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天地一體化信息網絡是由空基信息網絡、天基信息網絡與地基信息網絡組成的一體化信息網絡。 天地一體化信息網絡作為國家信息化的重要基礎設施，對拓展國家利益、維護國家安全、保障國計民生、促進經濟發展具有重大意義，是我國信息網絡實現信息全球覆蓋、寬帶傳輸、軍民結合、自由互聯的必由之路。

按照“天基組網、天地互聯、全球服務”的思路，建設全球覆蓋、隨遇接入、按需服務、安全可信的公用信息基礎設施，為全球海陸空天各類用戶提供網絡信息服務。

天地一體化信息網絡面向政府和公眾可提供六項典型場景應用：應急救災保障、信息普惠服務、移動通信服務、航空網絡服務、海洋信息服務、天基中繼服務。天地一體化信息網絡建設分三個階段，第一階段2018至2022年，實現技術突破與典型示范；第二階段2023年至2027年；第三階段2028年至2030年。

我國政府一直很重視空天地一體化信息網絡的研發、建設和應用。

早在2000年， 《中國的航天》白皮書對天基信息網絡的發展就提出了要求：建成多種功能和多種軌道的、由多種衛星系統組成的空間基礎設施；建成天地協調配套的衛星地面應用系統，形成完整、連續、長期穩定運行的天地一體化網絡系統。

2016年3月， 我國頒布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中，將“天地一體化信息網絡”項目列入了“科技創新2030重大項目”的一項重大工程。此項目已啟動了先導工程。

同年12月， 我國頒布的《“十三五”國家信息化規劃》又明確要求建設陸海空天一體化信息基礎設施：建立國家網絡空間基礎設施統籌協調機制，推動信息基礎設施建設、應用和管理；加快空間互聯網部署，整合基于衛星的天基網絡、基于海底光纜的海洋網絡和傳統的陸地網絡，實施天基組網、地網跨代，推動空間與地面設施互聯互通，構建覆蓋全球、無縫連接的天地空間信息系統和服務能力；持續推進北斗系統建設和應用，加快構建和完善北斗導航定位基準站網；積極布局浮空平臺、低軌衛星通信、空間互聯網等前沿網絡技術；加快海上和水下通信技術的研發和推廣，增強海洋信息通信能力、綜合感知能力、信息分析處理能力、綜合管控運維能力、智慧服務能力，推動智慧海洋工程建設。

2020年11月， 黨的十九屆五中全會審議通過《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》。該建議在多處提到了發展空天地一體化信息網絡相關內容，其中空天海方面：第7節“強化國家戰略科技力量”中要求“瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目”；第12節“發展戰略性新興產業”中要求“加快壯大新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環保以及航空航天、海洋裝備等產業”。

我國將5G和衛星互聯網均已納入“新基建”范疇， 研究和實施兩大新基建的融合，實現空天地一體化信息網絡已成為重大使命。當前，發展空天地一體化信息網絡已成為6G的共識，并認為技術融合需要在5G時代起步實踐，在6G時代全面實現。

回顧歷史，我國前有配合大飛機專項成立的中國商飛、后有兩機專項設立的中國航發，為了更快更好的調動整合國家隊資源，迎戰強敵。據專業機構分析，國家有必要以中國2030科技重大專項“天地一體化信息網絡”為產業先導和技術布局，加速相關資源的整合。

一、多因素助推低軌商業衛星計劃落地，國內相比歐美短板亟待提高

1. 全產業鏈成本是衛星通信產業實現商業化運營的最大挑戰

低軌衛星的研發、制造、發射等成本高昂，已成為制約業內公司可持續發展的重要因素。1997-1999三年間，銥星（Iridium）、全球星（Globalstar）和軌道通信（Orbcomm）等衛星移動通訊公司密集發射衛星完善產業布局，但三家公司在隨后三年里因成本管控不當先后申請破產保護。

銥星公司66顆衛星組成的通信系統總成本共計50億美元，持續的高成本運營不堪重負，最終由于無法償還8億美元貸款和9000萬美元的利息而宣告破產，同期競爭對手全球星、軌道通信衛星也面臨破產威脅。通過業務重組以及定位調整度過破產危機后，2017年銥星公司啟動了銥星2代（IridiumNEXT）的星座替換，同為66顆衛星的星座網絡，但此次耗資30億美元，僅為一代的60%，卻有著更好的數據速率和語音質量，也兼容老一代的通信終端和業務。

