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1.卫星互联建设开启，补齐万物互联关键一环
随着通信技术的快速迭代发展，特别是5G建设的开启以及包括LoRa、NB-IoT等物联网通信标准的推出，万物互联早已具备产业技术基础。另外，随着人工智能、云计算、大数据、边缘计算等技术的同步推进，物联网作为数据的收集、环境的感知以及控制的执行端，其应用场景持续拓宽。
根据GSMA和中国信息通信研究院的共同预测，中国目前已经成为全球最大的M2M市场，年中国蜂窝连接数有望达到3.36亿，年复合增长率约29%，LPWA技术将提供另外7.3亿链接，使得全市场连接总数达到10亿。
目前，NB-IoT蜂窝网络以及以LoRa为代表的低功耗无线局域网技术已经成为物联网通信的主流技术，使得无线物联网的快速部署成为可能。但是，这些无线物联网技术依旧需要依靠基站等基础设施完成区域的覆盖，而连续不间断的覆盖需要大量投入基础设施建设。另外，在某些场景例如远洋货轮、飞机联网、沙漠、森林等地段，投入相关基建一方面物理环境不允许，另一方面，较为昂贵的基础设施建设将使得相关应用不具备可观的经济效益。
另外，虽然互联网已经诞生近半个世纪，现代通信技术也以及开启新一轮5G建设，但是根据ITU的报告，全球仍有48%的人口不具备联网能力，其主要原因也是因为路基的解决方案连接到所有人讲不具备经济性。因此，Google、LibertyGlobal和汇丰银行联合组建的一家名叫O3b（other3billions，指代全球尚未接入互联网的人口）的互联网接入服务公司。公司旨在为全球偏远地区（主要是非洲、亚洲和南美等）的30亿人口提供高带宽、低成本、低延迟的卫星互联网接入服务。
因此，作为万物互联版图的有力补充，不受地理环境、气候环境影响并具备全天候服务能力的卫星通信开始重新获得产业的青睐。另外，随着火箭发射成本的下降、卫星制造能力的提升等技术发展，高频低轨道卫星星座的建设具备条件，从而带来了高带宽、低延时的卫星网络链接，使得更多样更高价值的卫星应用具备相应条件。
1.1.卫星数量保持增长，通导遥占据三大主流应用
年10月，苏联成功发射人类史上第一颗卫星，随后美国、法国、日本也相继发射了人造卫星，我国于年发射第一颗人造卫星“东方红一号”。人造卫星指在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器，主要分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。其中，应用卫星直接为国民经济和军事活动提供服务，是发射数量和种类最多、应用范围最广的卫星。
综上，随着微纳卫星应用的兴起，卫星数量稳中有升，近地轨道卫星保持快速增长态势，通信、遥感、导航依旧是三大主流卫星应用。其中，全球导航卫星系统已经随着GPS、北斗等卫星系统的建成逐渐构筑现代定位导航授时（PNT）系统的核心，随着北斗三号基础星座的建成，北斗已经具备全球服务能力，预计年北斗三号完成建成，届时将与GPS等GNSS系统构成主流具备全球PNT服务能力的定位导航系统，成为物联网等场景提供综合时空信息能力基础。但是，GNSS系统普遍不具备双向通信功能或者通信功能相对较弱，例如北斗的短报文功能，因此具备小型化、低功耗等规模应用的条件，但仍需要借助于其他的通信方式进行信息的传导。
卫星通信利用卫星作为中继站，通过反射或转发无线电信号，实现两个或多个地球站之间的通信。在卫星移动通信历史中，“铱星计划”是美国曾经的通信巨头摩托罗拉公司于年提出的一个革命性的全球移动通信系统设计。该系统包括由77颗近地通信卫星组成的星群，目标是直接解决当时基站覆盖技术难题，让人类通信进入卫星时代，在世界上任何一个“能看到天空的角落”都能实施无线通信。由于金属元素铱原子有77个电子，这项计划得名“铱星计划”。后来，摩托罗拉将卫星数量缩减为66颗。年5月，布星任务全部完成，11月1日，正式开通全球通信业务。
然而“铱星计划”过于超前，设计也过于理想化，在面对后期全球快速发展的GSM等蜂窝通信系统的竞争中由于成本较高以及卫星通信技术难以小型化等问题，因此理想的卫星移动通信市场没有及时同步开发出来，导致“铱星计划”渗透率不足引发巨额亏损。年3月，铱星公司宣布破产并被一个投资团队接手，后期定位在美军、探险者等具备卫星移动通信需求的客户群体应用。
年6月，铱星公司与SpaceX签订了价值4.9亿美元的合同。SpaceX将从范登堡空军基地，用猎鹰9号火箭把第二代“铱星计划”的卫星中的70颗送上太空，以一箭十星的方式分10次发射完成。年1月，SpaceX-猎鹰9号运载火箭将首批10颗铱星公司第二代铱星系统卫星送入轨道。
“铱星计划”设计过于超前，同时鉴于技术路径以及规模的原因在面对蜂窝移动通信的竞争下落败，但是铱星系统开启了个人卫星移动的先河，并在国防、远洋、旅游探险等多个场景找到应用落地。另外，“铱星计划”也验证了近地轨道星座作为移动通信的可行性，随着发射成本的降低以及通信技术的进步，高带宽、低延时的基于低轨道的卫星通信成为可能，也激发了Starlink、OneWeb等卫星星座的建设计划。最后，卫星通信由于覆盖面大、部署快，不受地面情况影响，因此一直被视为特殊地理位置和特殊场合的唯一通信手段，伴随着5G万物互联时代的到来，低轨道卫星星座将成为传统通信的有效补充，有望实现万物的实时互联。
