（报告出品方/作者：东北证券，王凤华、王一鸣）
1. 核心观点及投资分析
一、卫星导航蓬勃发展，“行业+区域”北斗应用综合效益显著
（1）尽管我国的北斗卫星导航系统起步较晚，但在功能方面相较于其他三大全球卫星导航系统具备更多优 势，特别是可以提供全球短报文通信服务。根据《2022 全球卫星导航系统市场报告》预测，在未来十年内， 全球 GNSS 和遥感观测领域的收入总额将接近 5000 亿欧元，并且全球 GNSS 设备安装数将超过 100 亿台。 同时，《2023 中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示：2022 年中国的卫星导航与位置服务产业综合 产值已经达到 5007 亿元人民币，同比增长了 6.76%。核心产值和相关产值分别增长了 5.05%和 7.54%，达到 1527 亿元人民币和 3480 亿元人民币。我们认为，受产品驱动以及服务支撑不断增强的推动，卫星导航行业 将持续蓬勃发展。
（2）随着国家政策实施以及行业和区域经济转型升级需求，“北斗+”应用呈现迅猛发展趋势，对传统产业起 到了显著的赋能作用。目前，北斗正在广泛应用于各类领域，并且与其深度有机融合，进一步促进了行业和 区域的发展。“行业+区域"”的服务模式和北斗融合应用体系正在逐步形成，不断推动行业数字化、智能化发 展水平，并提升了行业精细化管理能力和安全可控能力。例如，在燃气行业方面，北斗高精准燃气泄漏检测 技术支撑了全国 150 个燃气公司对 70 余万公里燃气管线进行检测，有效降低了燃气管网的安全运营风险。 中国 17 个省份超过 22000 处地灾隐患点都安装了低价格、低能耗的北斗滑坡预警仪，实现了 “人防+技防” 的结合，提升了灾害预警能力并有效保障了人民的生命财产安全。农机北斗应用也得到深入推广，在无人农 场等领域取得明显效果，带来了增产、节能和创收效益。与此同时，北斗定位导航、授时授频和短报文通信 等应用已经广泛融入电力行业二十余个业务场景，并将进一步促进电网的数字化转型和发展。中石化、中石 油和中海油等石油石化行业也在积极推进北斗替代 GPS 设备，并与各环节业务相结合，全面应用北斗技术实 现数字化和智能化发展。这些举措将为石油石化生产建设提供强有力的支持。
（3）随着北斗在大众及相关行业领域进一步深化应用，国际范围内正在形成一系列新兴数字化应用场景。 2022 年国内卫星导航定位终端产品总销量约为 3.76 亿台/套。其中，具备卫星导航定位功能的智能手机出货 量达到 2.64 亿部，包括物联网、穿戴式、车载、高精度等各类定位终端设备销量约 1 亿台/套，车载导航仪市 场终端销量约 0.12 亿台。
二、卫星遥感洞察天地，应用领域多元化发展
（1）卫星遥感服务市场规模持续增长。中国市场需求不断推动着卫星遥感产业的扩大。根据共研网数据显示， 2015-2022 年间，中国的遥感卫星行业市场规模由 56.1 亿元增至 130.8 亿元，复合年增长率达到 12.86%。尽 管如此，我国仍有较大的商业化发展空间；根据 UCS 数据，截至 2022 年 12 月，中国的遥感卫星商业化率为 32%，相比全球水平依然存在大幅提升空间。我们认为，随着资本涌入遥感卫星领域，将极大推动商业遥感 卫星发展。根据泰伯智库统计数据显示，2022 年中国商业航天赛道融资总额超过 113 亿元，其中约 28.1 亿元 流向了卫星遥感领域，位居第二受关注的融资领域，仅次于火箭发射。这些趋势表明我国卫星遥感商业化具 有广阔前景，在未来有望迎来更为深远的发展。
（2）卫星遥感广泛用于地球观测部门及军事用途，有望进入民用市场。空间数据对于国防部门的知情决策至 关重要，它有助于各种战略活动，如战场模拟、任务简报、通信规划、后勤管理和指挥控制。世界各国正在 大力投资开发天基卫星星座，使得能够指挥和控制本国的作战部队，并增强态势感知能力，能够监视、跟踪 和瞄准敌对势力。同时, 卫星遥感应用正日益多元化，根据 PlanetLabs 数据显示，2022 年卫星遥感在国防、 政府和商业上的应用分别占 22%、33% 和 45%。
（3）我国商业遥感卫星行业起步较晚且发展尚不成熟，遥感卫星行业未来将往“四化”方向努力：即星座化、 高分化、市场化和数据共享化。例如，单一卫星覆盖范围有限且获取数据量较少，因此需要构建高密度的卫 星群以得到较为精细的遥感图像。实现星座化建设需要在发展低空遥感技术的基础上辅以卫星遥感技术，进 行低空+卫星的合作观测模式以弥补我国空间观测能力欠缺的问题。由于当前国内外可供使用的卫星数据数 量急剧减少，通过开发高分辨率商业遥感卫星如长光卫星的吉林一号、航天宏图的宏图一号，既能缩小与发 达国家的差距又可以不断培养我国的长期竞争力。
2. 卫星导航系统的发展
卫星导航，作为卫星通信的一个重要分支，利用导航卫星通信系统进行测时(时间) 和测距(定位)是其主要功能。测时又称为授时或定时，是用户接收机获取精确时间 的过程。在 2G/3G/4G/5G 等蜂窝移动通信系统中，测时作为时钟同步源被广泛应用， 其前提是卫星通信。测距则精确测量接收机到卫星的距离，利用电磁波的传播速度 和传播时间，前提是测时。定位是确定接收机在地球上的位置，卫星导航系统通过 多个卫星的距离计算定位目标的位置，前提是测距。导航是指接收机从一个地方移 动到另一个地方的过程，其前提是正确的定位。 在导航卫星系统领域，只有美国 GPS、俄罗斯格洛纳斯 GLONASS、欧洲伽利略 GALILEO、中国北斗 COMPASS 能提供全球授时定位。后面三个导航系统的建立时 间，虽然有先后，但时间相差不远。除了这四大全球系统，还存在区域系统和增强 系统，例如日本的QZSS、印度的IRNSS区域系统以及美国的WAAS、日本的MSAS、 欧盟的 EGNOS、印度的 GAGAN 和尼日尼亚的 NIG-GOMSAT-1 等增强系统。 未来几年，卫星导航系统将迎来新的发展阶段，用户将面临四大全球系统近百颗导 航卫星共存且相互兼容的局面。这将为用户提供更丰富的导航信息，提高导航系统 的可用性、精确性、完备性和可靠性，但也会面临频率资源竞争、卫星导航市场竞 争、时间频率主导权竞争以及兼容性和互操作性争议等问题。
2.1. 卫星导航系统的下游应用
卫星导航系统的下游应用主要涵盖以下领域： 授时：在通信网络中广泛应用作为时间同步装置。特别是在蜂窝移动通信系统中， GPS 提供精确的定时，确保通信顺畅。 通信：GPS 对蜂窝移动通信系统至关重要，提供精准的时间同步，以确保通信设备 的协调和同步运行。 航空：用于飞行导航和着陆导航，确保飞机的安全航行和准确降落。 航海：广泛应用于海上航线的各类船只导航，以及沿岸、进港和内河航行。GPS 精 度可达 2-3 米，还可集成无线通信，成为位置报告和紧急救援系统。渔船常将 GPS 与雷达和鱼探器整合，带来经济效益。 消费娱乐：徒步旅行者、猎人、越野滑雪者、野外工作人员和户外活动者常使用袋 式 GPS *位器定**。结合电子地图，可在各种环境中帮助用户找到目的地。 测绘：GPS 在测绘领域有广泛应用，可用于绘图、地藉测量、地球板块测量、火山 活动监测、GIS(地理信息系统)等领域。实时动态化(RTK)测量技术也可用于海洋、 河道、公路和大型工程建设管理。 车辆监控管理：用于汽车导航和信息服务，帮助车辆监控和管理，提供导航、交通 信息等功能。
2.2. 卫星导航系统的组成
以 GPS 为例，GPS 定位原理可以简单概括如下：它是一个由 24 颗遍布全球的卫星 构成的卫星系统，提供全天候、全球范围内的导航服务。GPS 全球卫星定位系统包 括三个主要部分：空间部分，即 GPS 卫星群；地面控制部分，即地面监控系统；用 户设备部分，即 GPS 信号接收器。简单的来说，用户通过 GPS 接收卫星信号，通 过信号处理来获取自身的位置、速度等信息，从而实现了导航和定位的功能。
GPS 导航卫星系统由三部分组成：
(1)空间(段)部分
导航卫星星座是由众多导航卫星构成的，而根据不同国家的导航系统，卫星的数量 各不相同，并且随着技术的发展其数量仍在变动中。当卫星数量增多时，地球上的 覆盖范围也会随之增大。 以 GPS 为例，其空间组成包含 24 颗卫星，其中 21 颗是主要工作卫星，另外 3 颗是 备用卫星。这些卫星位于距离地球表面约 20，200 公里的轨道上，每颗卫星的绕地 周期为 12 小时。为了确保全球范围内的均匀覆盖，这些卫星被分布在 6 个轨道面 中，每个轨道面有 4 颗卫星，其轨道的倾角为 55°。这样的配置保证了全球任何位 置和时间都至少可以观测到 4 颗以上的卫星。此外，GPS 卫星中预设了导航信息。 由于大气摩擦和其他外部因素，GPS 卫星的导航精度可能会逐步下降。为了确保导 航系统的稳定和持续性，每个轨道面上通常都会配置一颗备用卫星。如果有任何卫 星出现故障，备用卫星便可迅速替代，确保系统的连续运行。 GPS 星座中各卫星并不直接通信，没有星间链路，均与地面的控制和监测部分直接 通信。
(2)地面监控(段)部分
GPS 的地面控制系统包括三个关键组件：主控制站(Master Monitor Station)、监测站 (Monitor Station)和注入站(Ground Antenna)。初创时期，GPS 的控制部分是由一个主 控制站、五个监测站和三个注入站组成的，其主要任务是监视和控制卫星的运行， 编制卫星的星历(即导航电文)以及维护系统时间。
主控制站： 主控制站作为地面控制的中心，它负责接收从各个监测站传来的跟踪数据，实时测 算和对比轨道参数以及钟差参数，并将这些数据传输给各个注入站。此外，主控制 站还监控在轨卫星的运行状况，并进行必要的诊断和调整。它还从各监测站收集卫 星数据，然后计算出卫星的星历和时钟修正参数，并通过注入站将这些数据发送给 卫星。此外，主控制站还负责向卫星发送控制命令，在卫星遇到问题时，调动备用 卫星来替代。 监测站： 监测站的任务是对与其建立了信号接收通道的卫星进行连续跟踪和测量。为了确保 数据的准确性，监测站通常配备了高精度的信号接收器和精密的铯钟，这样可以对 接收到的轨道数据进行及时处理。除此之外，监测站还会接收卫星的信号、检测卫 星的运行状况、收集气象数据，并将这些信息发送给主控制站。 注入站： 注入站的主要职责是在接收到主控制站发送的信息后，等待卫星在其上方经过时， 将卫星的星历和钟差等信息按照特定的格式和协议发送给卫星，并将其存入卫星的 存储器。同时，注入站还负责向卫星发送控制命令。
分布情况： 主控站位于美国科罗拉多州(Calorado)法尔孔(Falcon)空军基地。 注入站分布在不同地点：阿松森群岛(Ascendion)位于大西洋，迭戈加西亚(Diego Garcia)位于印度洋，卡瓦加兰(Kwajalein)位于东太平洋。 监控站分为以下几个部分：一个与主控站位于同一地点，三个与注入站分别位于阿 松森群岛、迭戈加西亚和卡瓦加兰，另一个监控站位于夏威夷(Hawaii)，位于西太平 洋。 截至 2017 年系统更新后，GPS 控制系统由一个主要控制站、一个备用主控制站、11 个指挥和控制天线以及增加的 16 个监控站点组成。
(3)用户(段)部分
