中國式現代化實踐發展研究院
研究員 宋笛、沈怡然
空天地一體化資訊網絡由空間、大氣層和地面互相協同的系統構成。在空間層，衛星技術發揮着核心作用。通過衛星的部署，實作了對地球各個角落的全方位覆寫，實作全球通信無障礙。地面通信基站則作為整個網絡的重要組成部分，與空中和空間技術互相配合，形成一個無縫連接配接的通訊網絡。就像把基站從地面“搬”到太空，讓衛星的信号像燈塔的光束那樣覆寫地面。
這一概念曾經在 2G 時代大火，在 5G 邁向 6G 的時代，又一次被燃起。目前空天地一體化技術正在成為大國技術博弈的關鍵領域，這不僅是因為這一技術本身在各個領域應用空間廣闊，更是因為空天地一體化技術可以引領商業航天、新一代通信技術以及網際網路産業，實作對十億級産業的牽引作用。
國内的空天産業建設初具雛形，但仍存在航天通信産業融合不足、民營航天和國家隊在商業航天領域的融合不足、大企業和中小企業融合不足等問題。要推動多方融合，特别是推動商業航天發展，推動大小企業融合，關鍵仍在于進一步破除國企民企壁壘。
一、空天地一體化技術是下一代航天與通信領域的大國博弈關鍵之一
空天地一體化資訊網絡之是以重要，是因為其這一網絡在全球通信領域的應用将消除傳統通信技術中由地理位置造成的局限性。使用者在偏遠地區、海洋、高山等地也能夠享受到高品質的通信服務。 同時，由于空間通信的高度覆寫，對于災害應急通信、軍事通信等領域也将有着更為強大的支援能力。 實際上，在今年迎戰台風“杜蘇芮”時，在部分地區斷網、斷電、斷路的情況下，營運商開通的天通衛星電話是唯一可使用的對外聯絡的通信工具，這就是空天一體化通訊技術的一個應用場景。
中國科學院院士、中國科學院空天資訊創新研究院院長吳一戎表示，數字地球科學已經成為全球最具挑戰性和廣泛帶動性的前沿科技領域之一，不僅為宏觀決策提供技術支撐，還可在全球氣候變化、國際減災、科技創新、社會經濟、教育等領域發揮重大作用，對各行各業産生了深刻的影響。未來，空天資訊将拓展更多技術應用場景，打造覆寫空天資訊全産業鍊的生态。
由于空天地一體化資訊網絡在經濟、戰略上的高度重要性，全球大國也正在圍繞這一技術做出諸多布局。
美國作為在航天航空和通信兩個産業均有領先地位的國家，在空天地一體化資訊網絡建構上已經初具雛形，在航天領域，諸如SpaceX、Blue Origin 商業航天公司，通過降低發射成本和提高運載能力，為衛星部署和太空通信技術的發展創造了更為有利的條件；美國的通信營運商例如Verizon、AT&T 等在太空通信領域也展開了一系列的合作和實驗，通過與航天公司合作，實作衛星通信技術的創新和應用，為建構全球性的空天地一體化資訊網絡探索新的可能性。美國政府則不僅提供資金支援，還通過法規和政策為相關技術的研發和應用提供了支援環境，此外還與私營部門的合作推動空天地一體化資訊網絡的建設。例如，SpaceX 的 Starlink 項目獲得了政府的支援，計劃通過衛星網際網路服務實作全球覆寫。
中國在這方面也大踏步前進，2016 年，“天地一體化資訊網絡”即被納入“十三五”國家科技創新規劃中。營運商、航天航空企業也開始紛紛推動這一科研概念的産業化落地。
綜合來看，中國空天地一體化資訊網絡建構已經開始。比如其中航天科技集團在衛星通信領域着力打造“星頻站網端”全鍊路核心競争力，中國電信則推出了“天通一号”，這是大陸首個自主研制建設的衛星移動通信系統，是天地一體資訊通信領域的“國之重器”，是大陸空間資訊基礎設施的重要組成。
但是，總體而言，中國在過去幾十年中，衛星通信系統因使用場景、網絡特征以及營運主體的多樣性而一直存在互相競争和獨立發展的問題。星地網絡之間的實際差異導緻了建構和營運“天地一體融合網絡”面臨網絡異構、标準不一緻、營運分割等複雜難題。随着 6G 技術的逐漸萌芽和美國在“空天地一體化資訊網絡”，客觀要求中國在“空天地一體化資訊網絡”方面協調步調，進一步發揮新型舉國體制優勢。
二、空天一體化技術具有巨大的産業帶動意義
空天一體化技術的價值不僅僅在于其技術本身的廣泛應用，更在于其巨大的産業帶動能力。從衛星制造、發射服務到通信裝置，再到資料處理和應用服務，空天資訊産業是戰略性新興産業，也是支撐産業和社會數字化轉型的重要産業，更是引領全球經濟發展的重要基礎設施，屬于衛星應用、網際網路的交叉融合領域，兼具航天、電信通訊、網際網路三大行業屬性。
