近年來,中國航天堅持科技自立自強,在中高軌道衛星研究領域形成新發展格局,“天問一號”火星探測衛星、“嫦娥五號”探月工程衛星、“墨子號”量子通信衛星等一系列重大成果躋身世界領先水平。在取得成績的同時,也要清醒認識到,我國在低軌衛星互聯網的科技探索和前沿布局方面,仍然起步較晚、發展滯后。當前,衛星互聯網作為一種能夠實現全球范圍內全天候通信的重要新興網絡技術,日臻成為提高偏遠地區網絡普及率、改善欠發達國家衛星基礎設施、促進全球互聯網均衡發展的戰略性產業,引起國際廣泛關注。
2020年,我國正式明確新基建的概念范圍,其中信息基礎設施部分主要包括“以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施建設”,在衛星互聯網被首次列入新基建內涵范疇的同時,其技術產業發展也面臨著新的發展契機。因此,要充分發揮新基建的產業鏈帶動作用,賦能衛星互聯網科技產業鏈上游空間段、中游地面段、下游用戶段創新發展,進一步推動我國低軌衛星事業揚帆起航,逐夢九天。
提升衛星互聯網科技產業上游空間段研發制造水平
增強衛星互聯網新基建原材料供給能力。目前,我國已成立10余個衛星互聯網規劃項目,計劃發射1900多顆低軌衛星。如此之多的組網衛星研發制造,需要大量的精軋合金、無機陶瓷、改性電木等產業鏈上游原材料。同時,衛星互聯網相較于中高軌道衛星,在單星工藝上具有衛星體積小、通信容量高、同步復雜度大等技術特點,對于微型宇航級芯片、大視場星敏感器、高轉換效率電池等高性能元器件的市場需求量也較大。因此,要著力增強各類新基建中特種金屬、非金屬、電子元器件等復合原材料的雙邊市場重合度。以衛星鋁材為例,隨著新基建工程中特高壓、5G基站、城際高鐵等輕量化項目的陸續實施,可拉動數以百萬噸計的鋁消費,將擴大鋁材共同市場供給規模并降低衛星互聯網上游原材料成本。
加大衛星運載研發領域新基建政策扶持。衛星互聯網入圍新基建概念之后,地方政府積極落實有關指示精神,在供給土地、審批項目、稅收優惠等方面出臺有關配套文件,對衛星互聯網加強新基建的政策扶持。例如,四川省在籌劃“星河”和“天基”等智能AI衛星互聯網建設重大工程的同時,結合自身區域特色優勢出臺了《加快推進新型基礎設施建設行動方案》等相關政策文件,對于加快構建面向運載研發的新型基礎設施體系,起到了積極的政策推動作用。
加強衛星總裝制造行業新基建資金保障。衛星總裝主要包括電源分系統、天線分系統、有效載荷等高科技制造環節,具有投資大、周期長、回報慢等行業特點,需要充足而穩定的生產資金。結合《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃》《信息通信行業發展規劃》《國務院關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》等有關文件精神,在積極爭取專項資金、低息貸款、建設債券等新基建金融政策的同時,加大對衛星各分系統建設的地方財政資金保障,給予財政獎補資金支持,保障衛星總裝新基建項目順利投產。同時,應積極拓寬社會投融資渠道。2020年4月28日國務院常務會議指出,“堅持以市場投入為主,支持多元主體參與建設,鼓勵金融機構創新產品強化服務”,首次明確了新基建的投資模式。要進一步放寬衛星總裝制造行業準入門檻,發展私募股權投資、風險投資和天使投資等多元融資方式,引導社會資本進入衛星互聯網產業新基建上游領域。
提升衛星互聯網科技產業中游地面段融合運營水平
從衛星互聯網產業鏈的整體來看,中游地面運營服務業占比約為45.6%,發揮著承上啟下的銜接作用,是新基建的重要中樞環節。隨著衛星互聯網的持續組網、網絡服務運維的不斷下沉以及信息資源的更加集中,與傳統網絡融合一體化運營勢在必行,需要通過與5G網絡的“星地結合”,共同打造地面段的通信運營圈。一方面,5G網絡廣泛部署于城市、鄉鎮、村屯等人群高密度地區,并具有帶寬更大、資費更低、空間更小等營商優勢,已經成為國內移動通信新基建的“領頭羊”。例如,吉林省為加快推動“十四五”期間基礎設施建設,印發了《新基建“761”工程實施方案》,投資839億元實施5G基礎設施建設工程,新建7500個基站補齊短板,計劃到2025年實現全省縣鄉鎮5G全覆蓋。另一方面,為了滿足科考隊員、遠洋漁民、航空旅客等邊遠地區用戶群體的移動通信服務需求,衛星互聯網可以延伸到戈壁、島嶼、高空等低密度用戶接入地域,彌補5G網絡的運維空白。
因此,要加強5G新基建與衛星互聯網地面段的融合運營。在統籌5G網絡的基礎之上,持續優化衛星互聯網新基建的頂層設計,在傳輸層、網絡層、鏈路層之間充分復用接口協議,共享底層算法、匯編語言和數據結構,提高衛星地面段運營接入的魯棒性。同時,為了提高衛星互聯網運營整合的通用性,中游地面段的跟蹤、遙測及指令分系統也應參照5G網絡的基礎信道標準,增進終端與終端、地面與衛星、衛星與衛星之間的通訊優勢互補,打造產業鏈中游融合運營新模式。
提升衛星互聯網科技產業下游用戶段應用開發水平
一方面,以人工智能新基建支撐下游用戶段智能應用。將應用智能化開發作為衛星技術突破的出發點和落腳點,不斷迭代智慧化、人性化、個性化的下游用戶段解決方案,持續改善衛星互聯網B端用戶的通信體驗和擴大C端群體的市場規模。例如,天津市出臺《天津市建設國家新一代人工智能創新發展試驗區行動計劃》,旨在打造自主算力引擎的國家級領航區,為新基建輸出核心算力和核心生態。可以預見,相關人工智能新基建項目的相繼實施,使得神經網絡、機器學習、模式識別等人工智能范式被廣泛嵌入用戶端的硬軟件,從而為衛星互聯網智能化應用開發帶來更高級別的算力、算法和算量。
另一方面,以大數據新基建驅動下游用戶段數據開發。通信、導航、遙感三大主流衛星系統未來實現互聯互通之后,必然產生海量的“通、導、遙”業務數據,如何應對衛星大數據時代,成為衛星互聯網產業下游用戶段面臨的重大前瞻性課題。例如,體量巨大的衛星中繼站通信、遙感光譜和導航定位等非結構化數據,是傳統的關系型數據庫難以處理的,需要分布式大數據相關性分析的技術支持。要充分發揮新基建中各類大數據中心工程的數據驅動作用,為衛星互聯網提供數據挖掘、數據脫敏、數據災備等終端開發服務,規范下游用戶段數據的采集、傳輸、存儲等業務閉環管理,帶動終端應用滿足產業鏈下游用戶的數據開發需求,構建“共建共治共享”的數據治理格局。