研究員 宋笛、沈怡然

空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )由空間、大氣層和地面相互協(xié)同的系統構成。在空間層，衛星技術(shù)發(fā)揮著(zhù)核心作用。通過(guò)衛星的部署，實(shí)現了對地球各個(gè)角落的全方位覆蓋，實(shí)現全球通信無(wú)障礙。地面通信基站則作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的重要組成部分，與空中和空間技術(shù)相互配合，形成一個(gè)無(wú)縫連接的通訊網(wǎng)絡(luò )。就像把基站從地面“搬”到太空，讓衛星的信號像燈塔的光束那樣覆蓋地面。 

這一概念曾經(jīng)在 2G 時(shí)代大火，在 5G 邁向 6G 的時(shí)代，又一次被燃起。目前空天地一體化技術(shù)正在成為大國技術(shù)博弈的關(guān)鍵領(lǐng)域，這不僅是因為這一技術(shù)本身在各個(gè)領(lǐng)域應用空間廣闊，更是因為空天地一體化技術(shù)可以引領(lǐng)商業(yè)航天、新一代通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現對十億級產(chǎn)業(yè)的牽引作用。 

國內的空天產(chǎn)業(yè)建設初具雛形，但仍存在航天通信產(chǎn)業(yè)融合不足、民營(yíng)航天和國家隊在商業(yè)航天領(lǐng)域的融合不足、大企業(yè)和中小企業(yè)融合不足等問(wèn)題。要推動(dòng)多方融合，特別是推動(dòng)商業(yè)航天發(fā)展，推動(dòng)大小企業(yè)融合，關(guān)鍵仍在于進(jìn)一步破除國企民企壁壘。

一、空天地一體化技術(shù)是下一代航天與通信領(lǐng)域的大國博弈關(guān)鍵之一

空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )之所以重要，是因為其這一網(wǎng)絡(luò )在全球通信領(lǐng)域的應用將消除傳統通信技術(shù)中由地理位置造成的局限性。用戶(hù)在偏遠地區、海洋、高山等地也能夠享受到高質(zhì)量的通信服務(wù)。 同時(shí)，由于空間通信的高度覆蓋，對于災害應急通信、軍事通信等領(lǐng)域也將有著(zhù)更為強大的支持能力。 實(shí)際上，在今年迎戰臺風(fēng)“杜蘇芮”時(shí)，在部分地區斷網(wǎng)、斷電、斷路的情況下，運營(yíng)商開(kāi)通的天通衛星電話(huà)是唯一可使用的對外聯(lián)絡(luò )的通信工具，這就是空天一體化通訊技術(shù)的一個(gè)應用場(chǎng)景。 

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院院長(cháng)吳一戎表示，數字地球科學(xué)已經(jīng)成為全球最具挑戰性和廣泛帶動(dòng)性的前沿科技領(lǐng)域之一，不僅為宏觀(guān)決策提供技術(shù)支撐，還可在全球氣候變化、國際減災、科技創(chuàng )新、社會(huì )經(jīng)濟、教育等領(lǐng)域發(fā)揮重大作用，對各行各業(yè)產(chǎn)生了深刻的影響。未來(lái)，空天信息將拓展更多技術(shù)應用場(chǎng)景，打造覆蓋空天信息全產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)。

由于空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )在經(jīng)濟、戰略上的高度重要性，全球大國也正在圍繞這一技術(shù)做出諸多布局。

美國作為在航天航空和通信兩個(gè)產(chǎn)業(yè)均有領(lǐng)先地位的國家，在空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )構建上已經(jīng)初具雛形，在航天領(lǐng)域，諸如SpaceX、Blue Origin 商業(yè)航天公司，通過(guò)降低發(fā)射成本和提高運載能力，為衛星部署和太空通信技術(shù)的發(fā)展創(chuàng )造了更為有利的條件；美國的通信運營(yíng)商例如Verizon、AT&T 等在太空通信領(lǐng)域也展開(kāi)了一系列的合作和實(shí)驗，通過(guò)與航天公司合作，實(shí)現衛星通信技術(shù)的創(chuàng )新和應用，為構建全球性的空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )探索新的可能性。美國政府則不僅提供資金支持，還通過(guò)法規和政策為相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應用提供了支持環(huán)境，此外還與私營(yíng)部門(mén)的合作推動(dòng)空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )的建設。例如，SpaceX 的 Starlink 項目獲得了政府的支持，計劃通過(guò)衛星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)實(shí)現全球覆蓋。