盡管如此，目前多數在運營的衛星通信公司，由于高昂的成本，一直只能在盈利邊緣徘徊。高昂的制造、發射、運營成本一直以來是制約衛星通信系統持續盈利并實現商業化發展的主要因素。

SpaceX和Starlink在成本方面創造了前所未有的顛覆性記錄。拖累全球最大衛星服務公司Intelsat運營的是一顆名為Intelsat29e(IS-29e）的故障衛星，該衛星長7米,全重6.5噸,造價4億美元，高額成本的壓力之下，該衛星一旦失效可能波及整個公司，更面臨FCC拍賣C波段的窘境。

基于此，Starlink計劃的投資成本就顯得尤為重要，摩根士丹利估算Starlink衛星制造成本100萬美元/顆，發射成本5000萬美元/次，獵鷹9運載能力達到60顆/次，同時SpaceXCEO馬斯克和COO格溫·肖特維爾透露稱：在復用一級火箭和整流罩的樂觀狀態下，單顆Starlink衛星制造成本低于50萬美元，單次發射成本降至1500萬美元。

根據這一標準，完全部署4.2萬顆Starlink衛星，需投入衛星制造成本210億美元，發射成本105億美元。

截至3月20日，SpxceX將Starlink第六批60顆衛星送入軌道，預計在2020年中向北美提供上網服務。

根據Starlink規劃，12批次衛星發射成功后，有望在今年年中開始向加拿大和美國北部提供衛星上網服務，并在發射24個批次的衛星之后，面向全球互聯網消費者提供衛星上網服務。

衛星頻道和軌道資源作為全球稀缺資源，現已成為世界各國的爭奪熱點，國內近年來商業衛星產業的推進也是如火如荼。

我國衛星制造成本大幅落后于StarLink。2019年中國航天大會商業航天產業國際論壇上，國防科技工業局副局長、國家航天局副局長在《2018中國商業航天產業投資報告》中披露，目前國內已發布的星座計劃達到20多項，計劃涉及的衛星數量有3100多顆，批產后預期制造成本429萬美元/顆。

根據上述信息判斷，按批產后的預期制造成本計算，國內單星造價也達到了美國的16倍，超過一個數量級。

統籌衛星制造產業鏈全面協同，并發展貨架級組件產品，對于國內降低衛星制造成本具有較高的現實意義和迫切性。

我國衛星發射成本大幅落后于SpaceX。我國最具商業優勢之一的快舟一號甲火箭衛星發射成本1萬美元/公斤，運載能力等同于1顆Starlink衛星/次，對比獵鷹9衛星發射成本0.22萬美元/公斤，25萬美元/顆，單顆發射成本僅為我國的1/24。各產業鏈成本的巨大差距（超過一個數量級）對該行業提出更為緊迫的發展要求。

一箭多星的發射方式充分利用運載火箭的運載能力余量，提高多任務執行能力，進一步降低成本，其中需要解決的關鍵技術首先是防止分離瞬間大量衛星釋放時的碰撞問題，這需要為每一顆衛星制定最佳分離路線和分離時刻，實現多顆衛星“各行其道”，確保按照預定程序順利出艙，不發生碰撞。

其次是防止衛星釋放過程中火箭結構角度和重心分布的變化，姿態控制系統必須在每一顆衛星的分離瞬間保證火箭飛行穩定。最后，避免不同電子內部電子設備產生無線電干擾也是技術人員必須解決的重要問題。

2. 硬核科技及器件的合理降級運用是成功重要因素

根據馬斯克提交美國聯邦通信委員會的公開資料顯示，五大高精尖黑科技將應用于衛星和火箭制造，空天與地面通信等領域，技術加持之下產業注入更強動力。

(1)通信系統：星間鏈路激光通信是SpaceX保密層級最高的核心技術，有望大幅提升空天與地面數據傳輸速率。SpaceX提交FCC的公開文件里披露了衛星性能、覆蓋分析、干擾分析，碰撞風險等多維度信息，但相關細節并未進一步展示。

衛星+互聯網（5G/6G）大背景下，此前Mb/s級別數據傳輸速率已無法承載，需大幅提升至10-100Gb/s級別。激光通信作為此背景下的關鍵技術之一，其高頻率、寬頻帶的獨特性能，單通道的數據傳輸達20Gb/s以上，隨著波分復用等技術的研發進步通信容量仍有廣闊上升空間。