GPS 用户段(GPS User Segment)是指各种 GPS 用户终端，其主要功能是接收卫星信 号并提供用户所需的位置、速度和时间等信息。典型的用户设备通常包括接收机、 定时器、数据预处理器、计算机和显示器等组件。一旦接收机捕获到卫星信号，就 会持续跟踪这个信号，能够进一步测量接收天线到卫星的伪距离和距离变化率，同 时解调出卫星轨道参数等数据。 基于这些数据，接收机内置的微处理计算机可以按照定位解算方法进行计算，得出 用户所在地理位置的经纬度、高度、速度和时间等信息。它能够接收卫星发射的微 弱信号，解调并解析出卫星轨道参数和时间信息，并且测量导航参数，例如距离、 距离变化率等。然后，通过计算机的处理，得出用户的位置坐标(可以是二维或三维 坐标)以及速度矢量分量。 卫星信号接收机存在多种类型，适用于不同领域的需求。这包括用于航空、航天和 航海领域的机载导航型接收机，用于测量和定位的测量型接收机，以及一般大众使 用的车载和手持型接收机。此外，接收设备还可以嵌入到其他设备中，形成组合型 导航定位设备，例如导航手机和导航相机等。
2.3. 卫星导航系统基本原理与原子钟
GPS 之所以能够提供精准的定时，主要是因为 GPS 卫星上安装的原子钟。
原子钟是一种计时装置，最初由物理学家发明，用于探索宇宙的本质。目前，原子 钟被认为是世界上最精确的时间测量工具。精密钟表在日常生活中可能每年会有大 约 1 分钟的误差，对一般生活用途来说并没有太大影响。然而，在高要求的生产和 科学研究中，需要更为精确的时间测量工具。原子钟的工作原理是利用原子吸收或 释放能量时产生的电磁波来进行计时。 由于这种电磁波的频率非常稳定，再加上对原子钟的精密控制和监测，因此原子钟 能够提供极高的时间测量准确性，如今的原子钟误差为 10 万年内不大于 1 秒。
空间冷原子钟的工作原理涉及以下步骤：首先，通过激光冷却和俘获技术，获得接 近绝对零度(微开尔文级别)的超冷原子团。然后，采用移动光学黏团技术将这些原 子沿轴向释放。在微重力环境下，原子团可以以超慢速均匀的直线运动。 原子团处于纯量子基态时，经过环形微波腔，与分离的微波场发生两次相互作用， 导致原子产生量子叠加态。通过原子双能级探测器测量处于两种量子态上的原子数 量比例，可以获取原子跃迁的概率。通过改变微波频率，可以获得原子钟的 Ramsey 条纹谱线。将该谱线反馈到本地振荡器，从而获得高精度的时间频率标准信号。 这一过程利用了超冷原子的量子性质，使得空间冷原子钟能够提供非常高精度的时 间测量。
2.4. 卫星导航接收机的构成
GPS 接收机是一种无线点接收设备，其主要功能是接收、跟踪、变换和测量来自 GPS 卫星导航系统的定位信号。这些接收机具备无线电接收设备的特点，但也具备捕获、 跟踪和处理微弱的 GPS 卫星信号的能力。可以将 GPS 接收机视为一种传感器，其 主要任务是感知 GPS 卫星相对于接收机的距离以及卫星信号的多普勒频移，并从卫 星信号中解调导航数据，以实现定位和速度测量等功能。接收机通常由多个关键模 块组成，包括天线模块、射频前端模块、基带处理模块以及应用处理模块。这些模 块协同工作，使 GPS 接收机能够高效地接收和处理卫星信号，从而提供准确的位置 信息和导航支持。
导航信号射频接收前端模块
(1)接收机天线
接收机的天线部分由两个主要组件组成，包括天线和前置放大器。天线的主要功能 是将 GPS 卫星信号中的极微弱电磁波转化为相应的电流信号。通常天线与低噪声放 大器集成在一起，具有以下特点： 多方向接收：这种天线设计能够接收来自任何方向的卫星信号，而不会产生死角， 因此可以实现全向性接收。 多路径防护与屏蔽：天线采取了多种措施，以减少多路径效应，确保从卫星发射的 信号不会因反射或折射而导致误差。 稳定的相位中心：天线的相位中心保持高度稳定，并且与几何中心一致，这确保了 信号的准确接收和测量。 这种整合设计的天线部分是 GPS 接收机的重要组成部分，它的性能特点有助于提高 接收机的精确性和可靠性。
(2)前置放大器 LNA
其功能在于将微弱的 GPS 信号电流放大到合适的水平。GPS 信号首先由天线接收， 然后进入射频前端，经过多次混频处理，以获得频率较低的中频模拟信号。接着， 这个模拟信号经过模数转换器转化为数字中频信号，然后交由基带处理模块进行信 号捕获和跟踪。射频前端模块需要具备一系列优势特性，包括低噪声、低功耗、高 增益和高线性特性等。其噪声性能对接收到的信号质量具有直接影响，进而会影响 到后续的基带处理性能和导航定位的精确度。
(3)变频器/混频器/射频解调器
经过 GPS 前置放大器放大后的信号仍然非常微弱。为了确保接收机通道具有稳定的 高增益，并将 L 频段的射频信号转化为低频信号，需要使用变频器/混频器/射频解 调器。在这个过程中，还包括了滤波器，其作用是让特定频率的信号通过，同时抑 制其他频率信号，以确保最小的信号插入损耗。尤其是前置滤波器对整个接收系统 的性能影响很大，因此需要具备低噪声的特性。 混频器用于将高频信号转换为中频信号。GPS 天线接收的信号通常具有高频率，中 心频率约为 1575.42MHz 左右，而这种高频信号不太适合直接进行离散采样。混频 器的工作原理是将来自低噪声放大器输出的射频信号与本地振荡器产生的本振信 号相乘，从而实现信号从高频到中频的转换。这个过程是信号处理中的关键步骤， 有助于后续的信号解调和处理。
(4)ADC 模数转换
通过前面几级的混频、滤波、和放大等处理，GPS 卫星信号已经获得了充分的信号 功率增益，同时中心频率也已经被转换为较低的中频。这些操作为接下来的模数转 换器提供了有利条件，模数转换器的主要任务是将这一模拟信号最终转换为数字信 号。
(5)参考晶振
为整个电路提供的时钟信号在混频电路中至关重要，同时在模数转换过程中也扮演 着重要的角色。由于接收机的射频前端对时钟精度要求极高，因此通常采用温度补 偿晶振作为时钟源。这样的晶振能够在不同温度条件下保持稳定的频率，确保整个 系统的时钟信号精确可靠。
2.5. 卫星导航通信频谱
微波是电磁波的一种，其频率范围介于 300MHz 到 3THz 之间(1THz=1000GHz)，对 应的波长范围从 1 米到 0.1 毫米不等。尽管微波的频带宽度非常广泛，但目前的微 波通信主要集中在 3GHz 到 40GHz 之间的频段，不过也正在向更高频率范围扩展， 例如 71GHz 到 86GHz 的 E 波段。
常见的电磁波传输方式包括地波传播、天波传播以及视线传播等。地波传输通常在 频率低于 2MHz 的长波范围内，它能够沿着地球表面传播，覆盖数百到数千千米的 距离，典型的应用包括 AM 广播等。天波传输则主要在 2MHz 到 30MHz 之间的短 波频段，可以通过大气电离层反射回地面，实现远距离通信。
目前，广泛使用的微波频段主要集中在 6GHz 到 42GHz，但几乎已经被占据。V 波 段位于约 60GHz 左右，但由于大气吸收损耗严重，因此其传输距离相对较短。未来， 微波通信将会在 E 波段迎来新的发展机会，这个频段具有高容量、低站间干扰、频 谱资源充足等特点，将成为微波通信领域的重要增长领域。
卫星导航系统所使用的无线电信号属于特高频范围(300MHz 至 3GHz)。不同的卫星 导航系统通常在载波频谱方面采取分隔的策略，使它们的频段互不干扰。同时，也 存在部分频谱被不同卫星导航系统共享的情况。例如，GPS L5 和 GAL E5s 共享一 部分频谱，北斗 B2 和 GAL E5b 也共享一部分频谱，而 GPS L1 与 GAL 则有一部分 频谱共用。与此不同，俄罗斯的 GLO L1 则使用独立的频谱。
2.6. 全球导航系统的电文及定位的基本原理
以 GPS 为例，GPS 提供两种不同的定位服务方式：标准定位服务(SPS)和精密定位 服务(PPS)。这两种服务方式的主要区别在于它们所使用的扩频码不同。标准定位服 务(SPS)使用的是粗码(Coarse/Acquisition Code)，通常被称为 C/A 码，而精密定位服 务(PPS)则使用的是精码(Precise Code)，通常被称为 P 码。无论是 C/A 码还是 P 码， 都属于伪码的一种。
L1 频段的载波调制采用了 C/A 码和 P 码，其码元速率为 1.023MHz。在 L1 频段中， L1C/A 信号的精度通常为 300 米。 L2 频段的载波调制只使用 P 码。 L5 频段的载波调制采用了较高的码元速率，为 10.23MHz。在 L5 频段中，测距精度 可以达到 30 米。
一个完整的导航电文包含 25 页，总共包括 25 * 1500 比特，需要 12.5 分钟才能传输 完成；每一页或帧包括 5 个子页，合计 5 * 300 比特，传输一帧需要 30 秒；每个子 页包含 10 个字，总计 10 * 30 比特，传输一个子页需要 6 秒；每个字包含 30 比特。 每个子页的开头都包含遥测字(Telemetry Word，TLM)和转换字(Handover Word， HOD)。通过卫星发送的电文，GPS 接收机能够周期性地从卫星中解调出卫星传递 的数据，例如卫星的位置信息，这使得接收机能够计算出卫星在空间中的坐标 (、、)以及卫星的时间信息，即发送卫星位置信息时的绝对时间。
3. 精测妙控，卫星产业链中游卫星导航
就目前全球四大卫星导航系统的性能对比而言，中国第三代北斗卫星导航系统的性 能在亚太地区可以达到，甚至在某些性能参数上超越了其他三大全球卫星导航系统。
然而，自 2018 年底以来，美国已经着手建设下一代(第三代)GPS 卫星导航系统。根 据美联社的报道，美国第三代 GPS 卫星导航系统将由 32 颗卫星组成，每颗卫星的 造价高达 5 亿美元，定位精度达到 1 米，相较于第二代系统提高了 3 倍，抗干扰性 能也提高了 8 倍，卫星的使用寿命将延长至 15 年。计划在 2034 年前完成整个系统 的建设和部署。
卫星导航技术在现代战争和国民经济发展中扮演着十分重要的角色。北斗芯片组包 括射频芯片、基带芯片以及微处理器芯片，这些芯片使设备能够接收北斗卫星发射 的信号，从而实现精确的定位和导航功能。 2022 年 7 月，和芯星通发布了一款新一代北斗高精度定位模块 UM982，该模块基 于新一代射频和基带芯片，融合了高精度算法，采用了 22 纳米工艺制程。该产品面 向无人机、割草机、精准农业和智能驾驶等领域，具备跟踪主天线和从天线的能力， 支持包括北斗三全球信号在内的全系统全频点，还能够实现片上 RTK 定位和双天 线导向解算等功能。司南导航自主研发的第三代 GNSS 芯片产品 Quantum III SoC 芯 片支持全星座、全频点的信号处理，数据更新率可达 100Hz，并集成自主研发的芯 上 RTK、抗干扰、组合导航等多项核心技术。此外，SoC 搭载片上处理器，大幅提 升了产品的集成度，实现了高精度产品从板卡到模块的跨越。与国外的同类芯片产 品相比，司南的产品不但实现了 100%的国产化，而且在功耗、稳定性及可靠性方面 具备强大的竞争力。这使得我国的终端产品不再面临受控于人的局面。
3.1. 卫星导航行业发展情况