中國在這方面也大踏步前進(jìn)，2016 年，“天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )”即被納入“十三五”國家科技創(chuàng )新規劃中。運營(yíng)商、航天航空企業(yè)也開(kāi)始紛紛推動(dòng)這一科研概念的產(chǎn)業(yè)化落地。

綜合來(lái)看，中國空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )構建已經(jīng)開(kāi)始。比如其中航天科技集團在衛星通信領(lǐng)域著(zhù)力打造“星頻站網(wǎng)端”全鏈路核心競爭力，中國電信則推出了“天通一號”，這是我國首個(gè)自主研制建設的衛星移動(dòng)通信系統，是天地一體信息通信領(lǐng)域的“國之重器”，是我國空間信息基礎設施的重要組成。

但是，總體而言，中國在過(guò)去幾十年中，衛星通信系統因使用場(chǎng)景、網(wǎng)絡(luò )特征以及運營(yíng)主體的多樣性而一直存在相互競爭和獨立發(fā)展的問(wèn)題。星地網(wǎng)絡(luò )之間的實(shí)際差異導致了構建和運營(yíng)“天地一體融合網(wǎng)絡(luò )”面臨網(wǎng)絡(luò )異構、標準不一致、運營(yíng)分割等復雜難題。隨著(zhù) 6G 技術(shù)的逐漸萌芽和美國在“空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )”，客觀(guān)要求中國在“空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )”方面協(xié)調步調，進(jìn)一步發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢。

二、空天一體化技術(shù)具有巨大的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)意義

空天一體化技術(shù)的價(jià)值不僅僅在于其技術(shù)本身的廣泛應用，更在于其巨大的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力。從衛星制造、發(fā)射服務(wù)到通信設備，再到數據處理和應用服務(wù)，空天信息產(chǎn)業(yè)是戰略性新興產(chǎn)業(yè)，也是支撐產(chǎn)業(yè)和社會(huì )數字化轉型的重要產(chǎn)業(yè)，更是引領(lǐng)全球經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎設施，屬于衛星應用、互聯(lián)網(wǎng)的交叉融合領(lǐng)域，兼具航天、電信通訊、互聯(lián)網(wǎng)三大行業(yè)屬性。

空天信息產(chǎn)業(yè)擁有巨大的市場(chǎng)規模和潛在增長(cháng)力。2019 年國內空天信息產(chǎn)業(yè)規模已超 4200 億元，2017 年至 2019 年間復合增長(cháng)率約 15.5%。2022 年，復合增長(cháng)率超過(guò) 16.4%，預計 2025 年后可達萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)規模。

在量的增長(cháng)外，空天信息產(chǎn)業(yè)還牽動(dòng)巨大的產(chǎn)業(yè)鏈，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈上下游有一批“新質(zhì)生產(chǎn)力”產(chǎn)業(yè)。空天信息產(chǎn)業(yè)是高端裝備制造和新一代信息技術(shù)集合體，作為上游產(chǎn)業(yè)的衛星裝備研究、制造、測試及中游產(chǎn)業(yè)的衛星在軌運營(yíng)，又有作為下游產(chǎn)業(yè)的信息處理、通訊等技術(shù)開(kāi)發(fā)利用。

以手機這一終端為例。目前多個(gè)頭部手機品牌開(kāi)始發(fā)布具有衛星鏈接能力的手機型號。2023年底華為冬季全場(chǎng)景發(fā)布會(huì )，推出三款手機能夠支持北斗衛星雙向通訊功能。根據 Global Market Insights 的報告，2020 年全球衛星電話(huà)市場(chǎng)規模為 44 億美元，預計從 2021 年到 2027 年復合年增長(cháng)率 (CAGR) 將達到 7.1%。這種增長(cháng)的主要推動(dòng)力量來(lái)自于政府機構、軍事人員、緊急救援人員、媒體專(zhuān)業(yè)人士和旅行者等群體越來(lái)越多地選擇使用衛星電話(huà)。