1.2.卫星轨道、频段成为卫星通信关键资源
轨道和频率由于唯一性，构成了卫星星座建设的两大核心资源要素，两者的分配国际上都采取“先占先得”的分配原则，因此行业先行者可以占据较强的先发优势。
其中，按照卫星轨道高度不同，通信卫星可分为：低轨卫星（LEO），轨道高度为km~km；中轨卫星（MEO），轨道高度为km~km；高轨地球同步卫星（GEO），轨道高度为km。
相较于卫星轨道，卫星频率是更为关键的资源，特别是对于低轨道卫星，相对较宽的带宽将有助于提升通信容量，同时卫星频段的合理调度对于资源的有效利用将更加关键。
1.3.卫星发射成本快速降低，小型卫星制造日趋成熟
卫星发射的高成本一度制约商业卫星的建设和应用，近年来随着火箭发射技术的重大突破，特别是“一箭多星”、火箭回收利用等关键技术的突破极大地降低了发射成本，并增加了有效荷载，提升了卫星发射的整机经济效益。例如美国OneWeb宣称每次能够发射约36颗小卫星，SpaceX计划发射1箭60星。
随着现代移动通信和电子元器件等技术的飞速发展，卫星的设计研制也呈现出小型化的发展态势。一方面小卫星的重量轻、体积小、成本低、发射风险小；另一方面越来越多的卫星项目开始使用商业组件，为批量化、规模化制造提供了可能性，这都促使卫星的研制成本大大降低(百万到千万级别)，生产周期大大缩短（一年左右）。例如美国OneWeb宣称每月能够生产约40颗小卫星，SpaceX每颗卫星重量仅为多公斤。
在发射成本以及卫星制造门槛日益降低的同时，商业发射产业逐渐成本主流，卫星发射不再限制于国家或者行业，从而更多的商业卫星应用探索成为可能。总体看来，全球商业发射市场收入稳步提升，于年达到历史最高水平，总额达到30亿美元，预计年达到33.6亿美元。从发射次数来看，全球商业发射次数稳步上升，其中美国商业发射次数显著增多，年达到21次，非商业发射次数略有降低。中国年1月长征十一号完成首次全商业发射，标志着中国航天重新回到商业发射市场。
中国运载火箭搭载余量不足，未来商业发射将迎来巨大机遇。截至年，中国长征系列火箭仅有7次搭载机会，所搭载次级荷载轨道受到限制，其中三次搭载余量少于kg。然而目前国内卫星星座计划发射卫星颗，以平均每期发射10颗计算，依旧需要超过次发射需求，因此商业发射将被广泛需求。另外，在我国宏观政策等支持下，近年来我国商业航天领域备受资本青睐，年上半年民营火箭公司接连完成大额融资，资本的注入将进一步为商业航空扫清障碍，整合资源实现商业发射产业链的日益完善。
1.4.低轨道卫星悄然复苏，互联网以及物联网成主流应用
低轨道卫星系统一般是指由多个卫星构成的实时信息处理的大型卫星系统，主要用于军事目标探测、手机通讯等，相较于地球同步轨道卫星，低轨道卫星相较高度地因此可使得传输延时短、路径损耗小。多个近地轨道卫星可组成覆盖全球的卫星通信系统，可通过频率复用有效提高频谱利用率。近期，随着卫星小型化技术的推进、信息技术发展以及卫星发射成本的降低，低轨道卫星系统特别是通信卫星系统悄然复苏，并受到诸多互联网、通信、航天航空等巨头企业的青睐。
以OneWeb为例，OneWeb的卫星星座规划在1KM的近地轨道上，根据年最新规划，总计规划发射颗卫星，其中48颗为备用卫星。年2月，OneWeb发射了首批6颗试验卫星，预计随着地面试验等逐步完成，年底预计将发射规划的大部分卫星。
卫星与地面的通信采用KU频段，频率在12-18GHz，用户终端的大小将控制在30cm*65cm，天线大小预计36cm*16cm，预计终端和现行笔记本大小类似，可方便地移动端需求。地面终端将配合星座系统提供预计50Mbit/s的下行速度，上行速度可能较低。
OneWeb卫星的设计重量预计在kg左右，单星设计成本降控制在60万美元，并借鉴空客公司飞机批量生产的技术，实现规模生产进一步降低生产成本，预计每周生产16颗卫星。同时，整个系统采用透明转发工作方式，不设置空间链路，减少载荷设备质量、空间、功率等资源消耗，降低技术实现难度。单星具备多波束覆盖能力，支持频率复用，使单星容量达到10Gbit/s，卫星上总计配有16个长椭圆形波束，共覆盖星下km*km的范围，并支持频率复用，单个波束下行速度达Mbit/s，上行速度Mbit/s。
OneWeb星座的部署、运营和服务主要依靠资本合作来完成：卫星制造采用与空客（Airbus）合作的方式；卫星发射由阿里安和维珍银河公司完成；高通负责空中接口的设计和打造双模终端；休斯负责终端的设计，并与可口可乐一起负责产品的分销；卫讯公司负责地面信关站的建设；印度巴哈蒂公司（BhartiEnterprise）和墨西哥通信公司（TotalplayTele
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