空天資訊産業擁有巨大的市場規模和潛在增長力。2019 年國内空天資訊産業規模已超 4200 億元，2017 年至 2019 年間複合增長率約 15.5%。2022 年，複合增長率超過 16.4%，預計 2025 年後可達萬億産業規模。
在量的增長外，空天資訊産業還牽動巨大的産業鍊，圍繞産業鍊上下遊有一批“新質生産力”産業。空天資訊産業是高端裝備制造和新一代資訊技術集合體，作為上遊産業的衛星裝備研究、制造、測試及中遊産業的衛星在軌營運，又有作為下遊産業的資訊處理、通訊等技術開發利用。
以手機這一終端為例。目前多個頭部手機品牌開始釋出具有衛星連結能力的手機型号。2023年底華為冬季全場景釋出會，推出三款手機能夠支援北鬥衛星雙向通訊功能。根據 Global Market Insights 的報告，2020 年全球衛星電話市場規模為 44 億美元，預計從 2021 年到 2027 年複合年增長率 (CAGR) 将達到 7.1%。這種增長的主要推動力量來自于政府機構、軍事人員、緊急救援人員、媒體專業人士和旅行者等群體越來越多地選擇使用衛星電話。
而在手機外，更多具有資料采集、資料處理以及相關人工智能終端預計将會随着空天一體化技術的完善進一步普及。
此外，通過推動空天資訊産業牽引技術産業發展，對于大陸通信、航天兩個關鍵産業的科技自立自強将發揮重要作用。每一代通訊技術都會帶來大量技術突破，提升産業的科技能力，經過若幹年的追趕，中國通信産業在 5G 時代成為科技自立自強的一張名片，5G 專利占比接近 40%，排名世界第一。
在以空天資訊産業為重要組成部分的 6G 時代更是如此，與此前的通信待機不同，6G 将涉及通信和航天兩大産業。目前，在這一領域的科技自立自強上，中國已經取得先機，國家知識産權局的資料顯示，衛星通信技術領域的全球專利申請總量為 25509 項，來自中國的專利申請量最多，達到9159 件，占比 31%。随着 6G 時代的逐漸到來，以空天資訊産業為牽引，也必将持續推動航天、通訊兩大産業科技能力的大幅提升。
三、空天地一體化技術需要航天、通信兩大産業通力合作
航天産業作為建構空天地一體化資訊網絡的中堅力量，其在衛星技術、太空探測等領域的專業知識和技術積累至關重要。衛星作為資訊網絡的重要節點，通過在軌運作實作全球通信覆寫，與衛星相關的火箭發射技術，因為涉及衛星發射成本，同樣至關重要。
衛星本就是通信技術的一種，然而，單純的衛星技術并不能滿足未來通信的全部需求。通信産業在移動通信、網絡技術、裝置制造等方面有着雄厚的實力。在通信産業的支援下，空天地一體化資訊網絡可以更好地适應多元化、智能化的通訊需求。
但目前國内以營運商為主的通信産業和航天産業的融合仍然停留在較淺的層次。要建構空天地一體化資訊網絡，航天産業與通信産業之間的緊密合作勢在必行。航天産業需了解通信産業的需求，調整衛星技術的研發方向，以更好地滿足多樣化的通信場景。
比如，衛星設計要考慮到不同使用者的通信需求，從高速移動通信到低功耗物聯網裝置的通信，都需要不同類型的衛星來實作。同時，通信産業也要深入參與衛星技術的研發和應用，提供更靈活、高效的通信解決方案。雙方合作也可以展現在共同投資、共建共享的模式上。航天産業與通信産業可以共同投資衛星發射、地面通信基站等基礎設施，實作資源共享，降低整體的建設和營運成本。
新的通信方式要革新原有的營運模式，過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營運，如今，要多次發射上百顆乃至上千顆小型衛星，在低軌組成衛星星座，多次發射、低成本變得十分重要，這需要産業人打破原有的慣性和束縛，融入商業思維，解決成本和需求問題。
四、空天地一體化技術需要國企和民企通力合作，發揮各自優勢，建立起空天技術整體優勢
商業航天在空天通訊技術的發展中扮演着不可或缺的角色。商業航天企業通常更靈活、更市場化，他們在衛星制造、發射服務等方面具有獨特的競争優勢。是以，要建構空天地一體化資訊網絡就需要推動商業航天發展，而要推動商業航天的發展，需要進一步打通國企、民企間的壁壘。
中國商業航天政策空間打開後，體制内外都在探索航天的商業化，總體形成了兩支商業航天的力量，一支是以國家隊主導的商業航天力量，比如航天六院旗下的商業航天發動機研發制造商陝西航天商業發動機有限公司，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；另一支是以民營創業公司主導的商業航天，包括藍箭航天、星河動力等。