而在手機外，更多具有數據采集、數據處理以及相關(guān)人工智能終端預計將會(huì )隨著(zhù)空天一體化技術(shù)的完善進(jìn)一步普及。

此外，通過(guò)推動(dòng)空天信息產(chǎn)業(yè)牽引技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對于我國通信、航天兩個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的科技自立自強將發(fā)揮重要作用。每一代通訊技術(shù)都會(huì )帶來(lái)大量技術(shù)突破，提升產(chǎn)業(yè)的科技能力，經(jīng)過(guò)若干年的追趕，中國通信產(chǎn)業(yè)在 5G 時(shí)代成為科技自立自強的一張名片，5G 專(zhuān)利占比接近 40%，排名世界第一。

在以空天信息產(chǎn)業(yè)為重要組成部分的 6G 時(shí)代更是如此，與此前的通信待機不同，6G 將涉及通信和航天兩大產(chǎn)業(yè)。目前，在這一領(lǐng)域的科技自立自強上，中國已經(jīng)取得先機，國家知識產(chǎn)權局的數據顯示，衛星通信技術(shù)領(lǐng)域的全球專(zhuān)利申請總量為 25509 項，來(lái)自中國的專(zhuān)利申請量最多，達到9159 件，占比 31%。隨著(zhù) 6G 時(shí)代的逐漸到來(lái)，以空天信息產(chǎn)業(yè)為牽引，也必將持續推動(dòng)航天、通訊兩大產(chǎn)業(yè)科技能力的大幅提升。

三、空天地一體化技術(shù)需要航天、通信兩大產(chǎn)業(yè)通力合作

航天產(chǎn)業(yè)作為構建空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )的中堅力量，其在衛星技術(shù)、太空探測等領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識和技術(shù)積累至關(guān)重要。衛星作為信息網(wǎng)絡(luò )的重要節點(diǎn)，通過(guò)在軌運行實(shí)現全球通信覆蓋，與衛星相關(guān)的火箭發(fā)射技術(shù)，因為涉及衛星發(fā)射成本，同樣至關(guān)重要。

衛星本就是通信技術(shù)的一種，然而，單純的衛星技術(shù)并不能滿(mǎn)足未來(lái)通信的全部需求。通信產(chǎn)業(yè)在移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、設備制造等方面有著(zhù)雄厚的實(shí)力。在通信產(chǎn)業(yè)的支持下，空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )可以更好地適應多元化、智能化的通訊需求。

但目前國內以運營(yíng)商為主的通信產(chǎn)業(yè)和航天產(chǎn)業(yè)的融合仍然停留在較淺的層次。要構建空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )，航天產(chǎn)業(yè)與通信產(chǎn)業(yè)之間的緊密合作勢在必行。航天產(chǎn)業(yè)需了解通信產(chǎn)業(yè)的需求，調整衛星技術(shù)的研發(fā)方向，以更好地滿(mǎn)足多樣化的通信場(chǎng)景。

比如，衛星設計要考慮到不同用戶(hù)的通信需求，從高速移動(dòng)通信到低功耗物聯(lián)網(wǎng)設備的通信，都需要不同類(lèi)型的衛星來(lái)實(shí)現。同時(shí)，通信產(chǎn)業(yè)也要深入參與衛星技術(shù)的研發(fā)和應用，提供更靈活、高效的通信解決方案。雙方合作也可以體現在共同投資、共建共享的模式上。航天產(chǎn)業(yè)與通信產(chǎn)業(yè)可以共同投資衛星發(fā)射、地面通信基站等基礎設施，實(shí)現資源共享，降低整體的建設和運營(yíng)成本。

