1. 引言
民用飞机卫星互联网[1]是指利用卫星作为中继站，为飞机上的乘客和机组人员提供高速互联网接入和数据传输服务的技术。它本质上是卫星通信与互联网相结合的产物，通过无线链路(用户终端→舱内无线局域网→卫星→地面关口站→互联网/专网)来传输数据，实现飞机与地球站或用户终端的高速数据连接。2021年《中国民航新一代航空宽带通信技术路线图》发布，路线图指出，到2035年底，主要目标是构建空天地一体化的新一代航空宽带通信体系，实现民航行业应用“全覆盖”，全面实现民航生态圈各要素终端泛在互联、信息互操作共享，为实现民航“出行一张脸、物流一张单、通关一次检、运行一张网、监管一平台”的现代化民航基础设施体系奠定坚实基础，宽带卫星互联网将在构建空天地一体化体系中发挥重要作用。
2024年8月20日，东方航空MU5101航班使用亚太6D卫星，实现了系统速度最高超过220 Mbps的空中高速上网体验，这标志着中国在民用飞机卫星互联网宽带技术应用上取得了重要突破。目前东航下属公司空地互联机队规模已达118架，已开通全球194个国家地区的247个城市1200+条航线，已完成商业运营模式的初步探索，为民用飞机卫星互联网的商业化推广积累了宝贵经验。
中星系列、亚太系列国内卫星的覆盖区域的逐步完善，为飞机卫星互联网提供了更广泛、更稳定的网络支持；国内机载系统设备供应商在研发、制造、试验、验证方面能力的逐步提升，能够提供更先进、可靠的机载设备，保障飞机与卫星之间的数据传输稳定高效；以空地互联为代表的互联网服务提供商商业模式的逐步探索，为市场注入活力，推动民用飞机卫星互联网产业形成完整的生态链条，从卫星运营、设备制造到服务提供，各环节协同发展，国内卫星互联网进入了快速发展期。
基于民用飞机卫星互联网蓬勃发展但国内未规模化应用的现状，本文结合行业发展趋势及工程实践，阐述卫星互联网产业现状、未来展望及机载系统发展考虑。第一章分析国内外民用飞机卫星互联网产业链相关方及主要职责，第二章站在当前的时间节点归纳总结全球民用飞机卫星互联网发展现状，第三章基于卫星网络的发展对2030年民用飞机卫星互联网进行展望，梳理不同卫星解决方案优劣，归纳整理航空公司关注点，第四章结合第三章梳理内容，对国内机载系统供应商卫星互联网系列化和产业化发展提出建议。
2. 民用飞机卫星互联网产业链分析
民用飞机卫星互联网产业链包含多个关键角色，每个角色都承担着独特的职责，且受不同部门管理，各角色协同合作，共同推动产业的发展。
2.1. 卫星资源方
卫星资源方在产业链中处于基础核心地位，其主要职责是提供卫星资源。这些卫星如同太空中的“神经节点”，为飞机与地面之间的数据传输搭建起关键的空中桥梁。
2.2. 基础电信运营商
基础电信运营商具备基础电信运营执照，在产业链中扮演着至关重要的角色，主要负责以下工作：
1) 卫星网络构建：承担建设和维护卫星转发器、地面站、关口站等卫星通信技术设施的责任，这些设施是卫星通信网络的重要组成部分，如同地面通信的基站，保障着信号的接收、发送和中转。
2) 频率管理：负责申请和管理卫星通信频率，确保与其他通信系统的兼容性。频率是卫星通信的“通行证”，合理的频率管理能避免信号干扰，保证通信的顺畅进行。
3) 网络安全[2]保障：在复杂的网络环境中，保障卫星通信网络的安全，防止数据泄露、网络攻击等风险，是基础电信运营商的重要职责，为用户数据和通信安全保驾护航。
4) 提供基础通信服务：如话音、数据传输、宽带接入等，满足用户在飞机上的基本通信需求，是整个卫星互联网服务的基础支撑。
基础电信运营商开展卫星通信业务须遵循工信部令7号文《建立卫星互联网和设置使用地球站管理规定》，受工信部管理，这确保了其业务开展的规范性和合法性。
2.3. 互联网服务提供商
互联网服务提供商通过租赁基础电信运营商的卫星宽带资源，向航空旅客提供互联网接入和定制化内容服务，为旅客带来丰富的空中上网体验。同时，其还负责用户管理和安全防控，落实实名制和数据本地化要求，遵循《数据安全法》，受网信办管理，保障用户合法权益的同时，也维护了数据安全和网络秩序。
2.4. 系统集成商
系统集成商统筹负责卫星资源、基础电信运营、互联网服务、设备供应、门户Portal及内容提供等环节中的部分或全部工作，对服务等级协议(SLA)负责。其按照适航流程[3]开展系统设备研制，受民航局管理，确保系统设备符合航空安全标准，能够可靠地在民用飞机上运行，是产业链中各环节协同工作的重要保障。
2.5. 设备供应商
设备供应商提供民用航空机载设备，按照适航流程开展系统设备研制，受民航局管理。
