林來興 張小琳

（1 北京控制工程研究所，北京 100190）（2 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

1 引言

《航天器工程》2012年第4期刊登了“衛(wèi)星集群概念研究”［1］一文，這篇文章值得商榷。該文將“Satellite Cluster”英文譯為衛(wèi)星集群，實(shí)際應(yīng)理解為“星群”，這是國內(nèi)外公認(rèn)的，不宜再作新的解釋，星群（Cluster）也可以認(rèn)為是衛(wèi)星集群的簡稱。

編隊(duì)飛行各顆衛(wèi)星有同構(gòu)和異構(gòu)之分，F(xiàn)6屬于異構(gòu)編隊(duì)飛行，對(duì)它編隊(duì)飛行的要求放寬很多，只要達(dá)到各顆衛(wèi)星能互相聯(lián)系（信息交換連接），為此F6稱為分離模塊自由飛行航天器。歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過模塊化衛(wèi)星，要求對(duì)單顆衛(wèi)星的各分系統(tǒng)、主要部件實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，后來又進(jìn)一步提出分離模塊衛(wèi)星的概念，這些概念是很清晰的，無須提出一個(gè)衛(wèi)星集群的新概念。

文章第4節(jié)“衛(wèi)星集群社會(huì)關(guān)系層次”顯得有些牽強(qiáng)附會(huì)，因?yàn)樾l(wèi)星是一個(gè)空間產(chǎn)品，根據(jù)應(yīng)用需求發(fā)展為星群、星座和編隊(duì)飛行等，它們是物理上存在的狀態(tài)，與社會(huì)關(guān)系有完全不同的性質(zhì)。

文章多處強(qiáng)調(diào)，模塊化分離衛(wèi)星并不是單顆衛(wèi)星。這是作者誤解或者不理解，既然是模塊化分離，那當(dāng)然就是多顆衛(wèi)星。

到目前為止，的確有些書刊文獻(xiàn)存在對(duì)分布式空間系統(tǒng)、編隊(duì)飛行、星座等確切的概念和內(nèi)容說法不一，例如有文獻(xiàn)說，“衛(wèi)星編隊(duì)飛行又稱分布式空間系統(tǒng)”；也有文獻(xiàn)明確說，“從軌道動(dòng)力學(xué)角度，分布式衛(wèi)星系統(tǒng)表現(xiàn)為多顆衛(wèi)星的編隊(duì)飛行”；還有把編隊(duì)飛行和星座混為一談，也有認(rèn)為分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的各顆衛(wèi)星之間在動(dòng)力學(xué)上存在直接的相互作用關(guān)系。為此，本文對(duì)屬于分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的星群、星座和編隊(duì)飛行（含F(xiàn)6）的概念和它們之間的區(qū)別闡述自己的認(rèn)識(shí)，供大家討論。

2 分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的概念和內(nèi)涵

星群、星座與編隊(duì)飛行都屬于分布式衛(wèi)星系統(tǒng)（Distributed Satellite System，DSS）［2］。它們之間的相互關(guān)系如圖1所示。

圖1 分布式空間系統(tǒng)內(nèi)涵Fig．1 Content of distributed space system

現(xiàn)將分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的概念和內(nèi)涵簡介如下：

分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的定義是：由2顆或2顆以上衛(wèi)星按一定要求分布在1種或多種軌道上，共同合作完成某項(xiàng)空間飛行任務(wù)（例如：觀測(cè)、通信、偵察、導(dǎo)航等），從而獲得更大價(jià)值的衛(wèi)星系統(tǒng)。在這里有必要明確一個(gè)重要概念：分布式衛(wèi)星系統(tǒng)各顆衛(wèi)星之間在動(dòng)力學(xué)上是獨(dú)立的，根據(jù)對(duì)分布在空間各顆衛(wèi)星之間是否有外加星間閉路軌道控制系統(tǒng)和對(duì)分布在空間的各顆衛(wèi)星運(yùn)行過程中是否進(jìn)行任何軌道操作這2項(xiàng)原則來確定的分類如下。

（1）編隊(duì)飛行（Formation Flying）。在軌道上，分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的各顆衛(wèi)星按自己的軌道特性運(yùn)行，只有外加星間閉路控制系統(tǒng)才能保證它們按編隊(duì)飛行要求保持隊(duì)形。也就是說，分布式衛(wèi)星系統(tǒng)各顆衛(wèi)星必須有外加星間閉路軌道控制系統(tǒng)才能成為編隊(duì)飛行。

