陳建軍（中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部）

1 引言

1970年4年24日，中國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號成功發(fā)射，開創(chuàng)了中國航天史的新紀元，使中國成為繼蘇聯(lián)、美國、法國、日本之后第五個獨立研制并發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國家。自東方紅一號衛(wèi)星發(fā)射以來，歷經(jīng)50年的探索與發(fā)展，中國已陸續(xù)將多顆通信衛(wèi)星送入軌道，形成了自己的通信衛(wèi)星品牌——“東方紅”系列通信衛(wèi)星，技術(shù)和產(chǎn)品不斷向國際先進水平邁進。

2 國際化譜繪歷史篇章

2004年11年，尼日利亞一號通信衛(wèi)星成功簽約，這是我國首顆整星出口的衛(wèi)星，也是通信衛(wèi)星國際化道路上的重要里程碑。此后，我國相繼與委內(nèi)瑞拉、巴基斯坦、玻利維亞、老撾、白俄羅斯、阿爾及利亞等多個國家簽訂了整星合同。巴基斯坦總理在中巴建交60 周年的致辭中說：“巴基斯坦－1R 通信衛(wèi)星的啟用將會促進巴基斯坦經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，對航天科技的發(fā)展、國防科技工業(yè)現(xiàn)代化的進步、綜合國力的提升產(chǎn)生深遠影響?！辈＠S亞一號通信衛(wèi)星發(fā)射成功后，習近平主席與莫拉萊斯總統(tǒng)互致賀電慶祝。該星轉(zhuǎn)發(fā)器使用率超過80%，年收入達2500 萬美元，玻利維亞航天局（ABE）也因此在2016年世界衛(wèi)星商業(yè)周上獲得了年度最佳新興運營商的稱號。白俄羅斯一號通信衛(wèi)星標志著中國制造的通信衛(wèi)星首次進入歐洲市場，白方高度評價：“中國擁有最先進的制造能力，相關(guān)的工作組織和制造文化令人驚嘆，值得敬佩。”

在開拓政府型市場的同時，運營商市場也是我國通信衛(wèi)星出口的重要目標。2013年11年，亞太－9（APSTAR－9）衛(wèi)星項目合同正式簽署，標志著我國通信衛(wèi)星進入成熟運營商市場。之后，亞太－6C（APSTAR－6C）、泰星－1（TCSTAR－1）、亞太－ 6D（APSTAR － 6D）、印尼帕拉帕－ N1（PALAPA－N1）等項目相繼簽約，中國制造的通信衛(wèi)星成功躋身國際運營商市場。

從2008年至今，已有10 顆商業(yè)通信衛(wèi)星成功在軌交付，通信衛(wèi)星的國際化發(fā)展取得了喜人的佳績，獲得了重大的政治和經(jīng)濟效益，指導政府型用戶開展衛(wèi)星通信服務，帶動其航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為運營商用戶提供最優(yōu)解決方案，創(chuàng)造最大經(jīng)濟效益，持續(xù)擴大了中國航天的國際影響力，“東方紅”系列通信衛(wèi)星成為了中國閃亮的國際名片。

通信衛(wèi)星在“走出去”的同時也注重“請進來”，通過國際合作與交流消化吸收先進技術(shù)，持續(xù)提高國際競爭力。從2008年開始，通過與泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司（TAS）等國際一流宇航公司合作，共同進行衛(wèi)星設計與系統(tǒng)建造，促進產(chǎn)品競爭力持續(xù)提升。2018年，國家級“衛(wèi)星通信系統(tǒng)研發(fā)與增值服務國際科技合作基地”正式掛牌，通過全方位、多渠道、多角度的開展國際科技合作和學術(shù)交流，通信衛(wèi)星團隊在引進先進技術(shù)、探索國際合作模式、對接國際創(chuàng)新資源、搭建全球關(guān)系網(wǎng)絡方面不斷探索前行。

