2023年“星链”系统发展回顾

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“星链”作为当今建设规模最大、服务能力最强、应用范围最广的商业低轨通信星座，正引领全球卫星互联网进入新的发展时代。2023年以来，SpaceX公司基于成熟的卫星制造、火箭发射以及天基通信能力，进一步扩大“星链”星座在轨规模，并通过卫星和地面系统升级等举措持续提升通信网络服务能力，加速抢占全球服务市场。截止2023年12月5日，“星链”已在65个国家实现落地应用，服务用户超200万，并在2023年一季度实现盈利，证明了卫星互联网商业模式的可行性。同时，SpaceX公司正在积极布局“星链”系统直连手机业务，为其实现天网地网融通，加速抢占全球天地一体通信服务市场奠定重要技术基础。此外，美军正基于“星链”成熟的通信能力构建综合能力更加强大的“星盾”国防专用星座，并将“星链”作为其与盟国开展联合作战的通信和信息共享平台。



一、SpaceX公司持续扩大“星链”星座规模，不断升级优化“星链”系统通信服务能力

SpaceX公司加速编织太空卫星网。2023年以来，SpaceX公司明显加快了“星链”的发射部署进程，由2022年平均每10.7天发射一批，缩短至5.8天发射一批。2023年1月至12月5日，美国SpaceX公司利用“猎鹰”-9号火箭完成58批“星链”发射任务，共计部署1870颗“星链”卫星。目前，“星链”星座在轨卫星规模达5144颗，占全球在轨卫星总量超55%，是人类有史以来规模最大的卫星星座。

SpaceX公司推进“星链”卫星升级。自2023年2月以来，SpaceX公司开始部署微版“星链”v2.0卫星，开启二代卫星部署进程。与此前部署的v1.5卫星相比，微版v2.0卫星具有以下特点：一是重量更重，达到800千克，比v1.5卫星提升了约3倍。二是尺寸更大，微版v2.0卫星太阳翼两侧展开后整星宽度约30米，总面积达116平方米，是v1.5卫星的4倍以上。三是通信能力更强，微版v2.0是v1.5卫星通信能力的4倍。同时，根据SpaceX公司发布的信息显示，其于9月25日部署的21颗微版v2.0卫星上装载了下一代光学太空激光器，单条通信链路的数据传输能力预计达100Gbps，将大幅提升星座的星间通信能力。四是首次采用氩作为电推进系统燃料，推力比v1.5卫星提升2.4倍。该推进器由SpaceX工程师研发，是全球首款在轨运行的氩电推力器，并大幅降低了卫星在轨推进成本。微版v2.0“星链”卫星电推力器使用氩工质替代了v1.5卫星使用的氪工质，将工质采购成本由每千克3000-10000美元降至500-1500美元。



Starlink V1.5 和 Starlink V2 Mini 卫星的并排比较

SpaceX公司发布新款“星链”终端。目前SpaceX公司推出了三代五个版本的“星链”终端。第一代为碟形天线，两个版本的型号分别为UTA-201和UTA-211。第二代天线UTA-212有了明显升级，天线形状变为方形，支架设计更为简洁。方形天线除了体积和高度有所缩小，重量降低40%外，性能也有显著提升。2023年11月，美国SpaceX公司推出第三代“星链”终端。与二代终端相比，新终端更加纤薄，面积增加了10%，路由覆盖面积由186平方米扩展至297平方米，三防等级从IP54提高到IP67，具备防尘能力，并可在大风天气下实现数据传输。



二代“星链”终端



三代“星链”终端



二、“星链”服务范围不断拓展，瞄准亚洲和非洲开拓新市场

美国SpaceX公司“星链”系统凭借率先形成的全球覆盖优势和商业天基通信能力，成为全球最具竞争力的天基网络服务提供商。2023年以来，“星链”系统在稳步占据美洲、欧洲及大洋洲等地区的商业天基网络服务市场的基础上，利用先发优势着力开拓亚洲和非洲天基通信市场。

