科技行业低轨卫星产业深度报告：软件定义卫星

低轨卫星产业深度报告——软件定义卫星二零二零年二月证券研究报告证券分析师 ：陈显帆执业证书编号：S0600515090001联系邮箱：chenxf@dwzq.com.cn联系电话：021-60199769证券分析师 ：周佳莹执业证书编号：S0600518090001联系邮箱：zhoujy@dwzq.com.cn联系电话：021-60199793证券分析师 ：侯宾执业证书编号：S0600518070001联系邮箱：houb@dwzq.com.cn联系电话：17610770101、021-66573632证券分析师 ：郝彪执业证书编号：S0600516030001联系邮箱：haobi@dwzq.com.cn联系电话：021-60199781  关键假设：国家持续加大对低轨卫星产业投入；低轨卫星通讯在军民领域应用顺利推广。 与市场差异观点：1）市场主要关注低轨卫星产业硬件投资，我们认为软件定义卫星有望成为天基互联网的主流技术路线。传统卫星研发以硬件主导，软件为辅，研发周期长、研发成本高，软件定义卫星主要通过对功能模块、载荷、数据处理、网络通信等软件进行更新或重设，采用开放系统架构，使得卫星软件可以独立演化，从而可以在不改变硬件的情况下实现更多的功能。2）市场主要关注航天系标的，我们认为电子科技集团将成为国家低轨卫星产业主导。目前我国建设中的低轨宽带卫星系统有航天科工集团、航天科技集团、中国电科集团，电科在国内的软件定义卫星方面技术领先，天地一体化信息网重大项目低轨接入网规划仅需60颗综合星和60颗宽带星，卫星之间能够实现多星之间的距离测量和时间统一，实现卫星的“自主导航”，减省地面站的数量以及相应成本，基于此优势未来电科集团有望引领国内天基互联网建设运营。 投资建议：核心看好：推荐电科集团旗下标的卫士通，建议关注杰赛科技；推荐地面站与应用领域推荐海能达，建议关注和而泰，推荐核心器件配套商鸿远电子，建议关注卫星运营国家队中国卫通；其他建议关注标的：卫星总装制造：中国卫星；地面站：中兴通讯；卫星运营：欧比特；核心器件配套：振华科技，航天电子，航天电器；地面终端制造：华力创通，合众思壮，海格通信，振芯科技；软件和网安：太极股份，四创电子；卫星应用：航天宏图，超图软件。 风险提示：卫星星座建设进度不及预期；全球轨道及频率资源竞争加剧。低轨卫星产业深度报告——软件定义卫星224770472/45507/20200218 10:47nQsOpNxPwO9PcM8OpNrRpNoOeRqQsQkPpOvN6MmNwOvPqNqPxNpNzQ目录一、低轨通信卫星产业正在兴起二、美国优先布局，中国也已起步三、软件定义卫星，电科将成为产业主导四、相关标的和投资建议五、风险提示  卫星按用途可分为通信卫星、遥感卫星、导航卫星、技术试验卫星等。根据美国忧思科学家联盟（UCS）最新更新的“在轨卫星统计数据库”显示，截至2019年1月9月，全球在轨正常运行卫星数量为2062颗，其中通信卫星占比最大。2019年全球共发射卫星523颗，占比最大的为技术试验卫星，通信卫星次之。卫星按用途分类，通信类占比最大资料来源：UCS，东吴证券研究所4图：全球在轨卫星种类占比（截至2019年1月9日）图：2019年全球发射卫星种类占比资料来源：《卫星与网络》，东吴证券研究所通信卫星, 37%对地观测, 37%技术试验卫星, 13%导航卫星, 7%其他, 6%通信卫星, 32%对地观测, 21%技术试验卫星, 38%导航卫星, 2%其他, 6%  2018年，我国共发射卫星91颗，其中通信卫星4颗，占比4.4%。