导航卫星组网是将多颗导航卫星通过特定的技术和策略组织在一起，形成一个协同 工作的网络体系。这种组织方式能够实现卫星之间的信息传递和资源共享，从而为 地面用户或其他应用提供更加连续、高效和广泛的服务。利用卫星的空间优势，组 网可以实现大范围、高可靠性的信息传输，尤其在地理环境复杂或基础设施不足的 地区。导航卫星组网，可以提供全球无缝的导航定位服务。
截至 2023 年 1 月 1 日，根据 UCS 统计，各国具体运营导航卫星的数量分布上图， 有6个国家(或地区组织)当前运营着导航卫星，其中我国运营的导航卫星数量最多， 有 58 颗，占比 35.37%；美国运营 34 颗，占比 20.73%；俄罗斯运营 30 颗，占比 18.28；欧盟运营 28 颗，占比 17.07%；日本和印度分别运营 5 颗和 9 颗，对应着各 自的区域导航系统。尽管我国的北斗卫星导航系统起步最晚，但实现功能上较其它 三大全球卫星导航系统相比多出了全球短报文通信服务。 依据《2022 全球卫星导航系统市场报告》，在 2021 年，全球 GNSS(全球导航卫星系 统)和 EO(遥感观测)领域的收入总额已超过 2000 亿欧元，并预计在未来十年内将达 到接近 5000 亿欧元的水平。预计到 2031 年，全球 GNSS 设备安装数将超过 100 亿 台。 大众消费类市场再次占据主导地位，包括出行旅游、健康和道路汽车市场，为 GNSS 应用设备贡献了高达 98%的市场份额。类似于 GNSS 接收器的全球出货量，GNSS 设备的安装数量中，主要由消费解决方案市场主导，占据 2021 年全球 GNSS 设备 安装总数的 89%，以及 2031 年全球安装总数的 86%。在未来十年，预计全球份额 将略微下降 3%，主要原因是智能手机的使用寿命延长导致出货量下降。同时，随着 车载系统在新车出货量中的应用和集成不断增加，道路和汽车市场在全球 GNSS 设 备安装数量中的份额将从 2021 年的 9%增长到 2031 年的 12%。 除了消费解决方案、旅游和健康市场、道路与汽车市场之外，其他 GNSS 细分市场 领域中，航空和无人机市场将占据重要地位，预计其 GNSS 设备安装数量将从 2021 年的 4200 万台套增长至 2031 年的 4900 万台套。2021 年，海事市场是第二大市场， 但在未来十年内其市场份额将略微下降 1%，预计全球市场份额将从 2021 年的 17%(相当于 1100 万台套)下降至 2031 年的 16%(2031 年为 1700 万套)。与此同时， 农业将成为未来最重要的 GNSS 细分市场领域之一，预计到 2031 年，其市场份额 将达到 18%(从 2021 年不到 500 万台套增长至 2031 年约 2000 万台套)。
全球 GNSS 下游市场收入(包括设备和服务)将从 2021 年的 1990 亿欧元增长至 2031 年的 4920 亿欧元，年复合增长率为 9.2%，主要来自增值服务的收入。在未来十年， 增值服务收入预计将以每年 11%的速度迅速增长，到 2031 年有望超过 3540 亿欧元 (相较于2021年的约1260亿欧元)。全球GNSS增强服务的收入预计每年将增长7%， 到 2031 年其年收入将接近 510 亿欧元，比 2021 年的 250 亿欧元翻了一番。 到 2031 年，全球 GNSS 服务收入(包括增值服务和增强服务)将达到 4050 亿欧元， 占全球 GNSS 下游市场总收入的 82%。
根据最新的《2023 中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》数据，2022 年我国卫 星导航与位置服务产业的综合产值达到了5,007亿元人民币，较2021年增长了6.76%。 其中，与卫星导航技术研发和应用直接相关的核心产值(包括芯片、器件、算法、软 件、导航数据、终端设备、基础设施等)同比增长了 5.05%，达到 1527 亿元人民币， 占总产值的 30.50%。另一方面，由卫星导航应用和服务带动的相关产值同比增长了 7.54%，达到 3480 亿元人民币，占总产值的 69.50%。目前，我国卫星导航与位置服 务领域仍有大约 14,000 家企事业单位，员工人数超过 50 万人。截至 2022 年底，境 内上市的相关企业总数为 92 家(含新三板)，这些上市公司的卫星导航与位置服务相 关产值约占全国总产值的 9.02%左右。 白皮书指出，随着北斗应用的泛在化、嵌入化、隐形化、标配化和业务化发展，未 来更多的市场需求将从对定位导航授时技术及综合位置服务的需要，逐渐转变为对时空信息采集与服务的需要，这会使北斗应用规模变得更加巨大，应用场景和模式 变得更加多元化，市场也将被重新定义，形成以时空信息获取、处理和服务为主的 新经济形态，并必将成为数字经济的重要组成部分。 进入 2023 年，随着国家新基建、数字经济等重大战略的实施，领域如时空大数据、 城乡数字底座、无人系统、智能信息服务等领域正在蓬勃发展，进一步拓展了北斗 时空信息应用与服务的广阔市场，推动了卫星导航与位置服务在各行业各领域的深 度应用，市场活跃度预计将触底反弹，整个产业的经济效益也有望保持企稳回升的 趋势。
根据研究统计，2022 年，五大区域实现综合产值约 3,778 亿元，在全国总体产值中 占比高达 75.44%。其中，京津冀地区综合产值达到 1,048 亿元，珠三角地区综合产 值达到 1,028 亿元，长三角地区综合产值达 769 亿元，华中地区综合产值达到 497 亿元，西部地区综合产值达到 436 亿元。据不完全统计，截至 2022 年四季度，五大 区域共累计推广应用各类北斗终端超过 1,300 万台/套。而从更大的国家重大区域发 展战略范围来看，在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、海南自由贸易港、黄河流域、 长江经济带等区域，已累计推广应用各类北斗终端接近 1,700 万台/套。
3.2. 高精度卫星导航设备向着更精确、低功耗方向发展
多模、多频、多通道技术正在广泛应用。为了提高精度和可靠性，GNSS 导航和定 位正在朝着高精度方向发展。为了减少对单一系统的依赖，GNSS 芯片制造商不断 研发支持多模式和多频段的芯片和模块。这些多模多频技术的定位模块可以同时支 持多个频段和卫星系统，使定位更加灵活。 随集成了射频和基带处理功能的一体化(SoC)芯片的兴起，导航定位系统性能不断提 高，芯片制造成本不断降低。同时引用超低功耗技术，适用于便携设备和大众消费 类应用。这些新一代芯片的高灵敏度基带技术可以在城市峡谷、树荫等复杂环境中 实现可靠的定位。 另一项重要的技术发展是精密单点定位(PPP)。这一技术通过地球同步轨道卫星提供 的精密卫星轨道和钟差数据，对误差项进行校正，使用单台接收机的非差观测数据 进行高精度单点定位。
在*用军**领域，卫星导航的发展方向主要包括提高定位精度、抗干扰性、可靠性以及 鲁棒性。在定位精度方面，地面基准站的加强可以帮助消除卫星导航系统的区域误 差，从而提高定位的精度。此外，军事应用中的导航系统需要具备更高的抗干扰性、 可靠性和鲁棒性。自海湾战争以来的几次局部战争实践表明，卫星导航已成为海陆 空天*器武**系统以及构建全数字化战场的关键技术。因此，导航系统和电磁频谱的争 夺和控制变得更加激烈，导航战有可能成为现代电子战的重要作战形式。 在民用领域，卫星导航系统的发展集中在消除定位盲区、多系统融合、通信导航一 体化以及拓展新应用。为了消除定位盲区，我国正在建设广域室内外高精度定位导 航系统，即羲和系统，以解决卫星导航在室内和地下信号受阻的问题。同时发展多 系统融合旨在实现不同卫星导航系统的合作兼容，以提高系统的精度和可用性，目 前我国已与美国和俄罗斯分别于 2017 年及 2019 年签订协议，实现了北斗卫星导航 系统与 GPS 及格洛纳斯系统在信号领域的射频兼容与互操作。未来，通信导航一体 化融合是智能融合发展的趋势，将导航和通信融为一体，以提供时空信息的智能服 务。随着我国北斗三号全球组网的完成，卫星导航产业将迎来应用与服务的强势发 展时期。卫星导航将成为新兴技术的引领者，为传统产业改造和整合提供支持，包 括无人系统和物联网等基于卫星导航的新时空技术和服务产业，拓展出一大批万物 互联的新兴产业群。
我们认为在卫星导航领域 GNSS 芯片的技术创新将成为永恒的命题。高精度 GNSS 芯片不仅推动卫星导航系统的发展，也为终端和系统集成提供支持，是整个产业链 的基础。卫星导航系统存在固有的脆弱性和限制。导航信号必须穿越大气层和电离 层，受气象条件变化的影响；同时，建筑物和地形可能导致信号反射，使接收到的 信号经历多次传播。此外，频谱分配问题和相邻频段干扰也对卫星导航系统构成挑 战。这些问题使卫星导航服务不容易在各种环境下保持高可用性，对国家基础设施 的稳定运行构成威胁。GNSS 数据接收设备需解决距离数千公里的卫星问题，但不 能预测接收到哪颗卫星的信号。相对运动、时钟漂移等因素使信号的匹配变得复杂， 而噪声使信号检测困难。干扰信号进入会进一步加剧问题。因此，GNSS 芯片需要 采用多种算法，如多维矩阵运算、内存优化、非差推导、电离层处理等，以减小干 扰对定位的影响。
尽管卫星导航下游不同应用的用户终端设备存在一定差异，但各类终端的共同点即 装载了卫星导航定位模块以及天线等器件。 卫星导航定位模块方面，其包括芯片、板卡等元器件。技术发展上具体涉及低成本 (LC)、提高靠干扰技术(RTID)、发展终端与高精度定位的实时动态测量(RTDM)、等 技术。在高精度卫星导航系统终端中，定位模块及高性能天线价格较高，导致价格 成为高精度终端推广受阻的重要原因。目前，国产高精度板卡在国内的市占率仍然 较低，成本成为制约高精度定位产业发展的一个关键因素，因此国内高精度板卡降 低成本是主要的发展方向之一；同时卫星导航应用中的无人系统对卫星导航精度、 可靠性及智能性具有较高要求，涉及到卫星导航终端接收机的抗干扰技术，与高精 度定位的实时动态测量和环境智能化技术。 天线方面，作为北斗导航系统中最重要的组成部分之一，天线的特性将直接影响到 设备终端的信号质量与重量体积。随着卫星导航定位技术的发展，集成天线技术发 展集中在高精度、高增益和小型化上。具有高介电常数、低介电损耗、近零温度系 数等特点的微波介质陶瓷材料技术是以后的发展趋势。同时，由于高性能天线价格 较高，也是制约高精度定位产业发展的一个关键因素，因此低成本也是卫星导航天 线方面的重要发展趋势。
3.3. 卫星导航产业链情况
卫星导航系统同样可以分为三大核心组成部分：空间段、地面段和用户段。在用户 段中，可以进一步将其划分为上、中、下三个流程。上游的基础组件是确保产业独 立自主的核心环节，主要包括基带芯片、射频芯片、板卡和天线等关键部件，是整 个产业实现基础可控、国产化最关键的部分。中游则着重于终端和系统的整合，承 载着卫星导航定位功能，与用户体验高度相关，是产业增长的主要领域。而下游则 提供针对各种行业应用的解决方案和运营维护服务。
