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1、智星数网安全引航卫星安全研究报告全球在轨卫星现状极至2023年5月IFl,全球共有；5G0颗在轨运曾卫乩。所属美国的51救M取为空出，共5颇占68.32、），中国631颗W世界第三（占8.35、），TOP5中其他国家分别是英国、侬罗斯、日本，接轨道类型统计.H地球轨遒卫星般多676X颗、地球同步轨遒1星次之590哪.中地球轨道卫星M3Rj.跳网软道1?里59颗.交间轨道和频段作为能筋珑足更显正常运行的先决条件.已统成为各国M星企业争Ifi抢占的Jfi点资源,按熏应用航域统计，6891飘为通导遥他星，Btfit占比W达9!，.通，薪儿星血用市场不断Ir大.已成为卫星产业发展现状地面设各根务树造发
2、射IHk卫丛产业默粼米算：QtalllteIndustryAssociation2022年全球卫星产业规模达到妁2S10亿美元，占全球航天产业总收入的73%.卫里产业做中各环节规模及占比为：卫星地面设的（：；-卫品运河与麋务（-40.3%）卫及IWiftU58亿美元,S.6）（70亿美儿.2. 5%）.国内卫层产业陵建设全面提速.在各环节均右相关的企业布局，制造环节由国家领航,民苦企业案焦W部件的制速；发射环禁：航天BI企为主力，发射降木成为发展里点：地向设备环巾：客户端巾场/-W.民营企业舂月众多：卫51运营环节：中国星网成立，有切快速构建R鸵网络.加强竞争实力.天蛛-构筑数字李生太空安全之
3、网法律法规国际方向：（外m空间条约，、（国际电传联组织法、旧际电 信联忸公约.无线电震则3、（科IFr规则等对各成员有的束力的支 件.国内方向：（中华人民共和国电信条例.建立卫星通僧网和设贸 使M地球站管理规定，和空间物体包记饯理办法）。当前卫星网堵安全有关的法律法规仍旧欠不过相信的粉JlIE互联网 逐渐受到关注，会引起越来超多的小门介入相关爸理工作,推进制定专属 JiSlIL联网的一索列安全标准,Q %m*嘤期妗, 数据安全、终端安全、运营安全.中闰科学院信息工程研九所NRT团队主吩建设的柒于数智李生的“天姝”仿验t用平台紧密阴烧“W个面向”.从闰家取略科技力信的使命担当出发,全力抢占科技制
4、热点、廉务国京嘉水平科技自立自强，枚力于卫星3联网攻防健力产学研生态建设，进而解决IJJ,安个和M挤续发展科技mfw.“天妹”以致彻感:合李生技术为硬座,通过数./城L一一数,车1一一机理午一一卜拽演的技术路径,通过典型数字化转型场景的数字剜画.提升新兴业务模IS运行及安全保降健力.立足地方区域发展和产业实际,花空无结且.城市大脑.应急管理、特种狗谊等领域已率先开展示的:应用.“天蛛”一期通过对如空何见尼、信关站、地面测运控系统等关犍资产的典皇核心城成要素同源性仿此构建支持科研队伍做早期用允验IE的重点关t仿真对象.已具备低轨工星互联网应用与安全研究能力.X卫星通信系统安全现状无线通信 技术国
5、干扰。安全事件案例动力系统被烧毁。无线通信C2链路受安全研究动态议、后门和错误配置向卫星网络发送篡改信号卫星通信系统的安全问题,StarIink用户终端硬件漏洞,借 !护。低轨卫星安全性威胁分类方法攻击者模型卫星云服务及定位服务一度无法使用。安全、通讯安全、太空战略、隐私和可用性。互联网服务中%。2023年4月,DefCon黑客大会举办第四届mHACK-A-SATELLITE(HAS) ”挑战赛。卫星安全挑战赛前三届HAS比赛都以模拟的形式展开，HS4则直接使用名为“Moonlighter”的在机卫星作为“太空黑客沙箱”，这是第个用于夺旗演习的太空平台，此举将太空系统的进攻性和防御性网络演习从
