摘要：航空互联网是移动互联网最后一块未开垦的洼地，国内尚处于起步阶段，用户体验不佳、商业模式不完善、空天互联的基础薄弱、各参与方缺少前瞻性共识，限制了行业发展。随着高通量卫星的部署与未来低轨空天互联技术应用，制约当前航空互联网发展的速率瓶颈将被打破，借助成熟的地面移动互联网模式，航空互联网应用将出现爆发式的增长。为推动这一产业加速成长，民航局应主导制定航空互联网安全标准和行业规范，航司应主动促进行业发展，服务商应着眼长远联合协作，加速空天互联进程。 

一、引言

　　地面移动互联网自移动通信进入3G时代以来飞速发展，基础硬件设施日趋完善，终端软件应用已经渗透到日常工作和生活的方方面面。相比之下，航空互联网发展缓慢。自2018年1月16日民航局实施《机上便携电子设备（PED）使用评估指南》以来，经过两年多的发展，中国民航机队仍然存在WIFI覆盖率低、流量成本居高不下、旅客体验不佳、应用场景有限等问题。航司尚未找到航空互联的盈利模式，高昂的流量成本成为航司运营的负担，被迫采取降低速率、限制流量和使用人数等方式降低成本，进一步损害了旅客体验。尽管航空互联网发展现状相对落后，但航程的封闭性和高净值客群赋予其独特的商业魅力，因此被认为是移动互联网最后一块未开垦的洼地。 

　　我国航空互联网的市场潜力巨大，2019年国内旅客运输总量6.6亿人次，旅客周转量11705.30亿人公里，乘客机上时间超过10亿小时，人均航线时间约为2.5小时^[]，超过73％的旅客旅途第一意愿是上网，飞行时间越长上网意愿越强，且付费的意愿越高^[]，航空互联网显著提高了旅客机上时间利用率，具有巨大的商业价值。航空互联网现有技术使用卫星进行网络连接，存在速率低、费用高的问题，是制约其发展的主要障碍。2020年4月，国家发改委明确新型基础设施范围涵盖卫星互联网，卫星互联网首次被列入“新基建”范围，预计卫星通讯建设在十四五期间将迎来大发展，从而打破航空互联网发展障碍。如何抓住卫星互联网的风口，快速扩大航空互联网机队，改善客户体验，建立盈利模式，是航司当前亟待解决的问题。 

二、航空互联网现状

（一）技术发展缓慢

　　高空上网有ATG（空地互联，地面基站向空中发射信号联网模式）和空天互联（基于卫星的航空联网模式）两种方式。空天互联方案根据采用的不同频率（如：L、S、Ku、Ka等）、技术（如：2Ku、HTS等），选择不同的天线设备和技术方案^[]。Ku、Ka、ATG在欧美均有成熟应用^[]，其中Ka频段是未来的卫星互联网发展趋势。 

　　2013年12月，卫讯公司ViaSat最早在捷蓝航空的A320上采用Ka波段卫星提供航空互联网服务。根据ViaSat最新年报披露，截至2020年3月31日，已为1390架商用飞机安装了机上IFC产品。 

　　国内三大航航空互联网主要采用Ku波段，国航除空天互联以外，部分机型采用ATG方案，春秋、厦航、深圳、祥鹏等航司采用机上局域网解决方案。我国Ka频段卫星仍在发展初期，国内首颗Ka宽带卫星中星16号于2018年投入商业运营。首架基于Ka频段互联网的飞机隶属于青岛航空，于2020年1月试飞成功，加装飞天联合的机上高速互联系统XstreamSAT，单架飞机带宽150Mbps。 

　　与地面移动网络相比，2G带宽150Kbps，3G带宽1-6Mbps，4G带宽10-100Mbps。带宽最高的Ka频段对应单架飞机的理论带宽超过100Mbps，接近4G的带宽，但机上乘客通常在100-300人，人均带宽只有0.3-1Mbps，由于实际信号传输中因天气等各种因素限制，下行速率仅相当于地面移动网络2G水平，航空互联网的带宽与地面相比存在较大差距。 

