计算机应用行业：软件定义卫星，盘点初露端倪的天基互联网

行情回顾:本周计算机行业(中信)指数上涨4.10%,沪深300指数下跌2.60%,创业板指数上涨4.57%。上周周报我们分析提出疫情有望推动资金流向计算机板块,重点推荐疫情推动下业务有望爆发的云计算和在线办公板块,同时推荐受疫情影响较小的网络安全、医疗IT、信创等子板块。本周我们初步梳理天基互联网投资逻辑,由于采用软件定义卫星,其建设初期投资框架和逻辑与传统卫星产业具有很大差异,我们认为星载计算平台、星载操作系统、网络安全、集团整合等方向才是投资主线,关注中国电科旗下四创电子、卫士通、杰赛科技、太极股份等标的。

天基互联网关乎国家安全,美国已先行布局众多天基系统:目前各国的军事卫星主要基于少量的、大型高价值卫星,受攻击后将对军事通信造成致命打击。而低轨卫星的快速研制和发射、及时投入使用,可有效避免这一威胁,同时频段抢夺先发先得,在军事领域具有重要意义。2018年12月,美国空军战略发展规划和试验办公室与SpaceX公司签约,要在其天基互联网具备全网通信能力之前,先行测试军方可能使用Starlink宽带服务的不同方式。目前Starlink已经可提供区域天基互联网服务,此外美国在轨运营的低轨卫星系统还有铱星、全球星、OBCOMM星三大系统,同时OneWeb、SES、亚马逊等公司正加速在低轨卫星通信系统的建设。

软件定义卫星有望成为天基互联网的主流技术路线:传统卫星研发基本上以实现具体某个功能或者任务定制为主,硬件主导,软件为辅。这样研发周期长、研发成本高,而且不同型号的卫星在硬件上互不适配,在软件上互不兼容,第三方也无法为某个卫星型号开发并在其上部署软件。根据《发展软件定义卫星的总体思路与技术实践》介绍,软件定义卫星主要通过对功能模块、载荷、数据处理、网络通信等软件进行更新或重设,采用开放系统架构,使卫星上各类传感器和计算单元之间兼容互通。其核心是天基超算平台和星载操作环境,功能类似于计算机“主板”与操作系统。天基超算平台集成星载传感器、执行器和通信器,提供丰富的接口形式和强大的计算能力。星载操作环境主要为各类应用程序提供平台运行支撑,实现各类软硬件即插即用和动态配置,应用软件可以按需加载、系统功能可以按需重构,使得卫星软件可以独立演化,从而可以在不改变硬件的情况下实现更多的功能,完成更多的任务。通过在多个卫星间建立开放性的卫星平台,将整个卫星系统连接成一个整体,对卫星的覆盖范围、频率、宽带、功率等实现在轨的重新配置,解锁传统卫星上软硬件之间的紧耦合关系,推动星载软件升级,让普通大众可以接近卫星,通过手机软件访问卫星、使用卫星。2018年11月20日,我国首枚专门用于验证软件定义卫星关键技术的试验卫星“天智一号”发射升空,“天智一号”就有一个“航天应用商店”,人们可以通过手机应用程序直接访问查询卫星,甚至还能指挥卫星在轨“自拍”。

软件定义卫星将使网络安全投入成倍增加:在软件定义技术下,卫星需要实现各类软硬件即插即用和动态配置,比如卫星可以在轨道上再编程,使得它们能够承担不同的任务并为不同的客户服务,并且要接受不同用户的随时访问,在传统互联网安全环境的基础上,同时面临云安全、天基安全的环境,并且还要保障星际通信的安全、天地网络通信的安全,以及保护卫星自身和数据的安全,网络安全成为天基互联网的核心环节,相应的网络安全投入预计将成倍大幅增加。

天基互联网产业链受益标的:由于采用软件定义卫星技术,参考中国电科的天象系统,使用120颗低轨卫星即可实现全球窄带和宽带服务覆盖,组网硬件成本大幅降低,初期投入预计不到百亿体量。由于采用软件定义的方式,组网阶段星载计算平台、星载操作系统、网络安全成为投入的主要方面。组网完成后,未来的通信运营服务和应用市场值得期待,尤其是应用领域,参考现在的互联网经济,有望到万亿级别。从央企集团的角度,我们尤其看好中国电科集团,具备从卫星研制、通信、定位、计算、网安一条龙的产业链,关注电科旗下杰赛科技、卫士通、四创电子、太极股份等。目前航天科技、航天科工等集团也制定有各自的低轨卫星系统计划,为了集中力量,不排除未来存在集团间整合的可能,关注中国卫通等。其次关注组网硬件类产业链受益标的,欧比特、中国卫通等。应用层关注航天宏图、超图软件、华力创通、和而泰等。

风险提示:信息创新、网络安全进展低于预期;行业后周期性;疫情风险超预期。