激光結合IP-less協議拉動通信速率飛速升級的同時，相關配套軟硬件實現更新換代。IP-less協議中，萬余顆衛星各自作為服務端的去中心化P2P通信架構與區塊鏈技術極度吻合，激光通信在這一架構中，借助半導體激光器的超小的外形體積、極高的轉換效率、結構簡單等優點，其發射和接收望遠鏡口徑更小、重量更輕、通信質量更高。我國由于起步較晚，目前在空間激光通信領域與歐美、日本等國際領先水平存在一定差距。

(2)推進系統：Starlink首次采用氪離子推進系統，優異性能助力商業航天高水平發展。一顆Starlink衛星配備4臺霍爾離子電推，該技術推力小、比沖高。

相比傳統的化學推進方式，離子推力器工質質量小，在已實用化的推進技術中最為適合長距離航行。

相比氧化化合物的推進劑，離子推進劑質量更輕，這對于極致追求發射成本和在軌成本的商業航天至關重要，也對美國的航天工業產能提出了挑戰，有報道稱6次發射360顆衛星所需的1440臺霍爾電推已超過美國航天工業一年的產能。

(3)能源系統：單個太陽能電池陣設計，轉換效率高同時極大簡化系統。馬斯克在Starlink計劃上依然堅持鐘愛的“第一原理”：衛星通信本質上是衛星所能產生的太陽能利用效率的問題。

Starlink單個太陽能電池陣中，衛星太陽帆板砷化鎵電池片轉換效率為30～35%，組件厚度小于1毫米，具備良好高能量密度以及特殊環境耐受性能，標準部件的使用簡化了制造和集成過程。

(4)運載火箭：高科技加持引發討論，傳統火箭發射產業迎來顛覆性變革。SpaceX火箭因其腦洞大開的技術在航天界產生諸多討論，爭議主要集中在回收技術和多發動機控制技術，三個獵鷹9號火箭組成的獵鷹9重型火箭,共計搭載27臺發動機，這是人類從未持續成功過的設計。SpaceX通過增加火箭有效載荷和復用次數，充分節約商業成本，正在深刻影響著傳統火箭發射產業。

(5)射頻技術：Starlink向Q/V頻段發起沖擊，相控陣射頻技術面臨提性能降成本的新挑戰。由于通訊容量和資源頻率有限，Starlink的通信波段正在實現從傳統Ku/Ka波段到Q/V波段的過渡，Q/V波段資源豐富，V波段仍然有大量的連續大寬帶可選擇使用，由于雨衰現象的存在，技術實現對星上射頻器件的要求也進一步加大，首批Starlink衛星底部安裝的4套相控陣天線系統，可以實現極高的數據量發送和轉發，同時據稱成本也相比常規容量通信衛星低一個數量級。

硬核科技之外，商用現貨產品的合理降級運用大幅降低制造成本，也是關鍵之一。電子元器件按照溫度、抗輻射、抗干擾、精密度等維度，大致分為5類：商業級、工業級、汽車工業級、軍工級、宇航級。

由于商用器件隨著半導體技術的突飛猛進，以及航天器對微電子性能要求的提高，通過系統設計的方式，在可接受、預測、控制的范圍內降級使用COTS（Commercial-OfftheShelf，商用現貨產品）是重要的研究方向，20世紀90年中期至現在，COTS器件的空間應用研究處于全面發展階段，而我國由于傳統航天對成本不夠敏感，該領域尚處于起步階段。

3. 相較于傳統衛星計劃，三大關鍵技術助力衛星+5G/6G地面蜂窩通信融合

除了衛星和火箭制造，這一輪商業低軌衛星計劃和上一輪商業衛星計劃相比，更主要區別是和5G/6G地面蜂窩通信技術的融合，這方面也有幾項關鍵技術：

(1)空中接口傳輸技術融合5G推動天地一體化進程，5G標志性技術適用性面臨挑戰。衛星網絡在規劃之初便納入5G整體框架，但目前3GPP、IMT-2020等組織工作仍有待進一步推進。

