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关于航天的优秀论文
摘 要：国外商业航天发展情况探讨。
关键词：关于航天的论文
一、全球商业航天发展总体情况
当前，全球航天产业蓬勃发展，航天经济数据不断上扬。据美国航天基金会发布的数据，2015年全球航天产业总收入约为3230亿美元，其中商业航天收入超过2460亿美元，占比约76%；通信、遥感等商业航天产品和服务收入达到1263.3亿美元，占全球航天产业收入的最大份额，约39%；通信与导航地面设备制造收入1105.2亿美元，占比全球航天产业收入约34%。可见，商业航天已成为世界航天产业的主要构成和全球航天经济发展的主导力量，通信、导航、遥感三大卫星产业成为商业航天发展的支柱产业。全球卫星产业已自上至下形成成熟的卫星制造、发射服务、卫星应用产业链；卫星制造与发射服务构成产业链上游，卫星应用由地面设备制造与卫星运营和服务两部分组成，构成产业链下游。据2017年7月美国卫星产业协会(SIA)最新报告显示，2016年全球卫星产业收入为2605亿美元，其中卫星服务和地面设备制造收入达到2411亿美元，占比为92.6%；卫星制造和发射服务收入为194亿美元，占比为7.4%。可见，卫星产业发展重心已完成从产业链上游向下游转移，整个产业结构已趋于稳定，产业下游收入大幅超越上游收入成为价值高地。按应用类别，卫星产业细分为卫星通信产业、卫星导航产业和卫星对地观测产业三部分。根据欧洲咨询公司最新数据，全球卫星通信产业收入1460亿美元，占比约62%；卫星导航产业收入855亿美元，占比约36%；卫星遥感产业收入52.1亿美元，占比约2%。可见，卫星通信产业的发展最为成熟，产业规模最大；卫星导航产业近年来随着智能终端和移动互联网应用的普及，进入发展的快车道，导航地面设备销售与增值服务收入不断攀升；卫星对地观测产业占比不大但发展迅猛，目前正由传统市场向更强调开放、创新和商业化发展的新型市场转型。
二、国外商业卫星通信领域发展情况
卫星通信产业是全球卫星产业中最早实现商业化的领域，是卫星产业三大子产业中收入比重最大的业务领域。伴随近年来信息服务需求(特别是卫星宽带服务需求)的增长以及卫星研制与应用技术的演进，产业规模一直保持稳定的增长态势。传统商业卫星通信领域主要为用户提供卫星直播、卫星音频广播、卫星固定通信和卫星移动通信服务。近年来，卫星宽带互联网市场不断升温，为满足日趋多样化的带宽密集型应用需求，包括成熟通信卫星运营商、各类科技与互联网公司等，纷纷斥巨资打造高通量的宽带互联网星座(包括高、中、低轨各个类型)，瞄准机载WiFi、海事宽带和高铁宽带以及个人消费者宽带接入等领域，未来将在极大程度上塑造和影响卫星通信产业的发展和布局。
在轨商业通信卫星统计截至2017年9月5日，国外共有557颗商业通信卫星在轨。在轨商业通信卫星当中，美国数量最多，共计286颗，欧洲129颗，俄罗斯20颗，日本17颗，其他国家共计105颗。如图1所示。从轨道分布来看，GEO仍然是各大运营商最为青睐的轨道，其次是LEO，MEO和HEO分布较少，但这一格局将在未来几年内发生巨大变化。随着中低轨道巨型星座计划的持续实施，未来，数千颗、甚至上万颗低轨道卫星在轨的场景也非空想，在轨卫星规模上LEO将很有可能快速超越GEO。
2.卫星通信产业发展现状
(1)金字塔型的产业价值链从产业链构成的角度来看，卫星通信产业保持了与整个卫星产业基本一致的结构。自上而下依次由卫星制造、发射服务和卫星应用组成，但在细分产业行为主体上具备自身的特点：由于下游的卫星应用领域在全球范围内商业化发展已十分成熟，掘取了产业链的绝大部分收入，导致上下游的收入规模比例达到1：20左右。从公司数目上也能一窥端倪，目前主要的上游制造商和发射服务商仅有20余家公司，进入门槛很高，而下游包括运营商、服务提供商和终端制造商在内，共有超过1700家公司，市场繁荣活跃。
(2)欧美制造商在GEO商业通信卫星领域垄断地位明显卫星制造方面，从2012-2016年GEO商业通信卫星订单情况来看，共有12家制造商获得90颗GEO商业通信卫星订单。劳拉空间系统公司、波音公司、轨道ATK和洛马4家北美制造商共获得60%的市场份额，空客防务与航天、泰雷兹-阿莱尼亚航天公司、不莱梅轨道高科技公司、萨瑞卫星技术公司4家欧洲制造商共获得24%的市场份额，美欧六大制造商继续占据80%以上的市场份额。此外，其他的市场份额分散于俄罗斯的信息卫星系统-列舍特涅夫公司、俄罗斯的达斡亚航天发展中心、日本的三菱电机公司等卫星制造商。如图2所示。
