读2025世界前沿技术发展报告19卫星技术

1. 卫星技术

1.1. 2024年，主要航天国家巨型星座相继组网，重点关注天基通信、数据中继、高分辨率遥感、天基导航定位、天基预警能力的建设与发展
1.2. 随着在轨卫星数量的进一步增加，太空碎片清除和在轨燃料加注等技术发展受到更多国家关注
1.3. 重点关注对地观测精度、极地地区监视与缩短重访周期等能力
2. 通信卫星

2.1. 美国太空发展局推进“分布式作战人员太空架构”组网，持续开展传输层卫星研制招标和在轨测试

• 2.1.1. 2024年，美国太空发展局（Space Development Agency，SDA）持续推进“分布式作战人员太空架构”​（Proliferated Warfighter Space Architecture，PWSA）军事星座组网，并持续开展传输层卫星研制招标和在轨测试
  
• 2.1.2. 旨在将数百颗携带关键作战能力的卫星发射至约距离地球1000千米或更低的近地轨道中，以建立一个低地球轨道战术网络，为导弹预警、导航定位、数据传输等地面任务提供支持，并为美国战略威慑提供持久、韧性、全球性、低延迟的监视能力，以及在威慑失败情况下击败对手的行动能力
  
• 2.1.3. 七层体系
  
• 2.1.3.1. 传输层（Transport Layer）
  
• 2.1.3.2. 跟踪层（Tracking Layer）
  
• 2.1.3.3. 监管层（Custody Layer）
  
• 2.1.3.4. 威慑层（Deterrence Layer）
  
• 2.1.3.5. 导航层（Navigation Layer）
  
• 2.1.3.6. 战斗管理层（Battle Management Layer）
  
• 2.1.3.7. 支撑层（Support Layer）
  
• 2.1.4. Link16是美军、北约及盟友进行终端实时数据交换的一种战术通信系统，用于在通信网络中实时共享态势感知数据
  
• 2.1.5. 天基Link16是在此基础上采用卫星中继的方式实现超视距通信，以大幅增加其通信距离，为推进美国“联合全域指挥与控制”​（Joint All-Domain Command and Control，JADC2）提供天基通信支持
  
• 2.1.6. 未来，太空发展局将整合传输层和跟踪层的通信网络，以形成功能更加完备的网状网络
  

2.2. 欧洲卫星通信组织发射Eutelsat 36D通信卫星

• 2.2.1. Eutelsat 36D卫星是欧洲卫星通信组织（Eutelsat）的高轨通信卫星，由欧洲空中客车公司基于其最新一代卫星平台Eurostar Neo研制，发射质量约5吨，设计在轨寿命超15年，采用全电力推进系统，配备70个Ku波段转发器
  
• 2.2.2. 以替代将于2026年年底正式退役的Eutelsat 36B卫星，将为非洲、俄罗斯和欧洲用户提供通信服务
  

2.3. 法国基内里斯公司发射两批次10颗“基内里斯”星座物联网卫星
2.4. 欧洲卫星公司推进第二代中地球轨道卫星通信系统星座组网建设和性能测试

• 2.4.1. 使用O3b mPower通信卫星和行星实验室公司低地球轨道通信卫星开展星间数据链路连接测试，验证了硬件、数据流和端到端系统性能，为后续NASA利用商业卫星提升数据中继能力提供支持
  
• 2.4.2. O3b mPower通信卫星由美国波音公司研制、欧洲卫星公司所有，重约2吨，配备氙电推进器和10余条波束等有效载荷
  

2.5. 土耳其成功发射首颗“土耳其卫星”-6A国产通信卫星

• 2.5.1. 2024年7月，美国SpaceX公司使用“猎鹰”-9火箭于佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地（Cape Canaveral Space Force Station）成功为土耳其发射首颗国产通信卫星“土耳其卫星”-6A（Turksat 6A）​，并将其送入地球同步转移轨道
  
• 2.5.2. 旨在扩大该国卫星通信覆盖范围，满足电视广播、卫星通信需求
  
• 2.5.3. 与土耳其目前使用的北约通信网络相比，该卫星将为土耳其提供一个无需与其他国家共享的通信系统，以赋予土耳其国防军队在天基通信领域更高的灵活性，并减少对外国军事通信卫星系统的依赖
  

2.6. 挪威太空公司发射2颗“北极卫星宽带任务”通信卫星

• 2.6.1. 2024年8月，美国SpaceX公司使用“猎鹰”-9火箭于加利福尼亚州范登堡太空军基地成功为挪威太空公司发射2颗“北极卫星宽带任务”​（Arctic Satellite Broadband Mission，ASBM）通信卫星
  