2019年我国共发射卫星54颗，其中通信卫星12颗，占比22.22%，比例快速提升。我国新发卫星通信类占比快速提升遥感卫星, 41%导航卫星, 20%通信卫星, 4%科技与技术试验卫星, 35%遥感卫星, 41%导航卫星, 18%通信卫星, 22%科技与技术试验卫星, 19%5资料来源：爱航天网，东吴证券研究所图：2018年我国各类卫星发射数量占比图：2019年我国发射卫星种类占比资料来源：爱航天网，东吴证券研究所 资料来源：UCS，东吴证券研究所 根据UCS数据，截止2019年1月9日，美国在轨卫星达到901颗，占全球在轨卫星44%，远高于其他国家。目前我国通信卫星数量占比、卫星通信市场占比都低于全球平均水平，通信卫星规划数量低于美国，未来提升空间巨大。6美国在轨卫星远多于其他国家美国, 44%中国, 15%俄罗斯, 7%其他, 34%图：各国在轨卫星占比（截至2019年1月9日） 资料来源：《中国卫星通信产业发展白皮书》，东吴证券研究所整理 按照通信卫星运行的轨道不同，卫星通信（系统）可分为低轨道（LEO）卫星通信、中轨道（MEO）卫星通信和高轨道（GEO）同步卫星通信。卫星按轨道分类——低轨正在兴起卫星通信类别轨道高度特点典型系统低轨道（LEO）卫星通信500-2000km传输时延（Starlink 双向通信时延为 50-70ms）、覆盖范围、链路损耗、功耗较小美国铱星通讯公司（IRDM）的第二代铱星系统中轨道（MEO）卫星通信2000-20000km传输时延（MEO卫星系统O3b双向通信时延约为300ms）、覆盖范围、链路损耗、功耗大于LEO但小于GEO英国Inmarsat公司的国际海事卫星系统高轨道（GEO）同步卫星通信35800km（地球同步静止轨道）传统的GEO通信系统的技术最为成熟，但存在较长的传播时延（双向通信时延 500ms以上）和较大的链路损耗，在实时通信中存在显著的延迟7表：不同轨道通信卫星特点 资料来源：《中国卫星通信产业发展白皮书》、东吴证券研究所低轨宽带通信卫星系统由大量（通常为数百或数千颗）低轨道小型通信卫星组成卫星系统/星座，通常使用 Ku、Ka、Q/V 等高频频段进行宽带通信。低轨卫星通信系统主要由空间段、用户段、地面段、公用及专用网络四部分等组成。在若干个轨道平面上布置多颗卫星，由通信链路将多个轨道平面上的卫星联结起来。整个星座如同结构上连成一体的大型平台，在地球表面形成蜂窝状服务小区，服务区内用户至少被一颗卫星覆盖，用户可以随时接入系统。低轨卫星通信可以在用户段直接与单一地面终端连接，也可以通过地面关口站与地面公共网络连接。卫星按轨道分类——低轨正在兴起8图：低轨卫星工作原理  低轨宽带通信卫星系统有如下优势：1）制造成本低：传统大卫星的研制周期一般为3-10年，项目周期长、投资高且项目风险大。小卫星的研制周期一般为2年左右，研制成本大大降低。2）发射成本低：卫星体积小、重量轻，利用现代发射技术可以一箭双星/多星同时发射入轨，小卫星可以作为大卫星的附属物一起发射，也可以是几十甚至上百个微小卫星搭载同一个火箭一齐发射。3）接收效率高：中轨、高轨卫星离地面较远，时延较长，中轨卫星双向通信时延为300ms量级，高轨卫星双向通信时延为500ms量级，而低轨卫星双向通信时延为50ms左右，传输时延短，路径损耗小，数据传输率提高。9低轨卫星系统具有成本低效率高的优点 低轨小卫星一般指运行于距地面500-2000km的轨道上，重量在1000kg以下的现代卫星。虽然小卫星在工作功率、有效