国外卫星应用产业发展现状

· 文|北京空间科技信息研究所 李铁骊

国外卫星应用产业发展现状

· 文|北京空间科技信息研究所 李铁骊

2013年全球航天产业在经济危机阴影下继续保持稳健发展，尽管美国、欧洲、日本等发达国家因金融危机和美、欧的主权债务危机对航天产业的冲击较大，但全球商业航天活动依然呈现增长态势。与航天大国对航天投入不增反减、航天失业人数增多而形成鲜明对照的是，拉丁美洲、非洲、东南亚和中东等地区一些新兴航天国家对航天投入继续保持快速增长，以谋求其在国际航天市场的竞争能力。

随着全球信息高速公路因特网的飞速发展和普及，以及交互式多媒体业务的迅速增加，各行各业对宽带通信的需求越来越紧迫。宽带通信卫星正引领着卫星通信的重大变革。目前美国、加拿大、欧洲、阿联酋等国均发展了Ka频段宽带卫星，成为宽带卫星系统的主流发展方向。

一、全球航天产业的总体概况

2013年6月，美国卫星产业协会（SIA）第16版卫星产业状况年度报告对上年的全球卫星产业数据进行了统计分析。报告表明：2012年全球卫星产业收入为1895亿美元，同比增长7%，超过2012年全球经济2.3%的增长率和美国经济2.2%的增长率，以及2011年的全球卫星产业收入6%的年度增长率。

2012年全球卫星服务业收入为1135亿美元。大众消费通信服务收入在其中占据的比例最大，它包括卫星电视直播、卫星音频广播和卫星宽带业务收入。其中以Ka频段为代表的卫星宽带业务，成为全球市场追捧的热点。

2012年卫星音频广播业务收入增长13%，达到34亿美元。2012年全球卫星音频广播用户近240万，年增长率为9%。卫星音频广播业务的主要用户仍来自美国。2012年卫星直播业务/直播到户业务收入在卫星服务业总体收入中所占份额超过80%，在消费服务收入中所占份额为95%。卫星宽带业务收入由2011年的12亿美元增长到2012年的15亿美元。2012年全球的卫星宽带业务用户超过了一百万，增长率为10%,绝大部分的卫星宽带用户仍然来自美国。

>> 全球卫星服务业收入情况

除此以外，2013年全球卫星导航产业迅猛发展，在交通、航空、农业、气象和个人电子消费类等多个领域表现得尤为突出，其中交通是导航应用最为典型、规模最大的领域，其市场比例占卫星导航应用市场的80%以上。2013年世界各国政府对卫星遥感产业的投资整体呈上升趋势，但是关键项目仍面临预算问题。世界各国，特别是新兴国家争相建立自主的天基对地观测能力，试图在全球对地观测活动中扮演更重要的角色。

二、卫星通信服务业发展现状

1．美国和欧洲竞相推广Ka频段高速卫星宽带服务

（1）美国推广新Ka频段专业卫星宽带服务

2012年美国新Ka频段卫星宽带服务蓬勃发展，两大卫星宽带服务提供商卫讯公司和休斯网络系统公司分别通过两颗高容量Ka频段宽带通信卫星Viasat -1和Echostar -17推出的新一代Ka频段卫星宽带服务，获得了越来越多的美国消费者的赞美和支持，宽带服务的订户快速增多。在消费者宽带服务市场日益增长的同时，卫讯公司和休斯公司于2013年又为企业和政府机构推出定制的新Ka频段专业卫星宽带服务。

卫讯公司现在美国市场以WideBlue和Exede为品牌推出两种Ka频段卫星宽带服务。Exede 12宽带是卫讯公司新一代高性能的Ka频段宽带服务，该服务通过2011年10月发射的总容量超过140Gbit/s的美国首颗高容量Ka频段宽带通信卫星ViaSat-1，于2013年1月推出，通过分销商在美国各地的城市、郊区及更多的农村地区推广，为住宅用户和小型企业提供双向高速宽带互联网接入。到目前为止，WildBlue宽带和Exede 12宽带累计共拥有41万订户，其中的22%的订户（约9万）订购新一代Exede 12宽带服务。2013年5月卫讯公司与DirectTV和Dish Network公司签署了Exede 12宽带服务及用户终端设备的批发分销协议，这两家公司已先后推出其Exede 12宽带服务与卫星电视的捆绑服务。