（2）星座（Constellation）。分布在軌道上的各顆衛(wèi)星主要目的是增加對(duì)地面的覆蓋面積，或者縮短重訪時(shí)間。這里不須要外加星間閉路控制系統(tǒng)。一般通過地面站對(duì)單顆衛(wèi)星進(jìn)行軌道位置調(diào)整就能滿足星座要求，這是由于各顆衛(wèi)星受到軌道攝動(dòng)使軌道位置發(fā)生變化。星座軌道保持控制是定期的，例如幾天或幾十小時(shí)進(jìn)行1次控制，周期長短決定于星座軌道攝動(dòng)大小和星座位置保持精度。

（3）星群（Cluster）。根據(jù)空間飛行任務(wù)要求，設(shè)計(jì)各顆衛(wèi)星在軌位置，當(dāng)衛(wèi)星發(fā)射成功以后，在運(yùn)行期間不須要進(jìn)行軌道操作，各衛(wèi)星若受軌道攝動(dòng)，所產(chǎn)生的位置變化也不影響飛行任務(wù)的完成。也就是說，星群不須要外加星間閉路控制系統(tǒng)，也不須要軌道操作，它是分布式衛(wèi)星系統(tǒng)最簡單的一種形式。星群大部分用于空間環(huán)境參數(shù)的觀測(cè)任務(wù)，因?yàn)樾l(wèi)星有一定的工作壽命，在此期間衛(wèi)星因軌道攝動(dòng)，引起其位置變化不影響任務(wù)完成；例如ESA 的4 顆“團(tuán)星”（Cluster-1、2、3、4）組成星群用來觀測(cè)地磁場(chǎng)分布與變化。

3 編隊(duì)飛行

3．1 編隊(duì)飛行基本概念［3］

由若干個(gè)衛(wèi)星構(gòu)成一個(gè)特定形狀，這個(gè)特定形狀的各個(gè)衛(wèi)星，一方面保持這個(gè)形狀，同時(shí)又繞星球中心旋轉(zhuǎn)。編隊(duì)飛行各星相互協(xié)同工作。每個(gè)衛(wèi)星都同其它衛(wèi)星保持聯(lián)系，共同承擔(dān)信號(hào)處理，通信，有效載荷工作等，其任務(wù)功能是由整個(gè)編隊(duì)飛行的各個(gè)衛(wèi)星共同來完成，整個(gè)星群構(gòu)成一個(gè)大的“虛擬衛(wèi)星”。單個(gè)衛(wèi)星基本不能發(fā)揮功能作用。編隊(duì)飛行的集合體有時(shí)又稱為虛擬衛(wèi)星。

編隊(duì)飛行分為同構(gòu)編隊(duì)飛行和異構(gòu)編隊(duì)飛行兩種：同構(gòu)編隊(duì)飛行各顆衛(wèi)星組成結(jié)構(gòu)相同；異構(gòu)編隊(duì)飛行的各顆衛(wèi)星組成結(jié)構(gòu)不相同。F6就是典型的異構(gòu)編隊(duì)飛行。

3．2 編隊(duì)飛行分類

根據(jù)編隊(duì)飛行各顆衛(wèi)星之間對(duì)外加閉路控制系統(tǒng)要求的不同，編隊(duì)飛行又可分為以下3種：

（1）精確編隊(duì)。須要采用空間自主精確控制與測(cè)量技術(shù)，從而嚴(yán)格保持編隊(duì)的隊(duì)形。各衛(wèi)星之間是通過控制與測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互相耦合的。

實(shí)例：類地行星探測(cè)器-1（TPF-1），恒星成像（SI），磁層空間大氣層X 射線成像試驗(yàn)（MAXIM）。

（2）知識(shí)編隊(duì)（Knowledge Formation）。編隊(duì)飛行各個(gè)衛(wèi)星之間有測(cè)量信息，但是星間不進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，也就是說編隊(duì)飛行的隊(duì)形是隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量，獲得隊(duì)形分布狀態(tài)，但不須要進(jìn)行嚴(yán)格隊(duì)形保持。