• 2.6.2. 两颗卫星将首次为全部北极地区提供全天时全天候的安全、抗干扰、低探测/拦截概率的军事卫星通信和商业宽带连接服务
  

2.7. 日本发射第3颗“煌”系列新一代地球静止轨道军事通信卫星

• 2.7.1. 2024年11月，日本使用H3火箭于种子岛航天中心（Tanegashima Space Center）成功发射1颗“煌”-3（Kirameki 3）军事通信卫星，并将其送入地球静止轨道
  
• 2.7.2. ​“煌”-3卫星是日本“煌”系列新一代地球静止轨道军事通信卫星的第3颗卫星，由日本完美天空通信（Sky Perfect）下属子公司DSN公司运营，为日本自卫队提供军事卫星通信服务
  

2.8. 伊朗发射首颗通信卫星

• 2.8.1. 2024年11月，俄罗斯“联盟”​（Soyuz）号火箭通过“一箭55星”发射任务将伊朗“霍德霍”​（Hodhod）通信卫星部署入轨
  
• 2.8.2. ​“霍德霍”卫星是伊朗首颗通信卫星，由伊朗太空愿景（Space OMID）公司设计研制，在轨高度500千米，将主要用于农业、交通、物流和环境领域，为偏远地区提供天基通信服务
  

2.9. 印度尼西亚发射“红白”-2通信卫星

• 2.9.1. 2024年2月，美国SpaceX公司使用“猎鹰”-9火箭成功发射印度尼西亚“红白”-2（Merah Putih 2）通信卫星，并将其送入地球同步转移轨道
  

2.10. 欧洲航天局与加拿大电信卫星公司合作实现全球首次低地球轨道5G非地面网络连接

• 2.10.1. 欧洲航天局与加拿大电信卫星公司合作实现全球首次低地球轨道5G非地面网络连接
  
• 2.10.2. 此次测试是欧洲航天局“天基5G/6G和可持续连通性”​（Space for 5G/6G and Sustainable Connectivity）项目的一部分，是5G非地面网络技术在低地球轨道卫星中的首次应用，旨在整合太空和地面网络，保障全球通信的持续覆盖
  

3. 侦察监视与遥感卫星

3.1. 加速推进“星盾”军事星座部署

• 3.1.1. 提供高安全的天基通信服务
  
• 3.1.2. “星盾”星座是以“星链”星座为基础研发的国防专用星座，由SpaceX公司和诺斯罗普·格鲁曼公司共同研制
  
• 3.1.3. 相较于主要面向商用的“星链”星座，​“星盾”星座专为政府和军事用途设计，具备较强抗干扰、高频重访特定区域等能力，主要用于陆海移动目标跟踪和目指
  

3.2. 麦克萨科技公司发射两批次4颗“世界观测军团”观测卫星，实现15厘米级高分辨率成像能力

• 3.2.1. ​“世界观测军团”光电成像星座拟由6颗“世界观测军团”对地观测卫星组成，每颗卫星重750千克，设计在轨寿命10年，能够以0.3～1.3米的空间分辨率进行每日最高达15次重访，具备高成像分辨率、多成像频段、高图像定位精度、快速姿态机动能力等特点
  
• 3.2.2. 旨在针对军事和商业需求优化轨道设计，大幅提升重访能力，为实现多时段、高时效性对地观测和军事测绘应用提供支持
  
• 3.2.3. 针对“世界观测军团”卫星特定重访地点进行“超分”处理，为全球范围内人口密集、变化频繁、城市中心等特定地区提供15厘米级分辨率图像，主要用于地图绘制、导航应用、地理可视化等服务
  

3.3. 美国国家海洋和大气管理局发射1颗地球静止轨道气象卫星

• 3.3.1. GOES-U卫星是由4颗卫星组成的GOES-R星座中的最后一颗，由洛克希德·马丁公司研制，将在入轨后更名为GOES-19
  
• 3.3.2. 主要用于为美国军方和科研人员提供强风暴跟踪、太阳日冕物质监测、闪电预警等气象服务
  

3.4. 行星公司部署入轨36颗“鸽群”对地成像星座遥感卫星

• 3.4.1. “鸽群”星座作为全球最大的微型遥感卫星星座，由140余颗在轨“鸽子”​（Dove）3U立方体遥感卫星组成，旨在每日更新地球图像信息，并监视地表变化情况，主要应用于物流、区域开发、农作物监测、城市化、自然资源管理等领域
  

3.5. 俄罗斯发射第6颗“流星”-M系列水文气象卫星，为提升地球气象观测能力提供支持

• 3.5.1. 使用“联盟”-2.1b（Soyuz 2.1b）火箭于俄罗斯东方航天发射场（Vostochny Cosmodrome）成功发射“流星”-M2.4（Meteor-M 2.4）水文气象卫星，并将其送入太阳同步轨道
  
