一、卫星通信:从保障通道迈向广域智联
“十四五”期间,我国卫星通信技术实现跨越式发展。中星26号容量超100Gbps,软件定义卫星提升资源效率;星地融合获政策与标准支持,低轨星座进入规模化组网。终端突破推动普及,手机直连卫星成消费级应用,航空海事、应急保障等领域广泛落地。产业链协同创新,跨界融合加速,卫星通信正从专用基础设施迈向大众数字化服务新纪元。
1.技术进展
我国卫星通信技术正经历系统性突破,从空间段到地面端均展现出“超大容量、柔性可重构、星地深度融合及终端普及化”的鲜明趋势,共同构筑起新一代空天信息网络的技术底座。
(1)卫星平台与载荷技术迈向超大容量与软件定义
随着中星26号、中星6E、亚太6D等高通量卫星的成功部署,标志着我国卫星通信已进入百Gbps时代。传统固定配置的卫星向“软件定义卫星”演进。以北京三号B卫星(BJ-3B)和智慧天网项目为代表,其采用的柔性化载荷实现了在轨资源可重构、功能可定义,极大提升了资源利用效率和商业模式的灵活性。
(2)星地融合成为技术标准与研发的重点方向
在标准层面,3GPPR17标准首次将非地面网络(NTN)纳入5G标准体系,定义了其基础架构;R18标准进一步增强了NTN能力,为星地一体化商用奠定基础。在政策层面,《关于电信设备进网许可制度若干改革举措的通告》发布,将卫星互联网设备正式纳入进网许可管理,从制度上保障了星地网络的协同发展。在技术验证层面,中国移动成功完成全球首个基于高轨卫星的运营商网络卫星物联网IP多媒体子系统(IoT-NTN IMS)语音通话实验室验证,标志着星地统一核心网架构已具备可行性。
(3)低轨通信星座进入规模化部署与关键技术验证期
“十四五”末期,我国低轨宽带星座进入实质性组网阶段。以中国星网星座、千帆星座等为代表的低轨星座计划相继启动部署。为支撑规模化建设,卫星批量生产与模块化技术日趋成熟,实现了快节奏、低成本的组装与测试。同时,“一箭多星”发射、快速测控等技术在组网发射中得到广泛应用与验证,显著降低了单星入轨成本。在星座管理方面,激光星间链路技术已完成多次在轨验证,为构建空间骨干网奠定基础;地面控制系统也正积极开展对成百上千颗卫星的批量测控、碰撞规避与自主管理能力的研究与验证。
(4)终端设备国产化领域取得突破性进展,实现从专用向普及的跨越
终端领域取得突破性进展,覆盖个人通信、移动场景及应急保障三大领域。卫星手机方面,针对以往依赖进口芯片、终端笨重的痛点,国内突破了专用基带芯片与小型化相控阵天线技术。自2023年起,华为、OPPO、荣耀等厂商密集推出支持天通卫星通信的智能手机,标志着该技术从专用走向大众普及。动中通终端方面,平板相控阵天线已可实现约0.25m2的尺寸,接近笔记本电脑的厚度,并可安装于车、船、飞机等移动平台,在高速行驶(超100km/h)及复杂路况下仍能稳定跟踪低轨卫星,通信时延保持在20~40ms水平。便携式VSAT站方面,采用高度集成化设计,将天线、射频与基带集成于单手可提的箱体内,整机重量控制在数千克,支持单人背负,并可通过支持Ku/Ka等高频频段来提升传输速率。
2.产业现状
中国卫星通信产业正迈入以“天地一体、跨界融合”为特征的新阶段,展现出巨大的发展潜力。我国卫星通信市场规模2024年达到884亿元,2025年预计超过900亿元。其中,卫星互联网行业市场规模2024年达到353.3亿元,2025年预计达到376亿元。
(1)国家队主导筑基,商业航天协同创新
由“国家队”主导顶层设计与基础建设,与商业航天公司的灵活创新形成协同布局、互补发展的新生态。2021年,中国卫星网络集团有限公司成立,承担着统筹我国低轨卫星互联网的星座建设、运营和标准制定的核心使命。中国空间技术研究院致力于前沿技术攻关和高端装备供给。以银河航天、时空道宇等代表的商业航天企业,则在核心载荷设计制造、低成本平台、关键部件创新、特定垂直应用场景上快速崛起。
(2)产业链协同效应显著增强
从卫星设计与制造、低成本火箭发射,到地面终端设备、网络运营服务和各行业应用解决方案,产业链逐渐成熟。在地理上表现为显著的集聚效应,重庆两江新区卫星互联网产业园、成都未来科技城卫星互联网产业园、上海松江G60星链产业园等专业园区陆续成立。这些园区通过政策引导和资源整合,吸引了上下游企业入驻,形成了从研发设计、高端制造到运营服务的完整产业集群,极大地降低了协同成本,加速了技术创新和产业孵化进程。
(3)跨界融合支撑社会数字化转型
