自牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律以來，隨著理論和技術(shù)的不斷發(fā)展，人類短短300年時間內(nèi)就在地球上發(fā)射了各種各樣的人造衛(wèi)星。
天空、大地、高山、平原、沙漠、海洋......衛(wèi)星如同上帝般那樣俯瞰而視，在地球任何地區(qū)勾勒出來縱橫交錯的畫面。從遙遠的北極到遙遠的南極，從珠穆朗瑪峰到馬里亞納海溝，沒有誰可以逃避得過它的觀測。
因此，衛(wèi)星存在的意義不言而喻，其所提供的空間信息、時間基準信息對于人類社會生活是必不可少的。

衛(wèi)星有兩種含義，第一種含義是指在圍繞一顆行星軌道并按閉合軌道做周期性運行的天然天體。第二種含義是指人造衛(wèi)星，它由人類建造，以太空飛行載具如火箭、航天飛機等發(fā)射到太空中，像天然衛(wèi)星一樣環(huán)繞地球或其它行星的裝置。
目前，人們更喜歡把人造衛(wèi)星籠統(tǒng)說成衛(wèi)星。
01
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈自上而下可以分為衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備以及衛(wèi)星應(yīng)用和服務(wù)四個環(huán)節(jié)。

衛(wèi)星制造商只負責制造衛(wèi)星和運輸衛(wèi)星，而衛(wèi)星發(fā)射入軌依賴火箭、航天飛機這些飛天工具，所以運載火箭、航天飛機則需要火箭制造商完成。
衛(wèi)星和火箭存在技術(shù)、資本密集和高集成總裝的特點。目前全球只有少數(shù)幾個國家掌握衛(wèi)星制造相關(guān)技術(shù)，而且相關(guān)國家也都是由國家級的科研機構(gòu)或極少幾個大型軍工企業(yè)掌控核心技術(shù)，壟斷特征明顯。
例如，我國的衛(wèi)星制造就是由中國航天科技集團下屬的中國空間技術(shù)研究院（航天五院）和上海航天技術(shù)研究院（航天八院）以及中國衛(wèi)星等組成。火箭制造由中國航天科技集團下屬的中國運載火箭技術(shù)研究院完成。
任何一條衛(wèi)星通信線路都包括發(fā)端和收端地面站、上行和下行線路以及通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。這些都構(gòu)成了地面設(shè)備。
地面設(shè)備是衛(wèi)星系統(tǒng)中的一個重要組成部分。
地面設(shè)備的基本作用是向衛(wèi)星發(fā)射信號，同時接收由其它地面站經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來的信號。具體來看，地面設(shè)備涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信關(guān)站、控制站、基小口徑衛(wèi)星通訊中斷等，以及消費設(shè)備的直播衛(wèi)星DBS諜影天線、衛(wèi)星移動終端、數(shù)字音頻廣播服務(wù)設(shè)備、全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)硬件等等，它們主要由中國衛(wèi)星、中國衛(wèi)通、海格通信、振芯科技、合眾思創(chuàng)、華測導航等企業(yè)提供。
衛(wèi)星應(yīng)用是利用衛(wèi)星技術(shù)及其開發(fā)的空間資源在國防建設(shè)、國民經(jīng)濟、社會文化建設(shè)和科學研究等領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)。
根據(jù)技術(shù)和服務(wù)要求，衛(wèi)星主要劃分為通信衛(wèi)星、導航衛(wèi)星以及遙感衛(wèi)星三大類別。
通信衛(wèi)星只需要在赤道上空等間隔分布3顆就基本可以實現(xiàn)除兩極部分地區(qū)外的全球通信。作用在于傳輸電話、電報、電視、報紙、圖文傳真、語音廣播、時標、數(shù)據(jù)、視頻會議等。
導航衛(wèi)星一般由24顆衛(wèi)星組成，可以對地球任何地點進行精確定位。常見的衛(wèi)星導航系統(tǒng)有美國GPS系統(tǒng)，俄羅斯的Glonass、中國的北斗衛(wèi)星以及歐盟的Galileo。導航衛(wèi)星的作用在于車輛監(jiān)控和導航、海上運輸和漁業(yè)、大地測量（測繪、勘探）等領(lǐng)域。
衛(wèi)星遙感主要利用各種遙感器，接收和測量來自地球、海洋和大氣的可見光輻射、紅外線輻射和微波輻射信息，目的多數(shù)是對土地資源、氣象、防災減災等領(lǐng)域進行監(jiān)測。
從價值鏈來看，相對于衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射，地面設(shè)備制造和衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)構(gòu)成了衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的主體，尤其應(yīng)用服務(wù)是衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)價值產(chǎn)出最高的環(huán)節(jié)。
據(jù)《2019年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)報告》數(shù)據(jù)顯示，2018年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值約為2774億美元。其中運營服務(wù)收入為1265億美元，占比46%，地面設(shè)備制造收入為1252億美元，占比45%，衛(wèi)星制造收入195億美元，占比7%，衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)收入62億美元占比2%?？傮w來看，地面設(shè)備制造和衛(wèi)星應(yīng)用與服務(wù)環(huán)節(jié)約占整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模的90%以上。