天地一體化信息網絡依靠空中接口傳輸技術簡化終端和芯片成本，降低網絡切換時上下游的開銷，部署星地頻譜，實現星地融合。

其中MIMO等5G標志性技術由于天線陣元幾何間距有限、收發信號相關性強，很難獲得規模效益，域碼方案的復雜性也限制了用戶在高速運動衛星間的快速切換。

(2)基于“大時延帶寬積”的端到端傳輸控制和擁塞管理技術重要性愈發凸顯。

首先，天地一體化網絡具有顯著的“大時延帶寬積”特性，它所提供的對空間用戶的微波或激光中繼，用戶速率可達2.5Gbit/s甚至更高。

其次，衛星通信本身具有大時延特征，疊加隨著“跳數”增大不斷增加的星座路由時延，來自不同區域的業務在落地時的時延上將具有顯著的差異。最后，星上用于排隊緩沖的存儲器相對地面非常有限，使得每個節點面對突發、擁塞時存在更大的分組丟失風險。

(3)邊緣計算技術化解數據傳輸處理矛盾，所涉相關技術仍需突破。目前規劃的天地一體化信息網絡的帶寬資源有限，若大量數據經過網絡回送后方服務器，其帶寬開銷、時延和費用均難以接受。

邊緣計算技術將數據通過身邊的“節點”進行計算、抽象、存儲和壓縮，從而減小向內傳輸以及組織內節點計算帶來的開銷，同時減輕云端處理數據帶來的安全問題，但該技術仍需在面向多種異構邊緣節點復雜環境的應用可編程性、命名規則、數據抽象、服務管理、數據隱私保護以及相關科學理論等領域取得突破。

這一輪低軌商業衛星計劃的發展最深刻的改變在于資本和企業家都意識到若不與主流民用通信在網絡和客戶端進行融合，衛星互聯網存在的價值將很難真正實現。

二、我國商業低軌衛星互聯網國家隊統籌布局并進行資源整合

針對低軌衛星互聯網，我國其實早有頂層舉國體制設計。16個國家科技重點專項和科技創新2030重大項目為重構我國的商業低軌衛星互聯網國家隊指明了方向和措施。

1. 以“天地一體化信息網絡”為先導和主干，國家有望從頂層設計布局空天通信產業

我國共有16個科技重大專項，旨在完成國家戰略目標。國家科技重大專項是通過核心技術突破和資源集成，在一定時限內完成的重大戰略產品、關鍵共性技術和重大工程。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020）》確定了16個重大專項（其中10個為民口，6個為軍口），這些重大專項是我國到2020年科技發展的重中之重。其中包括核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件，極大規模集成電路制造技術及成套工藝，新一代寬帶無線移動通信，高檔數控機床與基礎制造技術，大型油氣田及煤層氣開發，大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站，水體污染控制與治理，大型飛機，高分辨率對地觀測系統，載人航天與探月工程等核心技術產業。

科技創新2030重大項目是國家科技重大專項的延續，以2030年為時間節點。科技創新2030包括航空發動機及燃氣輪機、國家網絡安全空間、深空探測及空間飛行器在軌服務與維護系統、煤炭清潔高效利用、智能電網、天地一體化信息網絡、大數據、智能制造和機器人、重點新材料研發及應用，以及即將加入的“人工智能2.0”等重大項目。其中，航空發動機和燃氣輪機專項和新一代人工智能項目已全面啟動，量子通信和量子計算機、腦科學與類腦研究、深海空間站以及“天地一體化信息網絡”已實施方案編制和評審。

“天地一體化信息網絡”是科技創新2030重大項目之一，方案論證由中國電科牽頭。天地一體化信息網絡由天基骨干網、天基接入網、地基節點網組成，并與地面互聯網和移動通信網互聯互通，建成“全球覆蓋、隨遇接入、按需服務、安全可信”的天地一體化信息網絡體系。建成后，將使中國具備全球時空連續通信、高可靠安全通信、區域大容量通信、高機動全程信息傳輸等能力。天地一體化作為產業重要的研究項目，由政府支持并組織實施的重大戰略產品開發、關鍵共性技術攻關或重大工程建設，以期在若干重點領域集中突破，實現科技創新的局部跨越式發展。天地一體化信息網絡重大工程中，中國電科多次向國務院副總理、國家科技部部長、黨組書記等上級領導匯報，并得到高度認可

• “天地一體化信息網絡”推動作用重大。“天地一體化信息網絡”緊密結合經濟社會發展的重大需求，培育能形成具有核心自主知識產權、對企業自主創新能力的提高具有重大推動作用的戰略性產業，擁有重大的戰略意義。