卫星通信已不再是一个独立的产业,跨界融合已成为主流,其核心是空间信息技术与地面数字经济的深度融合。电信运营商致力于将卫星网络无缝融入现有通信体系,中国电信率先推出“手机直连卫星”业务,中国时空信息集团有限公司成立并旨在打造统一的时空信息基础底座。设备制造商如华为、小米等,将卫星通信功能集成至大众智能手机,极大地降低了用户使用门槛。互联网云服务商则积极布局“卫星+云计算”,推动数据、星上计算与云平台的结合。
(4)垂直领域深度融合引领商业范式创新
在跨界融合的宏观趋势下,商业航天与高端制造业的深度融合,为产业发展提供了新的范式。以吉利未来出行星座为代表的低轨卫星物联网系统,开创了“以高端制造业需求精准牵引星座建设,以星座服务系统性赋能产品出海”的闭环商业模式。区别于提供通用通信服务的路径,该模式将卫星能力深度嵌入汽车、无人机等终端产品的全球化运营链条,实现了服务与产品的一体化出海。这一实践不仅验证了商业航天在特定垂直领域的可持续运营能力,也为探索商业航天与实体经济深度融合、提升我国在全球空间经济中的价值层级提供了参考。
3.市场格局
我国卫星通信市场已突破传统边界,形成垂直行业驱动、政府与消费市场协同、资本深度赋能的增长新范式。市场结构正从以专业应用为核心的单极模式,转向深度垂直、政府、行业、大众消费市场多元共进的生态体系。与此同时,产业资本与风险投资正以前所未有的力度聚焦核心技术环节与全链条整合,通过战略性投资与并购重组,持续优化产业生态布局。
(1)航空与海事通信成为核心增长引擎
航空互联网与海事通信凭借其高技术复杂度与清晰的商业化路径,正展现出强劲的增长潜力。自2021年中国卫通完成机载Ka终端在国航的首飞部署后,东方航空、南方航空等公司快速跟进,至“十四五”末期已实现数百架宽体客机的Ka高通量网络覆盖。2025年11月,中国卫通所属星航互联与空中客车签署战略合作,共同推动高性能Ka终端机上互联解决方案在中国民航市场的应用。中国交通通信信息中心于2023年联合产业伙伴推动“智慧海事”宽带通信网络建设,标志着海上通信正从窄带语音向宽带数据服务系统化演进。
(2)政府与行业市场保持稳健增长
卫星通信凭借其广域覆盖与抗毁性优势,在应急管理、能源勘探与边防巡逻等关键领域构筑了不可替代的通信保障能力。其核心价值在多次重大灾害应急响应中得到充分验证:在2021年河南暴雨、2022年泸定地震、2023年“杜苏芮”台风、2024年“派比安”台风等抢险过程中,天通卫星电话与高通量卫星便携站已成为国家应急指挥体系的标准配置,实现了在极端条件下的稳定通信连接。
(3)智能终端引领大众消费市场破局
当前,支持直连天通卫星功能的终端已达25款,相关机型累计销量突破1600万部。大众消费市场的快速启动,主要得益于智能手机产业将卫星通信功能从技术概念推向规模化硬件预埋。华为、荣耀、小米、OPPO等主流厂商已逐步将相关功能从旗舰机型渗透至中端产品线,显著降低了用户接入门槛。这一趋势不仅重塑了个人应急通信体验,更催生了覆盖“卫星通信模组—基带芯片—智能终端—运营服务”的消费级产业链。与此同时,电信运营商适时推出“卫星语音/短信包”等轻量化资费产品,标志着面向大众市场的卫星通信商业模式已初步验证成功,为后续服务普及与生态扩展奠定了基础。
(4)投融资与并购重组活动显著增强
资本正以前所未有的力度驱动卫星通信产业升级。从资本流向看,风险投资高度聚焦于技术壁垒与附加值最高的核心环节,旨在突破消费级应用的瓶颈。与此同时,产业资本则通过战略并购加速垂直整合,构建覆盖“终端-网络-服务”的端到端解决方案,以强化市场竞争力。在此过程中,由航天央企牵头、地方国资共同参与的产业基金相继设立,其系统性投资逻辑明确指向打通“芯片-终端-测试-应用”全产业链条,并在重庆、上海等地的产业园区内推动了制造能力与创新生态的快速集聚。
4.典型应用
卫星通信作为国家关键基础设施,已深度融入重大活动保障、海洋经济建设、应急管理体系等国家战略领域,其应用场景从单一技术保障延伸至国民经济与公共安全的全链条赋能,彰显我国空间信息技术的全球竞争力。
服务国家重大活动。在北京冬奥会与杭州亚运会中,卫星通信成为与地面光纤“双备份”的核心通信体系。通过高通量卫星网络,实现超高清直播覆盖,为全球转播商提供50Mbps以上的稳定传输链路,支撑开闭幕式8K直播信号全球同步分发;实现复杂地形全域覆盖,在延庆高山雪场、杭州千岛湖赛区等光纤盲区,部署便携式卫星基站,为媒体、安保、医疗团队提供100Mbps级宽带接入;实现指挥调度一体化,集成北斗短报文功能,实现场馆间应急指令秒级响应,确保赛事全程“零通信中断”。验证了我国“空天地一体化”通信保障能力,为全球顶级赛事通信标准贡献“中国方案”。