• 3.5.2. "流星”-M2.4水文气象卫星是俄罗斯最新研发的新一代极轨气象卫星，发射重量3250千克，配备有源相控阵雷达、太阳地球物理设备等系统，将用于执行水文气象保障、气候和环境监测、地球自然资源研究、近地太空太阳地球物理（Heliogeophysical）状况监测等任务
  

3.6. 俄罗斯发射“资源”-P.4高分辨率遥感卫星

• 3.6.1. "资源”-P.4是俄罗斯自主研发的高分辨率光学遥感卫星，发射重量6.57吨，设计使用寿命5年
  
• 3.6.2. 该卫星带有高光谱和宽视场可见光/多光谱相机，最高分辨率达0.7米，主要用于勘探地球自然资源和矿产分布、监控环境污染、地图测绘等任务
  

3.7. 欧洲航天局持续推进“哥白尼”对地观测项目，成功发射2颗“哨兵”系列对地观测卫星

• 3.7.1. 利用“织女星”火箭在法属圭亚那库鲁航天发射中心（Centre Spatial Guyanais，CSG）成功发射“哨兵”-2C（Sentinel-2C）卫星，并将其送入太阳同步轨道
  
• 3.7.2. "哨兵”-1C是“哨兵”-1合成孔径雷达对地观测遥感卫星系列的第三颗卫星，发射重量约2300千克，设计在轨寿命7年，配备C波段合成孔径雷达以及最新自主识别系统等设备，将用于船舶监测、海洋气候预警等任务
  
• 3.7.3. “哥白尼”​（Copernicus）项目
  
• 3.7.3.1. 由“哨兵”系列卫星及相关地面系统组成的太空部分
  
• 3.7.3.2. 由提供海洋、地表、大气信息的地面和空中数据收集网络构成的现场测量部分
  
• 3.7.3.3. 向用户和公众提供的开发与管理服务的服务部分
  

3.8. 加拿大北极星地球与太空公司部署首批4颗“北极星”天基观测卫星

• 3.8.1. 使用“电子”号火箭为加拿大北极星地球与太空（NorthStar Earth and Space）公司发射首批4颗“北极星”​（NorthStar）16U立方星，并将其送入太阳同步轨道
  

3.9. 芬兰冰眼公司推进“冰眼”对地观测星座建设，推出基于合成孔径雷达的天基海洋监视服

• 3.9.1. "冰眼”卫星属于合成孔径雷达遥感卫星，能够对地观测达8.4万平方千米面积区域，并最高以25厘米级分辨率对特定区域进行成像，提供快速、准确、实时的天基遥感图像
  
• 3.9.2. 为港口监控、溢油检测、森林砍伐监测、海冰观测、海域感知和自然灾害预警等领域提供服务
  
• 3.9.3. 基于“冰眼”卫星星座推出“海洋视觉”​（Ocean Vision）天基海洋监视服务，为全面监测全球海域提供支持
  
• 3.9.4. 该服务可将合成孔径雷达图像与自动识别系统或射频数据等补充数据源进行整合，对海洋表面背景下的船舶特定表征进行探测和定位，提供覆盖范围广、数据基数大、特征识别强的全天候船舶监测服务
  

3.10. 日本推进“情报收集卫星”军事侦察卫星星座建设，为提升天基对地监视能力提供支持

• 3.10.1. “情报收集卫星光学”-8和“情报收集卫星雷达”-8侦察卫星均作为日本“情报收集卫星”​（Information Gathering Satellite，IGS）项目的一部分，旨在提升日本天基对地监视能力，为及时发现潜在威胁并作出快速响应提供支持
  

3.11. 印度成功发射“印度国家卫星”-3DS气象卫星

• 3.11.1. 发射重量2274千克，设计在轨寿命10年
  
• 3.11.2. 携带六通道多光谱成像仪、十九通道探测仪、数据中继转发器和卫星辅助搜索与救援转发器共计四个有效载荷
  
• 3.11.3. 主要用于提供气象观测、监测陆地和海洋表面天气预报以及灾害预警等服务
  

3.12. 韩国推进军事侦察卫星网络构建，针对朝鲜开展持续监视

• 3.12.1. 该卫星于2023年12月发射入轨，先后经历初期操作检查、太空轨道测试及作战测试评估等韩国国防部“战斗适应性”​（Combat adaptability）评估，将用于监控朝鲜的核与导弹活动
  