6、地球实验室环境转移到了近地轨道。该卫星携带了一个专用网络有效载荷，带有防火墙以隔离子系统，还具有一个完全可重新编程的有效载荷计算机，从而能够在保障卫星安全的情况下开展可重复的、现实的、安全的网络实验。HAS4挑战赛结合了航天与信息安全两个领域，挑战Fl标围绕地面站、星地链路、卫星展开。在能力要求方面，除了传统的逆向工程、密码破解、信号截获分析等信息安全知识，还需要具备天体物理学、天文学、遥测遥控等相关*r-.II.H.-WAO.I.-l.11,tTM?IK知识，对挑战看提出了极高的要求安全威胁分析卫星网络不同的攻击者Ol卫星通信崛起，发展与安全挑战并存人造卫星（以下简称“卫星”），是指在地球空
7、间轨道上运行的无人航天器。自1957年10月4日苏联成功发射世界上第一颗卫星后，美国、法国和日本也相继将自己的卫星送入太空。中国在1970年4月24日成功发射了属于自己的第一颗人造卫星“东方红一号”，使中国成为继苏美法日之后第五个用自制火箭发射国产卫星的国家，从此开启了一片属于自己的天空11L在数字化时代，信息技术的迅速发展和互联网的广泛应用已经深刻改变了人们的日常生活和工作方式。但是，在许多地区尤其是偏远地区、海洋、航空等场景，传统的地面通信网络依然存在覆盖盲区和性能不足的问题。为了弥补这些不足，卫星通信应运而生，逐渐成为高速宽带接入、紧急通信、遥感监测等领域的重要通信方式。卫星通信在商业、
8、科研等领域具有巨大的应用潜力，为了抢占卫星通信市场和维护国家利益，各国纷纷加大在卫星通信技术方面的研发和投入，推动着卫星通信的快速发展。卫星通信正逐步成为一种重要的全球通信手段，但卫星网络安全问题却是发展过程中的一大隐忧，需要各方高度重视和积极应对。本报告将在卫星通信系统架构及卫星产业发展现状的基础上，深入分析卫星通信所面临的网络安全威胁，探讨可能的解决方案，希望能够为基于卫星的通信发展提供些参考和启示。02卫星通信星地协同I共筑信息桥梁卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成，如图2.1的卫星通信结构图所示，可以宜观的了解卫星通信系统各部分之间的关系。卫星空中部分由卫星平台和有效载荷组成，卫星平
9、台主要负责卫星的基本功能，如动力、控制、遥测和数据处理等。而有效载荷则是卫星的核心部分，负责提供通信、导航、遥感等功能。地面站部分负责与卫星进行数据交换和控制指令的传输，并管理卫星网络和用户服务。地面站由信关站、用户站和网络运控系统组成，分别具有不同的职责和功能。下面将详细介绍卫星、地面站和它们的各个子系统及其功能。网 联 互fa图2.1卫星通信结构示意图2.1 卫星2.1.1 卫星轨道高度按照轨道高度的不同，卫星可被分为低轨道卫星、中轨道卫星和高轨道卫星三种类型。根据I960年第53届巴塞罗那国际航空联合大会的规定，地球表面100千米以上的空间为航天空间，卫星可在该高度以上飞行，但由于高度越
10、低的卫星受到大气阻力的影响越大，在轨寿命也越短，因此目前除少数侦察或执行特殊任务的卫星外，已经少有国家发射200千米以下轨道高度的卫星。表2.1介绍了不同轨道卫星特点，不同类型的卫星根据其轨道高度和任务需求的不同，都有各自的特点和应用场景。卫星的轨道高度不仅影响其运行稳定性和寿命，也会直接影响到卫星执行任务的效能和结果。承载互联网业务的通信卫星主要工作于低轨道,这是因为低轨道卫星具有通信延迟低、通信功耗低等优势，更适合提供高速互联网服务。表2.1不同轨道卫星特点轨道高度优点映点用途低轨道200-20千米观测图像分辨率高、通信延迟低、通信功耗低在轨寿命短、维护成本高对地观测、情报收集、卫星互联网
11、等中轨道2000-20000千米较好的覆盖范围和信号强度观测图像分辨率较低、通信延迟大导航定位、科学探测等高轨道200T米以上最大的覆盖范围和最长的寿命观测图像分辨率低、通信延迟大气象观测、通信广播、地球同步2.1.2 卫星平台卫星平台包括能源系统、姿态和轨道控制系统、温度控制系统、遥感测控系统等，支撑卫星的各项功能和任务。（一）能源系统卫星能源系统是保证卫星正常运行的重要系统，可以让卫星在太空独立运行，不依赖有限的电池或其他有限的能源，为卫星持续提供电力，维持各种系统的正常运行。能源系统直接影响着卫星寿命，也关乎卫星的能力。能源系统一般由能源获取、能源存储和电源控制等部分组成。（二）姿态和轨