赋能海洋强国战略。卫星通信正重构海洋经济生产模式,进入“宽带入海、服务出海”新阶段。福州市率先试点“宽带入海”项目,利用亚太6D高通量卫星,为远海渔船提供了下行可达100Mbps级的宽带网络。2024年交付印尼的亚太6E卫星提供Ka频段高通量卫星通信服务,覆盖东南亚6000个岛屿,为海事执法、油气平台提供低成本宽带服务。
建成天地一体应急通信体系。天通卫星系统与高通量卫星便携站共同融入应急卫星星座应用系统建设,被纳入《“十四五”国家综合防灾减灾规划》重点工程。在河南郑州“7·20”特大暴雨、四川泸定6.8级地震等事件中,天通卫星电话作为“保底通信手段”,保障了救援队伍的应急联络。国家应急通信网配备高通量卫星便携站,在近年多地洪涝、地震灾害中,该系统累计保障数万人次救援人员通信需求。
二、卫星导航:北斗应用日趋泛在化与精准化
北斗三号全球卫星导航系统全面建成并开通服务,标志着我国卫星导航事业进入新的发展阶段。“十四五”期间,北斗规模化应用全面展开,市场化、产业话、国际化服务生态持续构建,从“可用”走向“好用”“智用”,应用场景不断丰富,实现高质量发展。
1.技术进展
北斗系统围绕“更精准、更可靠、更融合”的目标持续演进,核心能力实现了质的飞跃。北斗三号全球卫星导航系统已成为我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与人民生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。
(1)系统建设持续完善
“十四五”期间,北斗系统持续推进补网建设和优化升级,替换老旧卫星,优化星座布局,提升系统可靠性与冗余度。与此同时,北斗卫星搭载的我国自主研制的原子钟,每300万年误差一秒。系统突破了星间链路、高精度原子钟、新型信号调制等一系列关键技术,实现了卫星长寿命、高可靠和低功耗运行。智能化卫星管理平台和自主运行控制技术的应用,提升了北斗系统的运维效率,卫星状态诊断、故障自主处置能力大幅增强,有效降低了系统的运营成本,进一步提升服务保障能力。
北斗体系标准化建设不断推进。《北斗卫星导航标准体系(2.0版)》发布,为北斗领域标准制修订工作提供参考依据。北斗国家标准体系得到了极大的丰富和完善,已发布国家标准数量近70项,统一的标准打破了技术壁垒,使得不同厂商生产的芯片、模块和终端可以互联互通,极大地促进了产业链的成熟和成本的降低。通过对关键设备制定严格统一的技术规范,从源头确保了北斗系统在全球范围内的服务性能和稳定性。
(2)北斗高精度定位能力不断增强
北斗系统提供全球精准服务,全球范围定位精度优于10m、测速精度优于0.2m/s、授时精度优于20ns。我国已建成北斗地基增强系统全国“一张网”,具备向行业和大众用户提供实时厘米级、分米级或者事后毫米级的高精度定位服务能力。自然资源部整合全系统卫星导航定位基准站资源,构建全国北斗高精度导航定位“一张网”服务平台。用户无需自建基站,即可便捷、低成本地获取全国范围无缝覆盖的高精度位置服务。北斗应用与基准服务江苏分中心、内蒙古分中心、广西分中心、重庆分中心、陕西分中心、山西分中心、河南分中心、青海分中心、云南分中心、湖南分中心、新疆分中心先后成立,不断推进自然资源领域全国卫星导航定位基准站“一张网”运维管理与服务。基于北斗系统的高精度定位技术,可提供实时指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务,显著提高快速反应能力和协同指挥能力。
(3)“北斗+5G”融合定位成为热点
北斗系统提供精准的时空信息,解决导航、定位、授时关键技术,精度可达厘米级甚至毫米级;5G网络提供高效的信息通道,具有高速度、低延迟的特性,确保海量数据实时、可靠传输。5G赋能北斗,解决了高精度定位数据“传不快、传不准”的瓶颈;北斗赋能5G,为5G网络本身提供了超高精度的时间同步。“北斗+5G”互相配合,融合应用,为自动驾驶、远程控制等复杂应用提供了可能,从而为海量用户提供广域无缝高精度的时空信息服务。
中国移动建成全球规模最大的5G+北斗高精度定位系统,可面向全国广大区域提供高精度定位服务,能够提供高速泛在、高精度、高可信的定位、导航、授时、通信能力,并大力推进5G+北斗行业应用,落地项目超400个。