3 國際形勢與競爭態(tài)勢

近年來，隨著高通量衛(wèi)星（HTS）和甚高通量衛(wèi)星（VHTS）迅速發(fā)展，全球通信總?cè)萘空岳塾嫹兜男问皆谧兓?，未來預測容量大幅攀升，據(jù)歐洲咨詢公司《高通量衛(wèi)星縱向市場分析與預測》報告，全球高通量衛(wèi)星容量預計到2024年將比2019年增加12 倍，從2.1Tbit/s 躍升到26.5Tbit/s。

國際市場及競爭形勢日益嚴峻，產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革

盡管未來預期看好，但是當前全球通信衛(wèi)星市場整體呈現(xiàn)疲軟，地球靜止軌道（GEO）通信衛(wèi)星訂單數(shù)量連續(xù)3年持續(xù)下滑，縮水了一半以上，2017、2018年僅為個位數(shù)，2019年雖然回溫，但是競爭態(tài)勢依然嚴峻。老牌的航天強企不斷強化優(yōu)勢地位，商業(yè)航天發(fā)展迅猛，低軌星座如火如荼，狼多肉少的局面仍未改變，國際競爭已經(jīng)趨于白熱化，產(chǎn)業(yè)格局正在發(fā)生深刻變革。歐美宇航企業(yè)加大研發(fā)投入，強化技術(shù)創(chuàng)新，憑借技術(shù)、價格以及商業(yè)模式靈活等優(yōu)勢搶占全球市場，產(chǎn)品和技術(shù)升級換代日新月異，爭奪國際市場訂單的門檻不斷提高?；谌娡坪湍K化的平臺產(chǎn)品、基于數(shù)字化的靈活載荷技術(shù)不斷推陳出新，逐漸成為商業(yè)通信衛(wèi)星發(fā)展的趨勢，甚至成為采購的準入門檻，將帶動市場規(guī)則及衛(wèi)星研制的變革。

產(chǎn)品和技術(shù)升級換代步伐加快，設計理念不斷顛覆

（1）衛(wèi)星產(chǎn)品方面

高度集成化和柔性化已成為衛(wèi)星制造商新推出衛(wèi)星產(chǎn)品的主要特征和發(fā)展趨勢。

新一代柔性化大型衛(wèi)星平臺

在歐洲“先進通信系統(tǒng)研究”（ARTES）項目的支持下，TAS 公司和空客防務與航天公司（ADS）分別從2014年開始立項研制其新一代柔性化大型衛(wèi)星平臺“新空間客車”（Spacebus NEO）和“新歐洲之星”（Eurostar NEO），整星質(zhì)量覆蓋3 ～6t，載荷質(zhì)量可達2t，載荷功率可達20 ～25kW，目前已經(jīng)拿到了7 個訂單，這樣的成功在很大程度上取決于其柔性化的設計理念，以及通過供應鏈建設將衛(wèi)星成本降低了30%并縮短研制周期。

此外，ADS、TAS、波音公司（Boeing）三大制造商分別推出了“一星”（Onesat）、“靈感”（Inspire）、702X 等新一代全電推高集成度衛(wèi)星產(chǎn)品，諾格公司（Northrop Grumman）、洛馬公司（LM）、麥克薩技術(shù)公司（MAXAR）等也在積極布局，土星衛(wèi)星網(wǎng)絡公司（Saturn）、阿斯特拉尼斯公司（Astranis）、地球人軌道公司（Terran Orbital）等商業(yè)公司則紛紛推出了極具性價比的小型GEO 衛(wèi)星。