12、道控制系统姿态和轨道控制系统可以通过控制卫星的姿态和轨道来保持卫星的稳定性和准确性，以确保卫星能够有效地执行其任务。姿态和轨道控制系统包括控制单元、测量单元和执行单元，实现变轨入轨、轨道保持、保证天线指向地球覆盖区域、保证太阳能帆板接收到太阳光、载荷准确观测目标等，决定了卫星的寿命和卫星上各种设备是否能够正常工作。（三）温度控制系统卫星在太空环境中受到太阳辐射、地球辐射、宇宙射线等影响，温度波动较大，容易造成卫星内部和表面温度发生变化，从而影响卫星的性能和寿命。卫星温度控制系统主要是控制卫星的温度，根据卫星所处环境的温度变化来调节卫星内部的温度，使其始终处于规定的温度范围内。（四）遥感测控系统
13、卫星的遥感测控系统可以对卫星进行远程控制和监测。从起飞阶段开始，到卫星使用寿命结束的周期，可以用传感器测量卫星内部各个子系统、卫星的姿态、外部空间环境和有效载荷的工作状况，用无线电技术将参数传到地面站，判断卫星的工作状况，并在工作状况出现异常时向卫星发送有关指令来进行故障排除，保证卫星的正常工作。2.1.3 有效载荷卫星的有效载荷承载科学仪器、通信设备、图像采集设备等各种功能模块，用于完成卫星任务。卫星的有效载荷通常由多个系统组成，每个子系统负责不同的任务，例如遥感观测、通信、科学实验等。（一）遥感观测载荷遥感观测是卫星最主要的任务之一，遥感载荷是实现遥感观测的核心。遥感载荷包括光学载荷、微波
14、载荷、红外载荷等多种形式，能够对地表进行高精度的观测和监测，获取地表数据并提供数据支持。（二）通信载荷卫星的通信载荷是指卫星用于通信的设备，主要用于与地面站进行通信、传输数据等，为航空、海洋、铁路等行业提供通信支持。通信载荷一般包括射频系统、天线系统、信号处理等部分。（三）科学实验载荷卫星的科学实验载荷用于进行各种科学实验，例如测量地球磁场、重力、大气、地表温度等。这些载荷通常包括各种传感器、探测器、实验设备等。2.2 地面站2.2.1 信关站信关站是连接卫星和地面网络的节点，实现卫星通信业务数据的分发与收集，信关站主要由基带子系统和射频子系统构成。功放上变频阳制信道编码f源编码地面发送射算分
15、系统放信源解码信道解码图2.2卫星通信数据收发原理图（一）基带子系统基带子系统主要负责信号处理、控制和管理。其功能包括信号调制与解调、信号处理、编码与解码、误码率和信噪比检测、与上层协议栈和网络运控系统的接口等。（二）射频子系统射频子系统是信关站的前端部分，主要负责信号的收发、放大和滤波等功能。它将基带子系统输出的基带信号上变频至射频信号，并在发送链路和接收链路之间进行收发切换。射频子系统主要由射频收发器、射频放大器、射频滤波器和本振器等部分组成。射频收发器负责信号的收发和变频；射频放大器用于信号的放大；射频滤波器用于滤除杂波和高阶谐波；本振器负责提供稳定的参考频率供射频收发器工作。（三）天线
16、子系统天线子系统负责将射频子系统输出的射频信号发射到空中，并将空中的射频信号接收后输送至射频子系统，以及对卫星的跟踪和定向。天线子系统主要由天线、馈线、分配器和机械设备等组成。天线负责射频信号的辐射和接收，按照一定的方向图和增益特性工作：馈线用于连接天线和射频子系统，传输射频信号；分配器用于将一个信号分成多个信号，或将多个信号合成一个信号；机械设备包括天线支架和旋转机构等，负责卫星的跟踪和定向。2.2.2 用户站用户站是卫星通信地面系统的终端部分，它通过连接卫星与信关站进行通信，实现信息的收发。用户站通常由天线、室外单元和室内单元组成。不同应用场景下终端类型也会不同，如车载、机载、船载等的组成