• 3.12.2. 该卫星配备了电子光学和红外传感器，分辨率达30厘米，可捕捉高分辨率图像，具备全天候成像能力
  

3.13. 伊朗成功发射Pars-I遥感卫星

• 3.13.1. "帕尔斯”-1卫星由伊朗太空研究所自主研发，发射重量134千克，配备三个成像摄像头，将主要用于天基对地成像、开发伊朗本土遥感数据市场以及测试先进技术等任务
  
• 3.13.2. 该卫星将能够在100天内对伊朗95%领土进行成像，并在约45天内对本土进行热成像
  

4. 导航与预警卫星

4.1. 美国持续推进新一代GPS卫星部署

• 4.1.1. GPS Ⅲ SV-10卫星将承载德国巴克南市特萨特空间通信公司开发的SCOT80光通信终端有效载荷，在8000千米传输距离内以每秒100兆比特至每秒100吉比特（100Mbps～100Gbps）的可调数据速率进行数据中继测试
  
• 4.1.2. GPS Ⅲ是美国军方全球定位系统的第三代卫星，旨在为美军提供全方位定位、导航和授时服务
  
• 4.1.3. 与前几代相比，GPS Ⅲ卫星为军事用户提供了额外的抗通信干扰能力，并为民用用户提供了可与欧洲“伽利略”​（Galileo）导航卫星互操作的L1C信号
  
• 4.1.4. 与GPS Ⅲ系列卫星相比，GPS Ⅲ F系列卫星具备更强抗干扰能力，并能够向指定区域发送可信的M码（军码频段）信
  

4.2. 欧洲加速推进“伽利略”导航星座部署进程

• 4.2.1. "伽利略”第二代卫星将配备全数字导航有效载荷、电推进系统以及先进导航天线等有效载荷，具备星间链路和在轨重新配置能力，承载更先进的原子钟，保障卫星导航功能的准确性、及时性、灵活性和可靠性
  
• 4.2.2. 2颗卫星是“伽利略”第一代导航星座的第31和第32颗卫星，每颗重2.3吨，设计在轨寿命15年，主要为全球军事用户提供高精度的定位服务
  

4.3. 美国太空发展局推进跟踪层预警卫星部署进程，实现高超声速武器目标跟踪指示能力

• 4.3.1. 旨在识别、探测和跟踪高超声速导弹等威胁，为保护美国及其盟国国土安全提供支持
  

4.4. 美国加大“下一代过顶持续红外”预警卫星资金支持，推进研发部署进程

• 4.4.1. “下一代过顶持续红外”卫星是美国“下一代过顶持续红外”星座的一部分，原拟由5颗卫星组成，其中3颗位于地球同步轨道，2颗位于大椭圆极地轨道
  

4.5. 美国“在轨火控支援斗士”导弹预警卫星研发工作取得新进展

• 4.5.1. 旨在基于天基系统引导反导武器实现对高超声速导弹等先进导弹的拦截
  

4.6. 预警卫星首次进行高超声速飞行跟踪测试

• 4.6.1. 利用2颗“高超声速和弹道导弹跟踪天基传感器”​（Hypersonic and Ballistic Tracking Space Sensor，HBTSS）卫星首次进行高超声速飞行跟踪测试，并完成高超声速飞行试验数据收集工作
  
• 4.6.2. 旨在探测和跟踪高超声速飞行器
  

5. 在轨碎片清除与延寿服务

5.1. 太空发展局联合工业界探索发展报废卫星拖曳技术

• 5.1.1. 寻求对报废卫星拖曳、在轨碎片清除等太空处置服务的可行性和可用性进行分析和研究
  
• 5.1.2. 旨在针对未来低轨大规模星座卫星退役情况下，以防个别卫星提前失效或无法自行脱离轨道而先期筹备的备用脱轨方案
  

5.2. 俄罗斯推出离子电推卫星工质加注器

• 5.2.1. 研制出离子电推卫星工质加注器
  
• 5.2.2. 萨马拉国家航空航天大学表示，该加注器将使用纯度为99.99%的氙为在轨卫星进行加注
  

5.3. 日本使用商业太空碎片监测卫星完成多次太空碎片伴飞观测测试

• 5.3.1. 使用ADRAS-J卫星在距目标约50米的距离连续捕获图像
  
• 5.3.2. 旨在定点观测在轨太空目标，并提供既定目标的连续图像，为推进太空碎片清除技术提供支持
  
• 5.3.3. ADRAS-J卫星是日本天文尺度公司研发、所有和运营的天基观测卫星，于2024年2月搭乘美国火箭实验室“电子”号火箭升空，重约150千克，配备红外摄像头和激光雷达传感器，主要用于接近和监测太空中的废弃火箭部件，协助开发太空垃圾清除技术
  

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