（二）国内机队渗透率较低

　　国外航空互联网发展较早。2005年，空客公司推出全球首个机上WiFi系统，借助“全球星”卫星通信系统实现上网，2007年美国Aircell在维珍美国航班上率先推出基于ATG的Gogo空地互联系统^[]，2017年美国航企82.9％的飞机已实现机上联网。根据RouteHappy按可联网座位里程总数统计，2017年末，达美、美联航、阿联酋航、美航、美西南、汉莎、阿提哈德航、卡特尔航、捷蓝、新航为全球前十，东航是唯一入围全球前20的中国大陆航空公司^[6]。 

　　国内航空互联网发展起步较晚，2011年11月15日，国航CA1405航班成为我国首架提供机上无线局域网络服务的航班。民航总局2018年发布《机上便携式电子设备（PED）使用评估指南》后，国内航司才逐步放开机上电子设备的使用^[]。根据民航统计公报，2019年15家航空公司共计410架飞机为旅客提供客舱网络服务，其中9家航空公司202架飞机实现地空互联，为805万次旅客提供了空中接入互联网服务。2018年和2019年客舱网络服务渗透率分别为8.27%和10.74%,2019年机上航空互联网渗透率为5.29%，服务旅客次数占全行业旅客运输量的1.22%。未来机上互联网渗透率有较大提升的空间。 

（三）收费形式各异

　　国外航空互联网收费模式包括免费、按设备数计费、按流量计费、按时收费等，各航司采用不同的营销策略：香港航空、捷蓝航空、土耳其航空、北欧航空公司和挪威航空公司等采用免费模式；新加坡航空按设备流量计费；阿联酋航空、阿曼航空、西南航空按设备数量收费；全美航空、达美航空等采用按时间计费。部分航司将航空互联作为差异化服务项目，提供免费的客舱WIFI服务，以吸引更多的旅客。 

　　在相对成熟的北美市场，付费使用模式是机舱WIFI的主流，以美国Gogo Connectivity为代表^[]。Gogo Connectivity提供多种定价选项，可基于时间，航班和流量，也提供包月订阅。 

　　国内航空公司机上WIFI尚未形成收费模式。三大航机上联网的航班比例相对略高，东航每班互联网航班开放100个上网名额；南航互联网航班两舱乘客可以免费使用，经济舱旅客需用里程兑换；国航登机后直接打开局域网申请。其他航司配备机上WIFI的航班比例较低，基本以免费体验为主。 

（四）服务商盈利不佳

　　航空互联产业链上游包括航电设备、通信设备、卫星通信等环节，海外公司运作时间长已经初具规模，国内也有部分公司逐步发展壮大（表1）^[]： 

　　表1 航空互联产业链供应商 

　　资料来源：《民航空中WIFI业务的现状与未来》^[8] 

　　虽然北美已经形成了付费使用模式，且机上互联渗透率较高，但几家主要航空互联网运营商财务状况不佳。美国Gogo公司是北美航空互联网的龙头公司，2010年至2018年收入持续增长但增速逐步下降，且持续亏损；全球鹰GEE是Ku频段航空互联网服务运营商，营业收入增长呈逐步放缓趋势，同样持续亏损；主营Ka频段卫星通信的卫讯公司ViaSat，涵盖地面、军用和航空的卫星通信服务，收入体量较大，但盈利水平一般，长期处在盈亏平衡点附近。 

　　国内机上互联仍处于起步阶段，各大航司提供免费机上互联，上游服务商在探索商业模式。以喜乐航科技为例，作为海航的供应商，AirBox一度获得不错的销售，但转向AirHub空中路由设备与AirSat星空互联设备业务并不顺利，收入从2016年的3.03亿元下滑至2019年的300万元，下降了99%，净资产成为负值。 