17、有所差异。（一）天线天线是用户站的重要设备，它用于接收和发送卫星信号，一般采用小口径的抛物面天线或平板天线。（二）室外单元室外单元由馈源、接收设备和发射设备组成。室外单元通过中频连接电缆连接到室内单元。（三）室内单元（IDU）室内单元包括基带接收设备和基带发射设备等。室内单元还可以连接到用户的计算机或其他设备，实现数据的输入和输出。2.2.3 网络运控系统网络运控系统是卫星通信地面系统的管理部分，它通过网络管理系统、运营支撑系统和业务支撑系统来管理卫星网络和用户服务，其主要功能包括：客户订阅和计费：负责对用户的服务需求、使用情况和费用进行记录、统计和结算。自动化非接触式资源调配：负责根据用户的
18、服务级别协议和卫星网络的状态，自动分配和调整卫星资源，如频率、功率、带宽等。确保按照最终用户服务级别协议提供服务：负责监测和评估卫星网络的性能和质量，如可用性、可靠性、延迟等，确保满足用户的服务要求。对多个远程网关和卫星实施中央控制：负责对卫星网络的各个组成部分进行集中管理和控制，如信关站、用户站、通信卫星等，实现卫星网络的优化和维护。2.3 卫星无线通信技术卫星的无线通信是实现地面与卫星远距离通信的方式，卫星无线通信范围广，只要在卫星覆盖区域就可以实现任意两点之间的通信。卫星无线通信根据所采用的频段不同，可以分为微波通信和亳米波通信。2.3.1 微波通信微波频段其频率范围为1GHz40GHz
19、如图2.3所示，按照频段可划分为L、S、C、X、KU、K、KAo一般频率越高，可用的带宽越大，但也越容易受到大气和降雨等因素的衰减影响。通常卫星会根据不同的通信需求采用多种频段的组合。1.SCXKUIGHz2GHz4GHz8GHzI2GHz18GHz27GHz4OGIIz低频段高低吞吐盘高大天线尺寸小少雨衰多图2.3卫星主要通信频段特性K频段是处于大气吸收损耗影响最大的频率窗口，不适用于卫星通信。因此，常用的卫星通信频段为L、S、C、X、Ku、Ka01.频段能够在复杂的环境中保持通信连接，因此适用于低速率、高可靠性的应用场景，例如卫星定位、卫星通信和地面移动通信等。BDS和GPS就是使用L频段
20、的卫星定位系统。S频段适用于中等范围的通信距离。主要用于气象雷达、卫星通信、航空通信等。Inmarsat和Eutelsat就是使用S频段提供卫星移动业务。C频段具有较好的穿透、抗干扰能力，且带宽能支持更多的数据传输。但频率资源有逐渐被地面通信业务侵占的趋势。主要用于卫星通信、地面移动通信、无线电视转播等，支持富速数据传输。X频段增益较高，可以使用较小口径的地面天线，有较高的带宽。KU频段比C和X频段具有更高的传输速率和数据容量，增益高，小口径的地面天线便于个体安装和接收。适用于较大容量的数据传输和高速互联网服务，如高清视频流、远程医疗、网络游戏等。但KU频段的轨道位置和带宽资源紧张，难以满足日
21、益增长的通信需求。KA频段是近些年主要发展的频段，拥有更大的频谱资源，可提供更高的数据传输速率和更大的带宽，同时KA频段的频率资源充足，不受轨道位置限制，但雨衰大，需要采取更多的补偿措施。例如我国的“鸿雁星座”就使用了KA频段。2.3.2 毫米波通信亳米波通信是使用更高频率范围，约在30GHz到300GHz之间的电磁波进行通信的技术。这种通信方式的典型频段是QV频段。亳米波通信具有较高的频带宽、天线尺寸小以及信号的富定向性等优点。然而，毫米波通信也有在大气中的传播损耗较大、抗干扰能力弱、对视距要求较高等缺点，需要攻克和解决。毫米波通信在卫星通信领域通常应用于高速数据传输、处理高带宽需求的场景。
22、03卫星产业蓬勃发展，法治建设任重道远本章节将全面分析全球卫星产业的现状，包括在轨卫星情况、产业链、产业发展和法律法规。3.1 在轨卫星统计分析，揭示空间科技发展状况与趋势对全球在轨卫星进行统计分析，不仅可以了解各国在空间科技领域的发展状况和优势，更能深入理解卫星的主要用途、部署轨道以及发射的历史趋势。以下在轨卫星统计数据来源于TheUnionofConcernedScientists(UCS)，CS是总部设在美国的非营利性科学倡导组织，旨在关注和解决全球环境与安全问题。由其官网提供的数据，统计出全球在轨卫星数量如图3.1所示(图中统计具体时间依次为2015.12.31、2016.12.31.
