空间信息产业—国外之观察

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12 空间信息产业—国外之观察 编者按：空间信息产业是国家的战略信息产业，他深度 融合卫星导航、遥感、地理信息系统（GIS）等核心技术， 在智慧城市建设、商业运输物流、应急响应保障、低空精准 飞行等应用场景中潜力巨大。根据有关资料，作者编发两篇 有关空间信息产业的文章，一篇是“国外之观察”，一篇是 “国内之进展”。供大家参考！ 一、发展历程 “通导遥”作为空间信息应用的基础，国外已在数十年 前就投入了产业的研发与探索。 国外卫星通信技术和应用起步较早，在上世纪80年代， 铱星、全球星、轨道通信等卫星通信系统，企图打造一个基 于天基网络、使用卫星电话和上网终端的运营模式，来替代 地面通信网络。但因市场定位及用户选择、技术攻关与研发 周期、投入成本及系统能力等因素影响，早期的这些项目均 宣告破产或终止。后来，新铱星、全球星和轨道通信吸取了 早期教训，重新对市场和用户进行定位，将卫星通信作为地 面通信运营的补充。进入21世纪后，以欧洲卫星公司的“03bm Power”星座和SpaceX公司的“星链”等为代表的新兴系统， 通过大规模部署星座，一方面降低了系统投入成本，另一方 面将卫星通信定位为以地面通信运营商为用户，为地面通信 无法覆盖的地区提供服务，与地面运营商形成了补充和合作 的发展关系。12 国外卫星导航技术研究和系统建设，到产业应用的兴起， 都是起源于美国和前苏联，至今已有近60年历史。起初，为 了给远洋航行的军舰和潜艇提供精度比较高的定位数据并 修正其惯导系统，美国和前苏联分别建成了海军卫星导航系 统(NNSS)和圣卡达多普勒卫星导航系统(CICADA)。由于第 一代卫星定位难以满足连续实时定位以及三维导航的要求， 因此美国和前苏联分别建成了GPS全球定位系统和“格洛纳 斯”全球卫星导航系统，它们均以军事应用为主，适当兼顾 民用市场。到了21世纪初，世界主流国家先后推进卫星导航 系统建设。欧盟于2002年启动伽利略卫星导航系统建设；日 本2010年发射了“准天顶卫星系统”的首颗卫星；印度太空 研究组织于2013年发射了“印度区域导航系统”的首颗卫星。 2015年后，美国开始建设其第三代GPS卫星导航系统，俄罗 斯发射新一代“格洛纳斯”系统卫星，欧盟建设第二代伽利 略卫星导航系统。 国外卫星遥感产业起步于军事领域的应用。1960年，美 国发射了世界上第一颗气象卫星“泰罗斯-1”。1972年，美 国发射了第一颗专门用于地球资源调查的遥感卫星“陆地卫 星1号”,标志着国外遥感卫星从单一数据源向多源数据的发 展转变。20世纪80至90年代，随着遥感技术的发展和计算机 处理能力的提高，国外研制和发射了一系列多光谱传感器和 高分辨率遥感卫星。进入21世纪后，随着卫星技术的进步和 地球观测需求的增加，国外遥感卫星发展进入全面发展的新 阶段，可以监测大气、地球、海洋和冰雪等多个领域。美国12 的“试验监测型卫星系列”也在这一时期陆续发射，用于研 究全球变化、地质活动等重要科学问题。 经过长期发展与变革，空间信息产业逐步从军事应用拓 展到民用和商业应用，经济规模稳步增长、产业结构持续优 化、行业影响力日益彰显。未来，卫星应用产业将进一步与 新一代信息技术等新兴产业高效联动，借力世界各国经济转 型升级的东风，拥有更多新机遇和新市场，实现更大地发展。 二、产业发展现状 根据SIA于2025年6月发布的《卫星产业状况报告》，2024 年，全球卫星产业总收入2930亿美元，比上一年增加80亿美 元。2024年全球卫星产业收入占全球航天产业收入的71%。 