中国电信开展5G+北斗高可信时空体系建设,联合十个产业链头部单位,牵头开展“高可信时空网关键技术”重点项目攻关,打造5G+北斗+X“四层四域”高可信时空体系,实现北斗卫星导航系统与5G移动通信系统的深度融合,提供更加泛在、融合、智能、安全的定位、导航、授时、感知时空信息服务。这一体系架构的实施,有助于推动时空能力的规模应用,为数字经济的发展构建坚实的时空底座。
(4)核心器件性能持续跃升
北斗产业基础供应链安全稳健,基础持续夯实。形成芯片、模块、天线、板卡等完整型谱,软件、算法等自主研制,北斗国产芯片出货量已达亿级规模,支持北斗三号新信号的SoC芯片在物联网和消费电子领域得到广泛应用。北斗系统研制以来,攻克了160多项核心关键技术,突破500多种核心器部件的国产化研制,实现了从系统设计到核心部件的全面自主创新,保障了北斗系统核心器部件100%自主可控。
2.产业现状
北斗系统推动产业结构持续优化,产业链价值重心持续向中下游延伸,由应用和服务衍生的关联产值持续攀升,成为产业增长的主要源泉,显示出北斗强大的赋能与带动效应。中国卫星导航与位置服务产业总产值在2024年达5758亿元,同比增长7.39%,其中核心产值1699亿元,关联产值4059亿元。截至2025年上半年,北斗产业综合指数已经达到1579点,同比提升了10.34%,对比2020年,指数增加幅度超过60%。
(1)“行业+北斗”的融合模式不断深化
北斗的应用成为重点领域关键行业标配,各个领域都在主动跨界北斗产业,北斗技术赋能各行业,应用场景越来越广阔,在各行业形成更大的产值规模。北斗深度融入农业、交通、电力、金融等传统行业的生产流程和管理体系。2024年,工业和信息化部公布39个北斗规模应用试点城市,围绕大众消费、工业制造和融合创新三个领域开展试点工作。
交通运输重点领域北斗系统应用率指标提前完成。交通运输业是北斗卫星系统最为核心和重要的民用领域之一,北斗系统所具备的厘米级定位、纳秒级授时与短报文通信融合能力,为智慧物流、精准公交、自动驾驶等场景注入了强劲的创新动力。道路营运车辆、邮政快递车辆、轨道交通、内河船舶及远洋船舶等累计推广应用设备约1350万台(套),公路巡检和安全管理方面,北斗系统有效保障了“两客一危”车辆的安全运行;在港口装卸和堆场的全自动化作业中,配备北斗导航设备的无人集卡运行效率提升了25%。
在农业领域,北斗技术的应用实现了从感知到决策,到智能执行数字化、无人化农业生产作业新模式。农机自动驾驶、植保无人机、渔船等累计推广应用设备270万台(套)。在北斗技术的加持下,全国多地实现农业生产效率大幅提升。
电力电网领域,北斗系统整合了位置、时间和数据,打造了电力工作新模式。国网信息通信产业集团构建了电力北斗精准位置服务网,实现了用电信息采集的自动化处理。新疆、吉林、湖南等多地输电线路通过北斗技术实现了实时监测和预警。
在油气行业,北斗技术加持的偏远井监测系统实现了对偏远油井的远程监控与数据采集;通过北斗短报文船载终端,实时获取人员船只的当前位置和作业过程中产生的各项关键数据;智能巡检管控系统利用北斗卫星的高精度定位技术和NFC近场通信技术实现智能巡检管控。
我国气象探空系统全面升级为北斗探空系统,跻身国际先进行列。由北斗卫星确定探空气球位置,通过布置北斗探空站、北斗探空接收站、探空远程中继控制站,获取稳定可靠的连续性数据。我国自主研发的北斗探空系统已达到全球领先水平,全国120个北斗探空站实现探空数据全部实时上传至中国气象局气象大数据云平台,打破了GPS系统在气象探空领域的垄断。
(2)国际化服务生态构建取得实质进展
在国际合作方面,北斗系统服务能力已覆盖全球200多个国家和地区,为其中的140余个国家和地区提供了北斗系统相关服务及产品。中国积极促进多系统兼容共用,广泛开展国际合作,推动发展成果惠及全球。“中国的北斗”已经成为“世界的北斗”。
在沙特、阿联酋,农田装上北斗终端后,实现了精准灌溉和自动施肥,农作物增产,成本下降;在迪拜港口,北斗定位用于集装箱装卸和运输调度,提升了效率,缩短了货物周转时间,北斗已在阿拉伯国家落地多个应用案例;北斗地基增强系统落地老挝等东南亚国家,支持北斗的渔船监测系统为缅甸渔民提供位置管理服务。
北斗系统不断进入民航、海事、搜救卫星、移动通信、电工委员会等国际组织标准体系,为海外市场提供更多产品和服务。2022年,北斗系统加入全球海上遇险与安全系统(GMDSS),成为继海事卫星系统、美国铱星系统后第三个通过国际海事组织认可的GMDSS卫星通信系统。同年,北斗系统又加入国际搜救卫星组织,北斗国际搜救服务成为继定位导航授时服务后第二个获得国际组织认可的全球服务。2023年,北斗系统纳入国际民航组织(ICAO)标准,成为全球民航通用的卫星导航系统,对于推动民航高质量发展和交通强国建设具有重要意义。