23、2017.8.312018.11.30,2019.12.30、2020.12.312021,12.312022.12.31、2023.5.1)：近年在轨卫星数量段计10000201520162017201820192020202120222023在轨H星个数图3.1近年在轨卫星数量统计图从图中不难看出，全球在轨卫星数量呈现明显的增长趋势。这表明各国对太空的探索和开发活动日益活跃，也反映了卫星通信、观测和其他空间服务的普及和增加。随着商业太空飞行的发展，尤其是在2019年后，全球在轨卫星数量大幅增长，这表明商业行为在推动太空探索和开发方面起到了越来越重要的作用，而商业化的空间活动也使得在轨卫星的
24、发射和运营更加高效和灵活。随着技术的进步，尤其是小型和微型卫星的发展，使得卫星的发射变得越来越容易和经济，这也从另一个侧面解释了在过去几年中全球在轨卫星数量的大幅增长。截至2023年5月1日，全球共有7560颗在轨运营卫星。对在轨卫星的多维分析如下：:轨卫星数量按运苕者/所有者国家划分TOP5球在轨卫星数按应用领域划分T0P56000 51655000 4030002000 10651631I.18187美国 英国中国俄罗斯 日本在轨卫星个数605514504000300020IOOO通信1238遥感 技术试验导航/定位空间科学在轨卫星个数球在轨I卫星按使用对St划分TOP58000 7000
25、 60005000 40 3000 20 IOOOO全球在轨卫星散按物道类型划分5(X)0400030006081图3.2在轨卫星多维统计图（1）按照国别统计：所属美国的卫星数量最为突出，共5165颗约占全球总数的68.32%,其次英国651颗（约占全球8.61%）,中国631颗居世界第三（约占全球8.35%）,俄罗斯181颗（约占全球2.39%）,日本87颗（约占全球1.15%）。以上五个国家在轨卫星数量最多，共占全球总数的88.82%c（2）按照应用领域统计：通信卫星5514颗（占72.94%）、遥感卫星1238颗（占16.38%）、技术试验卫星372颗（占4.92%）、导航定位卫星142
26、颗（占1.88%）、空间科学卫星99颗（占1.31%）O全球7560颗在轨卫星中，6894颗为通导遥卫星，数量占比高达91.19%。现阶段通导遥卫星应用市场不断扩大，已成为推动商用卫星发展的主要方面。再结合国家维度来看，美欧高轨通信卫星数量全球领先，美国低轨通信卫星领跑全球，中国导航卫星数量居世界第一，各国空间应用各有侧重131O（3）按照轨道类型统计：LEO（低地球轨道，LOWEarthO依）、GEO（地球同步轨道，GeostationaryOrbit）MEO（中地球轨道，MediumEarthOrbit）Eliptical（椭圆轨道，EllipticalOrbit）卫星分别有6768（占8
27、9.52%）、590（占7.80%）、143（占1.89%）、59（占0.78%）颗。地球近地轨道可容纳约6万颗卫星，而低轨卫星所主要采用的Ku及Ka通信频段资源也逐渐趋于饱和状态。目前，全球正处于人造卫星密集发射前夕。根据赛迪顾问数据，预计到2029年，地球近地轨道将部署总计约57000颗低轨卫星，轨位可用空间将所剩无几。空间轨道和频段作为能够满足通信卫星正常运行的先决条件，己经成为各国卫星企业争相抢占的重点资源l41o（4）按照下游使用对象统计：全球来看，商用卫星为第一大组成，全球商用卫星6081颗（占80.44%）、政府专用卫星559颗（占7.39%）、特殊用途卫星为458颗（占6.06
28、%）、民用卫星160颗（占2.12%）、政商两用卫星为97颗（占1.28%）。尽管商用卫星占据了主导地位，但政府专用卫星、特殊用途卫星和民用卫星等也在全球在轨卫星中占据了一定的比例。这些不同类型的卫星应用领域各有侧重，如政府专用卫星服务于国家级的空间项目，民用卫星则侧重于气象观测、资源调查等。多元化的应用领域反映了全球空间活动的多样性和复杂性。3.2 卫星产业链从制造到服务四大环节一览无余卫星产业链主要包括上游的卫星制造、卫星发射，以及中下游的地面设备、运营与服务四大环节，如图3.3所示：图3.3卫星产业链示意图其中卫星制造环节涵盖卫星平台和卫星载荷两大关键部分。卫星平台包含结构系统、供电系统
