Starlink星座单壳层一年内轨位变动超300次

Starlink星座单壳层一年内轨位变动超300次

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 中国科学院大学）

摘 要

2024年星链开启手机直连卫星发射、推出更多版本终端等系列事件，极大提升了星链全球服务能力与业务拓展。壳层4卫星主要用于填充星链一期星座LEO-2，自2021年底发射部署，至今已超3年。根据2024全年轨道数据研判与分析，LEO-2星座内卫星轨位变动次数达到318次，卫星数由1520降至1433，减少87颗。

01

星链壳层4与

星链LEO-2星座介绍

星链壳层4的卫星目标轨道为高度540km、倾角53.2度，至今已累计发射1637颗。这些卫星发射代号名称为Group 4-X，如2022-12-17发射代号为“Starlink Group 4-37”的54颗星链卫星，均属于壳层4。

星链一期星座2（LEO-2）主要由壳层4的卫星填充，根据SpaceX提交FCC的方案，LEO-2星座标称参数为：1584颗星（=22星每面*72面）、540km高度、53.2度倾角。在轨数据分析表明，构型参数为：1296颗星（=18星每面*72面）、Walker星座相位因子45、540km高度、53.2度倾角。与标称值相比，研判值在星座卫星数、面内星数方面有差异。

此外，星座申报方案中未提及备份轨位，而在轨数据结果表明，工作轨位卫星旁存在备份轨位（相位差为：后4.69度），工作与备份数量比例约为6:1。

02

星链LEO-2星座

年内轨位卫星数变化统计

2024年1月1日，工作及备份轨位卫星共1520颗，其中工作轨位1291颗，备份轨位229颗，整体工备比例为：1备5.6。至2025年1月1日，工作及备份轨位卫星共1433颗（减少87颗，合5.7%），其中工作轨位1228颗（减少63颗，合4.9%），备份轨位205颗（减少24颗，合10.5%），整体工备比例为：1备6。数据如下表所示：

表1 星链星座LEO-2轨位卫星数变化统计

类型

2024/1/1

2025/1/1

变化量

变化幅度

工作轨位卫星

1291

1228

-63

-4.9%

备份轨位卫星

229

205

-24

-10.5%

合计

1520

1433

-87

-5.7%

03

星链LEO-2星座

轨位变动事件统计分析

2024年内，星链LEO-2星座轨位变动共318次，涉及179颗卫星。其中，变动次数最小1次，最大7次。统计如下：

图1 星链LEO-2星座2024年内轨位变动次数分布

轨位变动次数仅1次的有74颗卫星，这些卫星变动事件及分布如下。可看出，星座LEO-2绝大多数卫星（共72颗）呈离轨趋势，预计2025年将有更多卫星离开。

表2 星链星座LEO-2轨位变动次数1次的类型统计

序号

轨位变动类型

发生次数

1

进入工作

1

2

进入备份

1

3

离开工作

59

4

离开备份

13

轨位变动次数2或4次的，对于全年工作备份轨位卫星数量变化无影响。而变动次数3、5、7次的，年内发生多次进入或离开，也导致了年内卫星数降低。

04

卫星2022-051Q

轨位变动事件详细情况

卫星2022-051Q在2024年内轨位变动次数最大，达7次，轨位变动事件如下：

表3 卫星2022-051Q于2024年内轨位变动事件

时间

卫星

轨道面号

相位号

轨位类型

变动类型

2024/1/25

2022-051Q

50

18

W

离开

2024/2/5

2022-051Q

50

18

W

2024/4/3

2022-051Q

50

18

W

离开

2024/4/9

2022-051Q

50

18

W

2024/5/23

2022-051Q

50

18

W

离开

2024/6/18

2022-051Q

50

18

W

2024/12/9

2022-051Q

50

18

W

离开

该卫星所处轨道面号50，在2024年初与末时整体分布对比如下：

图2 卫星2022-051Q所在轨道面号50的

2024年初与末的卫星分布对比

从卫星2022-051Q的轨道高度变化可看出轨位变动，具体如下：

图3 卫星2022-051Q于2024年内轨道高度变化

可看出该卫星自2024年后，高度维持不够稳定。1月25日轨道高度降低，而后进行了回调；在轨稳定运行2个月后，轨道高度再次降低并回调。猜测该卫星轨道保持系统已无法正常工作，最终于12月9日主动降轨，进入主动再入阶段。

05

总结分析

本文对星链壳层4卫星，及其构建的星链一期星座LEO-2进行介绍，并对该星座2024全年轨位变动情况进行统计分析。主要数据如下：

01

星链星座LEO-2实际在轨星座构型为1296颗星，2024年初工作轨位卫星1291颗，年末降至1228颗，减少63颗。

02

星 座LEO-2全年轨位变动次数318次，涉及179颗卫星。其中，变动次数最小1次，最大7次。

03

卫星2022-051Q年内轨位变动次数最多，共7次。该卫星在经过3次轨道回调后，最终于12月9日开始主动降轨，进入主动再入阶段。

本文主要以SpaceTrack公布的TLE数据为输入，基于天智巨星座系统研究平台开展分析，所得出数据对于卫星轨位变动预测、星座分阶段离轨、星上推进燃料评估等具有重要意义。

>End

本文系“太空与网络”公众号原创，转载全文及引用核心观点至微信公众号或其它新媒体平台、及网站，请注明出处、公众号ID及作者。感谢支持有态度的媒体！

未按照规范转载及引用者，我们保留追究相应责任的权利

部分图片难以找到原始出处，故文中未加以标注，如若侵犯了您的权益，请第一时间联系我们。

HISTORY/往期推荐

充满激情的新时代，

充满挑战的新疆域，

与踔厉奋发的引领者，

卓尔不群的企业家，

一起开拓，

一起体验，

一起感悟，

共同打造更真品质，

共同实现更高价值，

共同见证商业航天更大的跨越！

——《太空与网络》，观察，记录，传播，引领。

·《卫星与网络》编辑委员会

高级顾问：王国玉、刘程、童旭东、相振华、王志义、杨烈

·《卫星与网络》创始人：刘雨菲

·《卫星与网络》副社长：王俊峰

·微信公众号（ID：satnetdy）团队

编辑：艳玲、哈玫，周泳、邱莉、黄榕、娜娜

主笔记者：李刚、魏兴、张雪松、霍剑、乐瑜、稻子、赵栋

策划部：杨艳、若㼆、李真子

视觉总监：董泞

专业摄影：冯小京、宋伟

设计部：顾锰、潘希峎、杨小明

行政部：姜河、林紫

业务部：王锦熙、瑾怡

原创文章转载授权、转载文章侵权、投稿等事宜，请加微信：15910858067

商务合作；展览展厅设计、企业VI/CI及室内设计、企业文化建设及品牌推广；企业口碑传播及整体营销传播等，请加微信：13811260603

杂志订阅，请加微信：wangxiaoyu9960

·卫星与网络各分部：

成都分部负责人：沈淮

长沙分部负责人：宾鸿浦

西安分部负责人：郭朝晖

青岛分部负责人：江伟

·卫星与网络总部负责人：农燕

·会议活动部负责人：乔颢益、许克新、董今福

· 投融资及战略层面合作：刘雨菲

·本平台签约设计公司：一画开天（北京）文化创意设计有限公司

· 航天加（深圳）股权投资基金管理负责人：杨艳