實(shí)例：激光干涉儀太空天線（LISA），地球重力場(chǎng)恢復(fù)與氣候?qū)嶒?yàn)衛(wèi)星（GRACE），三維定位系統(tǒng)（電子偵察衛(wèi)星）［4］。

（3）合作編隊(duì)。星間狀態(tài)測(cè)量和控制僅在某階段或一個(gè)時(shí)期進(jìn)行，不須要長期進(jìn)行測(cè)量和控制。

實(shí)例：在軌自主空間組合，自主交會(huì)。

3．3 編隊(duì)飛行的優(yōu)勢(shì)

衛(wèi)星編隊(duì)飛行理論研究，早在上世紀(jì)70年代就開始，但是真正具有應(yīng)用背景，而且引起世人極大關(guān)注是在上世紀(jì)90年代末期。為什么會(huì)引起世人如此關(guān)注？其原因在于編隊(duì)飛行具有一系列優(yōu)勢(shì)，例如：

（1）編隊(duì)飛行可構(gòu)成空間應(yīng)用的一種新概念——虛擬衛(wèi)星；

（2）可提供極大測(cè)量基線，從而促進(jìn)下列領(lǐng)域的發(fā)展，如，星載干涉儀、全球遙感、同步目標(biāo)跟蹤觀測(cè)等；

（3）可由輕巧靈活的小衛(wèi)星代替龐大復(fù)雜的大衛(wèi)星；

（4）編隊(duì)飛行衛(wèi)星可以隨時(shí)加入或退出（故障），具有很高的重構(gòu)性、冗余性、安全可靠性；

（5）編隊(duì)飛行一般都要協(xié)調(diào)聯(lián)合控制，星間交換信息量很大，而且測(cè)量與控制要求精度高，為此需要高度自主性，從而也降低對(duì)地面站的依賴。

具有任務(wù)背景的衛(wèi)星編隊(duì)飛行應(yīng)用項(xiàng)目越來越多，同時(shí)也證明上述編隊(duì)飛行優(yōu)勢(shì)越來越大。為此可以預(yù)測(cè)隨著時(shí)間推移，這個(gè)優(yōu)勢(shì)還會(huì)增大。

3．4 編隊(duì)飛行目前的研究進(jìn)展

編隊(duì)飛行出現(xiàn)在上世紀(jì)末期，由于成本低、重量輕、研制周期短的小衛(wèi)星快速發(fā)展，推動(dòng)了編隊(duì)飛行研究。本世紀(jì)以來編隊(duì)飛行已成為空間技術(shù)的熱點(diǎn)研究課題，目前，大部分是動(dòng)力學(xué)理論研究和設(shè)計(jì)方案論證，一部分為空間飛行試驗(yàn)。在地球軌道編隊(duì)飛行對(duì)軍、民用都具有很大的優(yōu)勢(shì)，例如，多顆微波雷達(dá)衛(wèi)星組成精確編隊(duì)飛行，具有提高地面分辨率、可測(cè)量高程與監(jiān)測(cè)地面低速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、擴(kuò)大覆蓋幅寬等優(yōu)點(diǎn)。但是由于低軌道地球扁平引起J2擾動(dòng)，為了保證微波雷達(dá)相位同步，運(yùn)行一年每顆衛(wèi)星需要速度增量達(dá)上千米每秒，這樣巨大的燃料消耗，使好的編隊(duì)飛行無法在低軌道實(shí)現(xiàn)。為此，目前只能進(jìn)行前后兩星串聯(lián)簡單編隊(duì)的空間飛行試驗(yàn)。多顆衛(wèi)星在不同軌道的圓形編隊(duì)飛行就很難實(shí)現(xiàn)，這是今后編隊(duì)飛行攻關(guān)的重點(diǎn)課題。

3．5 異構(gòu)編隊(duì)飛行的F6項(xiàng)目

F6項(xiàng)目全稱為“Future、Fast、Flexible、Frac-tionated、Free-Flying Spacecraft united by information exchange”［5］，中文譯為“通過信息交互連接的未來、快速、靈活、分離模塊的自由飛行航天器”，它是美國國防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）先進(jìn)航天術(shù)技研究與演示驗(yàn)證項(xiàng)目，為了創(chuàng)建未來、快速、靈活、長壽命、多功能的航天器。F6研究任務(wù)，把衛(wèi)星各分系統(tǒng)、有效載荷、能源、通信導(dǎo)航、計(jì)算機(jī)等分解為多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，每個(gè)分離模塊仍然是一個(gè)衛(wèi)星，但是標(biāo)準(zhǔn)模塊可以成批生產(chǎn)，從而大幅度降低成本、縮短生產(chǎn)周期，在軌道上哪個(gè)模塊發(fā)生故障都可以快速更換，最終達(dá)到長壽命。

