2011年国外卫星技术发展

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应用卫星和卫星应用的发展水平是衡量一个国家科学技术、国防建设和国民经济现代化水平的重要标志之一。目前，在轨卫星数量已突破1000颗，这些卫星分属于60多个国家或组织，为几乎所有的国家提供卫星通信、卫星遥感、卫星导航等应用服务。

美国依然在卫星技术领域保持领先地位，并努力推进航天系统的升级换代，预警、通信、导航等新型军事卫星相继投入使用，航天优势进一步扩大。而俄、欧等则根据自身航天战略需求，选择重点领域提升航天竞争能力。

一、侦察监视与遥感卫星

目前，主要国家均已构建分辨率达到亚米级的成像卫星系统，并不断进行卫星补充发射与更新，以提升时空分辨率，并呈现星座化的发展趋势。2011年，美国、欧洲、日本等先后发射了多颗新型军用成像侦察卫星。

美国发射“天基红外系统”首颗GEO卫星，

提升战略与战术导弹预警能力

2011年5月7日，美国首颗“天基红外系统”地球同步轨道预警卫星进入预定轨道。作为美国新一代导弹预警卫星，它将替代现役的“国防支援计划”第三代导弹预警卫星，承担监视导弹发射、导弹防御和战术情报搜集等任务。不仅能提供战略弹道导弹的预警，还能实现对近程弹道导弹的预警。该系统由4颗地球同步轨道(GEO)卫星和2个大椭圆轨道(HE0)卫星载荷组成。地球同步轨道卫星用于探测导弹的发射，大椭圆轨道卫星载荷用于跟踪飞越北极上空的导弹。

密集发射侦察卫星、增强全球态势感知能力

由于美军在轨卫星日益老化，新研侦察卫星迟迟不能发射，造成天基侦察能力出现空档。为改善这一不利局面，2011年1月至4月，美国国家侦察局(NRO)连续进行4次秘密卫星发射，将“锁眼。－12”光学成像侦察卫星、“快速探路者”侦察卫星、“卫星数据系统”(SDS)中继卫星、两颗“白云”海洋监视卫星发射升空。这5颗卫星的发射，进一步增强了美军的全球态势感知能力。继续开展新型导弹预警卫星在轨演示验证、首次完成近程弹道导弹飞行全程跟踪

2011年3月16日，美军在轨的两颗新型导弹预警“空间跟踪与监视系统”(STSS)卫星，首次对近程弹道导弹靶弹从发射到坠毁的全过程进行了跟踪。试验中，STSS-1卫星首先利用星载捕获传感器，探测到了从美军太平洋导弹靶场发射的“‘宙斯盾’战备评估弹”(ARAV-B)的热红外信号，而后导引星载跟踪传感器锁定目标，STSS-1卫星随之将跟踪数据中继给STSS-2卫星，由STSS-2卫星继续对ARAV—B近程导弹的空间飞行段和再入飞行段进行跟踪，直至其坠入太平洋。

美国导弹防御局(MDA)还计划进行更为复杂的STSS卫星演示验证试验。一是高轨与低轨导弹预警卫星的协同跟踪能力。二是验证STSS卫星在目标跟踪过程中能否产生支持拦截弹“远程发射”作战概念的“火控方案”。

发射试验型NPP气象卫星，开启对地观测新时代

2011年10月28日，美国航宇局和国家海洋大气管理局(NOAA)成功发射“国家极轨运行环境卫星系统先期计划”(NPP)卫星。NPP气象卫星是“国家极轨运行环境卫星系统”(NPOESS)项目的探路者。价值15亿美元的NPP卫星，基于鲍尔宇航公司的BCP 2000卫星平台建造，设计寿命7年，轨道高度为824千米。其上搭载5台科研仪器，其中4台新型传感器可提供关键数据，协助科学家研究长期气候模式动力学，并帮助气象学家提高短期气象预报质量；1台臭氧映射与剖面测量仪套件由鲍尔宇航公司建造，将充实臭氧层测量、土地覆盖测量以及冰层覆盖测量等30余个长期数据库。

俄罗斯

例行发射胶卷回收型侦察卫星，全天时

传输型天基侦察能力有待加强

2011年6月27日，俄罗斯发射编号为“宇宙－2472”的“琥珀／钴－M”(Kobalt-M)光学侦察卫星。“琥珀／钴-M”侦察卫星为胶卷回收型，设计寿命120天，分辨率0.25米。俄罗斯从2008年起，每年发射1颗“琥珀／钴-M”光学侦察卫星。由于新研制的光电传输型的“角色”光学侦察卫星推迟服役，致使俄罗斯不能保持全天时的天基侦察能力，这无疑与俄罗斯传统航天大国的地位不相匹配。