休斯网络系统公司为提升Ka频段宽带服务能力并与卫讯公司展开竞争，于2012年7月发射新一代宽带卫星Echostar-17，与该公司于2008年发射的Spaceway-3卫星共同构建该公司Ka频段大型商用宽带卫星网络，进一步扩大在北美地区的覆盖，以满足用户对Ka频段宽带服务的高需求。2013年11月休斯公司通过EchoStar-17卫星的高吞吐量技术及多点波束技术，推出第4代卫星互联网服务Hughes Net Gen 4，为中小型企业和政府机构提供高达15Mbit/s的下载速度的卫星宽带互联网服务。

（2）欧洲推广Ka频段高速卫星宽带服务

进入2012年以来，欧洲通信卫星公司（Eutelsat）通过它的首颗高吞吐量宽带通信卫星Ka-Sat为消费者和企业提供的Tooway新一代Ka频段卫星宽带互联网接入服务，截至2012年底，Tooway宽带服务已进入欧洲及地中海地区20多个国家的市场，服务订户已达7.2万户。Eutelsat公司从2013年2月起在欧洲市场全面提供下载速度高达20Mbit/s、上传速度高达6Mbit/s的新Tooway宽带服务，使其成为在欧洲最快的消费者卫星宽带互联网服务。

2012年12月SES公司通过当年9月底发射的Astra-2F卫星的Ka频段服务，成为欧洲首家提供速度高达20Mbit/s卫星宽带服务的卫星运营商。该公司计划通过Astra-2F卫星、Astra -2E卫星、Astra -5B卫星和Astra-2G卫星（预计2014年发射）4颗新一代高功率、大容量通信卫星，为SES公司宽带Ka频段进一步扩展到欧洲各市场提供必需的空间基础设施。

2012年8月2日英国首颗全Ka频段宽带通信卫星Hylas-2升空并投入运行，英国卫星宽带服务提供商Avanti通信公司通过Hylas-1卫星于2011年年初推出Ka频段宽带服务，为欧洲地区提供服务。Hylas -2卫星总容量8.28Gbit/s，大约是2010年11月发射的Hylas-l卫星容量（3Gbit/s）的3倍，其服务区域将从欧洲扩展到中东、非洲东部及南部，可以更好地满足电信公司、企业、政府机构和个人用户对各类高速、低成本的双向数据通信服务的需求。

2．航空卫星宽带服务已成为全球宽带服务市场新的增长热点

卫星宽带互联网技术的快速发展以及智能手机、平板电脑等具有Wi-Fi功能的移动用户终端设备的日益普及，正驱动越来越多的商业航空公司适应市场的需求在其航班客机上为乘客提供机载娱乐和卫星宽带通信服务。这表明航空卫星宽带服务已成为全球宽带服务市场新的增长热点之一。

自2012年底以来， Eutelsat、国际移动卫星有限公司（Inmarsat）以及香港亚洲卫星有限公司（AsiaSat）与多家机载娱乐和宽带服务提供商签署了相关协议，2013年和2014年在全球一些商业航空公司国际及国内航线的飞机上推出或扩大其航空卫星宽带互联网服务。随着近年来多颗大功率高吞吐量的Ka频段宽带通信卫星投入商用以及未来还有更多的这类卫星发射升空，航空卫星宽带服务正在从传统的Ku频段转换为新一代Ka频段服务。

