高 括，刘会杰，刘 磊，杨杰峰，陈晓庆，潘小彤

(上海微小卫星工程中心 中国科学院微小卫星创新研究院,上海 201203)

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在物联网、移动互联网快速发展带动下，低轨卫星星座发展迎来一个崭新的发展高潮。以 L、S、VHF 等低频段为主的Iridrum星座、“全球星”(Globalstar)、“轨道通信”(Orbcomm)系统等传统的三大低轨移动通信星座已经完成升级换代；以 Ku、Ka频段甚至更高频段的新兴互联网星座计划呈现爆发式增长，美国一网公司OneWeb、美国太空探索技术公司SpaceX、低轨卫星公司LEOSat，加拿大电信卫星公司TeleSat等纷纷提出新兴互联网星座计划，国外典型低轨通信卫星星座计划发射卫星数量总和超过8 000颗[1]。

随着美国 Space X、One Web 等公司 “千星计划”的崛起，我国也积极构建自己的天基互联网系统，典型系统有中国航天科工集团的“虹云工程”卫星通信系统和中国航天科技集团的“鸿雁星座”卫星通信系统，其中“虹云工程”计划发射 156 颗卫星，在轨高度约为1 000 km，工作频段为Ka频段；“鸿雁星座”系统计划发射 300 颗卫星，一期将由 60 颗核心骨干卫星组成，工作频段为 L / Ka频段，以星间链路技术实现卫星空间组网，是一个能够连接卫星、飞机、船舶、车辆甚至个人的超级通信系统[2]。

世界各国典型低轨卫星星座的载荷工作频段、轨道高度以及卫星数量信息如表 1所示。如此庞大数量的卫星集中在500～1 400 km的轨道上，所有星座最终组网成功之后，众多卫星在此区域运行，犹如在地球近地轨道织就卫星网，星罗密布，相互交错，形成异常复杂的卫星星座运行场景，如表 1最后一列中的卫星在轨仿真场景所示。……