總體而言，在 2016 年商業航天元年開始，民營航天公司先行一步，在資本的推動下形成了一批民營火箭、衛星制造企業，國家隊緊随其後，憑借自身的技術和規模在商業航天領域大步前進。兩者在市場中逐漸形成了一定的合作關系，即部分國家隊在商業航天領域主要承擔基礎建設、平台搭建和關鍵技術供給的角色，民營航天則在火箭整體制造和商業化應用中扮演角色，但整體的融合生态尚未形成，諸如“挖牆腳”“封閉”等互相的指責也偶現于行業中。
經過多年發展，中國商業航天初具規模，2023 年發射次數達到新高，但對标美國商業航天，中國商業航天和整個航天行業的差距不僅沒有縮小，反而進一步拉大。2023 年美國商業 SpaceX 無論是發射數量還是載荷量，均遠超國内，在全球一騎當先，這也顯示出商業航天在新一輪競争中的重要性。
應該說，SpaceX 的成本離不開市場力量、企業家精神，但也與美國傳統航天、軍工體系的支援密切相關。在中國的航天産業中，航天科工、航天科技等國家隊是主體，而商業航天中，民營企業又扮演更為活躍的角色，要推動商業航天的發展，客觀來講，就需要加強民營航天與國有航天系統的融合。
加強這種融合，首先需要進一步厘清認識。民營經濟是社會主義市場經濟的内生要素，民營企業和民營企業家是“自己人”，那麼自然，民營航天也應該是中國航天事業的自己人。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、少分内外，從認識上實作民營航天“願擔當”，國家隊航天“願開放”的局面。
在具體路徑上，要加強雙方合作一方面需要進一步明确雙方的主業方向，開放更多國家隊的“非核心業務”給民營航天公司；此外，還可以通過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混合所有制形式協調體制内外資源，此外通過成立國家隊基金，以投資的方式，加強體制内外的協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産業基金，并通過基金在市場中逐漸發揮影響力。
五、空天地一體化是巨大的創新性産業，需要搭建産業平台，促進不同規模企業協同創新、共同發展，建立起完整的創新生态
一批中小企業具備“專精特新”的特征，他們能為大企業之不能為、不願為，他們構成的生态也是大企業創新的基礎。
在空天産業更是如此，整個空天産業擁有一個龐大的産業鍊，其中既包括國家隊和民營隊的航天公司，也包括航天和通訊兩大産業，更包括支援這些主導産業中的衆多中小企業，而這些企業在整個産業中的創新能力是非常突出的，如何搭建大型企業和中小企業協同創新的平台，是空天産業發展的關鍵之一。
美國為扶持中小企業發展設有小企業局，小企業局主要通過各種金融工具為美國小企業提供資金領域的扶持。目前中國在專精特新體系上的建設也起到了類似作用，但空天産業仍有其特殊性，主要展現在産業生态内的鍊主企業較少，且供應鍊體系更為封閉。是以，更需要外部搭建的合作平台，推進産業鍊上下、大小融合。
從目前的一些産業實踐案例來看，地方政府及其所搭建的相關産業園和相關産業基金是重要的平台和工具。
據相關報告統計，北京、上海、合肥、成都、濟南、杭州、深圳等地均在積極布局空天資訊産業。以安徽省合肥市為例，合肥市依托國内領先的航天裝備工程技術基礎，積極開展優質企業招商引資工作，目前已初步建立内涵豐富、結構合理的空天資訊産業體系。未來合肥市将堅持内培外引、重點突破、全鍊條發展，以衛星研制為核心，打造一體化、智能化的衛星營運平台，充分挖掘空天資訊應用場景，力争到“十四五”末全産業鍊總規模達 1000 億元。
重慶市則推動成立了空天資訊産業國際生态聯盟，其中包括由 10 家投資機構共同啟動發起的空天資訊産業 1000 億基金群。按照重慶市的規劃，到 2025 年，重慶将建立國家級衛星網際網路産業創新中心；到 2030 年，建成衛星網際網路綜合應用示範區，推動 3—5 家企業上市，引進培育上百家“專精特新”企業，并形成千億級空天資訊産業叢集。
中國中小企業 80% 是民營企業，是以，加強大小企業的合作，也需要從理念上、路徑上進一步加強國企和民企間的合作與融合。