F6還要解決6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：自主發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)配置、故障自愈、自組織網(wǎng)絡(luò)、安全可靠和抗干擾等技術(shù)。這種分離式模塊化衛(wèi)星完全克服過去單個(gè)模塊化衛(wèi)星受到的各種制約，但是初期投資成本很高，只有推擴(kuò)應(yīng)用以后，才能降低成本。但是快速、靈活、安全可靠性高、生存能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，對(duì)軍用衛(wèi)星來說，這些是比經(jīng)濟(jì)成本更重要的。

F6項(xiàng)目從2006年開始至今已有6年，先后完成概念設(shè)計(jì)與方案論證、關(guān)鍵技術(shù)研制，目前正在準(zhǔn)備首次空間飛行演示驗(yàn)證，預(yù)計(jì)最少也需要3～4年時(shí)間才能完成全部空間飛行演示驗(yàn)證，真正分離模塊衛(wèi)星上天還要再加4～5年，然后才能評(píng)價(jià)F6任務(wù)的真正價(jià)值。為此F6項(xiàng)目前景存在較多未知數(shù)，絕不像文獻(xiàn)［1］在文章結(jié)束語所說的那樣簡單。

4 衛(wèi)星星座

為完成某一特定空間任務(wù)而協(xié)同工作的多顆衛(wèi)星的集合，主要目的是增加對(duì)地面的覆蓋面積，或者縮短重訪時(shí)間。星座這個(gè)名詞來自天文學(xué)，按其定義，是群星在天球上的分布形態(tài)，最早來源自一個(gè)拉丁字，意即“星星聚集”。隨著空間技術(shù)的發(fā)展，人們把這一天文學(xué)名詞加以引伸，根據(jù)各種應(yīng)用的需要，建立各種衛(wèi)星星座。

4．1 星座分類

（1）按應(yīng)用分類：分為導(dǎo)航星座，通信或數(shù)據(jù)中繼星座，遙感星座（偵察、預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)等），科學(xué)試驗(yàn)星座等。

（2）按覆蓋要求分類：可用覆蓋面積、覆蓋重?cái)?shù)、時(shí)間分辨率這三個(gè)指標(biāo)來劃分。按覆蓋面積分為全球、地帶（緯度限制、經(jīng)度不限）、區(qū)域（緯度和經(jīng)度均受限制）；按覆蓋重?cái)?shù)可取值為一重、二重、三重和四重等。按時(shí)間分辨率可分為連續(xù)、間斷（10分鐘、半小時(shí)、幾小時(shí)等）。

（3）按軌道分類：分為近地軌道、中軌道、地球同步軌道、橢圓軌道、混合軌道等。

4．2 星座軌道設(shè)計(jì)

星座軌道設(shè)計(jì)首先取決于應(yīng)用，不同星座的應(yīng)用，具有不同星座軌道結(jié)構(gòu)。各種星座軌道設(shè)計(jì)很復(fù)雜，人們?nèi)匀荒軌虬研亲壍涝O(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù)和影響因素歸納在表1中。

