调网络特征、融合特征和产业特征,通过融合网络、航天、通信、数据等多领域技术,提供通信、导航、感知等信息服务的新质服务能力,是未来网络演进发展的主要方向。


▲ “星链”系统工作模式
(图片来源:Starlink官网)

近年来,全球卫星互联网发展迅速,“星链”“一网”等星座组网运营,“柯伊伯”“光速”等星座蓄势待发,“领克”“空间移动”等手机直连星座广受关注,美军“传输层”星座启动建设,卫讯、休斯等传统高轨卫星通信运营商在新兴星座的冲击下变革发展,全球卫星通信行业正在经历一场巨变。

中国工程院信息与电子工程学部组织编撰的《中国电子信息工程科技发展研究》(俗称“蓝皮书”)系列,最新推出《卫星通信网络之“星链”发展态势》专题,介绍了当前国内外主要卫星通信系统的建设应用情况,分析总结了国内外卫星通信产业的发展现状及趋势,聚焦全球卫星互联网的典型代表——美国SpaceX公司“星链”系统,阐述了其系统建设、应用服务、商业模式及军事应用情况,分析了其快速发展和扩张对其他国家卫星通信产业发展带来的挑战和启示,研究了卫星通信网络发展中涉及的网络架构、网络安全、频率轨位、法律法规等热点问题,最后对卫星通信网络未来发展趋势进行了展望。

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中国电子信息工程科技发展研究 卫星通信网络之“星链”发展态势
中国信息与电子工程科技发展战略研究中心著
北京科学出版社, 2025. 3
(新一代信息工程科技新质生产力技术系列)
ISBN978-7-03-081708-2


本文分享美国SpaceX公司“星链”系统带给我们的主要启示。


SpaceX公司“星链”系统

带给我们的主要启示


“星链”作为全球卫星互联网的重要代表,经过近几年的发展,发射卫星数量已超7000,卫星版本快速迭代,星间激光链路等关键技术实现规模应用,地面测运控设施布局加快,形成全球覆盖能力。终端产品体系持续演进,成本不断降低,网络服务产品持续迭代,业务不断优化,个人和行业应用快速铺开,抢占全球大众宽带市场,手机直连和物联网业务顺应天地网络融合发展趋势,进入快速发展通道,军事应用通过实战检验,受到广泛关注。“星链”等卫星互联网不仅在技术、能力、应用上实现突破,还在全球太空经济、太空国际规则、信息产业、国防军事等领域产生了显著影响。


“星链”商业模式及主要特点

SpaceX公司“星链”通过垂直整合的产业链各环节,以及简约高效的生产、管理、建设和运营策略,构建了全球化、敏捷化和全领域化的卫星通信网络应用产业布局,形成了市场目标清晰、模式牢固、高效产出、创新发展的商业模式


SpaceX公司产品研制的垂直整合理念、服务业务的多样化、市场覆盖的有序推进,均以最大限度获取收益为目的,集中体现了降本增效的策略。并在2023 年底实现业务现金流为正,初步验证了其商业模式的可行性。


“星链”的商业模式是美国技术创新和经济产业发展逻辑的产物,不具备美国的产业背景、资源和话语权的国家或实体,难以简单复制该模式。我国卫星通信网络建设发展可学习借鉴其先进理念和经验做法,同时结合我国国情和实际需求,形成差异化的竞争优势。

01

运用系统思维体系化布局




SpaceX公司运用系统工程方法,体系化布局包括频轨资源在内的研发、生产和应用各个环节,自主控制全产业链,打造“火箭研制+卫星制造+发射服务”垂直整合商业模式,具有明显的成本和速度优势,在低轨卫星通信网络领域形成了独特的技术和商业优势。

一方面,我国卫星通信网络系统建设应借鉴其系统性思维,在系统设计过程中合理规划系统规模和体系构架,统一设计系统构成要素,科学制定系统研制技术路线,综合制定最为合理可行、成本可控的技术方案,综合控制成本并实现整体性能最优;另一方面,结合我国实际国情,在新型举国体制下发挥核心企业的技术支撑作用,以我国科技工业体系为依托,以国内大循环为主体,致力于构建覆盖火箭、卫星、地面设备、信息服务、终端产品、科技创新和产业应用等领域的完整产业链,凝聚合力推进卫星通信网络建设,逐步缩小在科技水平、成本控制等方面的差距,体系化提高我国卫星通信网络的整体竞争力。