2022年10月日本成为首个开通“星链”服务的亚洲国家后，SpaceX公司在2023年大力拓展亚洲“星链”市场。2023年2月，美国SpaceX公司开始为菲律宾提供“星链”网络服务，使菲律宾成为东南亚地区首个开通“星链”服务的国家。SpaceX表示，菲律宾“星链”客户的网络下载速度可达50-200Mbps，并能享受30天的试用服务。根据订单，“星链”在菲律宾的服务费用为每月49美元，硬件费用为533美元。3月，美国SpaceX公司在韩国首尔成立了“星链”韩国子公司，计划于2024年在韩国推出“星链”卫星网络服务。6月，克伦尼人权组织表示，缅甸克耶邦部分地区开始有限制的使用“星链”卫星网络服务。但由于其网络服务费用高昂，使用范围尚未在缅甸境内达到普及程度。7月，蒙古国批准SpaceX公司“星链”系统为其提供网络通信服务。蒙古国表示，蒙古国数百万网络用户，将可借“星链”获取高速网络连接。同月，马来西亚为“星链”颁发许可证，允许其在马来西亚境内提供网络通信服务。11月，马来西亚综合电信和数字基础设施服务提供商公司REDtone和SpaceX签署了授权经销商协议，在马来西亚各地提供基于“星链”卫星的高速互联网服务。马来西亚通信部长法赫米表示，“星链”将为学校和高等教育机构提供服务，并为解决偏远地区的网络接入问题提供帮助。法赫米还称，政府准备与包括“星链”在内的卫星通信公司合作，以确保人口稠密地区实现100%的互联网覆盖。“星链”在马来西亚的最低套餐为每月220令吉（约合47美元），硬件设备标准版最低价格为2300令吉（约合493美元），可享受30天的免费试用。性能参数方面，“星链”标准版在马来西亚可提供最高100Mbps的下载速度，优享版网速最高可达220Mbps，网络连接可靠性达99%，网络延迟为25-60ms。11月，哈萨克斯坦在10所农村学校利用“星链”系统开展网络连接测试，并取得预期效果。在此基础上，哈萨克斯坦计划利用“星链”系统为200所农村学校提供互联网服务。



Redtone被指定为马来西亚“星链”授权经销商

SpaceX公司成功开打非洲通信市场，陆续推进“星链”在非服务落地应用。“星链”作为具备全球覆盖能力的天基通信网络，将在解决非洲网络接入困境，弥合数字鸿沟方面发挥重要作用。2023年2月，SpaceX公司正式向尼日利亚提供“星链”服务，标志着尼日利亚成为首个接入“星链”服务的非洲国家。SpaceX公司表示，“星链”服务将可覆盖尼日利亚全境，对填补农村互联网接入空白、支持全国政务管理和改善公共教育等方面具有重要意义。同月，卢旺达开通“星链”服务，将500所未联网的学校作为服务试点，并拟通过世界银行和中国进出口银行的融资，在2024年前为3000所未联网的学校接入“星链”网络服务。据统计，截至2022年初，卢旺达的互联网普及率仅占总人口的26.3%。“星链”将帮助该国在地面互联网基础设施安装困难且成本高昂的地区扩大互联网接入范围。



尼日利亚“星链”用户反馈

6月，SpaceX公司在莫桑比克推出“星链”服务，使其成为第三个使用“星链”服务的非洲国家。“星链”在莫桑比克的住宅套餐价格为每月3000尼日利亚先令（约合47美元），与尼日利亚和卢旺达服务价格一致。莫桑比克人口超过3000万，但互联网普及率仅为25%。7月，SpaceX公司在肯尼亚、马拉维相继推出“星链”互联网服务。