這些衛(wèi)星產(chǎn)品普遍質(zhì)量不大但是能力很強，通過一體化設計和采用一系列新技術(shù)，使得質(zhì)量不到1t的衛(wèi)星可實現(xiàn)每秒幾十吉比特的容量，質(zhì)量2 ～3t的衛(wèi)星能提供15kW 的載荷功率、實現(xiàn)200Gbit/s的容量，并且通過模塊化還能拼接擴展成大型衛(wèi)星、實現(xiàn)1Tbit/s 的容量。新一代產(chǎn)品的特點是：采用新型緊湊型結(jié)構(gòu)，摒棄平臺概念，整星一體化不分艙設計，支持一箭多星發(fā)射以降低運載成本；單機集成程度高、標準化程度高，適應整星通用化、模塊化設計及生產(chǎn)，比如電源控制與分配單元（PCDU）內(nèi)集成了綜合電子、姿軌控制、遙測遙控等原來需要多臺單機才能實現(xiàn)的功能，一顆衛(wèi)星僅配置PCDU、電源控制器（PCU）、電推進電源（PPU）三臺主要單機，大幅提高集成度；采用面向制造的設計，并廣泛使用數(shù)字技術(shù)和3D 打印技術(shù)，研制周期普遍縮短為18 ～24 個月。

新一代全電推高集成度衛(wèi)星

（2）載荷技術(shù)方面

由于衛(wèi)星在軌15年期間內(nèi)市場變化越來越難以預測，高度靈活性已成為運營商對衛(wèi)星的必需，而且熱點動態(tài)增強、航線跟蹤覆蓋等已成為新的應用需求。通過采用可靈活調(diào)節(jié)的數(shù)字載荷技術(shù)（如大規(guī)模有源天線、寬帶數(shù)字處理等），衛(wèi)星在入軌后則可按需調(diào)整參數(shù)配置，實現(xiàn)差異化任務功能，實現(xiàn)覆蓋、容量、路由、頻率等不同維度的靈活性，滿足不同應用場景。ADS 的全靈活載荷可實現(xiàn)在軌完全重構(gòu)，通過采用星載大規(guī)模有源天線技術(shù)，可對數(shù)千個點波束進行快速靈活調(diào)整，包括位置、數(shù)量、形狀和大小，實現(xiàn)對航空航海線路的全程跟蹤覆蓋，還可實時調(diào)整容量在不同波束上的分配，實現(xiàn)熱點區(qū)域的動態(tài)增強。TAS推出的第五代數(shù)字透明處理器（DTP）產(chǎn)品，帶寬處理可達2.9GHz，質(zhì)量和功耗可控制在0.8kg/GHz和7W/GHz 以內(nèi)，星載處理器（OBP）也已推出商用產(chǎn)品，實現(xiàn)更加豐富且靈活的功能。

（3）商業(yè)及其他方面

此外，國際市場上通信衛(wèi)星的在軌交付價格，單位容量價格已經(jīng)由2017年的350 萬美元/（Gbit/s）下降到170萬 美 元/（Gbit/s）， 未 來價格預期已降至100 萬美元/（Gbit/s）。 低 軌 星 座 依 然保持市場熱度，太空探索技術(shù)公 司（SpaceX） 的“ 星 鏈”（Starlink）星座的發(fā)射組網(wǎng)已進入快車道，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）先后向SpaceX公司、歐洲衛(wèi)星公司（SES）等頒發(fā)上萬顆衛(wèi)星的審批許可，將進一步加速低軌衛(wèi)星技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式變革。同時，西方勢力不斷采取各種手段對中國發(fā)展進行圍追堵截，通過封鎖營銷渠道、限制海外布局、切斷關(guān)鍵器件供應等方式，削弱中國企業(yè)在國際市場的競爭力。美國進一步擴大國際武器貿(mào)易條例（ITAR）適用范圍，對我國實施更加嚴厲的出口管制政策。我們正面臨殘酷激烈的全球市場競爭和歐美的技術(shù)封鎖，形勢異常嚴峻。

高通量衛(wèi)星采用有源天線實現(xiàn)靈活覆蓋(350個波位，最小0.2°，70個波束同時工作，可提供300Gbit/s以上容量)

4 國際化引領(lǐng)未來發(fā)展

在當前嚴峻的國際形勢和競爭態(tài)勢下，有必要統(tǒng)籌考慮我國通信領(lǐng)域國際化發(fā)展面臨的機會與威脅、優(yōu)勢與劣勢，制定有針對性的能力提升戰(zhàn)略及實施舉措，解決困擾國際化發(fā)展的核心問題，切實提高“東方紅”系列通信衛(wèi)星的國際競爭力，向建設世界一流的衛(wèi)星通信解決方案提供商的目標邁進。

