天智巨星座研究平臺(tái)：解密星鏈在軌衛(wèi)星分布規(guī)律

天智巨星座研究平臺(tái)：解密星鏈在軌衛(wèi)星分布規(guī)律

文 | 阮永井，徐帆江，劉立祥，劉帥軍，秦明宇，嚴(yán)文勵(lì)，秦琰 （中國(guó)科學(xué)院軟件研究所）

進(jìn)入2026年以來，SpaceX公司持續(xù)保持星鏈衛(wèi)星高頻次發(fā)射，僅1月份便已發(fā)射9批次，至今累計(jì)發(fā)射衛(wèi)星數(shù)已超1.1萬顆。基于天智巨星座研究平臺(tái)，通過星座聚類與構(gòu)型研判，本文對(duì)當(dāng)前星鏈在軌衛(wèi)星的分布情況及其具體星座構(gòu)型進(jìn)行分析；相關(guān)工作同時(shí)可支持國(guó)內(nèi)外典型互聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)，對(duì)一網(wǎng)、星網(wǎng)、千帆等進(jìn)行了分析。

01星鏈在軌衛(wèi)星分布情況

根據(jù)天智巨星座研究平臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析，截至2026年2月3日，星鏈已經(jīng)累計(jì)發(fā)射11103顆，活躍的在軌衛(wèi)星有9556顆，通過平臺(tái)的星座聚類分析工具（分析工具界面如圖1所示）對(duì)這些衛(wèi)星軌道高度和傾角進(jìn)行聚類，形成了15個(gè)衛(wèi)星星座簇。衛(wèi)星簇的具體情況如表1所示，聚類分析結(jié)果圖如圖2所示。

圖1 星座聚類分析工具界面

表1 星鏈在軌衛(wèi)星聚類分析結(jié)果

序號(hào)

傾角中心（°）

高度中心（km）

簇大小（衛(wèi)星數(shù)）

1.

2094

2.

1612

3.

1350

4.

1270

5.

619

6.

401

7.

335

8.

298

9.

297

10.

122

11.

113

12.

89

13.

79

14.

72

15.

57

合計(jì)

43.00~97.60

356.3~572.1

8808

注：表1中的“簇大小”代表衛(wèi)星數(shù)，聚類分析時(shí)簇大小最小值設(shè)置為20，表中衛(wèi)星總數(shù)為8808顆，則剩余的748顆衛(wèi)星正處于爬升或隕落的中，衛(wèi)星分布較為分散，未被聚類。

圖2 聚類分析結(jié)果圖

注：圖2中的圓圈表示簇，不同的顏色代表不同的簇，圓圈越大代表簇越大

02在軌衛(wèi)星構(gòu)型研判分析

我們利用研究平臺(tái)的星座構(gòu)型分析工具（分析工具界面如圖3所示）對(duì)這些簇進(jìn)一步分析，最終得到10個(gè)星座。這10個(gè)星座對(duì)應(yīng)的構(gòu)型參數(shù)初步研判結(jié)果如表2所示。

圖3 衛(wèi)星構(gòu)型分析工具界面

表2 星鏈在軌衛(wèi)星主要構(gòu)型參數(shù)研判

序號(hào)

星座層標(biāo)識(shí)

在軌衛(wèi)星數(shù)

軌道傾角（°）

軌道高度(km)

軌道面數(shù)

每個(gè)軌道面衛(wèi)星數(shù)

