卫星互联网行业专题:从发射到终端,我国低轨运力和卫星应用梳理
简介:(报告出品方:西南证券) 1 在轨卫星梳理:通信卫星是主要的卫星类型 人造卫星分类:通信、导航和遥感卫星分布在各类轨道 卫星是人造天体,通过太空飞行器如运载火箭、航天飞机等发射到太空中,它们在太空中绕地球或其他行星运行,类似于天然卫星。 卫星按照功能,可 分为通信,遥感,导航卫星;按照轨道高度,则可以分为高轨,中轨,低轨卫星。
(报告出品方:西南证券)
1 在轨卫星梳理:通信卫星是主要的卫星类型人造卫星分类:通信、导航和遥感卫星分布在各类轨道
卫星是人造天体,通过太空飞行器如运载火箭、航天飞机等发射到太空中,它们在太空中绕地球或其他行星运行,类似于天然卫星。
卫星按照功能,可 分为通信,遥感,导航卫星;按照轨道高度,则可以分为高轨,中轨,低轨卫星。
按照卫星实现功能,可分为通信卫星,遥感卫星,导航卫星。
通信卫星用于提供全球通信服务,包括电话,互联网,电视广播等;遥感卫星用于观测和监 测地球的表面和大气层,收集有关地球的地理,气候,环境和资源等方面的数据,这些卫星携带各种传感器和仪器,通过感知地球表面的电磁辐射 如可 见光,红外线,微波等来获取信息;导航卫星用于提供定位和导航服务。
按照卫星运行的轨道高度,可以分为高轨(GEO),中轨(MEO),低轨(LEO)卫星。
高轨道卫星(GEO)运行于地球静止轨道,距离地表约36000 公里高空,并且于赤道上绕行地球,又称同步轨道卫星或地球静止轨道卫星;中轨道卫星(MEO)运行于中地球轨道,距地表约2000公里至35786公里 ;低轨道卫星(LEO)运行于低地球轨道,距地高度为约200公里至2000公里。
卫星星座进入低轨卫星数量爆发期
SpaceX的星链卫星是近4年来在轨卫星的主要增量。
据卫星追踪网站orbiting now,以及UCS数据,截至2023,全球在轨运行卫 星数量为8862颗。
近4年来,全球在轨卫星数量大幅增长,2020-2023年复合增速达35.0%。
其增长的主要来源是SpaceX公司的 星链卫星的大批量发射,在2019-23年,SpaceX共发射了5420颗卫星,占总新增在轨卫星数量的82.2%。
低轨卫星是目前在轨卫星中的主要类别。
低轨卫星按照轨道分类,目前在轨卫星中,12%为高轨道卫星,3%为中轨道卫星,85% 为低轨道卫星;按照功能分类,在轨卫星中,通信卫星数量为7035颗,遥感卫星为1264颗,导航卫星为155颗,其他功能卫星为 408颗;按国别分类,在轨道卫星最多的国家依次是美国(67%)、中国(9%)、英国(8%)。
导航卫星:通过精密原子钟等载荷完成导航功能
导航卫星是为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星,是卫星导航系统的空间部分。
通过多个卫星与地面接收器交互时间信 号,以准确确定地面设备位置的经度,纬度和高度,精度通常在10米范围内。
卫星导航用于定位的有效载荷包括精密的原子钟,导航接收机和天线。
这些载荷用于接收地面用户的信号,比对星地时间,确定用户的位置 和提供导航服务。
其中,卫星数据处理单元数负责处理和管理导航数据,生成和管理时间戳,用于导航信号的时间同步;卫星天线负责将导 航信号有效地发射到地球,确保信号覆盖广泛的地理区域;卫星原子钟提供了极其精确的时间基准,确保定位计算的精确性。
全球主要经济体均建设了导航星座。
全球主要的导航卫星星座有美国的全球定位系统(GPS),欧盟的伽利略定位系统(GALILEO),印度 的印度区域导航卫星系统(IRNSS),中国的北斗卫星导航系统(BDS),日本的准天顶卫星系统(QZSS)。
通信卫星:搭载信号处理及天线载荷
通信卫星能够实现地面信号的处理和转发。
通信卫星是一种通过通信载荷来传递和放大无线电通信信号的卫星,它建立了地面上发 射站与接收站之间的信息通道,在构建全球通信网络和支持远距离通信方面发挥着重要的作用。
通信卫星有效载荷构成:通信卫星的有效载荷主要包括了转发器、天线系统、信号处理单元。
通信卫星转发器是一种用于接收和转 发卫星通信的电子设备,实现地球站之间或地球站与卫星通信站之间的通信,由接收器、放大器、变频器、混频器等器件组成;天 线系统用于接收和发送信号;信号处理单元用是对接收到的信号进行各种处理,以确保信号的质量和可靠性。
2 发射能力展望:26年我国商业火箭发射数量占比或达半数全球运载火箭概况:发射能力集中于美中俄三国
现代火箭可以用作快速远程运输工具,例如探空、发射人造卫星、运载载人飞船和空间站,以及作为其他飞行器的助推器等。
20世 纪20年代,戈达德的液体燃料火箭实验奠定了现代火箭技术的基础,20世纪中期,美苏太空竞赛推动了火箭技术的快速发展,标 志性事件包括苏联的斯普特尼克1号和美国的阿波罗11号。
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