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SAR 卫星科普 · 星座组网

为什么需要 114 颗卫星?女娲星座的组网之路

航天宏图 · 技术博客      2026 年 8 月 19 日      阅读约 6 分钟

2025 年 3 月 28 日,缅甸发生 7.9 级地震。黄金救援 72 小时内,12 颗中国卫星被同时调度、协同执行观测任务——通过实时轨道计算和任务优先级排序,29 日凌晨就拿到了首批灾情影像,为救援决策抢出了关键窗口。

这 12 颗卫星,属于同一个星座——女娲星座。而在它的规划里,最终的数字是 114 颗

为什么一家商业公司要发射上百颗卫星?答案,藏在一个词里——组网

一颗卫星,永远快不起来

先回答一个更根本的问题:一颗 SAR 卫星,难道不够用吗?

答案是:单颗卫星再强,也有一个绕不过去的物理天花板——重访周期。卫星在固定的轨道上飞行,每经过同一片区域上空一次,才有一次拍摄机会。单颗卫星的重访周期往往以"天"甚至"十几天"计。灾害应急、动态监测这类"等不了"的场景,等一颗卫星慢悠悠转回来,机会可能已经错过了。

就像一个人再勤快,一天也只能在一个地方待有限的时间。要实现对地面的"随时在岗",办法不是把一颗卫星造得更大,而是——发射很多颗卫星,让它们在轨道上"接力"。这颗刚飞过去,那颗已经转过来了;这颗拍白天,那颗拍黑夜;这颗看中国,那颗看世界。

这就是"组网"的含义:用数量换时间,用协同换覆盖。女娲星座的 114 颗卫星,正是围绕这一逻辑一步步建起来的。不过,"快"只是组网最直观的一面,更深远的意义在于能力更全面——女娲星座的 114 颗卫星,并不全是 SAR:一期 54 颗以 X-SAR、C-SAR 雷达卫星为主,二期 60 颗里还加入了高分光学卫星通导遥一体化卫星。雷达看轮廓,光学看颜色纹理,通信负责把影像分钟级传回地面——三者协同,才是"组网"这个词完整的含义。

第一步:航天宏图一号,让"1+3"飞起来

2023 年 3 月 30 日,"女娲星座"的首发星——航天宏图一号成功发射。它不是"一颗"卫星,而是 "1 主 3 辅"四颗卫星组成的编队:四颗星在同一轨道面共面飞行,采用全球首发的"车轮式"构型,主星既发射又接收雷达信号,三颗辅星只负责接收。

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▲ 航天宏图一号卫星采用"1主+3辅"四星共面运行、车轮式构型

这个设计的巧妙之处在于:四颗星同时观测同一片区域,通过多星干涉,第一次在商业领域实现了高精度的全球地形测绘——精度优于 1:5 万比例尺。过去需要大量地面测量才能得到的数字表面模型(DSM),现在卫星编队从太空一次过境就能完成。

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▲ 2023年4月15日,北京大兴国际机场,"女娲星座"航天宏图一号0.5m 滑动聚束成像。跑道、航站楼、滑行道的纹理清晰可辨——这是女娲星座首发星交付的第一批高分辨率影像之一。

航天宏图一号在 528 公里的太阳同步轨道上飞行,搭载 X 波段相控阵雷达,最高可实现 0.5 米分辨率成像。具备高精度地形测绘、高分宽幅成像、形变检测以及三维测高等能力。

第二步:航天宏图二号,8 颗星拉开组网大幕

如果说航天宏图一号是"探路",那么航天宏图二号就是"铺路"。

2024 年 11 月 9 日和 12 月 17 日,航天宏图二号 8 颗 X-SAR 卫星分两次以"一箭四星"方式发射升空。这 8 颗星采用等相位编队,四星同轨、二面共形——它们不再是一颗颗孤立的卫星,而是一个真正的星座