• “天地一體化信息網絡”解決問題共通。突出對產業競爭力整體提升具有全局性影響、帶動性強的關鍵共性技術。

• “天地一體化信息網絡”戰略意義兼顧。體現軍民結合、寓軍于民，對保障國家安全和增強綜合國力具有重大戰略意義。

目前國內國有和民營的衛星星座計劃整體呈現多點開花、分兵而戰的格局，與Starlink的全產業鏈資源整合存在差距。

2018年航天科技集團宣布全球低軌衛星星座通信系統“鴻雁星座”計劃，分三期建設共計300余顆衛星，目前僅于2018年底成功發射首顆“鴻雁星座”。民營低軌通信衛星初創公司銀河航天規劃組建的“銀河Galaxy”低軌寬帶衛星星座，由上千顆自主研發的5G衛星組成近地軌道組成網絡星座，2020年1月首發星成功發射。

對比來看，Starlink計劃不僅規劃布局的12000顆衛星數量，其推進步伐也是大幅領先全球競爭對手，2020年3月，SpaceX再次為Starlink發射了60顆衛星（第六批次），星鏈計劃在軌衛星共計達360顆。

考慮到我國低軌衛星、運載火箭及其相關科學技術的一定差距，此次行業大發展中，擁有解決核心問題潛力的相關高校、企業以及研究院等將擔當主力，深度參與并直面挑戰。

在制造業整合和成本控制方面，我國空天通信產業相比Starlink等對手存在一定差距。國內對商業航天以及小衛星組網等技術的探索相對較晚，因此在星間鏈路激光通信、星群通信協議、Ku/Ka特別是Q/V波段（頻譜資源和帶寬更具前景）的射頻器件、低成本相控陣天線、星載運算芯片、5G融合的空中接口傳輸技術、“大時延帶寬積”條件下的端到端傳輸控制和擁塞管理、衛星網絡邊緣計算技術等軟硬件技術方面，亟待提升和實踐。

對于特別有挑戰的重大科技專項，我國推進策略傳統上有整合現有優質資源，直接成立一家新的央企集團來承接一個歷史任務的案例。目前以中航工業、中國商飛兩家整機平臺企業和中國航發一家發動機企業為主體的國內航空裝備制造格局已然成型。

2. 航天五院、八院、二院、三江、中科院等有望成為星箭制造的核心力量

航天科技的五院、八院是衛星制造的中堅力量，針對于這次衛星制造的頂層設計和顛覆性挑戰，五院、八院自然當仁不讓。

從衛星產業趨勢看，衛星本身的兩極化發展明顯——巨大化和微小化。2013年，DARPA設計了一種巨型間諜衛星，它將使迄今為止發射的所有空間望遠鏡相形見絀，這一叫做“薄膜光學即時成像器”（MOIRE）的衛星可以一次性捕捉地球40%的地表圖像。因為顛覆性的采用光學薄膜代替玻璃作為光學元件，這種衛星將在發射前折疊鏡面，之后于太空展開其超巨型的薄膜。薄膜光學即時成像器”（MOIRE）衛星將可在同步軌道獲得近似于低軌道衛星的攝像精度。

巨大化衛星，從某種角度可以說更多是現有衛星技術的延伸和發展。

另一方面，微小化衛星的出現，可能更有顛覆性。他從理念、設計、選材方面不同于傳統衛星產業，可能更像航天產業的另一個組成部分。而我國航天科工研制的“東風”系列導彈也是我國航天強國的重要組成部分，此次產業發展機遇，航天科工也有望承擔重要任務。

生產線方面，此次衛星制造是史上顛覆性的批量生產，流水線批量生產更貼合導彈制造模式。縱觀人類歷史上所有航天器所有的數量，仍無法滿足Starlink計劃的衛星需求，因此啟用類似至少商用飛機甚至是汽車工業的自動化流水線以達到批產能力成為必然。Airbus給Oneweb的自動化衛星工廠便是參照汽車自動化流水線生產。這樣的生產組織模式相較于衛星制造，反而可能更貼合重視成本和批產能力的絕大多數導彈制造流水線。

目前航天科工二院的籌備工作已取得一定進展。2020年1月，伴隨著主樓頂板混凝土的澆筑完成，由航天科工二院空間工程公司自主建設的武漢衛星產業園一期建設項目主體結構歷經180多個工作日順利封頂，為2020年9月形成投產能力奠定了基礎。