3.市场格局
北斗系统市场需求呈现出规模化与精细化并存的特点。智能手机成为北斗在大众消费市场最大的应用载体。北斗正在成为智能手机、可穿戴设备等大众消费产品的标准配置,国内申请入网的智能手机中支持北斗定位的款型占比超过98%。
(1)北斗大众消费实现大规模应用
北斗系统改变了人们的出行方式。北斗高精度服务深度融入交通出行,北斗系统在单次调用卫星数量、定位精度等多个维度实现提升,在国内导航地图领域已实现主用地位。北斗高精度车道级导航基本实现城乡全覆盖,为日常出行提供精准指引。定位查询、绿灯导航、共享位置报平安、盲区会车预警等特色服务功能广泛应用。基于北斗高精度的车道级导航功能,高德地图已覆盖全国99%以上的城市和乡镇道路。高德地图日调用北斗卫星定位量接近1万亿次。
北斗可穿戴设备跃升为北斗应用的第二大市场。华为与中国时空合作的北斗语音消息技术首次应用到大众消费终端,可让用户在紧急情况下快速语音求救。户外品牌骆驼发布全球首款配备北斗高精度卫星定位的“珠峰定制版”高山连体服,配备可穿戴卫星直连天线,提供全天候直连卫星服务,包括北斗高精度卫星定位、高精度轨迹锁定、卫星通话及紧急呼救等功能。支持北斗的可穿戴设备出货量持续增长。
北斗接入智能网联车。比亚迪携手中国电信打造“卫星+汽车”新场景,联合推出汽车直连卫星业务,可实现双向语音通话、双向短信通信;长沙智能网联汽车产业聚集近400家相关企业,基于北斗高精度服务,实现了预约出行、智慧定制公交、无人智能驾驶等多种智能出行场景。
北斗短信许可覆盖三大运营商。中国时空推出新一代北斗短信产品,与中国电信、中国联通、中国移动三大运营商共同签署北斗短信商业合作备忘录,北斗短信产品同步支持三大运营商网络接入,提供全范围、全场景开放服务,全面推进“天通+北斗”双星直连商业化运营。从应急备用到常态可用,卫星直连手机正以超预期的速度从概念走向现实。北斗短信作为“天地一张网”的关键组成,正在成为运营商第二增长曲线的重要突破口。
(2)北斗赋能低空经济市场迅速发展
北斗系统通过提供从米级到厘米级的精准定位、纳秒级的高精度授时以及独特的短报文通信能力,为低空飞行器的规模化、商业化运行提供安全和效率保障。北斗的高精度定位能力,使得无人机等航空器能够被实时、精准地追踪与监控,实现广域监视、空中交通流量管理和空域精细化管理,为大规模、高密度低空飞行活动奠定安全基础。对于物流无人机、载人电动垂直起降飞行器(eVTOL),北斗系统能提供厘米级的定位精度,确保了飞行器能够严格在预设的“数字航路”上飞行,并实现精准的自主起降,避开禁飞区、人口稠密区,保障航线的可靠性与可预测性。在山区、海域等移动通信网络无法覆盖的区域,北斗独有的短报文通信功能成为了关键的生命线。低空飞行器可通过北斗卫星回传位置、状态等关键信息,并在紧急情况下发送遇险求救信号,实现了“永远在线”的监视与应急通信能力,极大拓展了低空经济的活动边界。
“北斗+低空经济”创新应用正在全国多地加速落地。顺丰、京东等公司的物流无人机,利用北斗实现从仓储到送货点的全程自主飞行与精准空投。在深圳、广州等地的eVTOL试点中,北斗被规划为核心导航系统,用于未来“空中出租车”的航路导航和起降管理。农林作业与巡检中,基于北斗的无人机可执行精准农药喷洒、森林防火巡查、电力线路巡检等任务,作业轨迹精确,并能实时回传数据。
4.典型应用
众多国家级示范工程赋能千行百业,彰显了北斗的应用广度与深度。北斗应用解决了行业痛点,提升了社会效率,改变了生活方式。北斗系统成长为驱动数字化转型、保障社会安全、提升国家治理能力的关键基础设施。
全国道路营运车辆监管系统是北斗规模化应用的典范。超700万辆道路营运车辆已安装使用北斗系统,实现了全程动态监控。在智能网联汽车领域,北斗高精度定位是自动驾驶实现车道级导航、车路协同的核心技术,已在多个国家级测试示范区部署应用。
北斗高精度定位技术成功应用于重大基础设施安全监测和地质灾害预警。湖北“北斗+智慧堤防”项目是深度融合应用的典型案例。通过在长江干堤布设融合北斗高精度定位技术与水文传感器的监测站,实现了对堤坝毫米级沉降与位移的自动化监测预警。在三峡库区、四川、贵州等地,利用北斗对滑坡、泥石流等地质灾害隐患点进行持续监测,成功预警多起险情,为人员转移赢得了宝贵时间。