02
1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星——“伴侶1號”，從此開啟了人類由來已久漫游太空的旅程。
1960年4月1日，美國在東海岸把世界上第一顆遙感衛(wèi)星——泰羅斯1號成功送入軌道，揭開了當代科學技術(shù)利用衛(wèi)星觀測地球的序幕。
在冷戰(zhàn)時期，美蘇軍事競賽誕生出了世界上最早的人造衛(wèi)星。
隨著計算機和航天技術(shù)的發(fā)展，中國在1975年就成功發(fā)射了第一顆返回式衛(wèi)星，獲取了第一批對地遙感圖像。接下來，法國、印度等越來越多國家開始加入衛(wèi)星發(fā)射的行列，發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量越來越多。
與此同時，衛(wèi)星的發(fā)展也在逐步向“小衛(wèi)星—大衛(wèi)星—現(xiàn)代小衛(wèi)星”升級轉(zhuǎn)變。
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)迎來繁榮期。
根據(jù)UCS的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2019年10月1日，全球在軌有效運行的衛(wèi)星數(shù)量總計2218顆。美國擁有988顆衛(wèi)星，中國擁有320顆衛(wèi)星，俄羅斯擁有161顆。其中，中國的衛(wèi)星約占全球數(shù)量的14%，約為美國運營數(shù)量的1/3。
此外，剩下749顆衛(wèi)星被其他國家瓜分。
具體從三大應(yīng)用衛(wèi)星來看，在通信衛(wèi)星領(lǐng)域，全球數(shù)量總計829顆，中國44顆占比5%，美國381顆占比46%，俄羅斯83顆占比10%。
在遙感衛(wèi)星領(lǐng)域，全球共有769顆，由45個國家和地區(qū)所有。美國是全球擁有遙感衛(wèi)星數(shù)量最多的國家，目前共有393顆遙感衛(wèi)星在軌運行，而中國共有140顆遙感衛(wèi)星在軌運行，在軌衛(wèi)星數(shù)量僅次于美國。
在導航衛(wèi)星領(lǐng)域，據(jù)了解，美軍的GPS導航系統(tǒng)共有24顆衛(wèi)星，分別在6個軌道運行，每條軌道運行4顆衛(wèi)星。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)也和美國的GPS非常相似，衛(wèi)星數(shù)量也是24顆，在3個軌道上運行，每條軌道運行8顆衛(wèi)星。歐盟多個國家聯(lián)合研制的伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)，導航衛(wèi)星數(shù)量比美俄要多一些，總共有30顆衛(wèi)星組成，其中27顆是工作衛(wèi)星，3顆是備用衛(wèi)星，共有3個軌道，每條軌道運行10顆衛(wèi)星。
中國的北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)，由于起步晚，軌道位置要比美國的GPS導航系統(tǒng)高，因此需要用到35顆衛(wèi)星，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星。而且，在早期技術(shù)發(fā)展不成熟下，還需要逐步對衛(wèi)星進行更新?lián)Q代，因此所需要的數(shù)量也會比目標數(shù)量還要多。

