低轨道商业卫星的梦想与现实：中国民营商业卫星公司跟美国同行相差有多远？

欧盟伽利略卫星导航系统“挂”了

欧洲全球导航卫星系统局11日发布公告称，从世界标准时间（UTC）7月11日1点开始，用户将经历“伽利略”卫星导航系统的服务中断，信号将不可用，具体恢复时间待定，而欧盟的“伽利略”才刚刚具备全部导航功能。截止到UTC时间7月12日8时，“伽利略”的服务仍旧未恢复。有监测数据显示，本次服务中断，与卫星导航信号的广播星历确实有关。导航卫星行业权威杂志“Inside GNSS”12日援引欧洲全球导航卫星系统局内部消息称，团队正在全力恢复“伽利略”的服务，修复工作预计将在当地时间7月13-14日完成。

目前在运行的全球卫星导航系统有美国的GPS、中国的北斗、俄罗斯的GLONASS和欧盟的伽利略。要维护这样庞大的卫星系统，无论从技术还是资金方面对一个国家都是很大的挑战。这是以商业盈利为目的的私营公司所无法承担的，但是最近几年相继出现多家商业卫星公司成功发射卫星的案例。由亿万富翁支持的美国商业卫星公司自不必说，就连中国也开始出现诸多民营航天公司。难道航空航天领域有足够的潜力吸引商业公司和投资机构来冒险吗？

美国商业卫星公司的梦想：构建太空互联网、送人进入太空旅行和定居

SpaceX星链计划

特斯拉创始人马斯克的太空探索技术公司（SpaceX）于5月份发射猎鹰9号火箭，将60颗卫星送入太空，以打造“星链”（Starlink）网络。Starlink是SpaceX最雄心勃勃的计划，包括两组卫星阵列，其中一组由4409颗卫星组成，将运行在550-1325公里的高空。而另外一组将包括7518颗卫星，飞行高度更低一些，介于335公里和346公里之间。等这一万多颗卫星全部升空运转，就可以组成一个覆盖地球的太空网络，为地面上百万计的终端用户提供网络连接服务。

现有的很多卫星都是在高轨道(geostationary)太空飞行，距离地球3.6万公里。这些卫星发送的信号延迟时间长，SpaceX和OneWeb等商业卫星公司之所以提议低轨道卫星，除了卫星研发和发射成本因素外，信号延迟也是一个重要因素。然而，低轨道卫星的覆盖范围就大为缩小，难怪这些商业卫星公司的计划都是成千上万颗卫星。

美国联邦通信委员会(FCC)已经给SpaceX发放许可，为其1.2万颗卫星的星群计划开了绿灯。去年2月份已经发射2颗测试卫星，今年5月份又成功发射60颗，在接下来的6年时间里要发射至少全部计划的一半以充分利用FCC的许可。

OneWeb太空网络

美国商业卫星初创公司OneWeb从多家投资机构和企业获得34亿美元投资，包括英国Virgin集团、日本软银、高通和欧洲Airbus等。今年2月份发射了6颗小卫星，虽然不能跟SpaceX的60颗相比，但OneWeb计划从今年底开始，每个月发送30颗到太空，直到建成一个由648颗卫星组成的太空网络。到2021年，OneWeb有望占据全球卫星宽带容量的25%，并最终达到2000颗卫星的规模。与空客(Airbus)的合作工厂将很快在美国佛罗里达开工。 

OneWeb的卫星计划是构建一个覆盖全球的太空互联网络，为那些无法访问互联网的国家和地区提供类似于4G的网络服务，特别是贫困国家的学校。然而，每颗卫星的成本高达1百万美元，从哪里赚钱还不清楚，OneWeb创始人似乎并不担心。随着卫星网络的逐渐扩大，他们相信可以融到足够的资金支持公司运营。

Blue Origin的Kuiper项目

世界首富贝索斯的Blue Origin不必为资金发愁，他每年出售价值10亿美元的亚马逊股票以支持其太空探索。Kuiper项目是其新的计划，将发射一组低轨道卫星，为世界各地还没有被互联网络覆盖的地区提供低延时、高速度宽带连接。 这一计划是建立一个由3236颗卫星组成的网络，建造、发射和运行这些卫星需要巨额资金，可能需要数十亿美元。

Blue Origin开发的第一个太空飞行器称为New Shepard，是一种次轨道(距离地面大约100公里)太空旅行船，有望今年底启航。接下来的重型火箭称为New Glenn，其使命是将人类送上月球，并最终移居到太阳系的各个角落。它将采用耗时8年开发的BE-4引擎，代表着卫星科技的最前沿，但却简单、安全低廉且可回收。 

中国三家民营航天公司：细分服务寻机会

由北京未来宇航空间技术研究院发布的《2018中国商业航天产业投资报告》显示，截至2018年底，国内已注册的商业航天领域公司有141家，其中民营航天企业123家，占比87.2%。去年中国商业航天领域年度投融资总额达35.71亿元，主要集中在卫星应用和发射领域。2018年中国航天共执行39次发射任务，发射航天器105个。在这39次发射任务中，与商业行为相关的发射约13次，并成功将36颗卫星送入太空。根据目前已公开的卫星星座计划，该《报告》预计到2025年我国将发射约3100颗商业卫星。我国商业卫星制造产业的年均市场规模将达到136亿元，商业卫星发射市场规模将达到170亿元。

