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人造卫星分类：通信、导航和遥感卫星分布在各类轨道

卫星是人造天体，通过太空飞行器如运载火箭、航天飞机等发射到太空中，它们在太空中绕地球或其他行星运行，类似于天然卫星。卫星按照功能，可 分为通信，遥感，导航卫星；按照轨道高度，则可以分为高轨，中轨，低轨卫星。

按照卫星实现功能，可分为通信卫星，遥感卫星，导航卫星。通信卫星用于提供全球通信服务,包括电话，互联网，电视广播等；遥感卫星用于观测和监 测地球的表面和大气层，收集有关地球的地理，气候，环境和资源等方面的数据，这些卫星携带各种传感器和仪器，通过感知地球表面的电磁辐射(如可 见光，红外线，微波等)来获取信息；导航卫星用于提供定位和导航服务。

按照卫星运行的轨道高度，可以分为高轨（GEO）,中轨（MEO），低轨（LEO）卫星。高轨道卫星（GEO）运行于地球静止轨道，距离地表约36000 公里高空，并且于赤道上绕行地球，又称同步轨道卫星或地球静止轨道卫星；中轨道卫星（MEO）运行于中地球轨道，距地表约2000公里至35786公里 ；低轨道卫星（LEO）运行于低地球轨道，距地高度为约200公里至2000公里。

卫星星座进入低轨卫星数量爆发期

SpaceX的星链卫星是近4年来在轨卫星的主要增量。据卫星追踪网站orbiting now，以及UCS数据，截至2023，全球在轨运行卫 星数量为8862颗。近4年来，全球在轨卫星数量大幅增长，2020-2023年复合增速达35.0%。其增长的主要来源是SpaceX公司的 星链卫星的大批量发射，在2019-23年，SpaceX共发射了5420颗卫星，占总新增在轨卫星数量的82.2%。

低轨卫星是目前在轨卫星中的主要类别。低轨卫星按照轨道分类，目前在轨卫星中，12%为高轨道卫星，3%为中轨道卫星，85% 为低轨道卫星；按照功能分类，在轨卫星中，通信卫星数量为7035颗，遥感卫星为1264颗，导航卫星为155颗，其他功能卫星为 408颗；按国别分类，在轨道卫星最多的国家依次是美国（67%）、中国（9%）、英国（8%）。

导航卫星：通过精密原子钟等载荷完成导航功能

导航卫星是为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星，是卫星导航系统的空间部分。通过多个卫星与地面接收器交互时间信 号，以准确确定地面设备位置的经度，纬度和高度，精度通常在10米范围内。

卫星导航用于定位的有效载荷包括精密的原子钟，导航接收机和天线。这些载荷用于接收地面用户的信号，比对星地时间，确定用户的位置 和提供导航服务。其中，卫星数据处理单元数负责处理和管理导航数据，生成和管理时间戳，用于导航信号的时间同步；卫星天线负责将导 航信号有效地发射到地球，确保信号覆盖广泛的地理区域；卫星原子钟提供了极其精确的时间基准，确保定位计算的精确性。

全球主要经济体均建设了导航星座。全球主要的导航卫星星座有美国的全球定位系统（GPS），欧盟的伽利略定位系统（GALILEO），印度 的印度区域导航卫星系统（IRNSS），中国的北斗卫星导航系统（BDS），日本的准天顶卫星系统（QZSS）。

遥感卫星：搭载传感器载荷实现空间成像

遥感卫星通过搭载的传感载荷实现对地球的观测。遥感卫星是人造卫星的一类，它们能够在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。当卫星在地 球同步轨道上运行时，它们能够连续对地球表面的特定区域进行遥感观测。

遥感卫星的有效载荷包括各类传感器。光学传感器、雷达传感器、激光雷达、热红外传感器、超光谱传感器、微波辐射计、数据处理单元。这些有效载 荷共同作用，通过捕捉和处理电磁波信号，生成高分辨率的图像和数据，用于环境监测、资源管理、灾害预警等多种应用。

遥感卫星多为中低轨道卫星。截至2024年，海外主要遥感卫星星座有Landsat Sentinel(哨兵) 、SPOT、Pléiades、WORLDVIEW、Skysat、鸽群 FLOCK等星座；国内主要遥感卫星星座有资源卫星、2米/8米光学卫星、1米C-SAR卫星、陆地探测一号卫星、高分卫星、天绘卫星、吉林一号卫星、北 京二号卫星、SuperView-1星座、珠海一号卫星、遥感系列卫星。

通信卫星：搭载信号处理及天线载荷

通信卫星能够实现地面信号的处理和转发。通信卫星是一种通过通信载荷来传递和放大无线电通信信号的卫星，它建立了地面上发 射站与接收站之间的信息通道，在构建全球通信网络和支持远距离通信方面发挥着重要的作用。

通信卫星有效载荷构成：通信卫星的有效载荷主要包括了转发器、天线系统、信号处理单元。通信卫星转发器是一种用于接收和转 发卫星通信的电子设备，实现地球站之间或地球站与卫星通信站之间的通信，由接收器、放大器、变频器、混频器等器件组成；天 线系统用于接收和发送信号；信号处理单元用是对接收到的信号进行各种处理，以确保信号的质量和可靠性。

通信卫星：搭载信号处理及天线载荷

低轨卫星蓬勃发展，starlink引领低 轨通信卫星发射。目前在轨的通信 卫星总数为7035颗，其中低轨通信 卫星为6915颗，在低轨道通信卫星 中，starlink占据主导地位，目前在 轨卫星为6118颗；中轨卫星为26颗 ；高轨道卫星为94颗。

现存通信卫星多服务于商业通信， 提供互联网相关服务。现在轨通信 卫星6911颗提供互联网接入服务， 占在轨卫星总数的98.2%。

美国领军通信卫星市场，中国计划 大规模卫星发射。目前美国在轨卫 星数量为6254颗，占全球在轨卫星 总数92.5%，垄断通信卫星市场；根 据整理，中国计划发射卫星数量已 超40000颗。

手机直连卫星带来海量连接需求，终端组件存在升级需求。传统的高轨卫星需要借助专用的卫星电话进行通话，而低轨卫星降低了星地间的链 路损耗，手机直连卫星成为商业可行的选项。手机直连卫星的技术路径将由“双模终端”和“存量直连”逐步向NTN协议发展，终端接入技术 也将在陆地、海洋、航空等环节落地应用。

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