在产业链方面，卫星导航与位置服务产业属于卫星产业的下游领域，具体为卫星导 航应用产业。目前，除了航天科技、航天科工集团、中科院等相关国有企事业单位 外，大量私营企业也开始积极参与，导致市场竞争日益激烈。我国的卫星导航与位 置服务产业链已经形成了相对完整的内部循环。 产业链的上游部分包括关键的自主可控基础组件，主要包括基带芯片、射频芯片、 板卡、天线等。中游部分是产业发展的关键环节，涵盖了终端设备的集成和系统的 综合构建。下游部分则包括提供各种解决方案和运维服务，以满足多个行业的需求 和应用。
在北斗产业链中的各家上市公司中，由于产业链的完整性和综合能力的提升，极少 数公司仅专注于产业链的某一环节。相反，大多数公司都会扩展到至少两个相邻环 节。一些公司，例如合众思壮、北斗星通和海格通信，采取了全产业链覆盖的战略。 我们认为，在全球政治不确定性和经济反全球化的背景下，北斗的发展对于我国卫 星导航自主化至关重要。鉴于中美之间的贸易关系波动，北斗作为国内自主创新的代表，具有重要的战略价值。北斗最初是为军事应用而设计的，军事市场的订单量 大，利润空间广，这有助于反向推动国内军工行业的崛起和发展。
4. 卫星遥感系统的发展
遥感这一术语由美国海军研究局的 Evelyn L. Pruitt 在 20 世纪 60 年代提出。在《卫 星遥感技术》一书中，遥感被定义为一种不直接接触目标物体，而是通过各类传感 器捕获目标所发射和反射的电磁波信息，进而收集、处理和生成图像，以实现对地 面多种景象的探测和识别的综合地面观测技术。卫星遥感是一种从高处利用传感器 检测和接收目标物体所发射和反射的电磁波信息，以识别物体的特性和空间分布， 并通过遥感技术平台对卫星数据进行分析和处理的方法，广泛应用于国防、自然资 源管理、交通、气象、海洋学、环境保护和应急响应等领域。
卫星遥感系统通常包括空间段的遥感卫星以及地面段的地面设施和应用系统，而运 载火箭、发射场以及测控系统为卫星遥感系统提供必要的技术支持。卫星遥感是航 天遥感的一部分，依据载有遥感器械的平台及运行高度的差异，将其与航空遥感区 别开来。
4.1. 遥感卫星的分类
遥感卫星主要分为光学遥感卫星和雷达遥感卫星两类，其中，光学遥感卫星具有较 高的分辨率。虽然光学遥感卫星的空间分辨率出色，但容易受到环境条件的影响， 而雷达遥感卫星具有全天候工作的能力，但其分辨率相对较低。 光学传感是卫星传感中最常见的类型。这种传感器能够捕捉人眼可感知的波长范围 内的光线以及附近红外线的光线。光学传感通常被视为一种被动技术，因为它依赖 于从地球表面反射的光线。卫星传感器能够在多种电磁波频率范围内检查地球表面， 提供丰富的观测数据。 另一方面，雷达遥感则是一种主动技术。在这种技术中，传感器向地球发射微波， 然后记录这些微波在其接收器上的反射情况，以分析地球表面的特性。这种方式在 观测功能方面提供了广泛的可能，能够在不同的环境和条件下获得关于地球表面的 重要信息。
4.2. 大气的散射和大气窗口
在传播过程中，辐射遇到微小粒子会导致其传播方向的改变，并使辐射向多个方向 散布。散射与吸收有所不同，它仅改变了辐射的传播方向，而不会将辐射转化为内 能。大气散射是太阳辐射衰减的主要因素，而且散射主要在可见光区域发生。 对于遥感图像而言，散射降低了传感器接收数据的质量，导致图像模糊不清。太阳 辐射在照射地面并反射回传感器的过程中需二次穿越大气层。在照射地面时，散射 增加了漫反射的成分，影响了反射的入射成分；在返回传感器时，除了反射光外， 还有散射光进入传感器。这种二次影响增加了信号中的噪声成分，从而降低了遥感 图像的质量。 大气发生散射主要有三种：瑞利散射(当电磁波通过具有比波长小得多的粒子时)为 << ；米氏散射(当电磁波通过具有与其波长差不多的粒子时)为 ≈ ；非选择性 散射(当电磁波通过具有比波长大得多的粒子时)为 >> 。
太阳辐射抵达地表后，会发生三种主要现象：部分被反射、部分被吸收，还有一部 分透过地表。这意味着地表接收到的太阳辐射能量可以分为三部分，即反射能量、 吸收能量和透射能量。在遥感记录中，我们主要关注地表反射的太阳辐射能量。 通常情况下，大多数物体对可见光波段都不会产生透射效应，但一些物质，如水， 在特定波长范围内表现出较强的透射能力，特别是 0.45~0.56um 的蓝绿光波段。一 般水体的透射深度可达 10~20m，而在清澈的水体中，透射深度甚至可达 100 米。此 外，地表吸收太阳辐射后会升高到约 300K 的温度，从而产生自身的热辐射，其峰 值波长位于 9.66um，在长波段，即 6um 以上的热红外区域，具有明显的特征。 反射作用指的是在可见光和近红外波段(0.3~2.5um)中，地表物体自身的热辐射几乎 可以忽略不计，而主要是由地物反射太阳辐射而产生的波谱。透射作用则表示太阳 辐射穿透地表并透过一定深度，这种现象称为透射。在自然界中，大多数地物对可 见光波段几乎没有透射能力；对于红外波段，只有具备半导体特性的地物具有一定 的透射能力；而微波波段的电磁波具有较明显的透射能力，其透射深度取决于微波 的波长。另外，水体在可见光波段表现出相对较强的电磁波透射能力。
物体反射率随波长变化的特性被称为地物反射光谱特性。这个特性可以通过以波长 为横轴、地物的光谱反射率为纵轴，绘制在平面坐标系中的曲线来表示，这个曲线 被称为反射波谱曲线。同一种物体的波谱反射曲线在不同波段展示不同的反射率。 将这些曲线与遥感传感器接收的辐射数据在相应波段上进行对比，有助于识别遥感 数据与地物之间的关系和规律。
4.3. 卫星遥感成像的基本原理
遥感技术通常使用绿光、红光和红外光这三个波段进行探测。绿光波段通常用于检 测地下水、岩石和土壤的特性，红光波段用于监测植物的生长、变化以及水污染等 情况，而红外波段则用于探测土地、矿产和资源。此外，微波波段也被应用于气象 云层和海底鱼群等的探测。因此，卫星遥感的基本原理是将能够感测物体电磁波特 性的传感器安装在卫星平台上，然后将收集到的电磁波按照一定规则转换为原始数 据，形成遥感影像。这些遥感影像被地面站接收后，通过一系列的数据处理和分析， 可以提供给不同的用户用于各种应用。
传感器是一种用于收集、探测和记录地物的电磁波辐射能量的装置，它是遥感技术 的核心组成部分。传感器的性能包括对电磁波段的响应能力、空间分辨率、图像几 何特性以及获取地物电磁波信息的量和可靠程度等，这些性能决定了遥感的效能。 传感器通常由以下四个主要组成部分构成： 收集器：它负责捕获来自地物的电磁波能量。例如，航空摄影机的透镜和扫描仪的 反射镜都属于收集器的一部分。对于多波段传感器，还需要进行分光处理，将光分 解成不同波长的波段范围。 探测器：这是传感器的关键部分，它将收集到的辐射能量转化为化学能或电能。探 测器可以包括摄影感光胶片、光电管、光电倍增管、光电二极管、光电晶体管等光 敏感应元件，以及碲化铟、碲镉汞、热敏电阻等探测元件。 处理器：处理器用于对探测器输出的化学或电信号进行处理。这包括胶片的显影和 定影，以及电信号的放大、滤波、调制、变换等操作。 输出器：输出器负责输出获得的图像和数据，使其可供进一步分析和使用。输出器 可以是摄影胶片、磁带记录仪等设备。 这些组成部分协同工作，使传感器能够有效地捕捉地物的电磁波辐射信息，从而实 现遥感数据的获取和应用。
4.4. 遥感卫星的分类及成像方式
摄影成像
摄像机可以分为以下几种类型： 1.分幅式摄像机： 这种摄像机一次曝光就能够获得目标的一幅影像。视场角越大，地面覆盖范围也越 广阔。 2.全景摄影机： 全景摄影机有几种不同的类型，包括缝隙式摄影机和镜头转动式全景摄影机。 3.多光谱摄影机： 这种摄影机有以下特点： 能够直接获取可见光和近红外范围内若干个波段的影像。 分为多相机组合型(将多架相机组装在一个外壳上，每架相机配置不同的滤光片和胶 片，以获取同一地物不同波段的影像)、多镜头组合型(在同一架相机上安装多个镜 头，配以不同波长的滤光片)、光束分离型(使用一个镜头，通过二向反射镜或光栅分 光，将不同波段的影像记录在各焦平面上)等不同类型。 4.数码摄影机： 数码摄影机的成像原理和一般摄影机相似，结构也类似，不同之处在于数码摄影机 的记录介质不是感光胶片，而是光敏电子器件，如 CCD(电荷耦合器件)。
扫描成像
扫描成像是一种通过探测器和扫描镜逐点、逐行地对目标地物进行采样的方法，以 获取目标地物的电磁波辐射特性信息，并生成一定谱段的图像。高光谱遥感成像包 括空间维度成像和光谱维度成像。 空间维度成像是通过飞行平台的平动和搭载于飞行平台上的成像光谱仪以一定的 工作模式来实现的。常用的工作模式包括摆扫型和推扫型。 摆扫型有时被称为聚焦模式(Spotlight)或跨轨扫描仪(Cross Track Scanners)。它通过 使用一个“镜子”来反射光线到一个探测器上，并且这个“镜子”会来回移动，以 收集从一个像素上测量的数值。然而，这种移动部件成本较高，且容易受损。
摆扫式的扫描方向与飞行路径垂直，每次采集一个像素的数据。 推扫式，有时也称为沿轨迹扫描仪(Along Track Scanners)，使用的探测器安装在垂直 于航天器飞行方向的位置。当飞行器向前移动时，推扫式可以一次采集一行图像数 据(如下图所示)。与摆扫式相比，推扫式接收的信号更强，因为摆扫式在一个像素内 的曝光时间较长，但在同一时间内只能采集一个像素的数据，这导致了接收的信号 较弱。然而，推扫式的不同探测器可能具有不同的敏感性，如果没有正确校准，可 能会导致图像中出现条纹噪声。
目前，主流的传感器通常采用推扫式成像方式。扫描成像的方法可以分为以下三种： 1.光/机扫描成像： 这种方法一般在扫描仪的前部装有光学镜头，并通过机械旋转装置使镜头摆动，以 实现成像。 2.固体自扫描成像： 固体自扫描成像采用固定的探测元件，通过遥感平台的运动来对目标地物进行扫描 成像。 3.高光谱成像光谱扫描： 高光谱遥感利用大量连续的波段(通常是几十到上百个)和非常窄的波长范围(通常 为 5-10nm)的光谱数据，对地面物体进行遥感成像，以便探测和识别地物的类别、 组分以及其他细节特征。高光谱遥感具有以下两个显著特点：高光谱分辨率：波长范围小且包含众多波段，使其具有较高的光谱分辨率；图谱合一(又称为谱像合一)： 在获取大量目标的窄波段连续光谱图像的同时，获得每个像素几乎连续的光谱数据。
微波遥感
微波传感器是一种技术，通过它可以获取目标地物发射或反射的微波辐射，并经过 数据处理与解读来实现地物的识别。 微波遥感具有以下特点： 可以实现全天时、全天候的观测，因为微波波长较长，微波辐射受到的散射较小， 适用于各种天气条件；具有强大的穿透能力，能够穿透冰、雪、森林、土壤等物质； 在海洋遥感领域有特殊应用价值，因为微波能够穿透云层，且其波长适合于观测海 面上的动态情况，如海风和海浪；微波遥感的分辨率较低，但测量精度较高；根据 传感器的工作方式，微波遥感可以分为主动遥感和被动遥感。
1.主动微波遥感
主动微波遥感是一种通过向目标地物发射微波信号并接收目标向后散射的信号来 进行地观测的遥感方法，其主要使用的传感器是雷达。
① 雷达
雷达(Lidar)是一种用于测距和定位的产品，它主要操作在微波频段。雷达可以分为 两种主要类型：成像雷达和非成像雷达，而成像雷达又可以进一步细分为真实孔径 雷达和合成孔径雷达。
雷达是一种传感器，其工作原理是通过发射机天线将高功率电磁波脉冲在极短的时 间内发射向目标地物，然后使用同一天线接收目标地物反射的回波信号，然后对这 些信号进行处理和显示。不同的物体反射的回波信号在振幅和相位上都有所不同， 经过接收和处理后，雷达可以测量出目标地物的方向、距离等数据。