29、、推进系统、遥感测控系统、姿轨控制系统、热控系统以及数据管理系统等。其中，姿态与轨道控制系统涉及的元件和技术最为更杂，因此其成本占比也最高。卫星载荷是卫星入轨后发挥核心功能的部分，包括天线分系统、转发器分系统以及其它金属/非金属材料和电子元器件等。单一用途的卫星一般装有一种或两种有效载荷，而多用途卫星一般装有多种有效载荷。随着有效载荷逐步向低功耗、小质量和小体积的方向发展，安装多种有效载荷实现不同的功能是提高费效比的主要发展趋势l5,o卫星发射环节则包括火箭制造以及发射服务。据华鑫证券研究所提供的资料显示同，卫星发射的成木，主要由火箭硬件成本、直接操作成本和间接操作成本组成。火箭硬件成本占发射
30、成本的75%,发射操作、推进剂等直接操作成本约占15%,行政管理、发射场工程支持与维护等间接操作成本占10%t7lo:瑞君/爆控天线测注接收机化学推进系统 ；：7功率放大号双字维商元胃石存储不元卫星平台*刷控发射机遥测/遥猊电元电桩送乐卫星载荷6波未反W而大蛟力路片底晚尚放大聘多波束透t*大规激双授收机4波束相控诉大畿处理功率放大*液灰杉成掰络入/珀出多工窑圈上处理后处理发(DSP/FTCA)电千元器件金M收材MF金W谕透明M&SSoCASW枕坎做家电用报逃磁等离干体推进原冲箸阳子投送备子电殊雷尔电Jft :用扣Ifi度计 顾机地面设备主要包括固定地面站、移动式地面站以及用户终端。固定地面站指
31、固定在地面的地面设备；而移动站是由舰船、飞机甚至汽车搭载的，它们由于载具的移动性而被称为移动站；用户终端则是指卫星电视、广播、宽带以及移动通信设备等。固定地面站通常由天线系统、发射系统、接收系统、信道终端系统、控制分系统、电源系统以及卫星测控站和卫星运控中心等多个部分组成。其中的运控中心是固定地面站的控制中枢，用于监控和控制与卫星的通信和运行。移动站主要由集成式天线、调制解调器和其它设备构成，集成式天线是具有集成化特点的一种天线系统，即多个功能和部件被整合在一个天线体内。用户终端中包括零部件和终端设备，比如蓝牙通信盒子、数据传输设备、车载终端、手持机、三防平板、加固笔记本电脑等都属于用户终端设
32、备范畴网。固定地面站卫控站用户终端图3.5地面设备产业细分系统卫星运营及服务主要包含卫星移动通信服务、宽带广播服务以及卫星固定服务。我国地面运营商有北斗导航运营商、遥感数据运营商、卫星通信运营商等。图3.6卫星运营及服务产业细分系统国内卫星产业链建设全面提速，在卫星制造、卫星发射、地面设备、运营服务等环节均有相关的企业布局。据华西证券研究所提供的信息，各环节代表厂商如下图所示吗航天科技、中国更型，中国航天科技象团，北”里域、 因牌电f,南方绘、谢格通信华讯方升等中电51所、制格通信、七一.、华力创通、华讯方舟、 北：1基加、华源杼旗、合众力壮、阻开电子.中为站， 金芯料技的图3.7卫星产业链各
33、环节代表厂商总体来看，卫星制造环节由国家领航，民营企业聚焦零部件的制造，产业支撑体系不断完善；卫星发射环节，航天国企为主力，发射降本成为发展重点；地面设备环节，客户端市场广阔，民营企业参与众多。卫星运营环节，中国星网成立，牵头统筹我国卫星互联网建设，通过集中力量办大事的制度优势，有望快速构建卫星网络，加强竞争实力19L3.3 全球卫星产业大放异彩，航天产业七成收入归其所有从市场规模来看，据美国卫星工业协会（SlA）于今年6月发布的2023年卫星产业状况报告显示，2022年全球卫星产业规模达到约2810亿美元，占全球航天产业总收入的73%l10,o图3.8全球卫星产业收入示意图（图片来源SlAE
34、）2022全球卫星产业收入卫星产业链中各环节规模及占比为：卫星地面设备（1450亿美元，51.6%）卫星运营与服务（1133亿美元，40.3%）卫星制造（158亿美元，5.6%）卫星发射（70亿美元，2.5%）.（1）卫星地面设备：这部分是卫星产业链中规模最大的部分，在2022年创造了1450亿美元的收入，其中全球卫星导航设备收入为1119亿美元（占77.2%）；其次大众消费设备收入为179亿美元（占12.3%）；网络设备收入152亿美元（占10.5%）。目前，全球有超过70亿部卫星智能手机在使用中，宽带终端和全球导航卫星系统（GNSS）终端持续增加。（2）卫星运营与服务业：在2022年收入总