北斗赋能农业机械化、智能化,成为现代农业的“标准配置”。全国农机作业指挥调度平台正式上线,实现了对全国范围内百万台农机的位置监控、作业管理和智能调度。在新疆、黑龙江等大型农场,基于北斗的农机自动驾驶系统已成为标准作业方式,播种直线误差小于2.5cm,有效提高了土地利用率、节约了化肥和种子。北斗智慧农机的应用彻底改变了传统农业生产模式。
三、卫星遥感:从对地观测走向时空洞察
“十四五”期间,我国遥感卫星体系迈向高质量发展阶段,数据获取能力、时效性和智能化处理水平实现跨越,遥感应用从提供静态影像升级为提供动态、精准的时空信息与决策知识。
1.技术进展
遥感技术的进步体现在观测、处理与服务的全链条。当前,我国遥感卫星从数量和质量上均迈入世界先进行列,尤其是传感器数量、种类、空间分辨率以及重访能力均达到国际领先水平。
(1)多星协同组网,观测能力全球覆盖
“十四五”期间,我国遥感卫星实现从单星到星座组网的跨越,商业力量迅速崛起,技术水平与竞争力显著增强,全面服务国计民生。
高分系列卫星覆盖全色、多光谱、高光谱、光学、雷达等多种类型,具备高空间、时间和光谱分辨率,构建起全要素对地观测体系,有力支撑气象、海洋、资源、防灾等领域,国产化水平持续提升。
风云系列成功发射6颗卫星,完成了新一代气象观测业务组网。风云三号E星填补黎明时刻观测空白;风云四号B星实现分钟级高精度观测;风云三号G星为首颗低倾角轨道降水测量卫星;风云三号F星与D、E、G星组网形成全球探测体系;风云四号C星与B星组网,实现“双星运行、在轨备份”;风云三号H星搭载高光谱温室气体监测仪。风云卫星国际服务国家和地区增长107%,应急保障机制注册国家达37个,服务请求增长266%。
海洋二号D星与B、C星组成海洋动力环境卫星星座,实现海面风场、浪高、流场同步观测;海洋盐度探测卫星填补国内星载盐度探测空白。环境减灾二号E、F星提升全天候生态环境监测能力。
商业遥感呈现多元化发展格局。吉林一号实现规模应用与高频更新;女娲星座启动宏大组网计划;以巢湖一号、四维高景二号01/02星为代表的商业SAR星座,以及以北京三号为代表的高精度光学星座,共同构成了覆盖多手段、满足多层次的商业遥感服务能力。商业气象小卫星与风云系列卫星互补,35颗商业气象小卫星已纳入气象业务运行。
碳监测体系日趋完善。高分五号02星与大气环境监测卫星(DQ-1)相继发射,后者更凭借主动激光雷达技术,成为全球首颗实现二氧化碳主动探测的卫星;在研的高精度温室气体综合探测卫星(DQ-2)与下一代实验卫星(Tansat-2),将进一步通过主被动融合、超大幅宽探测等先进技术,全面提升全球碳监测的数据精度与覆盖范围。此外,“句芒号”陆地生态系统碳监测卫星成功实现了国内森林碳汇的定量反演。
(2)迈向三维精准感知,服务可持续发展
定量遥感反演技术从二维观测迈向三维、动态的精准测量,实现对土壤、植被等生态系统关键参数的三维定量反演。可持续发展科学卫星(SDGSAT-1)于2021年发射,在“十四五”期间进入全面科学运行阶段。它搭载的微光、热红外、多谱段成像仪,为研究人类活动与自然环境交互作用(如城市扩张、能源消耗、海岸带环境)提供了独特的定量遥感数据。2024年,滦河流域天空地多尺度遥感联合试验中,通过天空地一体化的多源卫星数据、航空遥感数据和地面配套数据,获取土壤有机质、植被分层结构、土壤温湿度等参数,为多源国产卫星遥感数据协同处理、植被和土壤三维遥感机理建模和定量反演以及天空地一体化遥感产品真实性检验提供数据支撑。
(3)AI赋能星上处理,实现实时智能响应
深度学习技术广泛应用于遥感影像的地物分类、变化检测、目标识别等任务。智能遥感卫星具备在轨智能处理、实时目标识别与高速数据传输能力,响应效率大幅提升。2023年,东方慧眼天地一体化智能遥感卫星系统一期工程启动;2024年,东方慧眼高分01星发射并实现业务化运行;2025年,东方慧眼高光谱双星已完成测控数传对接试验。2025年,四维高景三号02星发射,该星具备星上任务规划和星上图像目标智能化检测识别能力,能够根据用户需求自动规划观测任务,并在星上对观测对象进行智能识别和提取。
(4)突破平面局限,实现米级立体观测
立体成像技术推动卫星遥感实现了从平面观测到立体感知的跨越。当前,我国多类卫星平台已突破平面局限,实现米级立体观测能力:女娲星座以12颗雷达卫星沿同一轨道面车轮状分布,协同实现1m分辨率全天候立体观测;天目一号通过GNSS掩星与GNSS-R复合载荷,构建“海面至近地空间一体化探测体系”;东海一号卫星则搭载偏振三维成像载荷,通过单视角三维成像技术,获取1735幅偏振图像,验证了在航天领域实现高效三维成像的可行性。与此同时,高分辨率光学卫星也在持续进步。四维高景一号03、04星全色分辨率已达0.5m以内;四维高景三号02星具备0.5m全色分辨率和130km以上幅宽,能够一次性覆盖大面积区域,既能“看得广”,又能“看得清”;吉林一号宽幅02B07星则可提供150km幅宽、0.5m分辨率的高清影像,具备可批产、大幅宽及高速数传特点。