（五）行业联盟成效待显

　　在航空互联网的发展历程中，出现过多个行业联盟，试图整合产业链上下游资源，加强产业协同、减少重复投资、培育竞争优势。 

　　2014年，国航牵头推动空中互联网产业联盟（Air China WiFi Alliance）在珠海成立，联盟致力于提升机上网络技术和应用水平，提供更丰富、多元化的客舱娱乐内容^[]。2016年国内机载公众通信联盟由信通院与工信部牵头成立，目标是搭建政府主管部门与产业界以及研发机构的交流与互动平台，推动产业链各方在机载公众通信技术、发展、标准化、应用和运营等方面开展深入交流与紧密合作。2018年，空客、达美、美国电信商Sprint、印度电信商Airtel和低轨星座运营商One Web共同成立非营利性组织Seamless Air Alliance（SAA），目的是联合航司和设备商共同定义机上连接的机上标准和规范，实现机上航空互联设备的标准化，让航司的机载系统配置更灵活、旅客连接方式更安全简单。 

　　总的来说，不论是空中网盟还是机载公众联盟，均缺乏实质性运作，并未显著推动航空互联的发展建设。企业之间的股权及业务合作可以视为另一种联盟形式，例如长龙航空与腾讯、多尼卡三方在机舱WiFi服务、航空安全、大数据和云计算、航空金融支付、信息化建设、人工智能应用、公益和品牌建设七大领域展开深度合作^[]，各参与方正在探索构建生态圈。 

三、发展趋势

（一）Ka频段成为高轨空天互联趋势

　　目前航空互联网领域Ku卫星天线技术仍然占据主流，随着Ku卫星资源利用率越来越高，Ka频段宽带空天互联更有望从新兴技术成为主流趋势。卫讯公司Viasat在2013年进入航空互联网市场，通过更好的解决方案与用户体验，打破GoGo、松下航电和全球鹰三足鼎立的格局，推动Ka频段在空天互联领域的应用。更远期看，高轨卫星的带宽限制无法进一步突破，低轨卫星的高带宽将成为航空互联网的最佳解决方案。根据飞天联合的预测（图1），至2025年将是Ka频段空天互联快速发展的阶段，2025年后，低轨超宽带空天互联技术有望开始在空天互联领域的应用。 

　　图1 技术发展路线图 

　　资料来源：飞天联合 

（二）低轨空天互联探索起步

　　与地面移动通信行业相比，现阶段卫星通信的体量小，行业缺乏统一标准，通信协议相对封闭，无法实现不同卫星的互联互通。低轨卫星通信不仅是航空互联网的远期发展趋势，也是整个卫星互联网发展的大势所趋。鉴于低轨卫星互联的巨大潜在市场与封闭的环境，占据市场先机尤为重要。美国商业航天公司SpaceX的星链计划Starlink近几年正在加速推进，计划发射42000颗卫星，实现个人用户带宽超过1Gbps，若星链计划所描述的传输能力能够实现，则届时的太空互联网速度具有甚至超过地面移动通信能力，航空互联各项应用的障碍将被彻底打破。我国卫星宽带通信市场也有规划布局，2015年中国航天科技和中国航天科工分别开始部署低轨通信项目鸿雁星座和虹云工程。 

（三）降成本、提带宽促进商业模式完善

　　根据2017年国际海事卫星组织Inmarsat与伦敦经济政治学院LSE的研究，机上互联网服务到2035年在全球市场有望创造1300亿美元的收入^[]，收入来源主要来自四个方面：WiFi服务使用费、机上购物、广告和付费内容。Inmarsat调查显示，机上联网已成为机票价格、航班时刻后影响乘客选择的第三大因素^[]。 

　　虽然远期市场空间巨大，但当前仍处于黎明前的黑暗。一是应用场景有限，旅客付费意愿较弱；二是低带宽导致的成本高企，根据GoGo公司披露的传输成本，2014年每1M字节成本约20美分，1G数据的成本高达200美元。高通量卫星部署有助于降低使用成本，据欧洲咨询公司2017年6月发布的《高通量卫星：垂直市场分析与预测》预测，未来几年Ka带宽成本可以降到同时期Ku的1/10以下。 

　　带宽上升与成本下降能够极大促进商业模式发展，地面移动互联网经济正是随着3G和4G技术的普及得以飞速发展。目前移动互联网已形成强大的生态圈，时刻网联化的用户习惯已经形成，对航空互联网的需求越来越迫切，4G、5G技术迭代驱动了用户对带宽、延迟的敏感性，空中移动互联将借助成熟的互联网应用开启飞速发展的篇章。 