35、计1133亿美元，其中卫星电视、广播、终端用户宽带产业规模达927亿美元，约占卫星服务与运营产业规模的81.8%。技术的进步，如雷达、多光谱、无线电测绘等，也提升了卫星遥感服务业的服务质量和水平。（3）卫星制造业：全球在2022年发射的2325颗卫星中，商业通信卫星制造占比最高，达到了84%,显示出商业通信卫星在卫星制造业中的主导地位。而遥感、技术试验等卫星的制造占比则相对较低。（4）卫星发射服务业：美国的商业卫星发射收入在全球卫星发射服务业中占比较大，达到了56%,并且在发射次数上也有显著的增长，发射次数达到了78次（2021年为40次），这其中包括太空探索技术公司（SPaCeX）发射的34
36、次星链卫星星座。此外，2022年全球26%的发射收入来自美国政府用户，美国仍然占全球发射服务业收入的最大份额。再从通信、导航、遥感这三大卫星的应用领域看市场发展现状出。（1）卫星通信领域的竞争日趋激烈。由于近地轨道资源的有限性，各国正在加快低轨道卫星互联网计划的推出，包括太空探索技术公司（SPaCeX）、英国卫星通信公司（OneWeb）、亚马逊等，均推出了自己的低轨互联网卫星通信系统计划，逐步建立低轨卫星和中轨卫星系统，形成先发优势。我国也在加速建设卫星互联网星座，并已于2023年7月成功发射了首颗卫星互联网技术试验星，有望在此领域取得更多进展。（2）卫星导航系统在不断升级和完善。中国北斗系统
37、已经进入规模化应用和产业化发展的关键阶段，其全球系统组网己经完成。据2022卫星导航与位置服务产业发展白皮书统计，2006年至2021年，我国卫星导航与位置服务产值从127亿元增长到4690亿元。预计到2025年总体产值有望达到8000至IoOOO亿元。世界主要卫星导航系统在轨稳定运行，全球卫星导航产业市场规模持续增长。美国第三代导航卫星GPS-3进入稳定部署阶段；俄罗斯再启格洛纳斯-K系列导航卫星的发射与部署，推进格洛纳斯导航星座现代化；中国北斗三号全球卫星导航系统完成在轨软件升级，进一步提升卫星可靠性、健壮性。（3）国家政策的大力支持推动了我国卫星遥感技术的快速发展。现阶段我国卫星遥感技术
38、已经达到世界先进水平，形成了丰富的遥感卫星系列。国内卫星遥感产业的市场需求以政府为主导，市场规模持续扩大。据共研网数据0*2015年至2022年中国遥感卫星行业市场规模由56.1亿元增至130.8亿元，预计未来还将保持持续增长趋势。3.4 构筑数字李生太空安全之网，赋能千行百业中国科学院信息工程研究所NRT团队主导建设的基于数智李生的“天蛛”仿验练用平台紧密围绕“四个面向”，从国家战略科技力量的使命担当出发，全力抢占科技制高点、服务国家高水平科技自立自强，致力于卫星互联网攻防能力产学研生态建设，进而解决卫星互联网安全和可持续发展科技挑战。“天蛛”以数智融合李生技术为底座，通过数字原生一一数字学
39、生一一机理挛生一一季生推演的技术路径，通过典型数字化转型场景的数字刻画，提升新兴业务模拟运行及安全保障能力，立足地方区域发展和产业实际，在空天信息、城市大脑、应急管理、特种物流等领域已率先开展示范应用。“天蛛”一期通过对如空间卫星、信关站、地面测运控系统等关键资产的典型核心组成要素同源性仿真，构建支持科研队伍做早期研究验证的重点关键仿真对象，已具备低轨卫星互联网应用与安全研究能力。图3.9“天蛛”计划亮相世界互联网大会同时，天蛛团队积极参与数字中国产业元宇宙赛道比赛，提交方案”面向产业数字化的天蛛实验床”。方案基于数字挛生、主动防御技术，面向产业数字化，先行先试，构建数字李生安全实验床一一天蛛
40、实验床，通过典型数字化转型场景的数字刻画，提升新兴业务模拟运行及仿真能力，同时兼顾发展与安全，利用基于Al的场景享生推演、攻防对抗技术，增强元宇宙基础设施安全韧性，助力数字中国安全健康发展。面向产业数字化的天蛛实验床正处在发力阶段，第一阶段将聚焦在国计民生的农业、金融、通信、物流等重点行业。3.5 卫星互联网纳入新基建，需加强法治建设保障安全2020年4月20日，国家发改委首次明确新型基础设施的范围，其中主要内容之一是信息基础设施，指的是基于新一代信息技术演化生成的基础设施，比如，以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施，这是卫星互联网首次升级为国家战略那么作为国家重大基
41、础设施，涉及国家安全以及经济社会建设的方方面面，必然需要运用法治思维和法治方式进行建设和发展。国际方面，空间国际法规包括外层空间条约、国际电信联盟组织法、国际电信联盟公约、无线电规则、程序规则等对各成员有约束力的文件。其中外层空间条约被认为是空间法宪法性文件，其订立之处目的之一是消除部分国家对外空提出的主权要求，第1条就规定探索和利用外层空间的权利属于全人类。我国颁布的相关条例及规定包括中华人民共和国电信条例、建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定和空间物体登记管理办法等1151O建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定专门是为了规范建立卫星通信网和设置使用地球站行为，避免和减少卫星网络之间、地