02

借鉴互联网思维快速迭代




SpaceX公司持续优化系统架构设计,以及卫星、网关站、应用终端等系统要素,不断完善系统能力,从以提供通信服务为主的一代系统向功能更加强大的二代系统发展。我国卫星通信网络建设可以借鉴“专注、极致、快速”的互联网化思维,根据网络系统技术产品基础和资源情况,按照整体规划、分步实施的思路,首先集中力量建设卫星通信基础网络,尽早具备基础服务能力,满足急用先行领域的需求;快速迭代,在迭代过程中进行新技术的演示验证,持续优化系统性能,逐步建设一张具备完整服务能力、不断演进、有生命力的网络,实现系统向更先进、更适应、更安全、更经济的方向发展。

03

注重网络及业务融合发展




天地网络融合方面,目前中美处于同一发展阶段,但美国在政策法规、技术测试、运营服务、产业合作等方面已走在前面。SpaceX公司从提出“手机直连卫星”计划到成功发射试验卫星并开展在轨试验用时不到一年半,建设速度非常快,再次抢占了发展先机。

总体来看,我国尚需加强天地融合移动信息网络发展的顶层设计,进一步发挥体制优势,在政策、频率、标准、生态体系构建等方面形成合力;建立合作机制和平台,推动我国通导感算智的融合发展,在技术路线上扬长避短,超前布局,体系发展,提升国家信息网络整体能力;加强频率资源的规划与优化,系统推进频率资源的开发、保护和利用,统筹各类主体,开展满足天地融合及6G 愿景的频谱资源国内布局优化。

04

把握新质生产力发展方向




卫星通信网络作为融合5G、面向6G 的新型基础设施,应当释放“连接+数据”的更大价值,提升网络连接性、促进创新、增强业务灵活性和降低运营成本;同时,发挥赋能作用,为各行各业新质生产力的发展提供强大的技术支持和应用场景,创造出新的经济价值和增长动能。

我国卫星通信网络系统应充分考虑国家战略、经济发展和社会民生需求,围绕卫星通信网络系统支持下的新概念、新场景,加强应用场景创新研究,通过需求对接、场景演示、应用数字孪生、应用效能评估、需求满足度分析、应用示范项目规划等能力建设,推动共商、共创、共共测机制的建立,牵引系统迭代演进,引入创新服务能力,为应急救灾、边防执法、低空经济、航空航海等领域注入新动能。

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本文摘编自《中国电子信息工程科技发展研究卫星通信网络之“星链”发展态势》(中国信息与电子工程科技发展战略研究中心著北京科学出版社, 2025. 3)一书“前言”“星链”系统带来的挑战和启示,有删减修改,标题为编者所加。

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中国电子信息工程科技发展研究 卫星通信网络之“星链”发展态势
中国信息与电子工程科技发展战略研究中心著
北京科学出版社, 2025. 3
(新一代信息工程科技新质生产力技术系列)
ISBN978-7-03-081708-2


本书介绍了当前国内外主要卫星通信系统的建设应用情况,分析总结了国内外卫星通信产业的发展现状及趋势,聚焦全球卫星互联网的典型代表——美国SpaceX公司“星链”系统,阐述了其系统建设、应用服务、商业模式及军事应用情况,分析了其快速发展和扩张对其他国家卫星通信产业发展带来的挑战和启示,研究了卫星通信网络发展中涉及的网络架构、网络安全、频率轨位、法律法规等热点问题,最后对卫星通信网络未来发展趋势进行了展望。


中国电子信息工程科技发展研究 全空间无人系统专题
中国信息与电子工程科技发展战略研究中心著
北京科学出版社, 2025. 3
(新一代信息工程科技新质生产力技术系列)
ISBN978-7-03-081731-0


本书从无人系统的历史沿革与基本概念出发,深度剖析了无人系统的分类、核心特点及其背后的科学技术原理以及国内外学术研究进展,涵盖了空天、陆基、海基和潜基等全空间无人系统。书中详尽总结了全球范围内关于无人系统发展的相关政策导向及实践案例,尤其对我国在无人系统领域的发展战略、政策法规以及军用和民用领域的广泛应用情况进行了全面梳理。展望未来,本书前瞻性地探讨了无人系统技术的创新趋势,总结了当前行业内的亮点和热点以及国内外热点赛事。


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(本文编辑:刘四旦)


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