2.产业现状
技术驱动下,遥感产业生态日益繁荣,呈现出公益与商业协同、数据与服务并重、跨界融合创新的新格局。
(1)商业遥感迎来了蓬勃发展期
我国遥感卫星及应用产业2024年规模达到3000亿元,带动效益1500亿元。吉林一号星座在轨卫星数量达到108颗,建立了目前全球最大的亚米级商业遥感卫星星座。中国四维、航天宏图、长光卫星等企业正从单纯的数据销售商向全链条地理信息服务商转型。商业公司通过技术创新和规模化运营,大幅降低了数据和卫星成本,推动遥感数据向普惠化应用转变。
(2)公益与商业数据协同供给的格局基本形成
国家层面通过高分专项、国家空间基础设施等持续提供稳定、高质量的公益卫星数据,为行业应用奠定了坚实基础。商业遥感公司则凭借其灵活性和创新性,在数据时空分辨率、特色数据产品、定制化服务等方面形成有效补充。这种协同供给模式极大地丰富了数据资源,满足了不同层级、不同精度的应用需求。
卫星遥感数据正式成为可交易的高价值资产。2023年,北京国际大数据交易所率先开通卫星数据交易专区,首批上线的0.5m分辨率影像数据完成超千万元交易额。至2025年,全国已形成覆盖数据获取、处理、分析、交易的全产业链条,培育出一批专注遥感数据增值服务的创新企业。
数据共享与服务平台的发展标志着从科研专用走向业务常备与合规流通。国家级对地观测数据共享计划加速统筹布局,通过发布《国家民用卫星数据共享管理办法》及配套目录,整合高分、风云等系列卫星资源,开放超50PB高分辨率光学、雷达、气象数据,建立“部省联动、政企协同”共享机制,支撑自然资源、应急管理等行业应用;福建“卫星数据”专区作为省级示范平台正式上线,聚焦东南沿海特色需求,汇聚海洋、生态、城市治理等专题数据,推出“一键申领、在线解译”服务,已对接省内200余家涉海、农业企业,助力海上风电选址、红树林保护等业务;鄂尔多斯“暖城云遥”平台依托云遥一号星座数据,打造“空天地一体化”本地化服务平台,集成大气廓线、地表温度等多源数据,定向服务能源(煤矿沉降监测)、生态(库布其沙漠绿化评估)、应急(草原火灾预警)等场景,成为西部资源型城市数字化转型的“卫星数据中枢”。
(3)跨界融合不断催生新业态
遥感技术深度融入各行各业,催生了众多创新应用场景,创造了显著的经济和社会价值。“遥感+保险”用于农业灾害快速定损;“遥感+金融”服务于绿色信贷的环境效益评估;“遥感+碳汇”通过监测森林、湿地等碳汇资源,助力国家“双碳”战略;“遥感+交通”应用于农村公路资产普查、路况快速检测与智慧物流路径优化。
3.市场格局
遥感市场呈现出“G端主导,B端起步,C端培育”的鲜明特征。政府与G端市场依然是绝对主力,商业与消费市场潜力逐步释放。
(1)政府与行业市场持续深化
自然资源、生态环境、应急管理、农业农村等行业主管部门已将遥感技术深度嵌入其核心业务流。基于遥感卫星应用构建政府监管服务平台建设项目充分利用国家民用空间基础设施卫星遥感资源,面向政府监管以及国家宏观政策实施评估需求和钢铁、煤炭、船舶等去产能评估急需,支撑了钢铁、煤炭、船舶去产能监测监管工作的开展,建立了卫星遥感政府监管服务模式。全国国土调查与年度变更调查全面采用国产遥感卫星数据,实现了对全国每一块土地的精准识别与动态更新。生态环境部“千里眼”计划实现了对全国重点区域大气、水污染的常态化精准监控。自然灾害监测预警系统在河南暴雨、台风“杜苏芮”、北京密云特大暴雨等多次重大灾害中,为应急救援决策提供了关键的空间信息支持。
(2)金融与保险市场增长迅速
在农业保险领域,遥感技术被用于精准承保、快速定损和反欺诈,显著提升了业务效率与准确性。“南通市紫菜养殖保险”项目利用多期遥感影像精确核定受灾情况,实现快速理赔。眉山“天府粮仓”项目利用AI技术精准勾画投保农户地块、确定承保面积,建立精准的承保信息档案。广东肇庆创新验标项目利用卫星遥感技术对承保区域的作物种植面积、空间分布及品种类型进行精准识别与快速核验,提升了承保质量与风险控制能力。武汉耕地保护监测预警系统和“汉耕云”微信小程序已经上线,采用武汉一号卫星遥感影像数据,该系统已产生预警图斑2500余个。