②侧视雷达
侧视雷达的工作方式是将其天线与传感平台的运动方向形成一定角度，使其倾斜安 装朝向一侧或两侧。这种安装方式使侧视雷达生成的图像更具有立体感。 侧视雷达具有两个独特的属性，分别是距离分辨力和方向分辨力。 距离分辨力是指侧视雷达通过分析回波信号的时间延迟确定不同目标之间的距离 差异，从而提供了目标位置的准确信息。方向分辨力表示侧视雷达可以通过分析回 波信号的入射角度确定目标相对于传感平台的位置，进而提供目标的方向信息。
③合成孔径雷达
合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像雷达技术，能够在极低能见度的气象条件 下获得与光学相机相似的高分辨率雷达图像。其工作原理是通过利用雷达与目标的 相对运动，采用数据处理方法将较小的真实天线孔径合成成一个较大的等效天线孔 径的雷达，因此也被称为综合孔径雷达。 合成孔径雷达具有以下显著特点： 高分辨率：合成孔径雷达能够提供出色的图像分辨率，允许捕捉目标地物的精细细 节。 全天候工作：与光学传感器不同，合成孔径雷达不受天气和光照条件的限制，可在 各种天气条件下稳定运行，确保了可靠的遥感观测。 伪装物体识别和掩盖物穿透：合成孔径雷达能够有效地识别伪装和穿透掩盖物，使 其在军事侦察、地质勘探和自然灾害监测等应用中发挥重要作用。 高方位分辨力：合成孔径雷达在方位(即目标在水平方向上的位置)上具有高分辨力， 能够准确测量和识别目标的位置和移动。
2.被动微波遥感
被动微波遥感是一种不直接生成图像的遥感技术，而是利用微波辐射计和微波散射 计来接收目标地物发射的微波辐射，以实现对地物的观测和探测。 微波辐射计主要用于测量目标地物发射的微波辐射，这些辐射包含了关于地物本身 的信息，例如温度、湿度、云层属性等。通过对这些微波辐射的测量和分析。 微波散射计则主要用于测量微波辐射在目标地物上的散射特性。地物表面的微波辐 射会受到地表特征、植被、湿度等因素的影响，通过微波散射计的测量，可以研究 地表的特性和变化，包括土壤湿度、植被覆盖、地表粗糙度等。 被动微波遥感技术虽然不同于传统的光学遥感，但在全天候观测、穿透云层和植被 等方面具有独特的优势，因此在地球科学、环境监测和气象学等领域得到广泛应用， 为我们更深入地了解地球提供了有力的工具。
4.5. 典型的遥感卫星星座
1. Landsat 美国
NASA 的陆地卫星(Landsat)计划，早期称为地球资源技术卫星(ERTS)，自 1972 年 7 月 23 日起已成功发射 8 颗卫星(第 6 颗发射失败)。截至目前，Landsat1 至 Landsat4 已经陆续失效，而 Landsat 5 则于 2013 年 6 月退役。Landsat 7 于 1999 年 4 月 15 日成功升空，而 Landsat 8 则于 2013 年 2 月 11 日成功发射升空，并在经过了 100 天的测试运行后开始正式获取影像数据。
LandSat 卫星运行在近极地、近圆形的太阳同步轨道，其轨道高度约在 700 至 900 公 里之间。这些卫星的轨道倾角约在 98.2 度(对于 LandSat 4、5、7、8、9)和 99.125 度 (对于 LandSat 1、2 和 3)之间。它们的轨道周期大致在 99 到 103 分钟每圈之间变化。 而重复周期为 18 天(对于 LandSat 1、2 和 3)和 16 天(对于 LandSat 4、5、7、8 和 9)， 这意味着它们在这个时间间隔内会经过相似的地球位置，以确保时间序列的一致性。
2. SPOT 卫星
自 1978 年以来，法国与欧洲共同体的比利时、瑞典等国家合作，共同设计和制造了 一系列名为"地球观测实验系统"(SPOT)的卫星，也被称为"地球观测实验卫星"。迄 今为止，已经成功发射了 7 颗这样的卫星。“SPOT”这个名称源自法文短语“Systeme Probatoire d'Observation de la Terre”，意为地球观测系统。
SPOT 卫星运行在距离地球表面约 832 公里的近极地轨道，这是一个近圆形太阳同 步轨道，其轨道倾角为 98.7 度。SPOT 卫星经过赤道时刻通常是地方时上午 10：30。 它们的回归天数(重复周期)为 26 天。由于采用倾斜观测策略，因此实际上可以在 4 到 5 天内对同一地区进行多次观测。
SPOT 卫星搭载了高分辨率可见光扫描仪(HRV)传感器，这是一种基于 CCD 推扫式 扫描的仪器。在 HRV 的焦平面上，每条扫描线由 6,000 个线性排列的 CCD 探测元 件组成。除了单颗卫星的观测能力外，SPOT 6、SPOT 7、Pleiades 1A 和 1B(Pleiades 星座由法国航天公司 CNES 和法国国防部合作开发的高分辨率地球观测卫星)四颗 观测卫星可以组成一个四星星座。这四颗卫星位于同一个轨道平面上，彼此之间相 隔 90 度，因此整个星座具备每日两次的重访能力。这意味着不仅可以获取 SPOT 卫星提供的大幅宽范围型数据，还可以使用 Pleiades 卫星的 0.5 米分辨率数据进行更 详细的地表描述，以满足各种地球观测需求。 从 SPOT 1 到 SPOT 7，光谱分辨率和波段数量逐渐增加，同时根据应用需求对光谱 进行更精确的划分。在空间分辨率方面，有了巨大的进步，从最初的 10 米级分辨率 提高到了更精细的米级分辨率，而每单位长度的 CCD 单元数量也从 6000 增加到了 12000。此外，在传感器层面上，SPOT 卫星从最初的单一传感器逐渐发展为多源、 集成式的传感器系统，这些传感器能够融合不同波段和不同分辨率的数据，以满足 各种应用领域的需求。
3.高分系列卫星
中国的高分系列卫星是"高分专项"的一部分，旨在提供高分辨率的地球观测数据。 这个专项项目是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020 年)》中确定的 16 个重大专项之一。 在专项项目启动并实施了 9 年之后，已经成功发射了 7 颗民用高分卫星，它们包括 高分一号、高分二号、高分三号、高分四号、高分五号、高分六号和高分七号。这 些卫星分别具备不同的观测能力和特点，例如高分一号拥有高分辨率的宽幅观测能 力，高分二号具备亚米级全色观测能力，高分三号拥有 1 米分辨率雷达观测能力， 而高分四号具备同步凝视能力，高分五号则专注于高光谱观测，高分六号用于陆地 应急监测，高分七号则具备亚米级立体测绘能力。这一系列卫星的初步构建了一个 稳定运行的中国高分卫星遥感系统。 目前，高分一号至高分七号卫星在轨运行正常，高分一号和高分二号卫星已经达到 了它们的 5 年设计寿命要求。尽管已经运行了一段时间，但这些卫星仍然正常工作， 并且预计在可预见的未来相当长一段时间内继续为地球观测提供宝贵的数据。
高分七号(GF-7)是中国的一颗民用亚米级光学传输型立体测绘卫星，具有设计寿命 长达 8 年。该卫星搭载了双线阵立体相机和激光测高仪等先进的有效载荷，标志着 亚米级立体测绘相机技术的重要突破。它的任务是获取高空间分辨率的光学立体观 测数据和高精度激光测高数据。 高分七号卫星的分辨率非常高，不仅能达到亚米级水平，而且具备目前国内最高水 平的定位精度。这使得它能够轻松地拍摄出高质量的 3D 影像。高分七号将为中国 乃至全球的地形和地貌制图提供精度在 1 米以内的高质量立体地图数据，为多个领 域的应用提供支持和数据基础。
高分系列卫星涵盖了多种不同类型的观测能力，包括全色、多光谱和高光谱观测， 配备光学和雷达传感器，轨道类型涉及太阳同步和地球同步轨道。这一系列卫星构 建了一个多功能的对地观测系统，具备高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨 率的能力，以满足各种地球观测需求。
4.6. 太空经济新引擎：遥感卫星产业链
卫星遥感是从高空通过传感器探测及接收来自目标物体所辐射及反射的电磁波信 息，从而识别物体的属性及其空间分布等特征，并通过遥感技术平台获取卫星数据 进行分析处理的技术，卫星遥感广泛应用于国防、自然资源、交通、气象、海洋、 环保、应急等领域。2022 年，中国遥感卫星发射数为 105 个，遥感卫星发射增速显 著且应用场景广泛，商业化潜力大。伴随空间分辨率及光谱波段数不断提升，用户 对高分辨率遥感数据的质量及数量要求日益提高，同时政策层面开始逐步放开并支 持卫星遥感行业商业化发展，预计近十年内卫星遥感服务行业将呈现持续增长态势。 从长期发展趋势来看，随着卫星发射成本逐渐降低及卫星遥感技术日渐成熟，卫星 遥感数据及平台的成本有望不断降低，卫星遥感行业未来市场规模有望迎来爆发式 增长。
我国的卫星遥感应用起步于上世纪 70 年代，经过四十多年的发展，已逐渐渗透到传 统产业，培育出一系列具有广阔市场前景的新兴产业，成为我国战略性高技术产业 的重要组成部分。卫星遥感应用不仅在我国传统产业改造和经济结构调整中发挥重 要作用，还在各级政府深入贯彻科学发展观、构建和谐社会、关注民生、提高公共 管理和公共服务水平等方面发挥越来越重要的作用。
随着我国地理信息产业的迅速发展，卫星遥感信息服务的市场需求也将持续快速增 长。2015 年我国遥感卫星产业市场规模为 56.1 亿元，到 2022 年增长至 130.8 亿元， 年复合增速达 12.85%。
我国卫星遥感应用领域不断拓展，卫星遥感已经在农业、林业、国土、水利、城乡 建设、环境、测绘、交通、气象、海洋、地球科学研究等方面得到广泛应用。遥感 技术在我国国土资源大调查、西气东输、南水北调、三峡工程、三河三湖治理、退 耕还林、防沙治沙、交通规划与建设、海岸带监测及海岛测绘及区域经济调查管理 等重大工程建设和重大任务中发挥了不可替代的作用。 卫星遥感数据作为主要的态势感知资料，在下游各领域得到广泛应用，形成了完整 的产业链。这一产业链包括上游的卫星制造和基站建设，中游的数据采集和处理， 以及下游的多领域行业应用。具体而言，上游部分包括政府、企业和*队军**的卫星建 设和基站建设，中游部分则包括商业运营商和政府运营商的数据接收和处理，而下 游则提供多领域的增值服务，如战场感知、气象观测、海洋监测、国土资源测绘等， 广泛应用于特种和民用领域。
遥感卫星是我国在轨工作卫星中数量最多的一类，可根据具体应用进一步分为气象 卫星、陆地卫星以及海洋卫星。 气象卫星：我国的风云气象卫星观测系统已经基本形成，且国策精度不断提高、业 务能力日趋增强。随着经济和技术的不断发展，气象服务、环境保护、资源开发等 领域对卫星观测的需求也在不断增长。 陆地卫星：自 1999 年发射第一颗传感型陆地资源卫星一号以来，我国已陆续发射了 超过 10 颗陆地资源卫星，具备可见光、红外线、合成孔径雷达(SAR)等多种观测能 力。我国还开发了大、中、小等多个系列的陆地卫星，并建立了卫星图像数据的地 面处理系统，形成了较完整的陆地资源卫星监测网络。 全球遥感卫星的趋势则是“更快、更广、更精细”：2013 年 DigitalGlobe 发射了拍 摄分辨率 46cm 的 GeoEye，2016 年发射的 World View 4 号卫星，分辨率达到了 30cm。我国市场上分辨率低于 2 米的卫星数据。在实际应用中，我国陆地卫星光学 图像暴露出了谱段数量少、辐射定标精度不高等短板，影响了其在地物参量定量反 演方面的应用，在可反演参量类型、参量反演精度及数据产品标准化等方面均与国 外存在较大差距。当前国内卫星图像辐射定量应用研究仍较多依赖中等分辨率成像 光谱仪(MODIS)、先进甚高分辨率辐射计(AVHRR)等国外图像数据。