目前，北斗衛(wèi)星數(shù)量為55顆。
可見與美國等航天發(fā)達國家相比，中國在運行的衛(wèi)星數(shù)量上存在差距。尤其在通信衛(wèi)星方面，中國的衛(wèi)星數(shù)量較少，更有待進一步提升。
03
近年來，隨著市場對于移動互聯(lián)網(wǎng)需求的日益突顯，以及衛(wèi)星技術(shù)的不斷進步，衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)當中基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng)被人們所看好。
全球各國紛紛將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上升為國家層面的戰(zhàn)略。
從目前來看，國外提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃的既有波音、O3b、Telesat、ViaSat等老牌企業(yè)，也有OneWeb、SpaceX、Theia、Audacy等新興科技公司。
O3b星座系統(tǒng)是目前全球唯一一個成功投入商業(yè)運營的中地球軌道（MEO）衛(wèi)星通信系統(tǒng)。2019年2月，旗下首批6顆星座衛(wèi)星發(fā)射升空，太空互聯(lián)網(wǎng)計劃進入部署階段。
SpaceX的Starlink星座項目規(guī)模龐大。2015年，SpaceX就擬打算發(fā)射15000顆小衛(wèi)星建設(shè)兩個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。2018年，SpaceX獲得FCC低軌道衛(wèi)星通信網(wǎng)準入許可，并發(fā)射了兩顆測試衛(wèi)星。2019年5月，首批60顆“星鏈”衛(wèi)星被一次性發(fā)射入軌，創(chuàng)下了人類歷史上單次衛(wèi)星發(fā)射升空數(shù)量之最。11月，第二批60顆“星鏈”衛(wèi)星再次發(fā)射并成功入軌。
截至2020年3月18日，SpaceX已經(jīng)將第六批60顆“星鏈”衛(wèi)星成功送入太空。至此，該公司已累計發(fā)射近360顆星鏈衛(wèi)星，成為迄今為止全世界擁有衛(wèi)星數(shù)量最多的商業(yè)衛(wèi)星運營商。

此外，波音公司近期提出了規(guī)模接近3000顆衛(wèi)星的星座計劃，而亞馬遜提出3200多顆低軌衛(wèi)星計劃，LeoSat MA公司提出80顆衛(wèi)星的低軌星座計劃。
04
面對全球低軌衛(wèi)星及衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我國也緊追直上。
2018年，中國航天科技集團的鴻雁星座和中國航天科工集團的虹云工程相繼成功發(fā)射了各自的第一顆試驗性質(zhì)衛(wèi)星進入軌道，低軌寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)實現(xiàn)零的突破，國內(nèi)打造天基互聯(lián)網(wǎng)邁出了關(guān)鍵一步。
2019年，我國宣布首個天基互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)——“虹云工程”，著力把互聯(lián)網(wǎng)“搬”到太空上去，在太空鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)。虹云工程計劃發(fā)射156顆衛(wèi)星，它們在距離地面1000公里的軌道上組網(wǎng)運行，構(gòu)建一個星載寬帶全球移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無差別的全球覆蓋。
在天基互聯(lián)網(wǎng)總部署下，目前民營企業(yè)中，九天微星物聯(lián)網(wǎng)星座計劃于2020年底前部署完成72顆低軌衛(wèi)星。銀河航天計劃打造全球領(lǐng)先的低軌寬帶通信衛(wèi)星星座——銀河Galaxy衛(wèi)星星座，建立一個覆蓋全球的天地融合5G通信網(wǎng)絡(luò)。
此外，星網(wǎng)宇達、和德宇航以及歐科威等國內(nèi)企業(yè)也公布了低軌衛(wèi)星計劃。
天基互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能強大，帶來的好處可以說是無法想象的。未來天基互聯(lián)的時代將會是我國通信領(lǐng)域的一大“王牌”。