這一衛星產業園于2019年4月24日開工建設，旨在打造全球首個基于云的小衛星科研生產基地和集研發設計、總裝集成、測試試驗一體化的衛星智慧產業園，形成每年百顆衛星的生產能力。

武漢衛星產業園工程之前，航天科工已在技術積累和產業規劃上做好了充分準備。2011年，航天科工二院便成立了空間技術研究與發展中心，這也是航天科工二院空間工程公司的前身。現如今，航天科工二院空間工程公司已具備了完整的衛星總體設計研發的能力，在結構、熱控等核心專業領域取得了相當的基礎，并支撐了航天科工“虹云”低軌通信衛星的研制。

此外，在衛星發射方面，航天科工和航天科技集團正在研制新一代低成本火箭。其中，航天科技集團所研制的新一代具備可回收能力的運載火箭，報價有望降至每公斤5000美元水平（約3萬人民幣）。而航天科技集團則表示，正在研制世界最大的固體燃料運載火箭，其發射成本也將降低到每公斤1萬美元以下。 

3. 中國電科有望成為解決衛星通信技術的核心力量

衛星研制產業之外，中國電科有望成為衛星通信技術的骨干力量。衛星通信的本質仍然是通信，關鍵是實現通信功能，衛星發揮類似于地面通信的鐵塔和基站的作用。通信技術和通信射頻器件等產業，中國電科有著雄厚的技術積累和全產業鏈覆蓋能力，將在此次低軌衛星通信互聯網中發揮重要作用，當然，航天科技、航天科工、中國電子集團在通信技術和電子器件方面也將迎來重大機遇。 

(1)中國電科在科技2030重大專項“天地一體化信息網絡”中地位突出。2018年12月，中國電科，天地一體化信息網絡先導試驗網絡總體方案通過評審。作為重大項目先行部分，2019年3月，天地一體化信息網絡地面信息港原型系統正式上線試運行。2019年，中國電科天地一體化信息網絡重大項目試驗試用系統第一階段研發完成，由中國電科54所牽頭研制的“天象”試驗1星、2星發射成功。

(2)電科通信，業務范圍廣，產業鏈完整，綜合競爭優勢明顯。中電網絡通信有限公司（CETCNetwork&CommunicationsCo.Ltd，簡稱CENC，電科通信），成立于2017年。年收入預計在200至300億間（2017年收入200億元），由中國電子科技集團的五個通信類研究所（第7研究所、第34研究所、第39研究所、第50研究所、第54研究所）及其所屬企業組成，其中有上市公司一家（杰賽科技）。分布在廣州、桂林、西安、上海、石家莊、北京、深圳等地的16個園區。

中國電科和電科通信在通信系統領域整體優勢明顯。迄今為止，涉及中國所有航天器或者航天活動的通信，電科全部參與，尤其是衛星通信、衛星測控和地面的運營控制，中國電科和電科通信地位突出。

電科通信旗下第54研究所為我國衛星通信產業發展做出了眾多突破性貢獻。54所提出了我國第一套MF-TDMA及MF-TDMA/FDMA融合衛星通信體制，完成了自主可控系統設備，填補國內空白；研制了我國新一代寬帶衛星通信應用運控系統；研制并創建了我國首個衛星移動通信運控體系，突破星載大口徑多波束天線的高精度標校等關鍵技術，為系統面向30萬用戶提供運營級服務奠定基礎。天舟任務中，中國電科54所研制的通信系統包括天鏈一號中繼星系統、載人航天衛星通信系統、天地數字電視編解碼系統、載人航天實況電視系統、載人航天試驗任務IP網等確保了任務的精準實施。

第54研究所在衛星間交互移動通信系統處于領跑地位。2017年12月19日，由54所衛通專業部承研的天通一號衛星移動通信系統民用信關站交付試運行該信關站由衛星接入網、核心網、業務系統和支撐系統組成，是我國自主研制的天通一號衛星移動通信系統核心通信設施，也是國內首個支持電信運營級應用與服務的大型衛星通信地面站。該站具備支持覆蓋領土和領海111個衛星波束同時通信的能力，可支持衛星手機和衛星手機之間、衛星手機和地面其它通信設備之間的話音和數據通信。此次天象低軌小衛星星座也突破了高精度接收、精密定軌與授時、信號與信息增強等關鍵技術，構建了國內首個低軌增強運控原型系統和地面監測評估系統。