海洋卫星：近年来，我国已制定了长期的自主海洋卫星发展规划，发展了海洋水色、 海洋动力环境和海洋监视监测三大系列海洋卫星，逐步建立以我国自主卫星为主导 的海洋空间监测网络。然而，在海洋领域的观测仍存在一些不足，如海面高度测量 和海面风速测量的限制。为解决这些问题，我国计划在未来继续研制和发射新一代 海洋水色卫星、新一代海洋动力环境卫星、盐度卫星、1 米分辨率的 C-SAR 卫星、 高时间分辨率的静止轨道海洋卫星等。
未来的发展趋势包括提高海洋水色卫星的光谱分辨率和信噪比、增加观测要素、改 进观测的时空分辨率，同时发展小时级高时间分辨率的静止卫星海洋水色观测技术。 新一代海洋动力环境卫星将增加海面高度和海浪谱观测功能，发展全极化微波散射 计和海洋盐度计，以实现对海洋温度、盐度、流速、浪高、海面风速等动力环境多 要素的精细观测。另外，还计划发射高分辨率 SAR 业务化极轨卫星，发展静止卫星 SAR 观测技术以用于海洋监视监测。
5. 受益于政策支持，卫星遥感市场规模有望持续扩大
卫星产业链下游的卫星导航应用主要以卫星遥感数据处理与信息提取、提供具体应 用场景相关解决方案的服务为主。目前，伴随国家民用空间基础设施规划中的遥感 卫星体系稳步推进，以及商业卫星遥感的蓬勃发展，我国的卫星遥感数据获取能力 呈现质量齐升之势，但在卫星遥感下游应用中，遥感图像处理系统平台作为卫星遥 感应用的基础设施和关键工具，已经逐渐成为制约自主卫星数据应用和空间信息业 务发展的重要因素之一。
战争对遥感技术的发展产生了推动作用， 第一次世界大战促使遥感技术由地面向 空中延伸，同时激发了红外技术探测的萌生；第二次世界大战进一步推动了遥感技 术的发展，使其应用范围扩展至更高更远的领域，并促进了雷达技术的进步；冷战 时期，超级大国之间的激烈竞争推动了空间技术的飞速发展，为遥感技术的突破提 供了关键条件。 根据 UCS 的数据，截至 2022 年底，我国在轨遥感卫星数量达到 332 颗，居全球第 二位，仅次于美国的 499 颗。国内的地球观测卫星体系包括“高分”、“风云”、“海 洋”、“资源”等多个国家核心卫星，用于日常观测和应急观测任务。此外，还借助 商业卫星服务系统如“北京”、“吉林”、“高景”、“巢湖”等来填充和增强核心卫星 网络的覆盖与能力。
国家政策大力支持和引导卫星遥感产业发展： 国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出打造国产高分辨率商业遥感 卫星运营服务平台，采用政府和社会资本合作(PPP)模式推进遥感卫星等建设，推进 商业卫星发展和卫星商业化应用。 “十四五”规划中提出打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施 体系，将卫星遥感产业的发展列入顶层规划，卫星遥感产业步入现代化的全新发展 阶段。当前我国卫星遥感产业的市场需求由政府主导，市场规模持续扩大 据共研网数据，2015-2022年中国遥感卫星行业市场规模由 56.1 亿元增至 130.8 亿 元，CAGR 达 12.86%。 我国卫星遥感商业化空间较大：据 UCS 数据，截至 2022 年 12 月，我国遥感卫星商 业化率为 32%，相比全球 79%的水平仍有较大提升空间。 资本大量涌入遥感卫星领域，推动商业遥感卫星发展。据泰伯智库不完全统计，2022 年中国商业航天赛道融资总额超过 113 亿元，其中卫星遥感融资额达 28.1 亿元，占 比 25%，是融资总额第二多的领域，仅次于火箭发射。
我国拥有一完整的卫星遥感产业链，但面临上游卫星制造和发射成本高昂的挑战， 以及下游应用市场未完全开发的问题。遥感卫星产业链由上游的卫星制造、卫星发 射和地面设备制造企业组成，中游的遥感卫星运营商、数据增值和应用企业，以及 下游的各行业客户构成。我国卫星制造和发射的高成本问题仍然显著，而下游应用 市场主要集中在*队军**和政府领域，B 端和 C 端应用市场尚未充分开发，制约来了卫 星遥感行业的发展。然而，我国已经积累了丰富的遥感卫星数据资源，随着上游数 据成本的下降以及卫星遥感技术在下游市场的不断渗透，数据增值和应用企业有望 实现显著的增长。
我们认为国内遥感市场具有巨大的潜力，虽然目前市场结构分散，但是上下游之间 存在互相渗透的机会，从而有望提高行业的集中度。遥感数据处理环节主要关注国 产化的近程。目前，在国内遥感图像处理基础软件领域，主要的参与者包括美国 Harris 公司(ENVI)、美国 ESRI 公司(ArcGIS)、加拿大 PCI 公司(PCIGeomatica)、美 国 Google 公司(GoogleEarthEngine)以及中国的航天宏图(PIE)。随着政府鼓励卫星应 用软件国产化的政策逐渐实施，国内遥感图像处理基础软件领域有望取代进口产品， 推动国产化进程。 根据*队军**信息化建设提速背景，国内特种遥感软件行业有望受益于以下因素： (1)各军种战场感知能力不断迭代升级； (2)战场感知需求逐渐下沉到单兵*器武**装备； (3)各军种战场感知信息融合加速发展。
我们认为，随着战场环境的不断复杂化和感知需求的细化，各军种的战场感知能力 需要不断升级，这将推动特种遥感软件行业的扩容。战场中，新型作战力量如无人 装备和导弹等的重要性不断提升，同时，战场电磁环境等也变得更加复杂。在这种 趋势下，各军种的战场感知能力必然需要不断升级，这将推动特种遥感软件行业的 快速发展；同时战场感知需求逐渐向单兵*器武**装备下沉，这是未来的趋势。参考美 国*队军**的信息化建设，战场感知需求从指挥系统逐渐下沉到单兵装备。这种趋势表 明，特种遥感软件的渗透率将提高，从而为行业带来广阔的增长空间。 我国在遥感数据处理和信息提取技术方面已取得显著进展。然而，仍需要解决遥感 数据定量化的问题，以及信息提取技术中的知识驱动和数据驱动方*论法**的融合；国 内的遥感数据处理平台相对滞后，需要在新型计算架构、全面性、和二次开发能力等方面不断提升；同时国内需要建设更先进的遥感数据云平台，以满足多领域的大 规模云计算需求。 鉴于我国国民经济建设对卫星遥感数据的自主可控性的潜在需求巨大，因此需要在 遥感图像处理平台的技术研发、成果转化和推广应用方面采用国产卫星资源，构建 符合全球标准和规范的产品和技术体系。此过程需要充分整合通信、导航、网络、 GIS 等相关领域的技术成果，建设高性能和智能化的实用软件工具和平台，以提供 更广泛、更深入的业务服务。通过逐步拓展和完善市场机制，建立可持续的产业发 展能力。
在下游应用领域，目前在国内遥感应用领域的主要参与者可以分为四种类型： 1)像航天世景、航天泰坦这样的航空航天科技下属国有企业； 2)类似中科星图、中科天启这样的科研院所和高校孵化企业； 3)民营企业如航天宏图、二十一世纪等； 4)卫星中心下属企业，如国测星绘、华云气象等。 我们认为卫星遥感领域未来上游和下游之间的相互渗透将是不可避免的趋势。上游 企业为了更好地变现，可能会将服务范围延伸到下游。同时，为了锁定数据成本、 提高市场竞争力，下游企业也可能投资发射卫星。那些能够深耕核心业务、打造竞 争壁垒的企业将获得更多的市场份额。基于这些趋势，行业的集中度有望加速提升。 我们认为，得益于技术升级与应用生态相结合，国内遥感领域有望催生出平台型巨 头企业。随着地理信息应用对时效性和精度等方面的要求不断提高，卫星遥感应用 将从静态变为动态，*在用潜**户群体逐渐扩大。能够提供更快速、更高效服务的企业 将有机会迅速扩大市场份额；卫星遥感应用越来越分散化，需要平台型企业提供数 据、计算能力和算法，提供接口和便捷服务，进一步扩大应用生态；疫情加速了行 业的洗牌，有助于促进市场的集中度提升。
6. 卫星应用产业化不断提速，万亿市场蓄势待发
卫星产业链下游的应用及运营以软件+数据服务为主要商业模式，多家公司自建星 座系统，以提升运营与应用服务能力。商业模式上，中科星图、航天宏图等以软件 为主要驱动，同时开拓数据服务等业务；航宇微、长光卫星等侧重于提供相关数据 产品。近年来，世纪空间、长光卫星等已经参与建设星座，在产业链上游实现卡位； 航天宏图通过定增募投进行分布式干涉 SAR 遥感卫星发射，可不受光照和气象条 件限制，全天候、全天时、远距离、快速、全数字化地获取精确三维信息，生产高 精度、高分辨率的 DSM、DEM 数据，基于此满足国内市场对高精度、快速测绘的 迫切需求，从而强化自身的核心竞争力。 我国卫星应用行业(民用)在 20 世纪 90 年代初迈出了第一步，随着十多年的不懈努 力，到 2000 年，卫星应用市场规模已经显著扩大，达到了 100 亿元的庞大数字。接 下来的八年，即 2000 年到 2008 年，我国卫星应用行业一直保持着飞速增长的态势， 到 2016 年，市场规模已经突破了 2500 亿元以上，而在 2018 年，我国卫星应用产业 规模更是达到了令人瞩目的 3000 亿元。进入十四五后期我国卫星应用产业的发展 开启了全新的篇章。
近年来，随着北斗三代卫星导航系统的逐步完善，我国卫星应用行业取得了飞速的 发展。由于卫星应用产业链涉及国家产业各个上下游领域，国家从卫星应用的具体 细分领域出发发布了诸多重要的政策性文件。 在“十一五”规划期间，《信息产业科技发展“十一五”规划和 2020 年中长期发展 规划纲要》提出了卫星应用领域的导航和遥感关键技术的关键应用领域。随后，在 “十二五”期间，出台了《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》，该规划明确了 重点推动应急测绘遥感监测技术研究。而在“十三五”时期，多项与卫星测绘相关 的政策陆续发布，强调了提升我国测绘地理信息服务保障能力，推动全球地理信息 资源的开发，并加速北斗和遥感卫星商业化应用。 进入“十四五”规划时期，北斗三代卫星导航系统已经全面建成，这标志着我国卫 星应用行业进入了崭新的发展阶段。国家政策规划明确提出，要大力发展北斗产业， 推动各领域内的北斗终端应用规模化发展，以进一步推动我国卫星应用行业的壮大。 这一系列政策措施有力地推动了我国卫星应用行业的蓬勃发展，为国家科技实力和 产业发展提供了强有力的支持。