在商业航天领域，国有与民营卫星公司也有很大不同：一方面国内的卫星市场庞大，包括遥感、通信、科研等多个领域可以诞生不同赛道的玩家；另一方面，面对国家队，民营卫星公司必须做好差异化市场定位，避免与国家队竞争。

微小卫星成为行业新趋势并非偶然。从政策层面看，军民融合的推动让民营卫星有了更多空间。从行业发展来看，近年来卫星的制造成本和发射成本大幅降低，越来越多的私营企业和科研机构涉足这一领域。目前国内较知名的民营卫星公司有天仪研究院、九天微星、千寻位置等。

天仪做化工科学实验服务

天仪研究院这家成立仅3年的民营商业航天公司已经7次成功发射了多颗微小卫星。截至今年6月5日，由该公司发射的所有卫星累积在轨运行时间已经超过2155天。天仪研究院专注于研制和发射面向商业市场的航天系统与载荷，通过微小卫星为国内外的科学家、科研院所和商业公司提供短周期、低成本的空间科学实验和技术验证服务。

研制、发射和运营卫星的成本不菲，天仪的市场策略是不卖产品，而是向政府和企业提供服务。天仪CEO杨峰坦承，天仪研究院不会参与政府部门的卫星招标，因为这是国家队的市场。但他强调，天仪仍有参与政府部门订单的机会，主要是科研卫星市场。由于科研卫星的价格不高，国家队在这一方面的关注度不高，天仪研究院能抢下一块市场蛋糕。“例如，政府部门希望对局部海域进行环境监测，这可能不需要每天拍，只需要半个月或者一个月拍一次就行，政府部门就没必要专门发射一颗卫星，只需要向天仪购买卫星拍照服务即可。”

九天微星铺设星座物联网

北京九天微星科技发展有限公司成立于2015年6月，专注于微小卫星的创新应用与星座组网运营，以“卫星物联网”和“航天STEAM教育”为主营业务。2018年2月2日，九天微星自主研发的首颗卫星“少年星一号”顺利升空，这是国内首颗教育共享卫星，面向建有卫星测控站的中小学和教育机构，开放卫星通信资源。

2018年12月7日，九天微星“瓢虫系列”七颗卫星在酒泉卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭升空入轨。完成在轨测试后，该系列卫星将在野生动物保护、野外应急救援、车辆船舶监测、物流追溯等领域开展“星座物联网”验证业务。九天微星未来计划在全球部署72颗卫星，构建中国第一个商用低轨道物联网星座系统，用于全球数据采集及重型资产监控，服务于全球物资监控、智能物流、环境监控等多个物联网应用场景。

千寻位置提供精准定位服务

千寻位置网络有限公司于2015年在上海成立，以“互联网+位置(北斗)”的理念，通过北斗地基一张网的整合与建设，基于云计算和数据技术，构建位置服务云平台，以满足国家、行业、大众市场对精准位置服务的需求。该公司定位为一家面向企业和开发者，提供精准位置服务运营的平台型公司。

千寻位置注册资本20亿元，由中国兵器工业集团公司和阿里巴巴集团各占50%股权。

全球四个卫星导航系统的发展状况

卫星导航系统产生于冷战时期，美苏是最早开始玩的，当时主要是军用。冷战结束后，美国一家独大，GPS也开始向民用开放。目前全世界只有四大卫星导航系统：中国的北斗、美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略。目前，美国的GPS还处于领先地位，中国的北斗正在快速发展，俄罗斯和欧洲两家的进展较慢。

我国成功发射第四十六颗北斗导航卫星

GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS全球定位系统和俄国GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m。

“格洛纳斯”GLONASS是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，覆盖范围包括全部地球表面和近地空间，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。虽然“格洛纳斯”系统的第一颗卫星早在1982年就已发射成功，但受苏联解体影响，整个系统发展缓慢。直到1995年，俄罗斯耗资30多亿美元，才完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。此卫星网络由俄罗斯国防部控制。总投资达35亿欧元的伽利略计划是欧洲自主的、独立的民用全球卫星导航系统，提供高精度，高可靠性的定位服务，实现完全非军方控制、管理，可以进行覆盖全球的导航和定位功能。

欧盟发展“伽利略”卫星定位系统可以减少欧洲对美国军事和技术的依赖，打破美国对卫星导航市场的垄断。法国总统希拉克曾表示，没有“伽利略”计划，欧洲“将不可避免地成为附庸，首先是科学和技术，其次是工业和经济”。“伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。“伽利略”卫星导航定位系统的建立将于2007年底之前完成，2008年投入使用，总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心。 

欧盟伽利略计划的首颗卫星在2005年12月28日升空，第二颗卫星预计在2015年发射。由于伽利略计划采用欧盟公共机构和联盟内私营企业合营的方式，而各国私营企业迟迟未就权利和利益分配达成妥协。欧盟相关发言人承认，由于上述问题的存在，伽利略系统实现商业运行的时间已经被推迟到了2011年甚至更晚。