（1）Eutelsat公司联手LiveTV公司推出Ka频段航空卫星宽带服务

2013年1月24日，Eutelsat公司宣布推出一种称为“EutelsatAirAccess”（简称EAA）的新一代航空移动宽带接入服务。这项新服务旨在为欧洲商业航空公司的航班飞机加快部署其为乘客提供的宽带连接。EAA服务从2013年中期起商用，每架飞机可提供100Mbit/s的连接速度。这项新服务通过总容量达90Gbit/s的欧洲首颗高吞吐量Ka频段宽带通信卫星Ka-Sat进行部署，使用欧洲通信公司长期合作伙伴美国卫讯公司最新研制、可用于Ka频段宽带机载卫星通信系统的SurfBeam 2技术。利用Ka-Sat卫星的高传输速度和高带宽，EAA服务使航空服务提供商在欧洲及地中海盆地上空为乘客通过其平板电脑、智能手机和笔记本电脑提供最优质的互联网访问、视频流媒体和GSM服务。Eutelsat公司将与美国一家机载娱乐宽带连接服务提供商LiveTV一起部署EAA服务，LiveTV将负责提供、集成和维护机载卫星设备，并为乘客运作Wi-Fi互联网接入服务及视频流。

（2）Inmarsat公司与Gogo公司签约推广GX Ka频段航空宽带服务

2012年12月20日，全球领先的移动卫星通信服务提供商Inmarsat宣布，已经与Gogo公司签订了一项协议，这将使Gogo在商业航空运输市场成为Inmarsat预计2014年底推出的Ka频段全球高速移动宽带服务GlobalXpress的增值转销商。

GlobalXpress服务将由Inmarsat公司正在构建的3颗Inmarsat-5系列高功率高性能的Ka频段宽带移动通信卫星组成，是全球首个Ka频段全球宽带移动网络。这3颗卫星基于波音 702HP型卫星平台建造，每颗卫星设置89个Ka频段点波束，发射重量约6t，预计2014年发射。Gogo公司认为GlobalXpress高速移动宽带服务的设计完全符合商业航空市场的需求，将是首个对航空市场最优化的全球移动宽带通信解决方案。

（3）亚洲卫星公司与松下航空电子公司扩展航空卫星宽带服务

2012年10月18日，亚洲卫星公司宣布，全球领先的机载娱乐与通信系统供应商松下航空电子公司与亚洲卫星公司签署了一项增加租用亚洲卫星5号（AsiaSat-5）Ku频段转发器容量的新合约，以增强其全球通信服务。松下航空电子公司提供的机载通信和娱乐服务包括eXConnect、 eXphone和eXTV。其中，eXConnect服务为乘客和机组人员提供广泛的双向宽带连接，包括互联网接入、语音、数据及飞行实时监控和以50Mbit/s的高速率传输航空公司营运数据等功能。eXphone服务使乘客能够在空中与地面保持紧密的联系，乘客只须启动其手机、智能手机或黑莓手机，就可通过这项服务在航班上与地面进行语音通话、电子邮件、浏览并使用网络应用程序。eXTV电视网络为乘客于飞行途中提供优质、实时和无间断的电视服务。松下航空电子公司现为全球200多家客户提供服务，并为3700多架飞机提供机载娱乐与通信系统。

三、卫星导航服务业发展现状

全球卫星导航市场发展迅速，自2006年以来导航市场呈显著增长态势，未来仍有巨大潜力尚待开发。在导航设备销售方面，随着全球导航卫星系统（GNSS）建设的不断完善，全球导航设备的销售量迅速增长。基于位置服务（LBS）、道路交通服务市场、农业市场占全球卫星导航市场的99.98%，而LBS和道路导航市场创收最高，分别达到710亿欧元和930亿欧元。

>> GNSS销售量比重（2010年—2020年）

1．道路导航市场

在全球卫星导航设备中，道路导航设备的销售量持续增长。到2020年，欧盟国家预期将以复合年均增长率7%的增幅达到6900万台；北美将达到1.2亿台（复合年均增长率11%）；世界其他国家与地区将达2.31亿台（复合年均增长率20%）。GNSS在道路导航中的应用主要体现在汽车导航、车队管理与物流、道路收费和紧急呼叫等方面。