2.6. Portal及内容提供商
Portal及内容提供商提供航空公司portal、第三方软件和运营内容，由航空公司管理。这些内容丰富了旅客的空中娱乐和信息获取渠道，提升了旅客的出行体验，是民用飞机卫星互联网服务中不可或缺的一环，推动着服务内容的不断创新和优化。
各角色小结如表1所示：
Table 1. Analysis of the satellite internet industry chain for civil aviation aircraft
表1. 民用飞机卫星互联网产业链分析
序号 |
角色 |
职责 |
备注 |
角色细化 |
1 |
卫星资源方 |
提供卫星资源 |
|
|
2 |
基础电信运营商 |
卫星网络构建 频率管理 网络安全保障 提供基础通信服务 |
受工信部管理 |
2.1 地面网管 2.2 地面站 2.3 卫星转发器 |
3 |
互联网服务提供商 |
提供互联网接入和定制化内容服务 用户管理和安全防控 |
受网信办管理 |
3.1 实名认证 3.2 带宽管理 |
4 |
系统集成商 |
统筹负责序号1~6或者部分，对SLA负责 |
受民航局管理 |
|
5 |
设备供应商 |
提供民用航空机载设备 |
5.1 调制解调器MODMAN 5.2 天线 5.3 天线供电单元KPSU 5.4 WIFI系统 |
6 |
Portal及内容提供商 |
提供航空公司portal、第三方软件和运营
内容 |
航空公司管理 |
6.1 门户Portal 6.2 第三方内容 |
3. 民用飞机卫星互联网2025年发展现状
3.1. 国内外典型单位
2025年卫星互联网尚处于高轨时代，各角色代表厂家有：
1) 卫星资源方[4]：Ka频段主要是Viasat和中国卫通；Ku频段主要是Intelsat和亚太6D；
2) 基础典型运营商：中国电信、中国卫通、中国移动；
3) 互联网服务提供商：空地互联、星航互联等；
4) 系统集成商：松下航电PAX、Viasat、Intelsat等；
5) 设备供应商：Ku频段机械式天线解决方案代表，松下航电PAX；Ka频段机械式天线解决方案代表Honeywell和Viasat；Ka Victs天线解决方案代表，Intelsat；Ku Victs天线[5]解决方案代表，Thinkom；
6) Portal及内容提供商：以ANUVU为代表，负责内容聚合与门户服务，连接用户与内容资源。
3.2. 系统集成商
系统集成商是产业链的核心整合者，需对系统SLA(服务等级协议)负责，但不同系统集成商结合自身能力，管控范围有所差别，比如：
1) 松下航电：对系统SLA负责，集成了表1中的2.1~6.1共10个角色；
2) Intelsat：对系统SLA负责，集成了表1中的2.1~6.2共11个角色。
3.3. 全球装机情况
各解决方案全球装机情况如表2所示。
3.4. 小节
整体来看，机械式天线解决方案仍占据主导地位(合计59.7%)，但VICTS等新型天线技术(25.8%)正逐步渗透，反映出市场对更高性能、更灵活通信方案的需求升级。同时，Ka频段方案(合计46.3%)的整体占比已超过Ku频段[6] (合计39.2%)，预示着高带宽应用场景的加速拓展。
Table 2. Global installation status of different satellite internet solutions for civil aviation aircraft
表2. 民用飞机卫星互联网不同解决方案全球装机情况
序号 |
卫星互联网解决方案 |
装机情况 |
代表厂家 |
1 |
Ka频段机械式天线解决方案 |
约4200架，占比37.4% |
Honeywell/Viasat |
2 |
Ku频段机械式天线解决方案 |
约2500架，占比22.3% |
松下航电PAX |
3 |
Ku频段VICTS天线解决方案 |
约1900架，占比16.9% |
Intelsat |
4 |
Ka频段VICTS天线解决方案 |
约1000架，占比8.9% |
Thinkom |
5 |
其他(ATG、低轨等) |
约1600架，占比14.5% |
|
4. 民用飞机卫星互联网2030年未来展望
4.1. 低轨卫星网络的发展
在全球科技快速发展的浪潮中，低轨卫星网络[7] [8]正迎来蓬勃发展的黄金时期，国内外众多企业和机构纷纷布局，推动着整个行业的不断演进。目前国内外都呈现出快速发展的态势，涌现出了多个具有代表性的低轨星座。
主要低轨星座代表有：
1) Amazon Kuiper：Ka频段，计划部署3226颗卫星，支持星间链路；