以做精產(chǎn)品為目標，提升技術(shù)能力，優(yōu)化研制方式

一是國際發(fā)展趨勢表明，高度靈活的載荷技術(shù)已然成為當今通信衛(wèi)星的標準配置。因此，衛(wèi)星制造商應該以市場需求為牽引，加大技術(shù)研發(fā)投入力度，制定切實可行的研發(fā)計劃，盡快實現(xiàn)星載大規(guī)模有源天線、第五代DTP、商用OBP 等系列化靈活載荷產(chǎn)品的開發(fā)工作，提升衛(wèi)星載荷的硬實力。

二是以Onesat 衛(wèi)星為代表的新一代產(chǎn)品，采用了革命性的高集成度和柔性化技術(shù)，有效提升了衛(wèi)星的能力，同時降低了成本和周期，代表了未來衛(wèi)星的發(fā)展方向。因此，有必要深入研究整星一體化構(gòu)建方式、電子設備模塊化及載荷拼接等柔性化技術(shù)、面向制造的設計方法等，大幅提升衛(wèi)星的集成度和能力水平。

三是在激烈的市場競爭環(huán)境下，如何優(yōu)化研制流程，縮短研制周期已經(jīng)成為衛(wèi)星制造商破局的關(guān)鍵點。國際上，大型GEO 衛(wèi)星的在軌交付周期普遍實現(xiàn)24 ～27 個月，中小型GEO 衛(wèi)星的在軌交付周期甚至達到18 ～24 個月。因此，有必要總結(jié)多年來產(chǎn)品研制過程中的經(jīng)驗和教訓，對實施改進過的流程大膽進行固化和推廣，同時主動思維、打破常規(guī)，大膽借鑒國外制造商的先進理念，通過科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型，使研制周期向國際先進水平看齊。

四是面對西方勢力日益嚴格的出口管制政策，一旦進口產(chǎn)品的周期和質(zhì)量無法得到保障，將致使型號研制進度受到極大影響。因此，有必要盡快實現(xiàn)核心產(chǎn)品的自主可控，提高生產(chǎn)工藝水平，加強產(chǎn)品檢驗和試驗環(huán)節(jié)控制，提升產(chǎn)品的魯棒性和可靠性，有源載荷產(chǎn)品著力提升產(chǎn)品的一致性和可靠性，大功率產(chǎn)品進行持續(xù)改進降低產(chǎn)品質(zhì)量、功耗、熱耗指標，盡快向國際主流產(chǎn)品看齊。

五是中低軌衛(wèi)星星座的發(fā)展，迫使衛(wèi)星生產(chǎn)模式發(fā)生了根本性質(zhì)的變化。因此，有必要打破現(xiàn)有衛(wèi)星研制的流程，從零開始，研究出一種嶄新的研制方法，加快產(chǎn)品研制效率，確保并行研制能力，減少人為差錯，確保產(chǎn)品品質(zhì)一致性，適應不斷變化的衛(wèi)星市場需求。

六是要不斷創(chuàng)造與國際一流宇航企業(yè)、產(chǎn)品供應商、技術(shù)實驗室面對面對標的機會，學習借鑒先進技術(shù)和管理理念，聚焦制約衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展瓶頸產(chǎn)品的核心技術(shù)，持續(xù)開展國際對標工作，分析國際發(fā)展趨勢，總結(jié)技術(shù)演進方向，提出商業(yè)發(fā)展策略，形成領(lǐng)域發(fā)展規(guī)劃。