10月，SpaceX公司在赞比亚推出“星链”服务。根据世界银行的数据，只有44%的赞比亚人可以访问互联网。11月，“星链”系统在贝宁提供服务，使贝宁成为继尼日利亚、卢旺达、莫桑比克、赞比亚、肯尼亚和马拉维之后，第七个开通“星链”服务的非洲国家。据悉，“星链”服务在贝宁的价格为每月3万非洲法郎（约合48.66美元），设备成本为40万非洲法郎（约合650美元）。



三、“星链”通信能力不断提升，并面向市场需求逐步推出多元化业务

为充分发挥“星链”服务网络全球覆盖优势，美国SpaceX公司于2023年2月对“星链”星座的“全球漫游服务”开展测试，拟为全球提供网络访问服务，使用户能在全球任意地区享受网络连接服务。SpaceX表示，“全球漫游服务”有望提供高速、低延迟的“星链”连接服务，并为网络连接薄弱或没有网络的地区提供网络连接服务。

同时，美国SpaceX公司持续推进“星链”多元化业务发展。在机载服务方面，目前“星链”正在为JSX航空、夏威夷航空、波罗的海航空和ZIPAIR航空提供空中上网服务。2023年10月，美国JSX公司表示，自1月以来至今，该公司已为全部客机配备了“星链”机载连接系统。JSX公司作为“星链”全球首个航空客户，正在为乘客提供免费的无线网络服务。根据乘客测试数据显示，客机在飞行过程中，“星链”网络连接速度可达160Mbps，虽有速率波动，但基本可满足视频通话和流媒体观看等服务需求。10月，卡塔尔航空宣布，将利用“星链”系统在指定机型与航线上推出免费的高速、低延迟无线互联服务，进一步提升卡航旅客机上体验。该服务启动后，旅客可享受350Mbps的超高速无线网络，支持在线观影等服务。



美国乘客在JSX公司航班上对“星链”网络连接速度的实测数据

在船舶服务方面，SpaceX于4月宣布，“星链”网络实现了对全球海域的通信覆盖能力。2023年6月，澳大利亚Speedcast公司与Lindblad Expeditions邮轮公司签订了一份多年的续约合同，并将“星链”服务添加到其通信服务中。Speedcast公司在Lindblad的船只上安装海上平板高性能天线。Lindblad公司表示，“星链”将为乘客、机组人员和科学家提供通信支持。9月，SpaceX公司和卢森堡SES公司达成合作协议，为游轮运营商等海事用户提供卫星通信网络服务。根据协议，SpaceX公司“星链”低轨卫星将与SES公司Cruise mPower中轨卫星进行频谱整合，为除南北极地区的海域提供卫星连接。该服务分为两种：一是Pro级服务，通过10颗“星链”卫星和2-3颗mPower卫星提供1.5Gbps通信容量；二是Premium级服务，通过18颗“星链”卫星和2-3颗mPower卫星提供3Gbps通信容量。此外，该合作协议允许SpaceX和SES公司可独立向海事市场出售服务。



“星链”海事终端

10月，丹麦马士基集团与SpaceX公司合作，将为330余艘货轮安装“星链”系统。据悉，“星链”系统将可为货轮提供200Mbps的网络通信速率，满足船员日常通信和流媒体网络需求。此外，马士基集团将借助“星链”系统扩展无缝云解决方案，使船舶实现数字化运营愿景。同月，日本三井商船株式会社决定在其233艘远洋船舶上引入“星链”卫星通信服务。

在铁路服务方面，2023年5月，美国SpaceX公司与Brightline铁路公司达成合作，计划在佛罗里达州部分城市的10辆列车中提供免费“星链”网络服务。10辆列车包括5列连接迈阿密和佛罗里达州南部西棕榈滩的火车，以及5列至佛罗里达州中部奥兰多的火车。Brightline公司表示，作为首家使用“星链”卫星网络的客运铁路公司，将为铁路用户提供流媒体、在线游戏、视频通话等高速率、低延迟网络服务。