2) Telesat Lightspeed：Ka频段，计划部署198颗卫星，支持星间链路；
3) SpaceX starlink：Ku频段，计划部署42,000颗卫星，规模优势显著，部分支持星间链路；
4) OneWeb：Ku频段，计划部署648颗卫星，无星间链路；
5) Spacesail千帆：Ku频段，计划部署15,000颗卫星，支持星间链路；
4.2. 国内外典型单位
低轨卫星时代卫星互联网产业链各角色代表厂家有：
1) 卫星资源方：Ka频段主要是Amazon、Telesat等；Ku频段主要是Starlink、OneWeb、千帆；
2) 基础典型运营商：中国卫通等；
3) 互联网服务提供商：空地互联等；
4) 系统集成商：松下航电PAX、Viasat、Intelsat等；
5) 设备供应商：在3.3节介绍；
6) Portal及内容提供商：以ANUVU为代表，负责内容聚合与门户服务，连接用户与内容资源。
4.3. 国际宽带卫星通信系统供应商产品演进路线
国际宽带卫星通信系统供应商产品演进路线如表3所示：
Table 3. Civil aircraft satellite internet next-generation solutions
表3. 民用飞机卫星互联网下一代解决方案
序号 |
代表厂家 |
目前产品 |
下一代产品趋势 |
1 |
PAX松下航电 |
eXConnect200 eXConnect500 |
Ku频段相控阵体制天线解决方案，可实现高低轨兼容 |
2 |
Viasat |
Viasat Exede |
多轨道兼容 |
续表
3 |
Thinkom |
ThinAir GT1717 ThinAir GT2517 |
Ka频段Victs+相控阵双体制天线解决方案，可实现高低轨兼容 |
4 |
Honeywell |
Jetwave300 Jetwave500 |
相控阵体制天线解决方案，可实现高低轨兼容 |
4.4. 不同卫星通信解决方案对比
结合工程实际，从重量、尺寸、俯仰范围(影响卫星通信高纬度通信能力)、可靠性、成本、技术成熟度、低轨兼容性、供应链风险等9个维度进行分析，具体如表4所示。
Table 4. Comparison of different satellite communication solutions
表4. 不同卫星通信解决方案对比
序号 |
维度 |
机械式天线卫星通信解决方案 |
相控阵天线卫星通信解决方案 |
VICTS天线卫星通信解决方案 |
1 |
重量 |
约150 Kg |
约80 Kg |
约100 Kg |
2 |
尺寸LWH |
约2 m × 1 m × 0.4 m |
约1.5 m × 1 m × 0.1 m |
与相控阵天线卫星通信解决方案相当 |
3 |
俯仰范围 |
稍优于VICT天线S卫星通信解决方案 |
20˚~90˚ |
100˚~90˚ |
4 |
可靠性 |
弱于相控阵天线卫星通信解决方案 |
15,000飞行小时 |
与相控阵天线卫星通信解决方案相当 |
5 |
成本 |
与相控阵天线卫星通信解决方案相当 |
/ |
与相控阵天线卫星通信解决方案相当 |
6 |
技术成熟度 |
较高 |
一般 |
较高 |
7 |
低轨兼容性 |
不能与低轨兼容 |
兼容性好 |
兼容性弱于相控阵卫星解决方案 |
8 |
供应链风险 |
风险较大 |
风险较小 |
风险较小 |
4.5. 航空公司关注点
在国内民用航空的空地互联系统部署中，SLA (服务等级协议)与成本是航空公司决策的两大核心维度，二者共同塑造着行业技术选择与服务能力的边界。
1) SLA：用户体验与运营稳定的双重底线
SLA作为航空公司与服务提供商之间的核心契约，其本质是对空地互联系统“可靠性”的量化承诺，直接关联乘客体验与航司运营效率。
SLA典型计算公式如下：
SLA = [(总服务时间 − 计划维护时间 − 豁免情况)/总服务时间] × 100%
(1) 总服务时间：国内飞行场景，假设100架飞机，每架每天的服务时长为10小时，则30天的总服务时间为30000万小时。
(2) 计划维护时间：系统集成商提前通知的计划性维护时长，如每月共300小时，计划维护需要提前3个工作日通知，单次单架维护时间 ≤ 3小时。
(3) 不计算豁免情况的前提下，上述假设场景SLA为99.99%。
(4) 核心指标：每个乘客获得的宽带上行≥2 Mbps，下行≥5 Mbps，达标时长>95%。
(5) 豁免情况：超高纬度飞行，允许时间范围内的卫星切换等。