欧洲

法国发射“昂宿星”光学成像卫星，为构建欧洲联合侦察卫星系统奠定基础

2011年12月16日，法国将首颗“昂宿星”光学成像侦察卫星发射入轨。“昂宿星”是“光学雷达联合地球观测”(ORFEO)项目的组成部分，是法国航天局与意大利航天局的合作项目，用于满足欧洲用户的军民两用需求。法国计划发射两颗“昂宿星”卫星，将与德国、意大利的雷达成像卫星星座，共同成为欧洲下一代成像侦察卫星系统的核心。

目前，法国、德国和意大利等欧洲国家已签署合作研制“多国天基成像系统”(MUSISI)的协议。MUSISI是由10颗以上的军用和军民两用卫星组成的星座网，卫星将携带光学、红外、雷达和超光谱成像传感器。MUSIS最终将取代欧洲国家现役的光学成像和雷达成像侦察卫星，首颗MUSIS卫星将于2015年发射。

日本

更新“情报搜集卫星”系统、

提升东北亚地区监视能力

日本在2011年成功将“光学4”号侦察卫星和一颗雷达侦察卫星发射入轨，补充并完善了“情报搜集卫星”(IGS)系统。目前，IGS系统有3颗成像卫星和1颗雷达卫星在轨。日本计划在2012年再发射一颗雷达成像卫星，以保证在任何条件下对地球上任何地点每天至少侦察1次。

提供贷款支持越南采购两颗雷达卫星，试图强化与越南的关系

2011年10月31日，越南与日本政府达成协议：日本将向越南提供海外开发援助(ODA)贷款购买2颗日本设计制造的对地观测卫星，此举是日本首次利用0DA贷款用于援助国外航天技术开发，也标志着日本出口遥感卫星取得零的突破。预计在不久的将来日本将向更多的亚洲国家提供这种援助模式的卫星出口。该卫星将采用NEC公司最新研制的商用遥感卫星平台，可安装分辨率0.5米的光学遥感器或分辨率较低的雷达，重约500千克，既可用于监测洪水、森林火灾等自然灾害，也用于监测、预报和评估气候变化的影响。

二、导航卫星

近年来，美、俄、欧、中等航天大国正在加快各自导航卫星系统的现代化建设步伐，抢占技术制高点和全球市场份额是各国间竞争的重点。美国在巩固其全球市场垄断地位的同时，时刻不忘抢占导航技术的制高点。为了减缓GPS的脆弱性，美国正在采取各种措施增强GPS抗干扰能力，寻求GPS备用手段，探索开发新的导航技术。俄罗斯吸取以往的教训，将重建重点放在与美欧系统的兼容与互操作上，加强“格洛纳斯”卫星在俄罗斯的应用开发。俄罗斯要求

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从2012年起，所有新车，尤其是公务用车和公交用车都将装备并使用“格洛纳斯”导航设备，并打算对使用GPS的进口产品征收关税，额度可达25％。目前，在俄罗斯公共交通工具中，配备卫星导航装置的不到20％，“格洛纳斯”系统在俄罗斯市场的份额仅为5％。

美国

稳步推进GPS现代化，力图确保其技术和市场的世界领先地位

据最新发布的美国国会预算办公室研究报告透露，美国到2030年前总共需要发射50颗GPS卫星，其中包括第三代的40颖，而在2012年～2030年期间总共需投入220亿美元继续完成尚未实现的GPS现代化计划。GPS现代化进程包括空间、地面和用户段的现代化升级改造，目标是极大地缓解当前GPS存在的脆弱性，为全球10亿军民用户提供更抗干扰、更高定位精度和更安全可靠的服务。

按照GPS现代化计划，2011年美国继续推进GPS更新换代进程。2011年7月16日，美国成功发射第二颗GPS Ⅱ F卫星。与现役GPS系列卫星相比，GPS Ⅱ F主要具有以下特点：①导航精度提高，军用定位精度达3米，并具备更好的抗干扰能力。⑦在以往GPS卫星L1和L2频段的基础上，新增一个中心频率为1176兆赫的L5频段，主要用于民用航空导航。③采用新型太阳电池板，能提供可变功率，以满足增加导航信号和增强信号功率的要求。④星钟系统采用美海军研究实验室开发的数字化星钟技术，进一步提高了星钟系统的稳定性，每日误差仅为8纳秒。⑤设计寿命延长至15年，确保了卫星长期在轨服务，提高了卫星利用率。⑥采用可编程的处理系统，可直接在轨升级软件，改善系统的运行。

