最新 ｜ Starlink卫星壳层与星座的映射关系介绍

Starlink星座卫星入轨预测与仿真分析

文 | 刘帅军、徐帆江、刘立祥、严文励、秦明宇（中国科学院软件研究所 天基综合信息系统全国重点实验室）

摘要

截至2024年11月9日，星链已累计发射205批共7254颗卫星。11个壳层主要部署在7个星座，即一期LEO系统中的4个星座，二代GEN2系统中2个星座和手机直连卫星星座。本文主要对星链各壳层发射情况、各壳层命名方式、壳层与星座映射关系介绍。

01

Starlink卫星各壳层发射在轨情况

截至2024年11月9日，Starlink卫星的历年发射批次及卫星颗数如下：

图 1 星链历年发射批次及卫星数

【数据截至2024.11.09】

2024年已超过2023年全年发射次数，预计将达到85发射批次。

这些卫星隶属11个壳层，各壳层发射卫星数历年变化如下：

图 2 星链各壳层历年发射卫星数

【数据截至2024.11.09】

2024年新开启壳层8至11共四个壳层的发射。

对于Starlink卫星而言，在每批次发射时，通常用本次发射主体载荷进行命名，即区分不同的壳层。如下为星链各壳层首发卫星时间及任务名称：

表1 星链各壳层卫星命名方式及首发时间

序号

发射时间

发射任务

壳层

1

2019.05.24

Starlink Demo (0.9)

1

2

2019.11.11

Starlink 1

1

3

2021.09.14

Starlink Group 2-1

2

4

2021.11.13

Starlink Group 4-1

4

5

2022.07.11

Starlink Group 3-1

3

6

2022.12.28

Starlink Group 5-1

5

7

2023.02.28

Starlink Group 6-1

6

8

2023.08.22

Starlink Group 7-1

7

9

2024.04.07

Starlink Group 8-1

8

10

2024.06.19

Starlink Group 9-1

9

11

2024.06.08

Starlink Group 10-1

10

12

2024.08.04

Starlink Group 11-1

11

02

卫星壳层与星座的部署映射关系

壳层1至4发射时，每个壳层的卫星目标轨道高度、倾角一致，构成同一个星座。而不同壳层卫星高度或倾角差异较大，分属不同星座。

而随着壳层5发射之后，出现了壳层5与6共同构成一个星座。壳层5与6卫星多数已位于高度561km、倾角43度的轨道上，且壳层5卫星为V1.5版本，壳层6卫星为V2.0 Mini版本，实现不同壳层不同版本卫星的混合组网。相关分析，可参加早期文章《Starlink二代GEN2系统混合组网与分阶段部署探讨》。

壳层7至11则表现得更为明显，这5个壳层卫星均是53.16度倾角，这些壳层卫星还包括了手机直连卫星。

根据SpaceX提交至FCC的申报材料，一期LEO系统、二代GEN2系统内各星座如下：

表 1 星链一期LEO系统的空间星座构型

星座

轨道高度 Km

倾角

deg

轨道面数

每面星数

卫星总数

LEO-C1

550

53

72

22

1584

LEO-C2

540

53.2

72

22

1584

LEO-C3

570

70

36

20

720

LEO-C4

560

97.6

6

58

348

LEO-C5

560

97.6

4

43

172

表 2 星链二代GEN2系统的空间星座构型

星座

轨道高度Km

倾角 deg

轨道面数

每面卫星数

卫星总数

GEN2-C1

340

53

48

110

5280

GEN2-C2

345

46

48

110

5280

GEN2-C3

350

38

48

110

5280

GEN2-C4

360

96.9

30

120

3600

GEN2-C5

525

53

28

120

3360

GEN2-C6

530

43

28

120

3360

GEN2-C7

535

33

28

120

3360

GEN2-C8

604

148

12

12

144

GEN2-C9

614

18

18

324

合计

340~614

33~148

288

12~120

结合星链各壳层发射情况及在轨分布情况，壳层与星座间映射关系如下所示：

图 3 星链壳层与星座映射关系

03

星链手机直连卫星星座部署进展介绍

星链手机直连D2C卫星已累计发射285颗，与壳层7至9其他2.0Mini版本卫星一同发射。当前，195颗卫星轨道高度稳定在360km，已达到预期星座（WALKER星座参数：312/24/6）规模的62.8%，预计2024年内可完成手机直连卫星的发射。

当前，该195颗卫星RAAN及相位分布如下图：

除却最早发射两批次手机直连卫星（批次编号24002、24065，每批次携带6颗D2C卫星），及中间一批次卫星（24129）发射失败，其余批次D2C卫星多数按计划部署。目前，24164批次（发射时间：2024.09.13）及之前的多数已部署至预定位置。24175批次（发射时间：2024.09.25）及之后的24184、24187、24195等正在部署中。

自2024年5月份以来，累计发射260颗，平均每月发射43.3颗。按此趋势，2024年内可完成手机直连卫星的发射，并将于2025年3月预期可全部进入预定轨位。

04

总结与思考

Starlink星座自2019年发射至今已超过5年，壳层与星座映射关系发生了变化，手机直连星座也将在2024年完成发射部署。

（1）星链壳层与星座映射，由“一对一”、“多对一”向“多对多”变化。

（2）星链手机直连星座发展迅速，预计2024年可完成发射，2025年3月可全部进入预定轨位。

>End

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