SpaceX公司与Brightline铁路公司合作开展“星链”铁路通信测试



四、手机卫星直连业务成为SpaceX公司推动“星链”系统实现天地融通发展的建设重点

随着低轨星座的快速发展，“手机+低轨卫星通信”将成为推动天地一体化网络建设的重要技术方向，具有广阔的应用市场。

2022年7月，美国SpaceX公司向美国联邦通信委员会发出请求，拟获得2GHz频段使用许可，以升级“星链”移动卫星服务（MSS）。2022年8月，美国SpaceX公司与T-Mobile公司达成合作，拟推出手机卫星直连服务。2023年8月，日本电信运营商KDDI和SpaceX达成协议，利用二代“星链”和KDDI的全国无线频谱提供手机卫星直连服务。两家公司计划最早于2024年开始提供短信服务，后期将提供语音和数据服务。



“星链”直连手机技术原理

2023年10月，美国SpaceX公司官网公布手机卫星直连服务，将通过“星链”系统为存量智能手机提供文本、语音和数据传输服务。根据计划，“星链”系统将于2024年实现短信发送，2025年实现语音通话和网络服务，同年分阶段实现物联网能力。“星链”系统初期支持的运营商包括：T-MOBILE(美国)、OPTUS(澳大利亚)、ROGERS(加拿大)、ONE NZ(新西兰)、KDDI(日本)、SALT(瑞士)。12月，美国联邦通信委员会授权SpaceX公司二代“星链”星座的修改版本，能够在1429MHz至2690MHz范围内的某些频率下的工作能力，并授权其在1910-1915MHz和1990-1995MHz频段内的频率上运行二代“星链”卫星。同时，SpaceX公司应在卫星部署后立即对天线进行为期10天或更短时间的在轨检查，以确保卫星天线的初始功能。未来，SpaceX公司凭借百万量级的“星链”用户群体以及全球无缝覆盖的“星链”网络，加之手机卫星直连技术赋能，将进一步成为全球卫星互联网的引领者和主导者，加速推进天地一体通信时代的到来。

五、“星链”系统军事应用进展

俄乌冲突爆发以来，SpaceX公司“星链”系统在战场通信、指挥控制、情报传输等方面发挥了重要作用，体现了其在现代战争中的军事应用潜力。美太空军对“星链”系统在俄乌战场上发挥的作用给予了高度评价。美太空司令部司令詹姆斯·迪金森曾表示，“星链”具备通信冗余和抗干扰能力，在俄乌战场中展现的网络接入能力使其印象深刻。基于“星链”的优异表现以及美军未来作战需求，美国防部于2023年9月授予SpaceX公司价值7000万美元合同，用于获取“星盾”网络服务。根据合同，SpaceX公司的“星盾”网络将通过“星链”星座、用户终端、辅助设备、网络管理和其他相关服务为军方提供端到端服务。该合同的授予标志着SpaceX成为首个为美军方提供近地轨道卫星服务的供应商。10月，美陆军第五安全部队援助旅（SFAB）旅长布兰登·蒂格上校透露，该旅于10月1日接收了4套“星盾”系统。据悉，这些“星盾”系统将部署在太平洋联合多国战备中心，拟在后续轮换训练中进行相关测试。



“星盾”卫星

此外，在美日军事领域合作持续深化的背景下，“星链”系统也正逐步嵌入日本军事作战体系。2023年6月，日本《读卖新闻》称，日本自卫队于2023年3月开始测试“星链”通信网络服务，计划于2024年开始全面使用。据悉，日本自卫队已陆续在约10个地点进行了“星链”通信网络连接试验。整体看，不论是“星链”的军事应用潜力，还是“星盾”的军事作战能力，都将进一步模糊太空军事化准则，引发太空领域争端，加剧太空军备竞赛风险。

作者简介

张嘉毅 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究六室

研究方向：航空航天领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究

联系方式：18910175731@163.com  zjy@drciite.org

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编辑丨郑实

研究所简介

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