从核心指标看，SLA涵盖空地网络的可用性、吞吐量、时延、中断恢复时间等关键性能。其中，可用性是最受关注的指标——航空公司普遍提出不低于95%的要求。这一数字背后是严苛的时间约束：按全年365天计算，意味着系统全年有效服务时间占比需超95%，年均不可用时间需控制在约18天以内。这18天的“容错空间”，既是对乘客体验的保障，也是对航司运营的兜底：如今乘客对机上网络的依赖已从“可选”变为“必需”，办公、娱乐、社交等需求需要稳定支撑。
95%的SLA要求，实则是航司对“用户满意度”与“运营风险”的平衡选择。低于这一指标可能导致乘客投诉率上升、品牌口碑受损，甚至影响商务客群的选择；而过高的指标(如99%)则可能大幅推高成本，超出行业普遍承受能力。
2) 成本：全生命周期视角下的多维考量
航空公司对卫星互联网解决方案的成本[9]考量，需置于全生命周期框架下审视，涵盖五个相互关联的维度：
(1) 目前方案装机成本：作为初始投入的核心，包括机械式/VICTS/相控阵设备的采购费用与安装费用。这部分成本直接影响航司的短期现金流，也是中小型航司决策时的重要门槛。
(2) 方案升级/替换成本：技术迭代带来的“未来成本”。随着相控阵等下一代技术的成熟，航司需考虑从现有机械式解决方案升级的费用——这不仅涉及设备更换，还可能包括机身适配、系统调试等隐性支出。
(3) 流量成本：持续的“运营消耗”。航司需向互联网服务提供商或基础电信运营商支付流量费用，其高低与乘客使用强度、航司提供的流量套餐策略直接相关，是长期运营中占比稳定的成本项。
(4) 持续适航[10] [11]成本：保障系统合规运行的“维护成本”，包括维修、备件储备、日常检查等费用。
(5) 政治风险成本：地缘政治变化带来的“不确定性成本”。例如，部分依赖特定国家卫星资源的方案，可能因国际局势变动导致服务中断或设备替换，由此产生的额外支出虽难以预判，却需纳入长期风险评估。
4.6. 小节
综合低轨卫星星座建设未来发展以及国际主流厂商产品演进路线来看，未来民用航空卫星互联网解决方案以相控阵天线解决方案为主，Ku频段和Ka频段解决方案共存，可实现高低轨兼容。这一趋势不仅体现了技术的不断进步，也反映了市场对于更高效、更灵活的卫星通信服务的迫切需求，同时航空公司SLA和成本的平衡，也为整个民用飞机卫星互联网带来新和挑战。
5. 民用飞机宽带卫星通信系统国内供应商发展建议
综合技术发展趋势、国内外发展现状和航空公司运营要求，民用飞机宽带卫星通信系统国内供应商建议考虑以下几个方面：
1) 结合自身发展优势，明确自身发展路线
从表2民用飞机卫星互联网不同解决方案[12]全球装机情况来看，没有一种解决方案可以占领100%市场，从表3民用飞机卫星互联网下一代解决方案来看，未来产品趋势亦是多种产品形态存在。国内供应商应结合自身技术优势，结合未来低轨发展趋势，明确发展路线，定义当前产品和下一代产品形态以及两者的兼容性和延续性(比如机械式天线/VICTS天线卫星通信解决方案是当前产品，应提前开展面向高低轨卫星网络的相控阵式天线卫星系统解决方案布局)。
2) 保证产品质量和可靠性
民用飞机宽带卫星通信系统研发周期长(5~10年)，投入经费高，商业运营表现与卫星网络(覆盖情况、波束切换时间、不同区域分配带宽)、装机产品(可靠性、初始产品质量)等因素息息相关，结合航空公司SLA和全生命周期成本管控的要求，要求供应商从设计阶段需充分捕获需求(运营需求及设计需求)，加强不同场景验证，避免出现运营盲点(比如西至喀什、东至佳木斯、南至南沙群岛、北至漠河机场边界验证，比如不同卫星波束切换边界的验证，充分验证卫星网络、机载系统与地面保障系统的协调性)。
3) 以客户为中心，降低全生命周期成本
航空公司在选择民用飞机宽带卫星通信系统时，不仅关注产品的性能和质量，还非常重视供应商的全生命周期服务能力。国内供应商应建立完善的服务体系，包括安装调试、售后维修等环节。在产品设计阶段，要充分考虑维修的便利性，例如采用模块化设计，便于故障排查和部件更换；在运营阶段，要建立实时监控系统，及时发现和解决通信故障，确保系统的稳定运行。此外，还可以为航空公司提供增值服务，如数据分析服务，通过对乘客的网络使用数据进行分析，为航空公司优化航线布局、提升服务质量提供参考依据。
6. 结语
在国外民用飞机卫星互联网产业趋于成熟的前提下，目前国内航空公司正面临技术迭代与需求增长的双重压力；国内卫星互联网产业正在如火如荼地开展，正在经历国产空地互联系统由1到N的阶段，民用飞机卫星互联网各关键角色协同发展，为中国卫星互联网产业做出贡献。