全球卫星产业中地面设备制造业收入最高，达1553亿美元， 占比53%，同比上年增长3%;卫星服务业收入达1083亿美元， 比上年减少19亿美元，占比37%;卫星制造业收入201亿美元， 占比6.9%;卫星发射行业收入为93亿美元，同比上年增长30%。 (1)市场规模稳步扩大，应用领域持续拓展 市场研究公司MordorIntelligence发布的预测数据，卫星 通信市场规模2024年为1933亿美元，到2029年将达到2972.5 亿美元，在预测期内(2024-2029年)复合年增长率为8.99%。 ResearchAndMarkets发布的《全球导航卫星系统-全球战略业 务》报告显示，2023年全球导航卫星系统(GNSS)的全球市 场为2234亿美元，预计到2030年将达到4530亿美元的修订规 模，在2023-2030年的分析期内，复合年均增长率增长率为 9.2%。Expertmarketresearch发布的《天基对地观测市场》报12 告显示，2023年全球星基对地观测市场规模达到约72.1亿美 元，该市场在2024年至2032年间将6.8%的CAGR增长，到2032 年将达到131.2亿美元的价值。 主要驱动因素包括三个方面：一是大规模低轨卫星星座 的建设推动市场规模增长，预计到2029年，低轨道卫星细分 市场将占据79.5%的市场份额。二是主要大国对卫星技术进 行了大量投资。三是高速数据传输需求推动。世界主要经济 体对高速数据传输有强烈需求，主要大国都加大投资空间技 术，以支持国家安全并推动经济增长。 (2)技术与需求双轮驱动，空间装备跨越式发展 在通信领域，国外通信卫星产业的应用领域非常广泛， 包括卫星电话、卫星电视、卫星互联网接入等。这些应用不 仅满足了人们的日常通信需求，还为航空、航海、应急救援 等专业领域提供了重要支持。在通信卫星方面，高轨卫星性 能持续演进，但新技术在带来性能提升的同时，成熟度仍有 待验证；低轨卫星互联网发展竞争加剧，低轨星座呈现批量 部署常态化态势，各国政府力量加速接入，多个主流星座进 入部署新阶段，手机直连卫星领域也取得实质性进展。未来， 高中低轨星座联合运营必将成为主流趋势，行业也将进一步 推动卫星通信领域的星地融合和天地一体化发展，加速向 B5G/6G时代迈进。 在导航领域，由于对物联网、大数据、4G和5G网络以及 云计算的需求不断增长，欧盟空间计划署(EUSPA)预计，智 能手机应用程序的收入将是卫星导航产业收入的重要组成12 部分，这些提供导航、授时和定位服务的应用程序已通过智 能手机成为日常生活中不可或缺的平台。在导航卫星方面， 世界主要航天国家或地区通过部署新卫星、加速研发测试与 推出新服务等一系列举措，持续推进天基导航服务精度提升， 并增强系统稳定性美国在保持GPS系统稳定运行的基础上， 在GPS系统现代化框架下持续推进系统第三代卫星的研制、 发射、测试与部署。俄罗斯当前以GLONASS-K系列卫星的 研发、部署及导航卫星关键器部件的完全国产化为主要任务， 同时兼顾高轨导航卫星的研发。2023年，俄罗斯天基导航领 域的工作亮点是成功发射GLONASS-K2导航卫星首星。欧洲 一方面推进“伽利略”系统第二代导航卫星的研发、测试， 筹备全运行能力卫星(GalileoFOC)组网与全面部署。2023年， “伽利略”系统正式推出高精度服务，基于精密单点定位校 正可实现水平定位精度20cm、垂直定位精度40cm。 在遥感领域，越来越多的卫星被用于环境监测，这也推 送了市场的扩张，各行各业越来越多地采用商业卫星成像来 提供准确的见解。在农业领域，遥感技术可以实现对农作物 生长、土壤湿度、气象条件等的监测和预测，为农业生产提 供科学支持。