漫谈高低轨融合发展|geo|低轨道|时延|波束|通信卫星|高低轨

漫谈高低轨融合发展

文 | 谢鹰

PART.01

背景

随着垣信千帆星座、星网国网星座陆续发射，我国低轨道星座（LEO）也得到大家的追捧，未来低轨道星座（LEO）一统江湖的观点甚嚣尘上，一时间有航空公司朋友问老鹰，是不是该等等低轨道星座成熟，再考虑飞机改装建设，考虑到有这种疑问不仅在航空市场，陆地、海洋市场估计也有不少类似疑虑，遂以本期漫谈文章聊聊同步轨道（GEO）卫星和低轨道（LEO）卫星融合发展的话题。

PART.02

GEO、MEO、LEO的对比

同步轨道（GEO）通信卫星

与地球同步转动，在赤道上空3.6万公里，全球组网仅需3颗即可实现，相当长的时间，GEO是通信卫星的主力，GEO卫星从传统大波束走向高通量点波束（HTS），容量从单颗卫星数G呈现几何级增长到百G量级，GEO由于轨道位置高，通信时延高达500ms，卫星寿命也较长，能达到15年。GEO卫星国内有中星卫星、亚太卫星、亚洲卫星等系列卫星，国际上有SES、Intelsat、Inmarsat、Viasat、Eutelsat、Hughes等卫星巨头。

中轨道（MEO）通信卫星

轨道位置8000公里左右，通信时延100ms以上，卫星寿命12年，卫星也采用高通量点波束，全球组网需要数十颗卫星。MEO国际上比较知名的有O3b星座，国内有清申规划的智慧天网星座。

低轨道（LEO）通信卫星

轨道位置在1000公里以下，卫星也采用高通量点波束，通信时延在50ms以下，卫星寿命较短5-7年，全球组网需要数百，轨道位置越低，需要卫星数量就越多，巨型LEO星座全球组网需要，成千上万颗，国际上比较知名LEO星座有Starlink、Kuiper、Oneweb、Telesat等，国内规划的巨型LEO星座有国网星座和千帆星座。

GEO、MEO、LEO对比归纳总结如下表所示：

GEO

MEO

LEO

轨道高度

3.6万公里

8000公里左右

1000公里以下

时延

500ms

100ms以上

小于50ms

全球组网

3颗

数十颗

数百-上万颗

卫星

关口站

少量

多个

大量

卫星寿命

15年

12年

5-7年

国内卫星

中星、亚太、亚洲

智慧天网

国网、千帆

国外卫星

SES、Intelsat、Inmarsat、Viasat、Eutelsat、Hughes

O3b

Starlink、Kuiper、Oneweb、Telesat

PART.03

国外GEO和LEO融合发展情况

目前LEO发展最为迅猛的是美国Starlink低轨道星座，截止2025年5月，已发射8100颗LEO卫星，根据Starlink星座商业应用业务发展的脉络我们得到如下里程碑：

Starlink

关键时间点

关键里程碑

开始组网

2019

第一批60颗卫星发射

家庭宽带市场

2020

北美宽带市场首发

交通车载市场

2021

特斯拉车载终端上线

海洋海事市场

2022

海事终端发布

航空机载市场

2024

机载终端取证

Starlink的商业应用，从陆地家庭宽带开始起步，陆地家庭宽带的要求也是最低的，我们从Starlink消费用户规模增长和传统卫星运营商休斯网络用户规模下降，可以看到LEO与GEO竞争的此消彼长，当然了Starlink不仅仅对存量用户格局产生巨大冲击，也大大激发了新增用户的增长。

两年后，进入车载市场，三年后进入海洋市场，五年后进入航空市场，截止目前Starlink以摧枯拉朽之势迅速挤占现有IFC市场，让现有的IFC运营商纷纷合纵连横。

面对Starlink的竞争，传统的卫星运营商也开始纷纷抱团取暖，GEO与LEO纷纷结盟，已然形成了SES+Intelsat+O3b与Oneweb高中低轨融合、Viasat+Inmarsat与Telesat和Oneweb高低轨融合、Eutelsat+Oneweb高低轨融合的几个大的卫星阵营来对抗Starlink巨型LEO星座的竞争。

PART.04

GEO、LEO高低轨融合发展

它山之石可以攻玉，借鉴国外高低轨卫星竞争和高低轨融合发展态势，我们清晰的看到LEO商业应用仍有很长的路要走，LEO巨型星座部署需要时间，国内巨型星座从第一批发射到上万颗卫星的部署，估计需要4-5年的时间才有可能，同时考虑卫星星座不同的功能定位和卫星升级换代，国内星座预计达到今天Starlink星座规模，怎么也要到2030年左右了，卫星应用市场发展，也会从陆地、海洋、航空依次开展。

由于卫星的资源相对平均的分布地球空间中，在业务量相对较大的区域，LEO的容量瓶颈凸显，截止目前Starlink已经出现了局部区域的容量不足问题，频繁的卫星切换也导致LEO的SLA水平较低。

高低轨融合发展能较好的解决容量和SLA问题，在高容量需求区域，GEO与LEO协同，结合业务需求不同，进行分层网络保障，一方面有效解决容量不足问题，另一方面也能大大提高SLA服务水平。

特别是国内，GEO卫星近几年刚从传统卫星走向高通量卫星，从Ku卫星走向Ka卫星，未来几年GEO尚有数颗数百G高通量卫星即将发射，卫星容量供给呈现几何级数增长，LEO建设尚有4-5年的路要走，面向GEO开发卫星终端设备，同时兼容未来LEO的高低轨融合发展策略更加适合国内卫星应用市场需要。

PART.05

老鹰感言

LEO卫星星座发展路漫漫，需求端切莫这山望着那山高，LEO看上去很美，但其发展成熟仍有相当长的路要走，借鉴国外发展经验，市场需求端应结合现实的需求，立足当下GEO高通量卫星开展卫星应用产品开发，当然面向未来LEO的储备和准备是必不可少的，特别是类似于航空互联网市场，毕竟飞机的寿命长达20年，卫星互联网设备也至少10年，立足当下高轨高通量卫星，兼容未来低轨LEO的高低轨融合解决方案显得尤为重要。

>End

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