Stargaze：融合星链数据提升空间态势感知能力国内正规配资公司
文 | 刘帅军、徐帆江、刘立祥、严文励、秦琰（中国科学院软件研究所）
SpaceX公司近期推出太空态势感知（SSA）系统：Stargaze（译为：星象监测），该系统充分利用星链在轨卫星的星敏感器数据，较传统地基观测将探测能力提升了数个数量级。本文首先对星象监测系统进行介绍，进而给出该系统的空间态势感知能力仿真分析，并结合近期星链卫星大规模降轨事件做对比分析。
相关结果表明，星链星座依据单星敏感器数据即可实现观测到6763颗空间目标，而大规模降轨后星象监测系统态势感知能力提升4%。考虑到这些星链卫星会搭载不止1个星敏感器，且随时间推移，整个空间目标几乎都可观测，空间态势感知能力极大提升。
来源：SpaceX
PART 01
Stargaze简介
美国当地时间2026年1月29日，SpaceX公司在官网上公布了一个新的产品：“星象监测：SpaceX的太空态势感知系统”。根据其官网披露信息：
SpaceX开发了一项名为Stargaze的新型空间态势感知（SSA）系统，该系统能显著提升低地球轨道（LEO）卫星运行的安全性和可持续性，其筛查数据将在未来几周内免费向广大卫星运营商社区开放。
当前一些做法——例如将火箭残骸遗留在低地球轨道、卫星运营商不共享轨道预测或未与其他在轨卫星协调就进行机动、以及某些国家开展反卫星试验——已导致碰撞风险显著升高，亟待完善太空交通协调机制。传统监测手段通常每天仅对太空物体进行有限次观测，导致轨道预测存在较大误差，而剧烈变化的太空天气更使这一问题雪上加霜。
相比传统地基观测系统，星象监测系统将探测能力提升了数个数量级。该系统利用近3万台星敏感器采集数据，每台设备持续观测邻近空间目标，整个观测网络每日可探测到约三千万次过境数据。
该系统可自主探测在轨飞行目标的观测数据，并通过聚合处理近乎实时地为所有探测目标生成精确的轨道估计及位置速度预测。这些预测数据将汇入太空交通管理平台，用于识别太空目标间潜在的近距离接近情况，并生成交会数据信息（CDMs）。为充分发挥高频观测数据的效用，SpaceX开发了本系统，能够在数分钟内提供交会筛查结果，而当前行业标准通常需要数小时。
为确保所有在轨卫星的安全，SpaceX公司将通过其太空交通管理平台向所有运营商免费提供\"星链\"交会数据。该平台此前已与十余家卫星运营商进行\"封闭测试\"，实现了低延迟星历数据共享与交会筛查。今年春季起，向平台提交星历数据（轨道预测）的运营商除可获取其他参与方星历外，还将收到基于星链数据的交会数据消息（CDMs）。此举将确保各运营商能低延迟获取用于交会评估的最佳可用数据。
Stargaze在太空安全应用方面已具备可靠的实践记录。2025年末，一颗星链卫星与某第三方卫星发生交汇——后者正在进行机动操作，但其运营商未共享星历数据。直到交汇发生前五小时，预测的最近距离仍约为9000米，这被视为安全的规避距离，碰撞概率为零。然而之后，第三方卫星执行了一次机动变轨，使预测的最近距离骤降至约60米。Stargaze迅速侦测到此次机动，并向监测平台发布了更新后的轨道数据，生成新的碰撞数据消息（CDMs）并立即分发给相关卫星。最终，星链卫星在侦测到机动后一小时内作出响应，规划了规避机动方案，将碰撞风险重新降为零。
若依赖传统雷达系统或高延迟的交汇监测流程，在如此短暂的反应时间内根本不可能实现风险化解。倘若对第三方卫星的观测频率降低、交汇分析耗时更长、或是规避决策需经人工审批，此类事件很可能无法成功处置。
尽管Stargaze标志着所有运营商安全飞行能力的重大进步，但各运营商必须频繁共享自身卫星编队的星历数据。这对拥有机动航天器的运营商尤为重要。虽然Stargaze能比现有任何系统更快探测机动行为，但最权威的卫星轨道信息仍应由运营商主动提供，从而实现冲突化解并最大限度减少碰撞规避操作。星链系统每小时都会更新并公开共享星历数据，所有其他运营商亦应遵循此标准。这好比商业航空领域：全球每日数十万架次航班能避免碰撞，正是因为彼此持续广播位置与飞行计划。同理，航天器运营商也应遵循这种预测轨道共享的基本准则。
我们通过免费提供星历共享与交汇监测服务，期待激励运营商采取类似措施，共同推进星历数据共享与安全飞行实践。
PART 02
Stargaze态势感知能力仿真分析
如前文所述，SpaceX公司推出的Stargaze星象监测系统，可有效提升空间态势感知准确性、时效性，本节基于星链及其他空间目标在轨数据开展仿真分析。
基于2026年2月2日空间目标轨道数据，共计28632个空间目标（包含卫星、碎片等）。其中星链卫星9571颗，其余空间目标共19061个。
基于星象监测系统介绍，利用在轨星链卫星近3万个星敏感器，可推知每颗星链卫星存在不止1个星敏感器。基于星链和星象监测系统，对全球其他空间目标的态势感知仿真，面临如下两方面挑战：
1、不同版本卫星搭载星敏感器数量可能不同，如星链V1.0、V1.5版本搭载数量可能较少，而V2.0Mini等版本搭载数量应更多。
2、具体星敏感器在卫星上的安装方式（位置及角度等）、星敏感器指标参数等尚未公开。
基于此，本文仅给出一种参考性的评估方式。
仿真分析部分选用UTC时间2026.02.02 00:00:00开始，共计10分钟，时间步长1分钟，为每颗星链卫星的搭载1个星敏感器，且其视场角设置为20ox20o。
考虑到2026年1月2日，星链宣称将把轨道高度550km左右的卫星降低至480km。为此，开展降轨后的态势感知能力对比分析。具体如下图所示：
当前轨道分布情况下，任一时刻整个星链卫星利用单星敏感器可观测到6763个其他空间目标，而降轨70km后该观测数量提升至7017.5个，相比而言可提升卫星数量幅度为3.8%。
进一步统计分析了在10分钟内，累计可观测空间目标的数量，降轨前后分别为：12880、13429，相比而言，降轨后提升4.3%。
PART 03
总结展望
本文对SpaceX新推出的太空态势感知系统：Sgargaze（星象监测）进行介绍，同时对该系统开展空间目标观测数值仿真分析，并结合近期星链卫星大规模降轨事件开展对比分析。
SpaceX公司推出的星象监测太空态势感知系统，显著提升了太空监视与轨迹预测能力。该系统脱胎于其星链星座的实际运营需求，在长期实践中经过反复验证与迭代。随着时间推移，星象监测系统已日益成熟，并展现出可观的商业化潜力，因而正式面向市场推出。
这种将技术积累转化为可持续商业产品的思维模式极具借鉴意义。回顾来看，从星链首次大规模应用氪离子推进器、率先部署星间激光通信组件，到后来衍生出“星盾”安防业务线，再到如今推出星象监测系统，SpaceX始终以领先技术与工程实践推动业务拓展，每一步都具有开创性与行业引领性。预计该系统也将延续这一趋势，成为其又一盈利增长点。
>End
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