在軌道設(shè)計(jì)中有一種最常見的衛(wèi)星星座，稱為均勻?qū)ΨQ圓軌道星座，包括δ星座、玫瑰星座、σ星座等。其共同特點(diǎn)是衛(wèi)星星座中各軌道面在空間均勻分布，衛(wèi)星在各軌道面內(nèi)也均勻分布，不同軌道面間衛(wèi)星的相位（指從衛(wèi)星的升交點(diǎn)沿衛(wèi)星運(yùn)行方向至衛(wèi)星星下點(diǎn)之間的球面角距）保持一定的相對(duì)關(guān)系。均勻?qū)ΨQ圓軌道星座對(duì)全球有均勻的覆蓋特性，在全球一重或多重連接覆蓋類航天任務(wù)中常常采用這種星座。δ星座的概念最早由英國皇家飛行研究中心的J．G．沃克（Walker）提出，因而也稱為沃克星座。δ星座用參考碼中T／P／F和一個(gè)角度δ標(biāo)記。參考碼中T表示衛(wèi)星星座中包括的衛(wèi)星總數(shù)，P為衛(wèi)星星座中的軌道面數(shù)目，F(xiàn)是用以確定相鄰軌道面衛(wèi)星相對(duì)相位的因子（F＝0，1，2，3，…，P-1），角度δ是衛(wèi)星星座中所有軌道面相對(duì)參考平面（通常為赤道平面）的夾角。對(duì)于參考碼為T／P／F的δ星座，每個(gè)軌道面內(nèi)均勻分布S顆衛(wèi)星，S＝T／P，相鄰軌道面衛(wèi)星的相位相差為F個(gè)星座基本單位。星座基本單位簡記為PU，定義為PU＝360°／T。參考碼為18／3／1，δ＝55°的δ星座，即各顆衛(wèi)星軌道傾角均為55°。玫瑰星座是軌道面數(shù)目P＝T的一種特殊的δ星座，因其軌道在天球上的投影像一朵盛開的玫瑰花而得名。

表1 星座設(shè)計(jì)中幾何結(jié)構(gòu)因素［6］Table 1 Geometrical factors of satellite constellation design

4．3 星座的應(yīng)用與發(fā)展

衛(wèi)星星座的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代。當(dāng)時(shí)，人們認(rèn)識(shí)到利用3顆在地球靜止軌道上空均勻分布的地球靜止衛(wèi)星，可以實(shí)現(xiàn)除兩極外的全球通信。之后，隨著空間技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用方面需求，使得衛(wèi)星星座的應(yīng)用數(shù)量日益增加，它主要應(yīng)用于3個(gè)方面。

（1）通信。如用于電視轉(zhuǎn)播的地球靜止軌道衛(wèi)星星座，用于移動(dòng)通信的地球低軌道的“銥”（Iridium）系統(tǒng)、“全球星”（Globalstar）系統(tǒng)，“軌道通信”（Orbcomm）系統(tǒng)等。一些國家軍用通信衛(wèi)星也往往采用星座的形式，如美國軍用通信衛(wèi)星中的“國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)”衛(wèi)星（DSCS）、“艦隊(duì)通信衛(wèi)星”（Flt-SatCom）系統(tǒng)，蘇聯(lián)／俄羅斯軍用通信衛(wèi)星中的“閃電”（Molniya）衛(wèi)星系統(tǒng)等。

（2）導(dǎo)航。如美國軍用導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)中的“子午儀”（Transit）導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（已關(guān)閉），“導(dǎo)航星”（Navstar）全球定位系統(tǒng)（GPS），蘇聯(lián)／俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GLONASS），歐洲“伽利略”（Galileo）導(dǎo)航星座和中國“北斗”（Compass）二代導(dǎo)航星座等。

（3）地球觀測(cè)。用于軍事目的的偵察衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星等。

隨著空間技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代小衛(wèi)星的出現(xiàn)，使得衛(wèi)星星座應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上具有很大優(yōu)勢(shì)。小衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)星座，特別是在低軌道的軍事偵察、目標(biāo)指引和監(jiān)視小衛(wèi)星星座，具有高的空間分辨率和時(shí)間分辨率，甚至可以達(dá)到時(shí)間分辨率趨近零的連續(xù)偵察，而且投資成本是可以接受的。例如，通過納型衛(wèi)星組成的星座。這里僅討論6U 立方體納型衛(wèi)星星座（其他納型衛(wèi)星組成星座的工作原理相同）［7］。

目前較普遍采用Walker星座，具體要求：星座每顆納型衛(wèi)星的軌道高度和傾角完全相同，軌道為圓軌道（e＝0）。例如：對(duì)軌道高度為450km 的這種星座，重訪時(shí)間為60min，需要35顆衛(wèi)星；45min，需要50顆衛(wèi)星；30min，需要65顆衛(wèi)星；15min，需要100顆衛(wèi)星；5 min，需要300顆衛(wèi)星。如圖2所示（軌道傾角i＝55°）。

圖2 Walker星座重訪時(shí)間與衛(wèi)星數(shù)量的關(guān)系Fig．2 Relation between the revisit time and satellite number for Walker constellation