衛(wèi)星版本

1

LEO-C1

299

53.1

72

18

V1.0

2

LEO-C2

1359

53.2

72

18

V1.5

3

LEO-C3

595

70.0

36

16

V1.5

V2.0Mini

4

LEO-C4

101

97.6

6

36

V1.5

5

LEO-C5

396

97.6

42

24

V1.5、V2.0Mini

6

DTC-1

311

53.2

24

13

DTC手機(jī)直連

7

DTC-2

301

43.0

24

13

DTC手機(jī)直連

8

GEN2M-C1

2030

28

62

星座A，V2.0Mini

28

62

星座B，V2.0Mini

9

GEN2M-C2

1606

43.0

99

51

V2.0Mini

10

GEN2-C1

1267

43.0

28

60

V1.5、V2.0Mini

03其他互聯(lián)網(wǎng)星座數(shù)據(jù)分析

同樣利用平臺(tái)的星座聚類和構(gòu)型研判分析工具對(duì)一網(wǎng)、星網(wǎng)星座的在軌構(gòu)型進(jìn)行分析。

（1）一網(wǎng)星座

截至2026年2月3日，一網(wǎng)星座在軌衛(wèi)星共650顆，主要分布在12個(gè)軌道面內(nèi)（除去個(gè)別幾顆衛(wèi)星），衛(wèi)星的軌位分布情況如圖4所示。

圖4 一網(wǎng)星座衛(wèi)星分布情況

（圖中橫坐標(biāo)為升交點(diǎn)赤經(jīng)，縱坐標(biāo)為軌道面內(nèi)的相位）

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，除去個(gè)別幾顆衛(wèi)星，當(dāng)前星座中的12個(gè)軌道面并非在同一軌道高度，而是以4km的間距部署在1777.7km~1221.7km的高度范圍內(nèi)。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)同一軌道面內(nèi)的衛(wèi)星數(shù)在50~61之間，且軌道面內(nèi)衛(wèi)星間隔也不同。針對(duì)這一情況，初步研判星座基準(zhǔn)構(gòu)型為Walker Star構(gòu)型，12個(gè)軌道面，每面49顆衛(wèi)星，軌道傾角為87.9°。每個(gè)軌道面實(shí)際的軌道高度和衛(wèi)星數(shù)如表3所示。

表3 一網(wǎng)星座軌道面實(shí)際軌道高度及面內(nèi)衛(wèi)星數(shù)

軌道面號(hào)

軌道高度（km）

軌道面衛(wèi)星數(shù)

1

51

2

52

3

50

4

50

5

53

6

55

7

57

8

55

9

50

10

52

11

61

12

57

（2）星網(wǎng)星座

截至2026年2月3日，星網(wǎng)星座在軌衛(wèi)星共154顆，其中近極軌道衛(wèi)星55顆，傾斜軌道衛(wèi)星99顆。

①近極軌道星座

研判結(jié)果表明，近極軌道星座為Walker Star構(gòu)型：高度1167.9km、傾角86.5度，共60顆星，6個(gè)軌道面*每面10顆星，順行軌道面RAAN間隔30.45度，逆行軌道面RAAN間隔27.75度，相鄰軌道面間衛(wèi)星相位差17.76度。

②傾斜軌道星座

基于當(dāng)前在軌衛(wèi)星的情況，傾斜軌道星座為Walker-Delta構(gòu)型：高度1149.3km、傾角50度，共108顆星，12個(gè)軌道面*每面9顆星。

04結(jié)論與展望

基于天智巨星座研究平臺(tái)，已實(shí)現(xiàn)對(duì)星鏈、一網(wǎng)等星座的構(gòu)型研判，該工作可有效支撐軌位標(biāo)定、軌位異動(dòng)等告警與預(yù)測(cè)。

盡管對(duì)星鏈在軌衛(wèi)星規(guī)律進(jìn)行了研究，然而仍存在一些問題：如研判出GEN2M-C1由兩個(gè)相同的Walker星座構(gòu)成，是否準(zhǔn)確？如果準(zhǔn)確，那為何采用兩個(gè)？而且整個(gè)星座內(nèi)軌道面的升交點(diǎn)赤經(jīng)分布并非均勻分布，這是星鏈的新構(gòu)型嗎？關(guān)于這些疑問，我們將在下一期文章中為您逐一拆解，敬請(qǐng)期待。

>End

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