传统的封闭式卫星网络运营方式通常涉及一个实体运营商负责卫星的运营和地面 系统的建设，然后直接为最终用户提供服务，或者通过一个或多个零售合作伙伴来 提供服务。在这种“Mbps”模式中，卫星运营商通过销售各种服务产品的 Mbps 来 最大程度地提高其投资回报率。另外，一个或多个服务提供商从卫星运营商购买卫 星物理带宽，以向他们的用户提供卫星通信服务。这种运营模式下，产业的利润主 要来源于流量费用，但随着我国通信业不断提速降费，这种封闭式经营思路可能会 面临利润下降甚至亏损的挑战。此外，由于服务模式受限于资源流量，很难激发出 创新的服务模式。 为了避免卫星通信过于受管道化，鼓励运营商和中间环节服务商积极探索创新应用 和服务模式，有必要转向更加开放的卫星运营方式。这种方式包括卫星运营商不仅 提供带宽等物理资源，还向服务提供商提供系统能力的服务。在这种模式下，卫星 运营商通过合理的资源管理和动态调配，可以为远超封闭模式下数量的服务商提供 通信能力，同时也增加了运营商的利润。
中国卫星公司专注于卫星通信、卫星导航、卫星遥感等领域，具备在目标特性识别、 抗干扰、高精度时间同步等技术方面的竞争力。公司产品能够为国防、行业、区域 用户和国际市场提供基于天基资源的全面信息化整体解决方案、产品和服务。 航宇微的产品范围包括基础卫星遥感数据产品和应用卫星遥感数据产品，他们还拥 有领先的高光谱卫星星座“珠海一号”。 中国卫通多年来一直从事通信广播卫星运营服务，其主要业务流程涵盖卫星网络申 报、协调及维护、卫星项目建设、卫星测控管理、业务运行管理、卫星转发器出租 出售、宽带运营管理以及综合信息服务。他们运营管理着多颗商用通信广播卫星， 拥有卫星转发器资源覆盖 C 频段、Ku 频段以及 Ka 频段等频段。 中科星图是国内最早从事数字地球产品研发与产业化的企业，他们推出 GEOVIS 数 字地球基础软件系列产品，并在此基础上，形成了以特种领域、智慧政府、气象生 态、航天测运控、企业能源、线上业务六大板块业务为核心的 GEOVIS 数字地球应 用软件系列产品。提供软件销售与数据服务、技术开发与服务、一体机产品以及系 统集成等业务。 航天宏图以平台软件为核心，结合多源时空数据与不同行业应用场景，打造了产业 信息化、数字化和智能化的新模式。同时向产业链上下游探索延伸，维持传统业务 稳步增长的同时，融合国家发展纲领与行业未来态势，不断拓宽空间基础设施规划 与建设、时空大数据行业应用服务以及云服务等三条产品线的业务范畴。 四维图新专注于汽车智能化，基于我国北斗卫星导航定位系统，兼容 GPS、格洛纳 斯、伽利略和准天顶，依托自主研发的核心设备与数据解算平台，正在建设北斗地 基增强系统“全国一张网”，以构建高精度定位能力基础设施，为用户提供高可靠、 高稳定、卫星下游应用市场规模可扩展的高性能高精度定位服务。
7. 国内外重点遥感卫星产业动态跟踪
7.1. 微纳星空：面向互联网及物联网需求，筑梦太空“新基建”
北京微纳星空科技有限公司成立于 2017 年，坐落于北京市中关村永丰产业基地，是 以卫星制造业务为核心的卫星系统技术解决方案供应商。公司依托中国航天六十多 年来的发展和沉淀，立志成为国内一流、国际知名卫星制造企业。
微纳星空是国内最早一批以卫星制造业务为核心的卫星系统研制供应商。主要从事 卫星整星研发制造业务并提供卫星在轨交付服务。公司研发自主知识产权卫星平台 和核心部组件，拥有卫星整星设计、生产、总装和集成测试能力，具有通信载荷、 光学遥感载荷和微波遥感载荷等研制能力，具备牵头抓总、统筹协调、统揽全局的 能力。公司自主研发卫星地面通信终端和信关站，具备卫星地面通信系统集成经验， 可为国防、行业、区域等用户提供基于卫星资源的天地一体化综合信息系统解决方 案。
微纳星空现已完成国内两中心、三厂、四站的集研发、生产、应用的完整布局；海 外已建立欧洲、非洲、中东销售办公室，重视国际市场的开发。后续，企业将继续 深化合作一带一路国家，促进共同发展。 按照模块化设计思路，公司已形成 10~1000 公斤卫星平台系列，具备高精度、高自 主、低成本、长寿命等特点。
微纳星空面向物联网和互联网应用需求，自主研发了系列化的卫星移动通信终端和 卫星宽带通信终端。
微纳星空三模数据通信终端具备地面移动网络(4G)、Thuraya 卫星通信、北斗短报文 通信功能。设备小巧轻便，功耗低，便携易用。 可用于无人机、汽车、轮船、海洋 浮漂、野外探险等设备测控，可实现全天候、无缝通信。
国内的商业卫星企业主要包括微纳星空、长光卫星、天仪研究院、九天微星等。我 们认为随着行业的不断发展，这些企业也逐渐积累了技术经验，并在不断完善商业 运营闭环。随着航天领域内部的协同分工变得更加成熟和可靠，商业航天 2.0 时代 即将到来。
7.2. 长光卫星：用空天地一体化遥感信息产品服务全球 70 亿人
长光卫星技术股份有限公司成立于 2014 年 12 月 1 日，是我国第一家商业遥感卫星 公司。公司专注于商业航天领域，是我国第一家集卫星研发制造、运营管理和遥感 信息服务于一体的全产业链商业遥感卫星公司，依靠“吉林一号”遥感卫星数据， 可为客户提供高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率、快速广域覆盖的卫星 遥感数据以及以卫星遥感数据为基础的空间信息综合应用服务；同时，公司凭借着 在卫星平台和空间光学有效载荷方面的核心技术积累，能够为客户提供定制化的卫 星制造及相关服务，包括卫星整星及部组件、试验与测试服务、搭载服务、冠名服 务等。
2015 年 10 月 7 日，由公司自主研发的“吉林一号”组星成功发射，开创了我国商 业卫星应用的先河，也是第一个由商业卫星团队成功发射的一箭四星。“吉林一号” 卫星是我国第一颗自主研发的商用高分辨率遥感卫星、我国第一颗以一个省的名义 冠名发射的自主研发卫星、我国第一颗自主研发的“星载一体化”商用卫星、我国 第一颗自主研发的米级高清动态视频卫星，也是我国第一次成功以灵巧方式在轨成 像、国产 CMOS 第一次在轨技术验证卫星。
“吉林一号”星座是长光卫星技术股份有限公司在建的核心工程，一期工程由 138 颗涵盖视频、高分、宽幅、红外、多光谱等系列的高性能光学遥感卫星组成。目前 长光卫星通过 22 次成功发射实现 108 颗“吉林一号”卫星在轨运行，建成了目前 全球最大的亚米级商业遥感卫星星座，预计 2025 年左右，“吉林一号”将实现 138 颗卫星组网。在遥感信息服务上占据优势地位，并逐渐成为全球重要的航天遥感信 息来源。
2020 年 3 月，长光卫星同步组建基于业务化应用的“车载激光通信地面站”与“星 载激光通信终端”攻关团队，采用天地一体联合设计理念，全面开展研制工作。 2023 年 4 月 8 日，车载激光通信地面站与星载激光通信终端完成地面水平对接测 试，水平距离 500m，实现了下行 10Gbps、上行 10Mbps 双向激光通信。 2023 年 6 月 14 日，车载激光通信地面站与“吉林一号”MF02A04 星星载激光终端 开展了星地双向捕获跟踪试验，首次完成星地双向建链；2023 年 10 月 5 日，车载 激光通信地面站接收 MF02A04 星星载激光终端下传的 120GB 遥感图像，完成首次 星地双向高速激光图像传输试验。
2023 年 8 月 25 日 12 时 59 分，我国在酒泉卫星发射中心用谷神星一号遥八运载火 箭成功将“香港科大-雄彬一号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务 取得圆满成功。“香港科大-雄彬一号”卫星(“吉林一号”宽幅 02A 星)是长光卫星 技术股份有限公司与香港科技大*联学**合打造的大幅宽、高分辨多光谱光学遥感卫星， 旨在为香港及粤港澳大湾区地表情况监测及自然灾害预警提供遥感数据服务，以协 助提升社会灾害应变协调及决策管理能力。作为“吉林一号”星座新一代覆盖型卫 星的首发星，“吉林一号”宽幅 02A 星在设计制造阶段实现多项关键技术突破，有 效载荷升级为离轴四反光学相机，整星重量成功由 1200kg 级降至 230kg 级，可为 用户提供 150km 幅宽、0.5m 分辨率的高清卫星影像产品，具备高分辨、大幅宽、高 速数传、低成本的特点。 2023 年 10 月，长光卫星技术股份有限公司(长光卫星)使用自主研制的车载激光通 信地面站，与“吉林一号”星座 MF02A04 星星载激光终端开展了星地激光高速图 像传输试验并取得成功。这标志着长光卫星已成功实现星地激光高速图像传输全业 务链的工程化，工程应用能力达到国际先进水平，这也是我国首次实现由独家自主 完成业务化应用星地激光高速图像传输试验。
7.3. 四维世景：高分辨率遥感卫星数据资源提供者
世景是国内规模最大、服务最稳定、服务质量最高的遥感综合应用服务企业，一直 致力于为用户提供全球中、高分辨率影像数据及基于遥感数据的应用服务。世景拥 有多达八颗国际领先的高分辨率遥感卫星数据资源，这些卫星群能够以极快地速度 为用户提供全球各地的超高分辨率影像。世景公司同时也提供国产中、高分辨率遥 感卫星的数据生产和应用服务。基于国内外合作伙伴的强大资源和自身的过硬素质， 世景推出“世景图库”产品为百度、腾讯等提供面向大众的遥感地图服务。世景引 进国际先进技术，在创新服务模式、拓展数据应用上取得了积极的进展。
2009 年 10 月 6 日，WorldView-2 发射升空，运行在 770Km 的太阳同步轨道上。更 高的轨道带来了更短的重访周期和更好的拍摄机动性。作为 DigitalGlobe 公司当时 最先进的遥感卫星，它同样使用了控制力矩陀螺技术。这项高性能技术可以提供多 达 10 倍以上的加速度的姿态控制操作，从而可以更精确的瞄准和扫描目标。卫星的 旋转速度可从 QuickBird 的 60 秒减少至 9 秒，能灵活的前后扫描、拍摄大面积的区 域，在单次操作中完成多频谱影像的扫描。除了更快速的采集和更高的精度， WorldView-2 还是第一颗具有八波段多光谱的高分辨率遥感卫星，它不但具有传统 遥感卫星的四个多光谱波段，还新增加了海岸线、黄、红边和近红外 2 波段。 2013 年 8 月 22 日，KompSat-5 卫星在俄罗斯顺利发射升空。KompSat-5 卫星高 4m， 直径 2.6m，重 1.4 吨。作为韩国内首颗搭载合成孔径雷达的卫星，无论是在夜间还 是恶劣天气下都可在距离地面 550Km 的高空拍摄高分辨率图像。每天在距地球表 面 550Km 上空的轨道上可以围绕地球转 15 圈，监视自然灾害，了解各种资源的利 用情况。
7.4. 天仪研究院：中国领先的 SAR 卫星星座运营商
天仪研究院是一家专门从事小型卫星和星基服务的全球新型航天公司。天仪研究院 利用低成本、高性能的立方体卫星和小型卫星机队，可以提供卫星即服务 (SataaS)， 通过快速、频繁和灵活的太空飞行来支持科学、技术演示和商业服务。天仪研究院 的数据即服务 (DaaS) 将使世界各地的最终用户能够访问并负担得起地球上每个点 的 SAR 图像。
2021 年 12 月，天仪研究院借助 CERES-1 Y2 火箭成功将两颗新卫星送入太空。宝 酝号和丽泽一号这两颗新卫星在位于中国西北部的酒泉卫星发射中心发射升空，并 已成功进入各自的轨道。宝酝号卫星是一颗重 20 公斤的微型卫星，是即将到来的 “天算”星座的先锋在轨技术验证(IOV)任务。卫星搭载星上智能计算平台，可开展 边缘计算、智能物联网处理等在轨高性能计算实验。此外，还配备了 1 个 GNSS(全 球导航卫星系统)无线电掩星有效载荷，以实施相关空间实验和服务。