該星座由多顆6U 納型衛(wèi)星（結(jié)構(gòu)見圖3所示）組成，每顆衛(wèi)星由2×3個(gè)立方體（6U）組成，衛(wèi)星技術(shù)指標(biāo)如下。

（1）衛(wèi)星尺寸：20cm×20cm×30cm；

（2）質(zhì)量：8kg；

（3）光學(xué)孔徑：9cm；

（4）光學(xué)焦距：1．2m；

（5）空間分辨率：3．5 m（在450km 高的圓軌道）；

（6）姿態(tài)指向精度：0．01°；

（7）下行數(shù)據(jù)傳輸率：≥0．5 Mbit／s；

（8）壽命：3年。

圖3 6U 納型衛(wèi)星結(jié)構(gòu)外形Fig．3 Appearance of the 6U Nano-satellite

每顆6U 納型衛(wèi)星成本為100萬～150萬美元。由50顆納型衛(wèi)星組成的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星星座可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，重訪時(shí)間約45min，空間分辨率為3．5m（屬于高分辨率范圍）。50顆納型衛(wèi)星成本為5 000萬～7 500萬美元，這還不到1顆大衛(wèi)星的成本。若重訪時(shí)間提升到15 min，估計(jì)需要100顆納型衛(wèi)星，其成本也僅需要1億～1．5億美元，相當(dāng)于目前1顆大衛(wèi)星的成本。投資這樣少的資金就能完成一個(gè)全球覆蓋、實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知和敏感目標(biāo)監(jiān)測(cè)的任務(wù)，這將對(duì)軍事應(yīng)用起到重大作用。

5 編隊(duì)飛行和星座的區(qū)別

早期編隊(duì)飛行與星座兩者概念的區(qū)別并不十分清楚，甚至同一個(gè)問題在不同場(chǎng)合有兩種稱呼。目前書刊文獻(xiàn)中仍然存在有這一現(xiàn)象。由于最近編隊(duì)飛行技術(shù)迅速發(fā)展，它與星座概念已經(jīng)有明顯區(qū)別：

（1）編隊(duì)飛行在應(yīng)用上構(gòu)成一個(gè)新概念——虛擬衛(wèi)星，而星座僅增加地面覆蓋區(qū)域，或縮短重訪時(shí)間。編隊(duì)飛行與星座的衛(wèi)星有效載荷有很大區(qū)別：通常的衛(wèi)星星座是以一定數(shù)量的完全相同的衛(wèi)星平臺(tái)和有效載荷組合起來的，解決空間和時(shí)間覆蓋問題，其使命比較簡單。編隊(duì)飛行的有效載荷是由各星共同組成的，單顆衛(wèi)星無法發(fā)揮作用，而星座中單顆衛(wèi)星仍可發(fā)揮作用，只不過是使地面覆蓋區(qū)域減少。

（2）編隊(duì)飛行各星之間的相對(duì)隊(duì)形保持是依賴外界控制系統(tǒng)，并成閉合回路；而星座則以單顆衛(wèi)星軌道運(yùn)動(dòng)，星與星之間沒有直接的動(dòng)力學(xué)關(guān)系，星座位置保持是通過單星軌道控制保持對(duì)地覆蓋特性。

（3）編隊(duì)飛行星間距離短，各星之間是緊密型的，星間有通信和信息交換，各星是協(xié)同工作的，而星座各星之間是稀疏型的，可以不存在任何信息交換和服務(wù)。

（4）從控制觀點(diǎn)來看，編隊(duì)飛行一般要求實(shí)現(xiàn)自主、實(shí)時(shí)，多個(gè)衛(wèi)星協(xié)調(diào)閉環(huán)控制，而星座控制一般達(dá)不到這種自主級(jí)別的實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制能力，而只要求星座中各衛(wèi)星的位置保持在規(guī)定精度的控制區(qū)內(nèi)，不致發(fā)生相撞，或者在某種意義上不改變對(duì)地球的總體覆蓋特性。

6 結(jié)束語

本文對(duì)星群、星座與編隊(duì)飛行（含F(xiàn)6）的概念和它們之間相互的區(qū)別作了明確論述，可對(duì)糾正當(dāng)前有些書刊文獻(xiàn)中存在的有關(guān)星群、編隊(duì)飛行、星座等模糊不清的概念有所幫助。

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