新的通信方式要革新原有的運營(yíng)模式，過(guò)去衛星通信項目以高軌大型衛星為主，主要以國家項目的形式運營(yíng)，如今，要多次發(fā)射上百顆乃至上千顆小型衛星，在低軌組成衛星星座，多次發(fā)射、低成本變得十分重要，這需要產(chǎn)業(yè)人打破原有的慣性和束縛，融入商業(yè)思維，解決成本和需求問(wèn)題。

四、空天地一體化技術(shù)需要國企和民企通力合作，發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢，建立起空天技術(shù)整體優(yōu)勢

商業(yè)航天在空天通訊技術(shù)的發(fā)展中扮演著(zhù)不可或缺的角色。商業(yè)航天企業(yè)通常更靈活、更市場(chǎng)化，他們在衛星制造、發(fā)射服務(wù)等方面具有獨特的競爭優(yōu)勢。因此，要構建空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò )就需要推動(dòng)商業(yè)航天發(fā)展，而要推動(dòng)商業(yè)航天的發(fā)展，需要進(jìn)一步打通國企、民企間的壁壘。

中國商業(yè)航天政策空間打開(kāi)后，體制內外都在探索航天的商業(yè)化，總體形成了兩支商業(yè)航天的力量，一支是以國家隊主導的商業(yè)航天力量，比如航天六院旗下的商業(yè)航天發(fā)動(dòng)機研發(fā)制造商陜西航天商業(yè)發(fā)動(dòng)機有限公司，航天科工集團有限公司旗下中國航天三江集團，中科院孵化的中科宇航等；另一支是以民營(yíng)創(chuàng )業(yè)公司主導的商業(yè)航天，包括藍箭航天、星河動(dòng)力等。

總體而言，在 2016 年商業(yè)航天元年開(kāi)始，民營(yíng)航天公司先行一步，在資本的推動(dòng)下形成了一批民營(yíng)火箭、衛星制造企業(yè)，國家隊緊隨其后，憑借自身的技術(shù)和規模在商業(yè)航天領(lǐng)域大步前進(jìn)。兩者在市場(chǎng)中逐漸形成了一定的合作關(guān)系，即部分國家隊在商業(yè)航天領(lǐng)域主要承擔基礎建設、平臺搭建和關(guān)鍵技術(shù)供給的角色，民營(yíng)航天則在火箭整體制造和商業(yè)化應用中扮演角色，但整體的融合生態(tài)尚未形成，諸如“挖墻腳”“封閉”等互相的指責也偶現于行業(yè)中。

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，中國商業(yè)航天初具規模，2023 年發(fā)射次數達到新高，但對標美國商業(yè)航天，中國商業(yè)航天和整個(gè)航天行業(yè)的差距不僅沒(méi)有縮小，反而進(jìn)一步拉大。2023 年美國商業(yè) SpaceX 無(wú)論是發(fā)射數量還是載荷量，均遠超國內，在全球一騎當先，這也顯示出商業(yè)航天在新一輪競爭中的重要性。

應該說(shuō)，SpaceX 的成本離不開(kāi)市場(chǎng)力量、企業(yè)家精神，但也與美國傳統航天、軍工體系的支持密切相關(guān)。在中國的航天產(chǎn)業(yè)中，航天科工、航天科技等國家隊是主體，而商業(yè)航天中，民營(yíng)企業(yè)又扮演更為活躍的角色，要推動(dòng)商業(yè)航天的發(fā)展，客觀(guān)來(lái)講，就需要加強民營(yíng)航天與國有航天系統的融合。

加強這種融合，首先需要進(jìn)一步厘清認識。民營(yíng)經(jīng)濟是社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟的內生要素，民營(yíng)企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)家是“自己人”，那么自然，民營(yíng)航天也應該是中國航天事業(yè)的自己人。在保障安全的前提下，自己人和自己人的合作，應該少設邊界、少分內外，從認識上實(shí)現民營(yíng)航天“愿擔當”，國家隊航天“愿開(kāi)放”的局面。