以做大市場為驅(qū)動，建立主導意識，開創(chuàng)多種模式

一是市場是檢驗產(chǎn)品能力的最好舞臺，產(chǎn)品的研制要以市場需求為導向。參與國際市場競爭，就要建立市場體系，遵守市場規(guī)則。因此，衛(wèi)星制造商應該增強國際化意識，上游建立國際業(yè)務經(jīng)營管理體系，打通業(yè)務渠道，下游培育市場競爭的實體，形成上下聯(lián)動的機制；采用“走出去、請進來”的方式，緊跟市場發(fā)展趨勢、深入了解用戶需求，以市場需要和用戶需求牽引產(chǎn)品開發(fā)和改進；打造一支懂業(yè)務、懂經(jīng)營、懂法律的國際化經(jīng)營復合型專用人才隊伍，建立面向市場的經(jīng)營發(fā)展體系。

二是采購衛(wèi)星的方式悄然變化，單一買賣關(guān)系已經(jīng)成為過去時。因此，有必要擴展自身業(yè)務范圍，從制造到運營，從運營到服務，通過多種商業(yè)手段和模式，提升獲取市場訂單的能力；研究聯(lián)合運營、融資等模式，積極拓展新型商業(yè)模式。

三是只有讓國際市場了解產(chǎn)品，才能夠真正吸引到用戶。因此，有必要利用多種渠道、多種手段進行國際化宣傳，提升國際知名度；積極派遣專家在國際組織中擔任要職，借助平臺增強在國際宇航界的話語權(quán)；建立用戶走訪制度，及時了解衛(wèi)星產(chǎn)品使用情況及用戶對產(chǎn)品的新需求，全面提升用戶滿意度和信任度。

以做優(yōu)體系為抓手，進行多方位整合，形成競爭力

衛(wèi)星制造商應該站在全產(chǎn)業(yè)鏈視角看待產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以衛(wèi)星為中心，發(fā)射及應用進行適當調(diào)整，在系統(tǒng)層面進行統(tǒng)一優(yōu)化，通過運載與衛(wèi)星匹配，避免用戶支付“無效”資金，通過地面與衛(wèi)星匹配，發(fā)揮天地一體化效能，形成具有中國特色的天地一體化生態(tài)圈。同時，垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮領(lǐng)頭羊的優(yōu)勢地位：以衛(wèi)星制造業(yè)為龍頭，貫穿牽引其子承包商或單機設備供應商；持續(xù)擴大業(yè)務規(guī)模，具備提供更加“完整而有效的”一體化解決方案的能力；充分利用多種資本運作手段，改變投資方式和并購方式，拓展產(chǎn)業(yè)鏈長度，激發(fā)產(chǎn)業(yè)各鏈條的活力。另外，隨著高通量衛(wèi)星、低軌星座等系統(tǒng)的研制，使衛(wèi)星制造商不再僅僅制造衛(wèi)星，而是更多地參與系統(tǒng)應用的設計。因此，有必要不斷拓展自身的產(chǎn)品服務體系，從通信衛(wèi)星制造逐步發(fā)展到衛(wèi)星通信系統(tǒng)制造，進而進入衛(wèi)星系統(tǒng)應用行業(yè)。

5 結(jié)束語

回首過去，“東方紅”系列通信衛(wèi)星走出國門，享譽國際；放眼未來，國際化道路任重道遠。新時代航天人的使命，就是要把我國建成航天強國，使航天領(lǐng)域率先達到國際先進水平，以航天強國助推社會主義現(xiàn)代化強國建設，實現(xiàn)中華民族的偉大復興。通信人正立足當下，面向未來，以“引領(lǐng)通信衛(wèi)星領(lǐng)域發(fā)展，打造太空經(jīng)濟時代先鋒”為使命，全面開啟通信領(lǐng)域發(fā)展新征程。

面對愈發(fā)激烈的國際市場競爭，衛(wèi)星技術(shù)飛速發(fā)展，中國的通信衛(wèi)星事業(yè)必將始終堅持自主創(chuàng)新，積極推動我國通信衛(wèi)星平臺型譜建設，提高我國通信衛(wèi)星研制水平，促進國家通信衛(wèi)星與應用領(lǐng)域發(fā)展，拓展國際成熟運營商市場，以引領(lǐng)我國通信衛(wèi)星技術(shù)和應用發(fā)展為己任，為加快我國航天強國建設步伐作出更大的貢獻。