在城市规划领域，遥感技术可以用于城市规划、 土地利用和城市管理等方面，提高城市规划的科学性和精准 度。 (3)上中下游协同配合，打通生态全产业链 国外空间信息产业链也在不断完善和扩展。产业链包括 上游的卫星制造、遥感器研发等环节，中游的数据处理、分12 析等环节，以及下游的应用服务环节。随着技术的不断进步 和应用领域的扩展，产业链的各个环节也在不断发展和完善， 推动了空间信息产业规模的扩大。 以遥感产业为例，在卫星制造和遥感器研发方面，随着 技术的进步和应用需求的增长，卫星和遥感器的性能不断提 高，种类不断增加，推动了上游环节的发展。在数据处理和 分析方面，随着大数据和人工智能等技术的应用，遥感数据 的处理和分析能力得到了大幅提升，推动了中游环节的发展。 在应用服务方面，随着遥感技术的普及和应用领域的扩展， 遥感服务的需求不断增长，推动了下游环节的发展。 三、主要国家及地区发展情况 美国起步最早，空间信息技术和应用引领全球市场。美 国在空间信息领域起步早，技术发展快。在卫星定位与导航 领域，美国主导的技术和专利拥有量遥遥领先，GPS系统自 全面部署以来，一直是全球应用最广的导航定位系统；在卫 星通信领域，美国1987年就提出利用低轨道星座实现全球个 人卫星移动通信的“铱星”计划。到2023年，SpaceX公司所 建设的“星链”计划已发射5650颗卫星，服务覆盖全球56个 国家，用户超200万人；在卫星遥感领域，美国国家航空航 天局研发了能够研究全球气候变化程度、原因和局部响应的 “地球观测计划”,美国国家海洋和大气管理局建设了“全 球粮食长势监测与估产系统”。企业方面，美国环境系统研 究所公司是全球最大的地理信息系统服务商，其旗下Arcgis12 软件产品占据全球基础地理信息系统的主导地位。谷歌公司 的“谷歌地球”等产品，也在全球多个国家广泛应用。 欧盟高度重视，技术研发和创新能力排名世界前列。欧 洲是全球空间信息应用第二大市场，由欧盟主导建设的“伽 利略”系统已实现组网，其牵引的卫星导航应用规模与水平 仅次于美国，具备较为完整的卫星导航应用产业链，是欧洲 卫星应用发展的重要推动力量。在通信领域，欧洲卫星公司 是欧洲第一大卫星运营商，拥有超过50颗卫星，为全球的广 播公司、内容和互联网服务提供商、移动和固定网络运营商、 政府和机构提供视频和数据连接。在遥感领域，欧盟的“全 球环境安全监视系统”可实现对不同地球观测能力的卫星与 地面运营服务网的综合集成。为规范空间信息产业管理，欧 盟于2021年成立了新的太空机构——欧盟空间计划署，负责 管理“伽利略”系统、“哥白尼”地球观测卫星系统的使用 和市场发展。 俄罗斯体系健全，政府持续投入保持国家航天工业实力。 “格洛纳斯”系统是俄罗斯上世纪70年代起自主研发的军民 两用导航系统，可以为全球用户提供陆地、海上及空中的定 位和导航服务。俄罗斯继承了前苏联较为完善的遥感卫星系 统预警、通信与侦查的基础，但随着经济普遍衰退，国家对 火箭、卫星订货急剧下降，俄罗斯航天企业“哀鸿遍野”, 大量科学家与工程师、熟练技工流失，航天工业整体水平迅 速下降。进入21世纪之后，为挽回国家声誉确保国家安全和 维护国际战略平衡，在经济企稳的基础上，俄罗斯在太空领12 域投入大量资金，促进包括太空军事实力在内的整体国防实 力，先后出台多个航天发展规划，通过积极调整航天产业增 加太空预算、争取更多国际商业卫星发射机会等措施，增强 航天工业实力，恢复太空竞争力。 日本技术雄厚，市场已形成较为完整的产业链。日本是 亚洲卫星导航应用发展最早的国家，产业发展总体水平较高。 凭借在电子、通信与信息等领域的优势，日本已经形成了包 括卫星导航芯片、天线、接收设备、导航电子地图，以及交 通运输、基础设施建设、精细农业、位置服务等卫星应用产 业链。