低軌寬頻星座分析之航空網際網路

01 什麼是低軌寬頻星座？

低軌寬頻星座是指利用眾多執行在低軌道（軌道高度200-2000km）的衛星向地面提供寬頻網際網路接入服務的衛星通訊系統。

低軌寬頻星座將衛星分佈在眾多軌道面上，完成組網，進而實現全球覆蓋。因其位於LEO軌道，整個系統衛星數量眾多，具備資料傳輸延時低、星座整體通訊容量大、覆蓋範圍廣的優勢。這種優勢可以提供完全不同於地球靜止軌道傳統通訊衛星的服務能力（受限於靜止軌道軌位資源和不可克服的傳輸延時），從而帶來巨大的增量市場。即使是在諸如航空、航海、車聯網、精準農業等傳統商業場景上，也都將重新定義衛星通訊的角色和地位。

目前全世界有許多公司提出了低軌寬頻通訊星座建設計劃：

國際的Oneweb和Starlink等

國內的航天科技集團（鴻雁星座）、航天科工集團（虹雲星座）、銀河航天（銀河航天5G衛星星座）以及連尚網路都規劃建設低軌寬頻星座，前三者分別成功發射首發星，並開展了星地通訊的驗證工作。

以低軌寬頻星座的優勢來看，建設低軌寬頻星座不論是在國家戰略層面還是商業層面上看，都有著重要的意義。特別是商業層面，低軌移動寬頻通訊星座的建設可以推動實現天地網路一體融合、全球互聯。與此同時，還將在目前加速鋪開的5G地面網路、高軌高通量通訊衛星商業服務的基礎上帶來新的消費增量。

02

航空寬頻服務業務模式

當前國際上主流的航空寬頻的商業模式主要有兩種：乘客付費模式以及第三方付費模式。

乘客付費模式，即航空寬頻服務由航空公司與電信運營商（衛星運營商/服務商）處對接來提供服務。乘客需要在航空公司或者電信運營商處付費。乘客根據自身需求可以按小時、單程或全天的方式購買。

第三方付費模式，即第三方企業（往往是一些流媒體企業或是電商平臺）提供服務。乘客可以免費登入第三方企業的app或網站，完成消費後獲得時長積分，進而消耗積分上網。

03

低軌通訊星座，航空寬頻最優解？

目前從技術上民航運輸主要依靠ATG （Air to Ground地面基站方式）和衛星通訊兩種方案實現地空寬頻通訊。與衛星通訊不同，ATG是在飛行空域或特定空域架設地面基站，以向天空進行覆蓋，進而將民航接入網際網路。

近年來，衛星提供服務的比重卻在不斷增大，隨著衛星通訊技術（高通量衛星）的不斷髮展，衛星通訊已開始逐漸侵佔ATG的市場佔有率。

就目前來看，無論是高軌通訊衛星方案還是ATG方案，都有其自身的優勢，也有著一些難以克服的缺陷，從而使其在民航寬頻服務中的應用受到相應的限制。如增加考慮尚未建成的低軌通訊衛星星座方案進行對比，三種方案的優劣勢如下表所示：

圖源丨艾瑞網

由上述表格可以看出，若考慮未來技術發展可能帶來的改變：

ATG方式的劣勢主要源自該技術的自身特性導致的靈活性差、成本高，以及跨國管理難以協調這些天然壁壘，這些方面的劣勢難以透過技術革新的方式克服。

高軌衛星通訊所面臨的軌道資源限制和延時也難以透過技術途徑改變。

低軌寬頻星座的劣勢都是源自當前技術的限制，可以透過技術革新進行修正。

未來低軌寬頻星座建設完成並投入使用後，由於其資料傳輸延時低、資料傳輸速率高的優勢，將更加適合航空寬頻的應用。

04

我國航空寬頻服務市場遠未開啟

從目前看，國內航班寬頻覆蓋率約為13%，國際航班寬頻覆蓋率約為37%，總體上我國航空寬頻開發程度比較低。

從已覆蓋的飛機來看，國內一小部分飛機航線採用的是ATG模式提供寬頻服務，大部分透過高軌衛星提供服務，由於衛星通訊容量、軌道高度等方面的原因，目前實際能夠提供的航空寬頻接入服務普遍存在著頻寬低、延時高的特點。

從使用者實際體驗來說，可能僅能支援簡單的網頁瀏覽，一些應用如電影線上點播、影片通話、網路遊戲、實時證券金融服務等都因網路頻寬和延時所限難以滿足。因此整體來看這部分業務服務能力非常侷限。

基於使用者體驗差，航空公司將航空寬頻視為“雞肋”業務的惡性迴圈情況，低軌通訊星座的出現，不僅可以解決頻寬和時延方面的問題，還可以降低頻寬租用價格。

05

航空寬頻商業核心邏輯：升級性需求

對航空寬頻業務來說，想要提升體驗並實現收益，

關鍵在於低延時、高速率、合理成本

。

其中，低延時是低軌通訊星座的天然優勢，高速率則可由巨型星座的巨大的網路來共同提供，而對於合理的成本，低軌通訊衛星能夠提供較低單價頻寬價格較低的原因如下：

規模經濟：大批次採購原材料和零元件使得采購成本降低。

標準化：標準化的生產可以減少工藝裝備投入，降低專用性費用。

學習曲線：大量組批生產可以減少機器裝置除錯次數，縮短生產準備時間，從而節約生產製造成本。

商用器件和互相備份：大量採用商用器件雖有可能降低單星的可靠性，但對於巨型星座來說，由於衛星資料巨大，當部分衛星出現故障時，有足夠的迴旋餘地可以互相備份，從而從整體。發射效率：衛星設計時可以進行星箭一體最佳化，以達到對整流罩內空間以及火箭運力的最大程度利用，降低了發射成本。

在合理的成本下，航空寬頻服務將產生升級性市場需求，即以低軌寬頻星座為解決方案的航空寬頻將在原有高軌衛星解決方案和ATG解決方案的基礎上產生消費增量和市場增量，並打破我國航空寬頻市場低質、低效的現狀，形成良性健康的商業格局。

可以期待

未來

在鴻雁、銀河航天等國內企業的努力下，我國商業航天產業將持續發力，為中國下一個萬億級別產業貢獻自己的力量，為中國商業航天決策賦能。