42、球站与共用频段的其他无线电台之间的相互干扰而制定的。针对制造及发射等环节，我国对于不同应用（如通信、导航、遥感）的卫星在法律监管的主要内容上大致相同，具体如表3.1所示。表3.1卫星制造、发射、在轨环节法律法规内容阶段法律流程/资质要求备注/说明卫星制造民用卫星制造建设项目核准/北星发射卫星网络申报、协调与登记维护卫星操作单位通过有关部门向国际电信联盟申报卫星网络，以及相应开展的卫星网络协调、登记和维护等各项工作l,; 卫星网络申报阶段：由卫星操作单位编制相关材料，通过有关部门向国际电信联盟报送提前公布资料、协调资料、规划频段PARTA资料等，以及相应开展与之相关的资料补充、修改和澄清等工作。
43、首次申报卫星网络的，由国际电信联盟注册为中国的卫星操作单位； 卫星网络协调阶段：组织卫星操作单位就申报的卫星网络，开展与国内及相关国家的卫星网络和地面无线电业务的兼容共用技术磋商工作； 卫星网络登记阶段：将已履行申报、协调程序的卫星网络通知资料，以及相应的投入使用、履行相关行行程序所需的信息（行政应付努力信息）等报送国际电联,并通知国际电联将卫星网络资料相关信息登记进入频率总表（MIFR），以取得国际认可和保护地位：R星无线电频率使用许可、空间无线电台执照频率轨道申请者负责频率轨道资源申报协调和运行维护，申请无线电频率使用许可并获得空间无线电台执照：卫星在轨在轨测试评审卫星发射入轨后，匚程大总
44、体、主用户部门会同相关部门和单位组织开展卫星在轨测试；空间物体登记在我国境内发射的所有空间物体，以及我国在境外发射的空间物体，由空间物体的最终所有者或实际使用、控制者按照空间物体登记管理办法进行国内登记：虽然目前卫星互联网作为新的基础设施形态，为国家丰富了大量新的产业链和应用场景,但卫星互联网的发展也面临着巨大的技术挑战，尤其是在信息安全领域，设施建设数量越大,融合程度越深，系统的安全隐患也会越大，卫星互联网被控制、被瘫痪的可能性也越大。在保证国家重要卫星通信网络的信息安全之路上，也必将需要法律、政策的保驾护航网。国内互联网安全的法律法规近年来逐渐形成体系，但卫星网络安全有关的法律法规仍旧欠缺
45、，并未进行完善的体系搭建与系统建设工作。不过相信随着卫星互联网逐渐受到关注以及安全事件的逐渐增多，会引起越来越多的部门介入相关管理工作，推进制定专属卫星互联网的一系列安全标准，全方位保障卫星通信过程中的信道安全、数据安全、终端安全、运营安全等。揭开卫星安全神秘面纱I走向易触可及的新时代4.1 攻击事件时有发生，安全威胁不容忽视卫星通信系统是人类利用太空资源的重要方式，但也面临着来自各方的网络安全威胁。如果遭到网络攻击，卫星可能会失控，造成严重的经济损失和社会影响。例如，黑客有可能会改变卫星的轨道，控制其撞向其他卫星甚至国际空间站。这些可怕的场景并非遥不可及，在过去的几十年里，已经发生了多起卫星
46、网络安全攻击事件，其中一些具有代表性的案例如下：1998年，黑客入侵美国马里兰州NASA戈达德太空飞行中心的电脑，通过卫星地面站控制了美国和德国的X射线科学卫星RoSAT。黑客使卫星将太阳能电池板对准太阳，导致动力系统被烧毁。2007年，美国地球观测卫星LandSat7的无线通信C2链路受到12分钟的干扰。2008年，美国宇航局地球观测卫星TerraEOSAM-1在6月20日和10月22日分别遭受两次干扰。经调查，怀疑攻击最初是通过位于斯瓦尔巴特群岛的康斯伯格卫星服务地面站进行的，但没有确凿证据。因此，可能是对卫星C2链路的直接攻击。2015年，TurlaAPT组织通过利用卫星通信系统的安全问题，隐藏攻击行动中C2服务器的位置，使得研究人员难以定位到该组织的活动。2018年，黑客针对卫星运营商和美国国防承包商发起入侵行动。伊朗的黑客组织也试图进行类似攻击。2020年7月，全球卫星定位生产商Garmin遭到WasedLocker勒索软件的攻击，使得该厂商的大量数据系统被加密，云服务及定位服务一度无法使用。2020年12月，APT组织通过供应链攻击将恶意后门植入到SoIarWinds