卫星组网实现观测效能质的飞跃。最直观的一个数字:重访周期从天级缩短到了小时级。航天宏图一号 + 航天宏图二号 12 颗星联合使用后,全球平均重访时间缩短到 5.6 小时,全国平均缩短到 5.3 小时。这在过去单星时代是不可想象的。

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▲ 2024年1月23日,大连长兴岛码头,女娲星座多星试验模式成像。多星协同观测让同一区域获得更密集、更多角度的覆盖——这正是"组网"带来的能力跃迁。

更重要的是,组网彻底改变了应急响应的速度。过去,灾害发生后调度卫星、等待过境、下传数据,整个流程以"天"为单位;如今,航天宏图二号具备星上实时数据处理、自主在轨任务规划能力,应急时效性由天级响应缩短到 20 分钟以内。航天宏图一号 4 颗 + 航天宏图二号 8 颗,12 颗星在轨组网——这使女娲星座成为国内最大的业务化运行雷达遥感卫星星座。而 12 颗,只是整个蓝图的开端。

从 12 到 114:一张"天网"的蓝图

为什么最终是 114 颗?因为女娲星座要承担的不只是"拍照"这一件事,而是高分遥感、实时观测、导航增强、物联网四大能力。

这 114 颗卫星将分布在多个轨道层次上,各司其职:超低轨卫星贴着大气层边缘飞行,用于应急机动和快速重访;低轨是主力,X-SAR、C-SAR、光学卫星都在这里;低高轨负责光学遥感加物联网;中轨则部署通导遥一体化卫星,把遥感、通信、导航融合在一起。卫星之间再通过星间激光通信链路连成一张网,构成空间遥感信息的传输骨干。

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▲ 2025年5月28日,阿联酋艾因国际机场,女娲星座 2m 条带成像。从中国到中东、从陆地到海洋,星座的观测能力已经延伸到全球——这正是 114 颗卫星要实现的"全球不间断覆盖"。

建设分两期推进:一期 54 颗,二期 60 颗。这是一个"滚雪球"式的过程——每增加一批卫星,星座的覆盖密度和重访能力就上一个台阶。

组网之后,能力发生了质变

组网不是简单的数字叠加,而是三个层面的质变。

第一,从"看得见"到"看得及时"。重访周期从天级缩短到小时级,意味着任何一片区域的变化,都能在几小时内被重新观测一次。对于洪涝演进、火点扩散、海上目标移动这类动态过程,这是决定性的能力。

第二,从"事后"到"事前"。多星重轨干涉让毫米级的形变监测成为常态。地面沉降、矿区塌陷、山体滑坡,这些缓慢累积的危险,能够在酿成灾害之前被持续追踪——这也是我们在上一篇文章(InSAR 毫米级形变监测)里讲到的核心技术。

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▲ 2024年4月台湾花莲地震前后,女娲星座重轨观测的差分干涉结果。通过对比震前震后两期影像,成功提取出同震形变场,形变分布与断层走向高度吻合——这是多星组网支撑的毫米级形变监测能力。

第三,从"单一数据"到"通导遥一体化"。未来的女娲星座,遥感卫星、通信卫星、导航卫星在同一张网里协同工作。观测到的信息可以借助星间链路分钟级回传,直接推送到需要它的人手里——这才是"星座"最终的形态:不是一群卫星,而是一个会思考、会传递的太空基础设施。

一句话总结:
     组网的本质,是用数量换时间、用协同换覆盖。从航天宏图一号的"1+3"编队,到航天宏图二号的 8 星组网,再到 114 颗的通导遥一体化蓝图——女娲星座走过的每一步,都在回答同一个问题:如何让地球上的每一个变化,都被及时看见。

在之前的文章中,我们讲了 SAR 卫星如何穿透云层看清水库大坝和灾区的真实情况,也展示了 SAR 在六大领域的全链条应用。而女娲星座的组网之路,正是支撑这一切能力的底座——因为只有足够多的卫星在轨道上接力,那些"等不了好天气等不了下一次过境"的时刻,才有卫星能在那里。