在具體路徑上，要加強雙方合作一方面需要進(jìn)一步明確雙方的主業(yè)方向，開(kāi)放更多國家隊的“非核心業(yè)務(wù)”給民營(yíng)航天公司；此外，還可以通過(guò)成立資本合作的形式加強雙方合作，比如中科宇航即是通過(guò)混合所有制形式協(xié)調體制內外資源，此外通過(guò)成立國家隊基金，以投資的方式，加強體制內外的協(xié)作也是一種正在被普遍采用的方式，航天科工、航天科技均成立了相關(guān)產(chǎn)業(yè)基金，并通過(guò)基金在市場(chǎng)中逐漸發(fā)揮影響力。 

五、空天地一體化是巨大的創(chuàng )新性產(chǎn)業(yè)，需要搭建產(chǎn)業(yè)平臺，促進(jìn)不同規模企業(yè)協(xié)同創(chuàng )新、共同發(fā)展，建立起完整的創(chuàng )新生態(tài)

一批中小企業(yè)具備“專(zhuān)精特新”的特征，他們能為大企業(yè)之不能為、不愿為，他們構成的生態(tài)也是大企業(yè)創(chuàng )新的基礎。

在空天產(chǎn)業(yè)更是如此，整個(gè)空天產(chǎn)業(yè)擁有一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，其中既包括國家隊和民營(yíng)隊的航天公司，也包括航天和通訊兩大產(chǎn)業(yè)，更包括支持這些主導產(chǎn)業(yè)中的眾多中小企業(yè)，而這些企業(yè)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的創(chuàng )新能力是非常突出的，如何搭建大型企業(yè)和中小企業(yè)協(xié)同創(chuàng )新的平臺，是空天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵之一。

美國為扶持中小企業(yè)發(fā)展設有小企業(yè)局，小企業(yè)局主要通過(guò)各種金融工具為美國小企業(yè)提供資金領(lǐng)域的扶持。目前中國在專(zhuān)精特新體系上的建設也起到了類(lèi)似作用，但空天產(chǎn)業(yè)仍有其特殊性，主要體現在產(chǎn)業(yè)生態(tài)內的鏈主企業(yè)較少，且供應鏈體系更為封閉。因此，更需要外部搭建的合作平臺，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下、大小融合。

從目前的一些產(chǎn)業(yè)實(shí)踐案例來(lái)看，地方政府及其所搭建的相關(guān)產(chǎn)業(yè)園和相關(guān)產(chǎn)業(yè)基金是重要的平臺和工具。

據相關(guān)報告統計，北京、上海、合肥、成都、濟南、杭州、深圳等地均在積極布局空天信息產(chǎn)業(yè)。以安徽省合肥市為例，合肥市依托國內領(lǐng)先的航天裝備工程技術(shù)基礎，積極開(kāi)展優(yōu)質(zhì)企業(yè)招商引資工作，目前已初步建立內涵豐富、結構合理的空天信息產(chǎn)業(yè)體系。未來(lái)合肥市將堅持內培外引、重點(diǎn)突破、全鏈條發(fā)展，以衛星研制為核心，打造一體化、智能化的衛星運營(yíng)平臺，充分挖掘空天信息應用場(chǎng)景，力爭到“十四五”末全產(chǎn)業(yè)鏈總規模達 1000 億元。

重慶市則推動(dòng)成立了空天信息產(chǎn)業(yè)國際生態(tài)聯(lián)盟，其中包括由 10 家投資機構共同啟動(dòng)發(fā)起的空天信息產(chǎn)業(yè) 1000 億基金群。按照重慶市的規劃，到 2025 年，重慶將創(chuàng )建國家級衛星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新中心；到 2030 年，建成衛星互聯(lián)網(wǎng)綜合應用示范區，推動(dòng) 3—5 家企業(yè)上市，引進(jìn)培育上百家“專(zhuān)精特新”企業(yè)，并形成千億級空天信息產(chǎn)業(yè)集群。

中國中小企業(yè) 80% 是民營(yíng)企業(yè)，因此，加強大小企業(yè)的合作，也需要從理念上、路徑上進(jìn)一步加強國企和民企間的合作與融合。