中國電科和電科通信在通信相關航天用元器件、分系統等方面同樣具有明顯優勢。通信子集團54所作為衛星的民用應用系統總體，研發了國內商用衛星第一個多模基帶和多模芯片，發布了“天通一號”衛星移動通信系統基帶和射頻芯片。中國電科為實踐二十號衛星通信轉發器配備了目前中國通信衛星使用的最大功率和最高頻率的毫米波微波器件——Ka波段100W空間行波管和Q波段空間行波管，可有效提升衛星傳輸信息的速度，大幅降低誤碼率。

中國電科研發固態功放與能源系統的技術實力雄厚。2018年，電科54所成功自主研發兩款不同頻段的大功率固態功放用于衛星通信，兼具維修方便、可靠性更高、壽命更長等優點，扭轉了我國該設備長期依賴進口的局面。此外，中國電科集團其它單位為實踐二十號衛星特制的一套超高能電源系統——量身打造的太陽電池陣+特別研發的鋰離子蓄電池組。其中，首次應用的全新太陽電池陣，產品由南、北兩個太陽翼由太陽電池板和連接架組成，是中國在高軌道首次應用半剛性太陽電池陣，產品技術達到國際先進水平；同為首次應用的全新鋰離子蓄電池組，應用大幅減輕整星重量達到25%，具有更高的比能量和更長的工作壽命，是當前中國衛星應用比能量最高、設計壽命最長的空間儲能電源產品。

而如果作為一個整體，中國電科研制推進系統相關器件的技術實力同樣領先。中國電科為實踐二十號衛星矢量推進器指向機構，量身定制出混合式步進電動機和無刷雙通道旋變發送機等兩型電機產品，不僅體積小、精度高，還能適應低電壓、高溫度差的外部環境。中國電科為長征五號火箭助推器發動機配備全新設計的助推伺服控制器；為火箭應答機配備C波段鎖頻振蕩磁控管；為火箭各個系統配備14種電源及濾波器產品；為火箭系統提供六大類17種型號規格近200只傳感器，主要用于溫度、壓力、壓差、振動、過載等參數的精準測量；為發射任務配套有三種型號的射頻光調射頻光調制解調模塊。

中電力神集團及成員單位18所在我國電能源行業處于領先地位，是我國衛星、導彈等重大科技項目的主要電源配套單位。其中18所是是我國化學與物理電源行業中成立最早、規模最大、專業覆蓋面最廣、開發能力最強、科技水平最高、產品類別最多、技術實力雄厚的綜合性化學與物理電源研究所。18所自1958年建所以來，為我國第一顆衛星、第一顆原、第一條電動魚雷等和各種型號衛星及多項國家重點工程提供了高技術、高質量、高可靠的電源產品。中電力神集團于19年掛牌，由18所、力神電池、藍天太陽、空間電源、中電新能源5家成員單位組建。

中電科能源股份公司（*ST電能）是力神集團旗下唯一上市公司，經過19年資產重組，目前已確立空間和通信電能源產品主業。*ST電能19年由兵器集團轉讓中電力神集團，目前已經完成原摩托車業務資產的出售，同時置入了大股東力神集團下屬的空間能源和力神特電兩家公司。其中空間能源系為承接18所第2研究室的特種鋰離子電源經營性資產及業務而設立，在國內空間儲能電池領域占有超過50%的市場份額，技術力量雄厚，其空間儲能電源產品在通信衛星、導航衛星、高分衛星、遙感衛星以及其他科學試驗飛行器上得到廣泛應用。力神特電成立于2008年，前身為力神股份旗下特種電源事業部，力神特電是國內最大的特種通信裝備和特種便攜式無人機用鋰離子電池組供應商。在國內特種通信鋰離子電池組研發過程中，90%以上的型號由力神特電擔任組長單位牽頭研發。除空間能源和力神特電外，大股東力神集團擁有較多優質電能源資產。

此外，中國電科集團研發的短波紅外探測組件以及為變換器電路等核心器件為我國航天事業發展提供支撐。實踐二十號衛星重要載荷之一的紅外相機核心器件——短波紅外探測器組件由中國電科自主研制提供，該組件是將接收的紅外信號轉換成電信號的關鍵元器件。中國電科43研究所為“嫦娥”提供高壓抗輻照空間DC/DC變換器電路，應用在探測器的激光測距敏感器和激光三維成像敏感器中，為敏感器提供高壓供電，成為敏感器中的關鍵元器件。

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