此外，2011年10月，雷声公司完成“全球定位系统下一代运行控制系统”(GPS OCX)的初步设计评审工作，这是一个重要的里程碑，影响着GPS计划的发展路线、成本估算以及计划进度安排等。GPS OCX是一种先进的GPS运行网关服务系统，旨在提供安全、精确、可靠的导航和授时信息，有效支持军用、商业和民用用户。

俄罗靳

历经10年磨难重新恢复“格洛纳斯”全球导航卫星星座

由于2010年俄罗斯一箭三星发射失败导致“格洛纳斯”全球导航卫星星座恢复重建时间推迟一年。2011年俄罗斯采取非常措施连续四次发射共6颗“格洛纳斯”卫星，终于完成了重建工作。使“格洛纳斯”导航星座历经10年瘫痪之后终于在2011年底恢复24星全系统运行。目前“格洛纳斯”导航系统的在轨卫星已达30颗，其中23颗卫星正常运行，3颗即将进入运行阶段，2颗卫星处于临时技术维护状态，另有2颗分别处于在轨测试和备用状态。

欧洲

发射“伽利略”在轨验证卫星、批准军事“公共特许服务”管理规定

2011年10月21日，欧洲“伽利略”卫星导航星座的首批两颗卫星成功进入轨道。目前，欧洲已经授出14颗“伽利略”卫星的制造合同，但是由于生产成本提高，原计划部署30颗卫星的经费，只能支持18颗“伽利略”卫星。欧洲计划正计划削减其他航天项目的经费，以确保“伽利略”导航星座建设。

2011年9月13日，欧洲议会批准通过了“伽利略”卫星导航系统未来准军事“公共特许服务”(PRS)的详细管理规定，表明欧盟内部争论多年有关伽利略系统能否军事应用的问题取得重大进展。

三、通信卫星

新型军用通信卫星系统具有大容量、高速率通信能力的特点，不仅数倍于现役的军事通信卫星数据吞吐量，还具备星上处理、互联网接入等能力，可减少传输时延，并使用户终端更小型化。2011年，美国首颗“先进极高频”卫星到达预定轨道，使美国第三代受保护军用通信卫星系统建设“有惊无险”。美国“先进极高频”－1故障卫星历经14个月

后转危为安抵达运行轨道

历经14个月的轨道提升后，美空军首颗“先进极高频”(AEHF-1)军用通信卫星，终于转危为安，进入预定轨道，并确保卫星仍有14年的寿命。目前卫星状态良好，美军已开始对卫星各系统进行为期近四个月的详细试验和校验，预计将在2012年初交付作战使用。

首颗卫讯－1Ka宽带卫星发射

四大亮点引发业界关注

2011年10月20日，美国劳拉公司制造的卫讯-1的Ka卫星发射升空。这是卫讯公司购买的首颗宽带卫星，将为北美地区提供最高速度的宽带卫星通信业务。它的发射成功引起全球卫星通信业界的高度关注。其一是迄今发射的最重(6740千克)商用Ka宽带通信卫星；其二是全球在轨通信吞吐容量最高的宽带卫星，其总吞吐容量超过140Gbps，比之前北美上空所有在轨卫星上C、Ku和Ka频段的容量之和还多；其三是采用72个点波束覆盖美国和加拿大提供宽带互联网服务；其四是采用最新研发的创新“冲浪波束-2”(SurfBeam)地面网络技术，大大增强了与地面宽带网的竞争能力。

卫讯公司的服务一旦进入市场，则能够提供比目前ADSL和有线电缆速率更快的互联网接人服务，而且其价格和目前的卫星宽带服务价格基本持平。

借助商业通信卫星搭载军事载荷，探索军民融合发展模式

2011年9月21日，Arabsat-5C通信卫星和SES－2商业通信卫星发射升空。此次商业通信卫星发射尤为引人关注的是，SES-2通信卫星上搭载了美空军导弹预警卫星的试验型有效载荷——商业搭载红外有效载荷(CHIRP)。主要用于收集宽视场红外数据，探测运载火箭或者导弹在发射期间的尾焰羽流，旨在为改进“天基红外系统”(SBIRS)导弹预警卫星宽视场红外传感器提供技术参考。其任务取得的效果，还将用于评估商业卫星搭载军用有效载荷的模式。