丽泽一号是由天仪研究院与另外两家中国公司合作建造的一颗科学实验卫星。该卫 星搭载新型卫星平台，可进行在轨演示(IOD)测试。丽泽一号任务将为基于这种新颖 平台的未来卫星星座铺平道路，从而为天仪研究院的客户提供更好的 IOV/IOD 服 务。
2022 年 2 月，巢湖一号卫星和创星雷神号卫星搭载长征八号运载火箭在中国文昌航 天发射场发射升空。两颗卫星正常入轨，遥测参数正常，太阳翼、天线均展开正常， 发射任务获得圆满成功。 巢湖一号卫星是“天仙星座”首发星，其应用需求由天地信息网络研究院(安徽)有限 公司提出，天仪研究院为卫星总体，中国电子科技集团公司第三十八研究所(简称“中 国电科 38 所”)为载荷总体，联合负责卫星的研制。这也是天仪研究院与中国电科 38 所继联合研制我国首颗商业 SAR 卫星海丝一号后的第二次合作。 巢湖一号卫星的成功发射标志着天仪率先实现国产商业 SAR 卫星批产组网和在轨 商业化运营。
创星雷神号卫星由雷神研究院委托铭剑电子及天仪研究院开展基于 COTS 器件的星 上数据的星上内部传输和加密存储技术验证，为后续开展低成本民用航天载荷积累 技术和在轨经验。三方还将利用低轨卫星和地面站的组网鲁棒性，验证通过分布式 网络系统技术提高星上数据存储可靠性的可行性。创星雷神号卫星上同时搭载了极 光 2 号探测器及“天格计划”的三个实验卫星载荷 GRID-03B、GRID-04 和 GRIDAICore。 该卫星上还使用了星地融合分布式网络软件系统，该系统由北京邮电大学、华为云、北京大*联学**合研制，将在轨开展 QUIC 协议、基于知识图谱的星载下一代 核心网网元功能、基于 KubeEdge 的 2 号边缘计算智能基座部署、DOIP 星上载荷部 署等试验验证，其中 QUIC 协议在轨试验验证属于全球首次。本次试验将为后续服 务计算与网络通信基础软件平台在“天算星座”中的大规模部署继续开展前期验证， 并将进一步为构建开放开源的空天计算试验平台奠定技术基础。
7.5. 航宇微：芯科技、兴中国；小卫星、大数据
航宇微由颜军博士于 2000 年 3 月在珠海特区创立，是首家登陆中国创业板的 IC 设 计公司，目前，珠海市国资委是航宇微公司的实际控制人。航宇微公司主要从事宇 航电子、人工智能技术、微纳卫星星座及卫星大数据、智能测绘技术的研制与生产， 服务于航空航天、工业控制、地理信息、国土资源、农林牧渔、环境保护、交通运 输、智慧城市、数字政府、现代金融、个人消费等领域。
航宇微公司致力于宇航嵌入式 SOC 处理器芯片、SIP 立体封装模块/微系统、EMBC 宇航总线控制系统的研制、设计、生产和销售，是我国宇航 SPARC V8 处理器 SOC 芯片的标杆企业、SIP 立体封装微系统的开拓者，解决了我国宇航电子系统核心处 理器及微系统国产化、自主可控、高性能、高可靠等问题。针对航空航天领域对存 储器及计算机系统模块在自主可控、高可靠、小型化等方面的迫切需求，航宇微公司历经 8 年，瞄准立体封装技术前沿，建成了亚洲第一条符合宇航电子标准的“SIP 立体封装模块数字化生产线”，推出了型谱化的宇航存储器模块(SIP-MEM)、复合电 子系统模块(SIP-MCES)和计算机系统模块(SIP-OBC)等立体封装产品，研制了满足 客户需求的数百款微系统模块/芯片，实现了自主可控国产化设计生产。
2019 年 9 月 19 日，航宇微“珠海一号”遥感微纳卫星星座 03 组 5 颗卫星发射成 功。“珠海一号”星座是我国首家由民营上市公司建设并运营的星座，目前，已经按 计划发射了 12 颗卫星(4 颗视频卫星、8 颗高光谱卫星)，卫星在轨运行正常；其中 8 颗高光谱卫星成为国际领先的高光谱卫星星座，具备 2.5 天对全球扫面一遍的能 力；在广东珠海、黑龙江漠河、*疆新**乌苏、山东高密四地已经建成了 4 个地面接收 站，共 7 幅卫星天线；在珠海建成了卫星大数据中心；至此，公司具备了卫星测运 控、数据接收、数据处理、数据存储分发以及数据应用等能力。 “卫星空间信息平台”建成后，其空间段星座具备每天对特定目标不低于 8 次的重 访能力，0.9 米分辨率的视频卫星具备视频凝视和图像推扫能力，多颗 150 公里幅宽 的高光谱卫星将具备每 2 天左右完成对全球观测一遍的能力；地面段卫星大数据接 收/存储/处理/分发能力将达到每年 7,000TB。
航宇微依托自身的卫星大数据资源，积极拓展在各领域的规模化应用，积极打造并 推出了“绿水青山一张图”服务平台，2020 年，航宇微“绿水青山一张图”服务全 国。该平台结合“卫星空间信息平台”、智能测绘及“珠海一号”卫星星座数据采集 的优势，以准实时、高光谱、多波段的卫星大数据，可更好地服务于自然资源、空 间规划、国土资源、城市管理等应用领域，为实现绿色发展、优化“数字经济”模 式，为政府提供决策支持、提高管控能力、实现智慧城市管理信息化提供客观依据 和支持。
“绿水青山一张图”项目突出的快速覆盖能力、大视野遥感、高光谱定量遥感、大 数据融合、人工智能分析等特色，首次实现了定量遥感与城市综合监测服务的全面 覆盖以及实质性应用，大大提高了政府管理的快速响应水平，客观性强，可信度高， 对提高政府工作效率和科学决策具有重要支撑作用。
7.6. 九天微星：人人皆可参与航天
北京九天微星科技发展有限公司(九天微星)成立于 2015 年，是国内的微小卫星全产 业链服务商，为政企客户提供商业卫星定制、星座核心服务、行业终端应用和航天 科技教育等服务。
初期的九天微星处于探索期，围绕卫星互联，从商业应用倒推到技术路线，探索商 业卫星的新边疆；2018 年，九天微星开始关于星座物联网的规划，同年 2 月和 12 月，九天微星分别发射了“少年星一号”和“瓢虫系列”七颗卫星，用以进行流程 验证、百公斤级卫星的技术验证和卫星物联网系统级验证，这被其誉为发展道路上 的“里程碑”。
2020 年 9 月 1 日，九天微星卫星研发制造基地——智能卫星工厂在唐山市路南区城 南经济开发区正式奠基。这是卫星互联网纳入国家新基建之后，首个落地建设民营 卫星制造工厂。卫星工厂装配脉动式生产线，具有适应性强、效率高、质量可靠、 全周期跟踪等优势，可为客户提供小卫星设计及批量化制造服务。2021 年基本完成 一期工程建设，进入车间产线设备全面调试阶段。 工厂一期达产后，将具备年产 50 颗标准化或 20 颗定制化卫星的能力，响应国有和 商业客户在卫星互联网新基建及行业应用中的卫星研制需求。
2021 年 10 月，长征二号丁运载火箭在我国太原卫星发射中心点火升空，成功将 11 颗卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。本次任务搭载发射 10 颗小卫星，其 中包括由港航科(深圳)空间技术有限公司和九天微星(上海)航天科技有限公司联合 研制的金紫荆卫星二号，金紫荆卫星二号将与 2021 年 4 月发射的金紫荆卫星一号 01/02 两颗卫星一起构成金紫荆星座项目的第一编队。
2021 年 12 月，九天微星研制的首颗低轨宽带通信卫星通过评审，其通信能力达 10Gbps，未来发射成功后可不限区域不限位置针对地面用户提供高速网络互联服务。 卫星总重为 220Kg，位于我国民营商业航天公司研制成功的最大级别通信卫星之列， 该卫星的研制也属于我国商业航天首批国家低轨卫星星座研制任务之列。 2022 年，九天微星与华力创通联合立项的《基于 5G 星上处理的宽带通信载荷原理 样机研制》成功中标北京市科委、中关村科技园管理委员会“新一代信息通信技术 创新(卡脖子)”专项。
2022 年 3 月，九天微星与北京六分科技有限公司签署战略合作协议，双方未来将主 要围绕三大方向展开合作：面向六分科技将来在整星规划、星座规划方面的合作； 面向交通行业车联网，智能驾驶，V2X 等行业应用领域，在智慧出行、智慧车辆、 智慧公路、天地一体化、高精度定位的综合解决方案与服务运营合作；面向蓝色经 济，如智慧港口、智慧海岸、岸-基，船-基与卫星互联网等相关智慧化的综合应用场 景下的合作。 北京六分科技有限公司于 2018 年孵化自四维图新，是腾讯产业生态的一员，依托于 中国电信等行业领军企业，专注于提供高精度定位产品服务。在虚拟参考站技术原 理的基础上，六分科技已在全国快速组建完成约 2,800 个 CORS 站，形成覆盖全国 的地基增强网络，实时接收北斗(BDS)、全球定位系统(GPS)、伽利略(Galileo)、格洛 纳斯(GLONASS)和准天顶(QZSS)五大卫星导航定位系统信号，通过观测数据，由云 端解算中心计算各类空间误差，并将差分改正数据发送定位终端，最终依托自研终 端 RTK 算法与组合导航算法，得到高精度定位结果。以“网-云-端”一体化解决方 案，为海量用户提供 5 系统 16 频点、全天候、实时厘米级高精度定位服务。
7.7. 时空道宇：构建智慧生态，服务智能世界
浙江时空道宇科技有限公司是吉利控股集团旗下的科技创新企业，成立于 2018 年， 致力于成为全球领先的航天信息与通信基础设施和应用方案提供商。时空道宇致力 于推动中国卫星产业链商业化升级，推动中国航天技术商业化应用。时空道宇聚焦 卫星制造、卫星应用领域，提供极具竞争力的、安全可信赖的产品与服务。在卫星 制造领域，通过自主研发的多种量级通用卫星平台，以及低成本、高可靠的卫星及 供应链产品，实现从卫星研制到卫星量产 AIT 的一站式在轨交付。
在卫星应用领域，时空道宇通过未来出行星座及自有地面系统，结合北斗三号系统、 天通一号卫星移动通信系统，提供全球中低速卫星通信服务、星基高精定位服务、 卫星遥感 AI 服务，深度融合航天技术与汽车制造、未来出行、人工智能，与生态伙 伴开放合作，持续为客户创造价值，打造新一代航天数字经济业态。
2022 年 3 月，时空道宇旗下上合航天自主研发的北斗三号系列产品，北三 RDSS 船 载终端 (GS5310)，顺利通过北斗卫星导航产品 1001 质量检测中心的北斗三号短报 文终端入网检验。依托北斗三号系列卫星终端产品独特优势，结合 5G、云计算、大 数据等信息化服务，时空道宇将构建云平台端、用户终端、传感器终端远程一体化 平台，实现全天候、立体化综合管理，进一步提供智慧海洋信息化建设和运营服务， 持续推动中国航天技术商业化应用。 2022 年 10 月，时空道宇与远程新能源商用车达成战略合作，共同推动卫星应用服 务在商用车全场景的应用落地。这意味着，致力于推动商用车新能源化、智能化转 型的远程新能源商用车，将实现卫星通信、星基高精定位技术在商用车全场景的应 用，为智慧物流领域带来全新变革。
2023 年 10 月，时空道宇“亚运中国星”卫星定位智能设备和车辆监管系统，提供 了高精度的运行定位和监管服务，有力地支持了官方指定用车在赛事服务期间的管 理与调度。时空道宇已 7×24 小时全天候顺利保障近 2000 辆亚运会官方指定用车 出行安全共计 36 天，依托高精定位服务，所有车辆均在线稳定运行，行车路线覆盖 主办城市杭州，以及宁波、温州、湖州、绍兴、金华五个协办城市，截至 10 月 8 日 24 时，累计保障里程约 158.5 万公里。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。「链接」