2．航空导航市场

航空导航的使用分为商用航空和通用航空两个部分。2010年GNSS航空导航设备销售量已经达到91000多台，其中超过65%销往北美。导航设备多数销售给通用航空，未来10年通用航空飞机设备的销量将占到总数的98%。到2020年，欧盟设备销售量将达到42000台（复合年均增长率14%），北美销售量达到61000台（复合年均增长率1%），世界其他国家和地区为44000台（复合年均增长率5%）。市场累计收入将达42亿欧元。

3．全球卫星导航系统在农业市场中的应用

导航系统在农业领域的应用因技术水平的不同而有所不同。其中，低技术的GNSS解决方案主要用于低价值作物的种植、低精度操作和农业物流的应用等。大部分技术依赖于标准的GNSS接收机，辅之以免费卫星增强服务，如美国的广域增强系统（WAAS）和欧洲静止卫星导航重叠系统（EGNOS）等，精度可达到1m或更优。高技术的GNSS解决方案较昂贵，主要用于高价值作物种植或精确操作。通过采用更多先进的定位技术，如实时动态测量（RTK），精度可达到2～10cm。

过去5年，导航系统的农业市场获得显著增长，年均销售量从42000台增加到105000台（复合年均增长率26%）。2010至2020年间，农业导航设备将以年均16%的速度增加。到2020年 ，年均销售量预计在53万台左右。低技术设备（使用EGNOS或者WAAS）将占有市场销售量的93%。2010年为1.98亿欧元，到2020年将达到4.86亿欧元（复合年均增长率9%），其中低技术设备的销售额占77%。

四、卫星遥感服务业发展现状

尽管在全球经济危机和各国预算削减的影响下，全球卫星遥感市场收入增长速度有所放缓，但随着市场参与者的增多，这并不能掩盖卫星遥感的广阔应用前景和新兴市场的强劲增长势头，未来的市场竞争也将更加激烈。一方面，商业运营商数量持续增加，产品与服务类型不断扩展，推动了产业的进一步整合；另一方面，政府运营商凭借已有的大型计划，仍在整个产业中处于支配地位。

1．全球商业遥感数据市场销售收入规模

欧洲咨询公司在2012年《卫星对地观测，至2021年的市场展望》研究报告中显示，2011年对地观测卫星的商业数据销售接近14亿美元，相比2010年增长了1亿美元，但总体增长速度有所减缓。近两三年来，从美国国防用户获取的数据销售收入趋于平稳，在2012年甚至削减了10%的预算，因此，其主要增长在于美国以外国防用户和企业用户。

>> 2002—2011年欧洲咨询公司对地观测卫星数据销售统计

该研究报告也给出了欧洲咨询公司对于2021年前对地观测卫星数据销售的预测情况。一方面，至2021年，商业数据销售有望达到40亿美元。另一方面，由于美国政府在对地观测卫星商业数据采购方面的政策尚不清晰，因此，商业数据销售的增长因素主要是美国以外的国防用户和企业用户。

>> 2002—2021年欧洲咨询公司对地观测卫星数据销售统计

2．全球商业遥感数据市场发展特点

政府计划的商业化将进一步加剧商业数据市场的竞争。传统的价值链从政府空间机构选择本国/地区的主承包商设计、集成和发射卫星开始。卫星发射之后则转交政府空间机构（如NASA、ESA、CNES、ISRO、JAXA等）运行，所获得的数据向用户提供。主要用户包括国际科学界、政府各部门（尤其是国防）以及通过数据分发机构提供给商业用户。这些数据分发商以项目或年度数据供应合同的形式将数据提供给服务/价值增值部门。数据随后被“价值增值公司”（VAC）综合应用到终端产品中，成为大量垂直市场（石油和天然气、海事、农业等）客户总支付成本的一部分。