俄罗斯

接连发射“子午线”通信卫星、

加速军用通信卫星系统升级

2011年5月4日，俄罗斯接连发射“子午线”－4军事通信卫星，但12月23日发射的另一颗子午线卫星却遭到失败。“子午线”系列卫星旨在替换老化的“闪电”(Molniya)大椭圆轨道军事通信卫星系统。“子午线”-1卫星于2006年12月发射，据称已于2009年5月卫星出现故障；“子午线”-2卫星于2009年5月发射，由于运载火箭故障而未能进入预定轨道；“子午线”-3卫星于2010年11月发射，该卫星已成功进入轨道并投入运行。此外，俄罗斯还在9月20日发射一颗编号为“宇宙-2473”的数据中继卫星，该卫星将用于替代现役的“急流”系列中继卫星。

欧洲

卫星广播平台将为全欧提供免费音频广播服务

2011年9月9日，Eutelsat公司和SES Astra公司共同成立的索拉里斯移动公司(Solaris Mobile)宣布推出“欧洲广播”(EUR Radio)数字卫星音频广

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播演示平台，将向整个欧洲地区提供免费的卫星音频广播服务。

Solaris公司表示尽管EUR Radio平台最初将用于推广和验证目的，但有可能催生相应的商业服务，向欧盟范围内的收听者提供涵盖大众娱乐、新闻和音乐等多种语言的多媒体和互动娱乐节目。该演示平台还具有通过车载数据设备提供丰富娱乐信息服务的能力，并将成为传统调频广播、数字音频广播或S频段卫星移动多媒体服务的有效补充。欧空局成功演示创新型网络化卫星数字影院系统，引发电影分发模式的新变革

随着全球电影院的数字化和电子化程度不断提高，对数字电影的订购和分发方式提出了新的需求。欧空局(ESA)通过卫星技术开发出了名为“创新卫星互操作数字娱乐”(ISIDE)的安全、成本高效的网络化影院系统，并已成功在意大利完成初步演示验证。

借助ISIDE验证平台，影院用户可以通过网络直接订购电影、直播节目和互动娱乐节目，并通过卫星通信手段自动获取数字化的节目内容；而内容提供商也可以通过电脑方便地进行节目分发和账单管理等操作。

ISIDE系统不仅为数字影院产业价值链提供了便捷的卫星解决方案，同时由于共同下载同一部电影的多家影院可以分担使用卫星的成本，从根本上解决了卫星容量资源成本过高的问题。

四、小卫星

2011年，美国积极探索与发展微小卫星技术，特别是在“作战快速响应空间”能力建设上取得重要进展。

美国

首颗“作战快速响应空间”卫星发射，孕育航天装备采办模式创新 　 2011年6月30日，首颗“作战快速响应空间”(ORS－1)卫星成功发射。ORS-1卫星是一颗战术成像侦察卫星，是美国作战快速响应空间办公室的首颗业务卫星，直接为美国中央司令部提供战术情报保障。该卫星之所以被称为业务卫星，是因为从一开始就被设计成服务于作战司令部而不是美国情报分析部门。战区指挥官利用该卫星在几分钟内就可以获得所需的侦察图像，而不像由情报系统管理的秘密侦察卫星那样，需要等待几个小时甚至几天的时间。

ORS－1卫星的成功发射，标志着美国作战快速响应空间能力建设已从试验验证阶段转向实战应用阶段。可以预见，在美国国防经费日益紧缩的形势下，这种成本相对低廉、具有快速响应能力的军事空间系统将会成为美国防部重点支持的项目，并快速发展。

成功发射“战术星－4”试验卫星，应急作战通信能力从试验走向战场应用

2011年9月27日，美国将“战术星－4”试验通信卫星成功发射升空。该卫星是“作战快速响应空间”(ORS)系列试验卫星中的第三颗，旨在验证美国新的卫星通信技术，支持海上前沿部署部队和地面海军陆战队作战。　“战术星－4”“卫星运行在远地点为12050千米的大椭圆轨道上，能覆盖更高纬度，有助于弥补当前地球静止轨道卫星通信能力的不足。可提供10个特高频(UHF)信道，并允许部队在偏远地区利用目前的手持式无线电设备实现“动中通”。同时提供灵活的上、下信道配给，提高了在射频繁忙环境下的运行能力，能覆盖高纬度地区并适用于丘陵区域。

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