四、存在不足

（一）用户体验不佳

　　航空互联用户体验不足的首要因素是带宽限制了应用。手机应用端的需求基本已基于4G网络，高清视频、图片传输等应用对通信传输的要求较高，大多数内容难以在航空互联网的低带宽场景下应用。其次是基于空中应用场景尚未开发。空中除了地面应用场景以外，利用机上局域网可以实现的高空风景、机上互动等内容有别于地面互联网的场景仍然相对匮乏。最后是机上互联存在时间限制。起降阶段不能使用大型电子设备，机上互联网仅在飞机处于平飞状态时提供，根据南航与国航的公告，机上互联在3000米以上时自动连网，低于该高度自动关闭网络，对网络和大型电子设备的使用条件比国外更为严格。由于国内航程较短，起降阶段在整个飞行过程中所占比重较高，起降阶段网络限制使用对客户体验存在较大的影响，特别是对有公务处理、股票交易等刚性需求的旅客。 

（二）商业模式不完善

　　美国的GOGO、GEE等还没有实现盈利，但渗透率已较高，且收费的商业模式已构建，市场格局初步形成，收费联网已经形成了用户习惯，未来通过进一步降低运营成本、拓宽应用场景能够改善目前盈利状况，形成稳定的商业模式。 

　　国内航空互联产业链刚起步，机上联网的渗透率较低，目前依赖航空公司的出资推广，付费上网、付费内容和广告投放的运营方案缺乏现实应用。客户体验不佳导致付费意愿不高，旅客尚未对航空互联网产生粘性，加之航空互联网硬件投资成本高昂，航司投资意愿不强，导致渗透率偏低。这一效应继续传导到产业链上游的服务商，导致服务商缺乏盈利，例如喜乐航科技即是典型的案例。 

（三）空天互联的基础薄弱

　　国内商业卫星起步发展晚，我国航天产业链2015年才开始向社会资本开放。商业卫星的频率资源较为紧缺，短期内增加卫星带宽资源非常困难，同时兼顾技术追赶与迭代面临两难，此外空天互联方案的技术升级换代要比ATG方案更为困难，迭代以后替换成本高昂。在商业卫星技术上的自主研发能力不足、缺乏社会资本参与导致卫星部署数量不足，使航空互联网发展的技术基础较为薄弱。 

（四）参与方缺少前瞻性共识

　　航空互联的各个参与方没有形成合力。设备集成商认为航司使用意愿不明朗，无法提供一体化解决方案；电信运营商方面有意参与，但难以直接触达客户，现阶段只能作为流量通道；航空公司则存在运营成本高，资源投入效益低，商业模式不清晰，平台变现难的困境；互联网资源方认为市场前景不明朗，合作渠道有限，缺乏对航空应用场景的理解^[]。 

五、政策建议

（一）民航局主导制定移动互联网安全标准和行业规范

　　航空互联网的特殊性在于，它是基于飞行安全基础上的网络应用，不论航空互联网以何种形式发展到何种程度，首先必须保证飞行安全。因此，民航局应这一产业发展过程中，应发挥主导作用，制定相应的安全标准，从天地链路、WiFi接入、机载服务器、飞机总线、前后安全舱几方面，设定通信安全防护系统，提高各个环节的行业安全标准，确保飞行安全。其次，航空互联网的发展必须借鉴地面移动互联发展经验，为旅客创造空地无缝连接的客户体验，因此，以民航局为主导，联合卫星通信、移动支付等行业主管部门共同制定航空互联行业规范，有助于减少重复投资，加快行业发展成熟，为争夺全球市场份额打好基础。最后，为航空互联网应用设立单独的金融监管，在空中移动支付、收单、金融产品销售等方面提供便利，以简化APP业务流程设计，改善在客舱低带宽环境中的客户体验。 