日本已组织实施了一系列的对地观测行动，针对大洋 渔业发展，建立了服务于日本远洋捕捞船队的海洋渔场预测 系统等。与其他航天国家相比，日本政府对本国航天各项活 动主导性强，从顶层的法律法规，到中间层的各类指导性意 见，再到底层的行业许可规定，规范和健全了日本国内空间 信息产业发展的政策体系。 四、国外典型企业及产品介绍 (1)SpaceX公司 SpaceX在2015年1月推出了“星链”项目，旨在利用近 地轨道卫星群提供覆盖全球的高速互联网接入服务，SpaceX 计划2024年前在太空搭建由约1.2万颗卫星组成的星链网终 提供互联网服务，后续准备再增加3万颗，使卫星总量达到 约4.2万颗，实现全球多重覆盖，形成全球天基互联网服务能 力。12 2018年2月，SpaceX完成两颗实验星发射，开启了“星 链”星座的建设。自2019年5月SpaceX完成第一批60颗低轨 卫星发射后，“星链”部署进入加速建设期。特别从2022年 开始，年发射卫星数量已经超过1700颗，并在2023年进一步 增长。2023年，SpaceX成功发射96次任务，其中包括63次“ 星链”发射任务，占比64.3%,共发射了1961颗“星链”卫星。 截止2023年底，“星链”累计发射5650颗卫星，逐步构建成 其庞大卫星互联网星座系统。 “星链”主要提供个人用户和商业用户两种商用模式。 2023年12月，“星链”的全球用户已经突破230万，相比于 2022年底的100万用户数，实现快速增长。“星链”用户数 的快速增长离不开其持续升级的终端设备和低廉的服务费 用。从2020年推出一代终端机，至今已演进至第三代终端机， 功能和性能都持续在升级，而其价格均限定在600美元以下， 同时服务的月租费用最低档为90美元，用户获取“星链”服 务的综合成本较低。 (2)洛克希德·马丁公司 美国洛克希德·马丁公司在导航领域具有显著的地位和 影响力。作为全球领先的航空航天和防务技术公司，洛克希 德·马丁公司在导航技术方面拥有深厚的技术积累和丰富的 实践经验。 在导航领域，洛克希德·马丁公司主要涉及卫星导航系 统的研发、制造和运营。该公司是美国国防部的主要承包商 之一，为美军提供先进的卫星导航系统。其中最著名的是其12 参与开发的全球定位系统(GPS)和美国空军的“导弹空间段” 项目，这些系统为美军提供了高精度、全天候的导航和定位 服务。此外，洛克希德·马丁公司还致力于开发新一代的卫 星导航系统，以满足未来军事和民用需求。例如，该公司正 在参与美国空军的下一代GPSⅢ卫星的研发和制造工作，这 些卫星将提供更高的精度、更强的抗干扰能力和更长的使用 寿命。 除了卫星导航系统外，洛克希德·马丁公司还在其他导 航技术领域拥有领先地位。例如，该公司开发了一系列先进 的惯性导航系统(INS),这些系统可以在没有外部信号的情 况下提供准确的导航信息，被广泛应用于飞机、导弹和无人 机等军事装备中。 (3)DigitalGlobe公司 数字地球公司(GigitalGlobe)是全球领先的高分辨率光 学卫星图像和信息的提供商。1993年，美国商务部首次授予 许可证，允许其建造和运营卫星系统，收集高分辨率的商业 销售数字地球图像，开创了商业遥感的先河。 图像解决方案具有广泛的应用领域，包括国防和情报、 民间机构、环境监测、互联网门户和导航技术等，其发展的 第二代高分辨率商业遥感卫星WorldView-3的分辨率已达到 0.31米，用户包括美国政府和多元化的商业市场用户，大部 分收入都来源于美国政府。政府通过大订单和长期合约形式 购买其数据服务，扶持其商业遥感卫星系统的建设和运营。