(3)大众消费市场处于早期培育阶段
《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2021—2025年)》明确提出“推进遥感数据开放共享”,要求“商业遥感卫星数据向社会开放比例不低于60%”;《遥感卫星数据开放共享管理暂行办法》允许公众通过“国家遥感数据与应用服务平台”免费获取分辨率优于1m的国产遥感影像。随着遥感数据更加开放和AI应用门槛降低,面向公众的遥感应用开始出现。例如,通过地图APP提供的历史影像对比功能,使用户可直观感受城市变迁;部分户外旅游APP集成遥感数据,提供植被覆盖、水域识别等环境信息。虽然直接面向消费者的付费模式尚未成熟,但作为增值服务嵌入大众应用,正在培育用户认知与市场基础。
4.典型应用
遥感应用已深度融入国家治理与社会发展的方方面面。国产遥感数据已接入全国多个省级区域并深入自然资源、生态环境、水利等行业部门的业务系统。一系列国家级与区域性示范工程,彰显了遥感技术在服务国家战略、提升治理能力、保障民生安全方面的广泛价值。
在服务“双碳”战略与生态监管方面,卫星遥感已成为国家生态治理的核心技术支撑。2022年,全球首颗森林碳监测卫星“句芒号”发射,首次实现激光雷达与多光谱协同的森林生物量三维定量测量。2023年,生态环境部依托高分卫星数据建成全国碳源汇监测系统,实现对重点排放企业的全覆盖监测。截至2025年,该系统已完成三轮全国森林碳汇核算,为全国碳市场提供权威交易依据,使我国在全球气候治理中赢得重要话语权。大气环境监测卫星和陆地生态系统碳监测卫星于2024年正式投入使用,实现对全球大气CO2浓度、森林碳储量等的高精度监测,有力支撑了“碳达峰、碳中和”国家目标的精准施策。
在推动数字农业与智慧金融创新方面,卫星遥感正深刻改变传统产业运营模式。2024年,农业农村部联合银保监会推出“卫星遥感+农业保险”快速定损平台,在东北洪涝、华北干旱等重大灾害中实现3日内完成受灾评估与理赔。2025年,全国高标准农田数字化监管平台全面投入使用,通过多时相遥感影像自动识别农田“非粮化”现象,监管效率提升超80%。这一创新模式已拓展至农产品期货、农业信贷等领域,构建起“天基数据+地级业务”的融合应用生态。
在支撑全球治理与可持续发展方面,中国卫星遥感技术积极为国际社会提供公共产品。2022年,中国牵头成立“一带一路”遥感应用合作联盟,面向成员国共享16颗遥感卫星数据。2023年,中非卫星遥感应用合作中心成立,我国向联合国提供的可持续发展目标卫星监测报告获正式采纳。2024年,埃及二号卫星成功发射,南海区域海洋环境监测卫星系统建成,为周边国家提供海洋灾害预警服务。
四、总结与展望
“十四五”期间,我国卫星应用在通信、导航、遥感三大领域实现了系统性提升与历史性跨越,构建了自主可控、开放兼容的空间基础设施与应用生态。通导遥一体化融合的趋势已从概念探讨走向技术验证与初步应用,天地融合的信息服务能力显著增强,赋能千行百业的广度和深度空前拓展。
在卫星通信领域,实现了从保障通道向广域智联的转型,高通量卫星、低轨互联网星座、手机直连卫星等关键技术与应用取得突破,从专用保障走向大众消费,产业链协同与跨界融合效应显著。
在卫星导航领域,北斗系统进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段,应用深度和广度不断拓展,从行业标配迈向大众消费标配,高精度服务与“北斗+”融合应用催生了新的经济增长点,国际化服务生态构建取得实质进展。
卫星遥感领域,构建了高分辨率对地观测系统骨干网,观测能力迈向定量化、智能化、实时化,应用从对地观测走向时空洞察,为各行业提供了强大的空间信息支持与决策知识,商业生态日益繁荣,国际影响力持续提升。
展望“十五五”,卫星应用将面临更深层次的挑战与机遇:在技术上,通导遥一体、空天地网络融合、星上智能处理、高精度定量遥感等将成为主攻方向,推动卫星系统向更智能、更高效、更泛在演进;在应用上,从“赋能”走向“赋智”,深度嵌入各行各业的核心业务流程,催生出更多新业态、新模式,特别是在低空经济、数字经济、可持续发展中发挥核心支撑作用;在生态上,需进一步优化政策环境、激发市场活力、培育具有全球竞争力的市场主体。需加强数据开放共享与标准互认,促进产业链上下游协同创新,构建健康可持续的产业生态。
来源:《卫星应用》2026年第1期
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