　　航空、互联网、通信三个行业的协作是发展航空互联网的基础，随着卫星互联网战略的推出，航空互联将进入爆发期，但航空互联网的盈利模式尚未出现。未来行业发展可能有不同的商业模式：航空公司出资自负盈亏；第三方购买运营权，采用承包运营；航空公司与设备集成商、内容运营商、链路运营商联合运营。但不论采用哪种商业模式，都需要民航局从安全和技术两方面提供前瞻性的指引，使各利益相关方在明确的标准和规范下行动，这是航空互联网产业发展的基础。 

（二）航司应增加投资主动促进行业发展

　　航空公司在机上互联网发展中是承载流量、承接上游的重要角色，是驱动行业发展的中坚力量。航司应从战略上重视航空互联的战略发展机遇，提前布局。由于移动互联的成熟度较高，一旦机上带宽瓶颈被突破，行业会迎来爆发式的增长，机上互联会成为航司间差异化竞争的重要手段。参考互联网公司的发展轨迹，流量与用户时间是互联网公司的重要壁垒，航空运输本身就是巨大的旅客流量加上超过十亿小时的机上时间。这是航司独占的流量期，通过局域网应用和互联网的入口导流，是独占性的流量期，充分利用好这一时期，具有绑定流量和用户的黄金时间段。 

　　在下游提高应用场景的开发。短期的带宽限制难以突破，可聚焦于机上局域网的应用。通过机上营销提高客户乘机选择率，例如通过机上抽奖、销售“周末随心飞”等爆款产品提高复购率；通过机上调研和积极的问卷反馈获得准确偏好、提高精准营销能力；通过机上互动，减少长途旅行的枯燥程度，提升旅客满意度。 

　　长期技术发展会打破现有瓶颈，除机上营销互动以外，需要形成与地面移动互联同样丰富的应用场景，以航司一己之力无法覆盖整个生态圈，要加快应用联盟的形成。上游应积极培养具有较强实力的软硬件服务商。在消费端，因为旅客的互联网习惯基于地面网络培养，与顶部流量的互联网企业、网红形成合作，实现机上、机下互联网的衔接与流量相互助力，航企利用机上时间给内容企业贡献了额外流量，内容企业也通过航司获得客户粘性，形成紧密的合作联盟。先期提升用户体验，后期培养付费习惯，培育航司特色航空互联网内容生态。公务旅客对价格不敏感，是可以形成价格歧视策略的主要群体。 

（三）服务商应着眼长远战略

　　航空互联网的发展与成熟离不开航电设备、通信运营与内容提供商对行业的支持，现阶段仍处于投入期，通过联合协作，拥抱未来巨大的流量市场。 

　　对于内容提供商而言，未来数十亿机上时间流量是全新的增量市场。内容上，机上时间与地面时间差异不大，在运作上无需太大改变。战略上重视这部分从无到有的市场空间，积极谋求联盟化合作，规划机上内容生态，绑定与各大航企的协作，提高用户粘性，争夺新的流量市场。 

　　对于电信服务商，短期探索ATG与高通量卫星通信的方式，完善网络布局，由于机上硬件、与航司协作存在一定的排他性，若市场份额被竞争对手占据，后发者的空间会受到挤压。虽然在航空互联网领域可能缺乏用户转化能力，但可以选择更多与航司加强同盟协作，绑定航司的流量。 

　　对于航电硬件提供商而言，目前仍有待空天互联的硬件进一步成熟，前期利用现有技术积累飞机改造经验与维护，探索低成本的改装与维护经验。现阶段投入较高，需要航企的支持，深度参与行业联盟，与下游航司、运营商、内容商加强战略协作，通过资本纽带形成利益共同体，相互合作、共同开发。 

　　对于空天互联网领域，行业尚处于探索阶段。参照地面移动互联网的发展历史，我国从最初1G、2G的旁观者，到3G、4G的参与者，到5G时代的标准引领者，在全球移动互联产业占据了重要的一席之地。空天互联是潜力巨大的市场，同样存在标准的竞争，掌握了标准，就掌握了核心竞争优势。构建有竞争力的全球空天互联网络，建立行业标准，应当成为产业链各参与方的长远战略。（作者：俞盛新 东航集团）