(3)卫星应用服务业整体快速增长态势放缓根据SIA的划分标准，卫星通信运营服务业按照业务类型可进一步分为大众消费业务、卫星固定通信业务和卫星移动通信业务。其中，大众消费业务包括卫星电视直播业务、卫星音频广播业务和消费卫星宽带业务；卫星固定通信业务包括转发器租赁业务和管理网络服务；卫星移动通信业务包括移动话音业务和移动数据业务。据SIA数据统计，2016年，全球通信卫星运营服务业总收入达1257亿美元，同比增速放缓至0.2%。其中，大众消费通信服务收入1047亿美元，继续在整个卫星通信运营服务业收入中占据最大的比重(83%)，同比微增0.4%；卫星固定通信服务收入174亿美元，同比下滑2.8%，是卫星通信运营服务业中首次出现下滑的部分；卫星移动通信服务业务收入36亿美元，同比增长5.9%，保持了高速的增长态势。
三、国外商业卫星遥感领域发展情况
当前，商业遥感卫星市场正在悄然发生一场变革。政府市场虽仍是这个市场的主角，占据大部分的市场份额，但商业市场也已初露头角，众多新型卫星公司纷纷创立，快速扩展着运营与服务的范围和内容。商业化程度不断提高已成为遥感卫星市场发展的主要趋势。新研制的遥感卫星将朝着更小、更便宜、响应速度更快的方向发展。新兴市场需求的不断增长将带来新的产业机遇。商业遥感卫星市场正在走向空前繁荣。
在轨商业遥感卫星统计截至2017年9月5日，国外共有414颗民商用遥感卫星在轨运行，美国281颗，欧洲40颗，俄罗斯9颗，日本15颗，印度21颗，韩国5颗，其他国家43颗。美国仍是拥有民商用遥感卫星最多的国家，并且在数量和能力上占有绝对优势。如图3所示。从卫星用途来看，民用卫星145颗，约占35%，商用卫星269颗，约占65%。相比2015年底36%的比例，以及2016年底43%的比例，目前在轨商用遥感卫星无论是从绝对数量上还是占比上，都有了提高，可以看出商业化是民商用遥感领域的一个发展趋势。除了纯商业遥感卫星外，俄罗斯、印度、日本、韩国等国家主要通过销售政府遥感卫星数据来推动商业化发展，卫星发展以政府投资为主，仅商业销售其数据产品。
1.卫星遥感产业发展现状
(1)较完整的上下游产业价值链目前，全球卫星遥感产业已经形成较为完整的上下游产业价值链，分别为卫星制造业、发射服务业和卫星应用服务业三大部分，其中卫星应用服务业涵盖卫星运营商、分销商和增值服务商。当前卫星遥感产业仍处于过渡阶段，应用服务市场竞争日益激烈，占据整个遥感卫星市场约85%以上的份额，中高分辨率数据成为主流，创新型数据分发策略与商业开发模式层出不穷，这些都为新产业形态的加速形成创造了条件。此外，新兴产业主体力量和私募资金等不断涌入，使产业内部的并购重组成为新常态。总体而言，卫星遥感产业正处于向市场化、开放式、融合式发展的重要转型时期。
(2)传统商业运营商进军小卫星市场，新兴小卫星星座加速部署一方面，以数字地球(Digitalglobe)公司为代表的传统商业运营商继续部署新的高分辨率遥感卫星，并企图进军小卫星领域，多方面提高行业竞争力。2016年2月，DigitalGlobe与沙特阿拉伯政府签订合作协议，联合研制光学遥感小卫星星座，卫星数量至少6颗，分辨率优于1m，计划于2018和2019年发射。尽管新兴商业运营商快速发展，但当前主宰商业数据市场的仍为少数公司，即Digitalglobe(现已并入加拿大MDA公司)提供甚高分辨率光学数据，欧洲空客防务与航天公司同时提供甚高分辨率光学和雷达数据，MDA公司提供雷达数据，这些公司共同占据整个商业市场一半以上的份额。另一方面，以行星(Planet)公司等为代表的越来越多的新兴运营商进入商业遥感小卫星领域，发展的卫星星座也从原来的光学卫星扩展至气象、雷达卫星等。2016年5月，阿根廷卫星逻辑公司(Satellogic)发射了其阿列夫卫星；遥感小卫星星座的首批2颗业务卫星，并计划制造和发射300颗遥感小卫星并构建星座，将能实现5min内对全球任意位置重访；2016年9月，Planet公司获得美国国家地理空间情报局(NGA)2000万美元采购合同，成为NGA推行商业地理空间情报战略的重要服务商，将基于其(Flock)星座采集的全球中分辨率遥感图像，为NGA快速高效地提供地理空间情报信息支持服务。
