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天智巨星座研究平台:解密星链在轨卫星分布规律
文 | 阮永井,徐帆江,刘立祥,刘帅军,秦明宇,严文励,秦琰 (中国科学院软件研究所)
进入2026年以来,SpaceX公司持续保持星链卫星高频次发射,仅1月份便已发射9批次,至今累计发射卫星数已超1.1万颗。基于天智巨星座研究平台,通过星座聚类与构型研判,本文对当前星链在轨卫星的分布情况及其具体星座构型进行分析;相关工作同时可支持国内外典型互联网星座系统,对一网、星网、千帆等进行了分析。
01星链在轨卫星分布情况
根据天智巨星座研究平台统计分析,截至2026年2月3日,星链已经累计发射11103颗,活跃的在轨卫星有9556颗,通过平台的星座聚类分析工具(分析工具界面如图1所示)对这些卫星轨道高度和倾角进行聚类,形成了15个卫星星座簇。卫星簇的具体情况如表1所示,聚类分析结果图如图2所示。
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图1 星座聚类分析工具界面
表1 星链在轨卫星聚类分析结果
序号
倾角中心(°)
高度中心(km)
簇大小(卫星数)
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
合计
43.00~97.60
356.3~572.1
8808
注:表1中的“簇大小”代表卫星数,聚类分析时簇大小最小值设置为20,表中卫星总数为8808颗,则剩余的748颗卫星正处于爬升或陨落的中,卫星分布较为分散,未被聚类。
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图2 聚类分析结果图
注:图2中的圆圈表示簇,不同的颜色代表不同的簇,圆圈越大代表簇越大
02在轨卫星构型研判分析
我们利用研究平台的星座构型分析工具(分析工具界面如图3所示)对这些簇进一步分析,最终得到10个星座。这10个星座对应的构型参数初步研判结果如表2所示。
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图3 卫星构型分析工具界面
表2 星链在轨卫星主要构型参数研判
序号
星座层标识
在轨卫星数
轨道倾角(°)
轨道高度(km)
轨道面数
每个轨道面卫星数
卫星版本
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手机直连
7
DTC-2
301
43.0
24
13
DTC手机直连
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其他互联网星座数据分析
同样利用平台的星座聚类和构型研判分析工具对一网、星网星座的在轨构型进行分析。
(1)一网星座
截至2026年2月3日,一网星座在轨卫星共650颗,主要分布在12个轨道面内(除去个别几颗卫星),卫星的轨位分布情况如图4所示。
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图4 一网星座卫星分布情况
(图中横坐标为升交点赤经,纵坐标为轨道面内的相位)
进一步分析发现,除去个别几颗卫星,当前星座中的12个轨道面并非在同一轨道高度,而是以4km的间距部署在1777.7km~1221.7km的高度范围内。同时,发现同一轨道面内的卫星数在50~61之间,且轨道面内卫星间隔也不同。针对这一情况,初步研判星座基准构型为Walker Star构型,12个轨道面,每面49颗卫星,轨道倾角为87.9°。每个轨道面实际的轨道高度和卫星数如表3所示。
表3 一网星座轨道面实际轨道高度及面内卫星数
轨道面号
轨道高度(km)
轨道面卫星数
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)星网星座
截至2026年2月3日,星网星座在轨卫星共154颗,其中近极轨道卫星55颗,倾斜轨道卫星99颗。
①近极轨道星座
研判结果表明,近极轨道星座为Walker Star构型:高度1167.9km、倾角86.5度,共60颗星,6个轨道面*每面10颗星,顺行轨道面RAAN间隔30.45度,逆行轨道面RAAN间隔27.75度,相邻轨道面间卫星相位差17.76度。
②倾斜轨道星座
基于当前在轨卫星的情况,倾斜轨道星座为Walker-Delta构型:高度1149.3km、倾角50度,共108颗星,12个轨道面*每面9颗星。
04结论与展望
基于天智巨星座研究平台,已实现对星链、一网等星座的构型研判,该工作可有效支撑轨位标定、轨位异动等告警与预测。
尽管对星链在轨卫星规律进行了研究,然而仍存在一些问题:如研判出GEN2M-C1由两个相同的Walker星座构成,是否准确?如果准确,那为何采用两个?而且整个星座内轨道面的升交点赤经分布并非均匀分布,这是星链的新构型吗?关于这些疑问,我们将在下一期文章中为您逐一拆解,敬请期待。
>End
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