月球导航星座
本文编辑来源：上官勇，郑鹏，张华，等．地月空间导航现状与技术发展研究[J]．遥测遥控, 2026.
本文作者：天疆说
本文编辑来源：https://cislunarspace.cn
背景与基本原理
月球导航星座是解决地月空间导航问题的四大技术路径之一，旨在构建类似地球卫星导航系统的月面自主覆盖网络，实现全月面、全天时、高精度的定位导航服务。
当前美国、欧盟、日本均已启动月球导航系统规划。美国计划 2027 年实施载人登月，日本确定 2028 年后派出航天员参与月球登陆行动。然而月球表面尚未建立专用定位导航体系，美、欧、日三方正联合推进"月球网"（LunaNet）项目，为登月航天员及月球探测车提供高精度空间位置信息。
国际主要方案
月球网（LunaNet）：美国主导的月球导航系统规划，旨在打造适配月球环境的专属定位系统，支持登月航天员与探测车的定位需求。
月光计划（Moonlight）：欧洲航天局于 2024 年 10 月与欧洲空间通信公司签署价值 1.26 亿欧元合同，推进独立月球导航星座研发。月光星座由 5 颗月球卫星组成，包括 1 颗 1 吨重通信卫星和 4 颗基于伽利略导航系统技术的导航卫星，计划 2026 年正式实施，2028 年开启初步服务，2030 年前全面投入运营。
日本月面导航系统（LNSS）：计划在月球轨道部署 8 颗卫星，采用两个椭圆形月球固定轨道，确保对月球南极等极区的持续覆盖，卫星质量约 100 公斤，属于微型卫星。
中国方案
中国研究团队综合评估了中继通信、月面导航精度及星座建设维护成本，采用轨道参数优化技术对离散与连续变量进行全局优化以提升效率，提出了 21 颗卫星近月星座方案。与 LunaNet、Moonlight 及 LNSS 相比，中国方案强调可持续性与成本效益，且依托鹊桥系列中继卫星的成功经验，为轨道设计与运维提供技术基础。
性能与应用
| 指标 | 性能 |
|---|---|
| 定位精度 | 全月面亚米级至 1 米 |
| 覆盖范围 | 全月面 + 近月全域 |
| 系统可靠性 | 高 |
| 建设周期 | 长（5-10 年） |
| 成本 | 最高 |
月球导航星座是未来月球长期驻留与大规模开发的终极方案，定位精度最高，可靠性与覆盖能力最优。但需要发射多颗卫星并完成星座组网、轨道维持、星间通信，技术难度和成本均为最高。
发展定位
月球导航星座是长期布局方向，面向月球基地建设、资源开发与常态化驻留，需提前开展星座构型、轨道控制、星间链路等关键技术攻关。
相关概念
- 远距离逆行轨道（DRO）
- 地球 GNSS 弱信号导航
- 地月混合导航
- 星间链路导航
- 鹊桥中继卫星
参考文献
- 上官勇，郑鹏，张华，等．地月空间导航现状与技术发展研究[J]．遥测遥控, 2026.
- 陈诗雨，倪彦硕，彭兢．近月空间星座轨道设计方法[J]．中国空间科学技术，2024，44(3)：15-29.
- 王帅．国外地月空间通信与导航服务系统发展研究[J]．航天器工程，2024，33(3)：88-94.