航天测控管理行业发展趋势
思瀚产业研究院 中科星图    2024-12-17

航天测控管理为航天器跟踪测量、运营控制提供基础设施与技术支持，已成为提升太空资产使用效能、降低航天任务执行成本、保障太空资产安全的关键手段。在各航天大国纷纷加快航天布局、争夺太空资产的背景下，航天测控管理已成为太空竞争的战略高地。

当前，航天测控管理需适应航天发射密度加大、要求提高的实际，创新测控技术和手段，确保测控精准可靠、圆满成功。

航天测控管理系通过建立涵盖发射、在轨、离轨等航天任务全生命周期各阶段的管理控制系统，为航天器制造、航天发射、在轨运营、离轨退役等各应用场景提供硬件设备、软件产品、信息保障、技术服务等全套解决方案。

航天测控管理是统筹各类太空资产调度使用、提升太空资产使用效率、发挥太空资产最大效能的重要保障。作为管好用好太空资产的核心技术之一，航天测控管理近年来在太空经济热潮带领下，日益成为航天产业的前沿学科和热门领域。

①航天测控管理行业发展概况

当前，太空资源竞争激烈，通信、导航、遥感等各类卫星快速发展，尤其是低轨卫星互联网星座的建设，各国巨头争相布局。美国 SpaceX 公司于 2015 年提出“Starlink”星链计划，目前计划建造近 4.2 万颗卫星的超巨型星座；于 2022 年宣布启动“星盾”计划，定向服务于美国国家安全机构，将从根本上提升美军通信侦察、空间态势感知和天基防御打击能力。

英国 OneWeb 公司于 2015 年首次提出 648 颗低轨卫星计划，于 2021 年向美国联邦通信委员会（FCC）申请布局 6,372颗LEO 卫星。美国亚马逊公司 Kuiper 卫星部署计划于 2020 年获得美国联邦通信委员会（FCC）审批,该计划预定了多达 92 次的发射服务，投入超过 100 亿美元，部署 3,236 颗卫星。美国链客（Lynk）公司于 2021 年宣布 5,000 颗低轨卫星布局方案，并在 2022 年 9 月成为全球第一家获得美国联邦通信委员会（FCC）颁布的卫星通信商业许可的公司。

面对着世界各航天大国持续加大航天投入的竞争格局，我国也加快了航天强国建设。其中，我国规模最大的“GW”万颗卫星互联网星座，计划发射 12,992 颗卫星，国内卫星互联网产业市场规模迅速增长。

卫星星座的建设运营，需要通过航天工程实现。航天工程作为一项“万人一杆枪”的复杂系统工程，必须依靠航天器系统、火箭系统、发射场系统、测控系统以及应用系统等大系统的相互配合、相互支持，才能达到预定的目标。

航天测控管理作为航天工程的重要环节，主要通过提供火箭主动段、卫星早期轨道段、在轨测试阶段、长管阶段、离轨阶段测控支持、轨道确定与控制、碰撞预警等技术服务，以及测控中心、站网建设运营等航天基础设施系统建设，为卫星星座的建设运营提供支撑。综上，在卫星星座建设快速布局的背景下，航天测控管理对于提高航天器的运行效率、保障太空资产安全、增强航天活动的经济效益具有重要作用，航天测控管理面临着持续增长的市场需求，市场前景良好。

②航天测控管理领域技术发展趋势

A、航天测控管理是支撑未来航天发展的关键

太空轨道资源有限，在地球同步轨道带能够部署的同步卫星轨道位置不足一万个，低轨频轨资源的争夺愈演愈烈。由于国际社会对太空轨道分配采取“先到先得”的原则，各航天大国都加快了抢占太空轨道资源的步伐、资源争夺激烈。

为掌握太空资源开发主动权、提升太空竞争实力，各航天大国纷纷加大了太空开发力度，航天器发射数量和频率快速增长、在轨运行任务愈加复杂和繁重。通过充分发挥航天测控管理效能、提升太空开发经济效益和航天器在轨运营效率，成为支撑未来航天发展的关键。

B、更远、更高、更精、更低的测控要求

更远，就是更远的测控距离。人类探索太空的脚步永无止境，地月空间、火星探测、飞出太阳系……未来一定会走向更远的深空。遥远的距离会带来巨大的时延，更多的衰减，信号越来越微弱，这些困难使得测控系统必须尽可能地采用最先进的技术，不断提高通信效率和测控精度。更高，就是更高的数据传输速率。

随着卫星应用的发展，各类卫星，尤其是遥感卫星对地观测产生了海量数据，测控网需要高速率的数据传输能力，测控通信业务传输速率逐渐从百兆、发展到千兆，未来采用激光链路和更高频段的无线电链路，突破万兆指日可待。更精，就是更高的轨道测量精度。

深空探测的发展对轨道测量提出了极高的要求，“失之毫厘，差之千里”，越来越远的航天器需要更高的位置精度以及航天器间的相对位置精度，这都需要测控系统进行更高精度的测量。更低，就是更低的探索成本。随着航天测控网规模的日益庞大，材料费用以及后期的维护费用都非常高昂，这些都使降低航天测控任务的总费用成为国际航天界的重要课题。

在商业航天追求经济效益的大背景下，如何降低建设和运营成本，进而降低整个航天任务的成本，是实现商业闭环的重要保证，也是航天测控管理要解决的问题。

C、更多的测控目标和更智能的测控管理

随着航天技术的发展，卫星应用领域不断扩展，尤其是小卫星项目快速布局，未来一段时间内将有大量卫星发射入轨，对测控系统的智能化水平提出了更高要求。在单颗卫星的测控任务外，对多星的同时测控支持、多星及星座在轨运行管理等增加了航天测控网的负担和操作复杂性。针对巨型星座的测控管理需要更智能的资源筹划和调度。

D、商业航天测控标准统一化

在商业航天日益兴盛的航天领域，标准缺失的问题正日渐凸显。标准不统一会阻碍商业航天合作和资源共享、增加商业成本。通过建立统一的商业航天测控标准，如发掘CCSDS 标准的扩展性，将在现有框架下实现更高的传输速率；在数据存储与管理系统的模式上，发展云平台空间数据服务系统，并通过标准的信息交换协议，向各类用户提供卫星接收数据的深加工、共享、分发等服务，将大幅压缩航天任务成本、提升商业航天效益。

建设航天强国战略稳步推进背景下，航天领域关键技术国产自主可控已成为业内迫切需求。在国家高度重视下，我国航天强国战略有序推进。2022 年 10 月，中共二十大报告中对加快建设航天强国作出了重要战略部署，在关键技术上自主创新、实现国产自主可控是建成航天强国的重要保障，突破核心领域技术限制是业内当前亟待解决的重大问题。

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