(3)遥感服务产业增长迅速，应用模式加速创新据SIA数据统计，2016年全球遥感卫星服务业收入共计20亿美元，同比2015年遥感服务的收入增长了11%。收入增长主要源自于传统卫星遥感公司业务的持续增长，以及一些新兴公司凭借新近部署的卫星和并购其他公司的卫星获得的业务收入。其中2016年美国遥感卫星服务业收入为8亿美元，占2016年遥感卫星服务总收入的40%。微纳卫星技术迭代创新以及商业资本推波助澜，带动大量新兴运营商进入卫星遥感市场，发展数十星乃至百星规模的小卫星遥感星座，提供全球数据快速更新、成像与视频能力兼备的服务，并借助大数据、云计算等信息技术，向终端用户提供数据分析和增值服务。卫星遥感业务快速增长和应用模式创新发展，推动全球卫星遥感市场格局不断调整。Digitalglobe、空客等传统运营商积极面对和适应市场变化，在维持原有服务品类和业务模式的基础上，着力拓展端到端服务能力，推出在线增值服务和定制化的地理信息产品。Planet、Spire等新兴运营商将卫星遥感与大数据技术深度对接，在进军政府和行业用户市场的同时，积极探索面向大众消费用户的定制化、个性化服务及全新商业模式。
四、国外卫星导航领域发展情况
卫星导航系统是重要的空间基础设施和典型的军民两用系统，世界主要航天国家均已发展或正在发展卫星导航能力，部署卫星导航系统。随着卫星导航应用的不断发展，卫星导航商业应用不断扩展，形成了以行业应用为主的商业应用市场；随着卫星导航与通信、GIS系统的不断融合，未来位置服务将成为卫星导航最重要、最具前景的商业服务市场。
在轨导航卫星统计截至2017年9月5日，国外在轨运行导航卫星87颗，其中美国32颗，欧洲18颗，俄罗斯27颗，印度7颗，日本3颗。如图4所示。从导航卫星在轨情况可以看出，美国维持着全球最大的卫星导航星座，工作卫星数量达到31颗；俄罗斯保持着GLONASS系统星座的稳定，工作卫星数量维持在24颗；欧洲伽利略系统投入初始运行，提供导航服务的卫星为11颗；印度完成IRNSS区域导航卫星系统部署，但尚未投入运行；日本正在进行卫星导航系统的建设，在轨卫星3颗，其中2017年发射2颗，提供GPS增强服务。从整体来看，至2016年底全球卫星导航系统多系统并存的格局已基本形成，至2020年多系统并存的格局将全面形成。仅从全球卫星导航系统的角度分析，2020年左右四大全球卫星导航系统(美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、中国北斗系统、欧洲伽利略系统)将全部投入运行，届时全球在轨并提供导航服务的全球卫星导航系统卫星数量将达到、甚至超过120颗，将能够为全球用户提供精度更高，可用性、完好性、安全性更好的服务。
卫星导航产业发展现状据SIA数据统计，2016年全球GNSS设备销售收入846亿美元，较2015年增长8%，占2016年全球卫星地面应用装备销售额的74%，与2015年的73.7%基本持平。如图5所示。由此可看出，GNSS应用装备在全球卫星应用装备市场占据绝大部分市场份额。
五、结论
从国外商业航天发展情况来看，技术的发展、信息的融合、公众的应用是商业航天发展的一般范式；创新加剧竞争，竞争撬动增量，增量驱动发展；国外传统航天企业基于全产业链不断开展内核改造与能力布局，提供的商业产品服务类型渐趋多样，但卫星制造和卫星发射仍是其主要业务，并围绕用户需求不断改善服务能力；大卫星朝高容量、高性能、高可靠、高性价比方向发展，小卫星、微纳卫星蓬勃发展；新兴航天公司着力构建产业链独特优势，通过商业模式创新逐渐成为全球商业航天市场的破浪者和改革引领者；商业航天发展需要政府强有力的政策和措施的推动，主要航天国家的发展经验都证明了这一点，但最终支持商业航天可持续良另据2017年5月欧洲GNSS局(GSA)发布的第5版《GNSS市场报告》显示，2016年全球卫星导航在用装备数量超过50亿部，全球卫星导航应用装置与增强服务收入约500亿欧元(约581.5亿美元)，增值服务收入约600亿欧元(697.8亿美元)，且将保持快速增长。
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