星间链路导航
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
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背景与基本原理
星间链路导航是利用全球卫星导航系统已建立的精密测量和数传功能，通过导航卫星之间的星间链路实现地月空间测距、时间同步与定轨导航的技术路径。
全球卫星导航系统具备星间精密测量及中低速实时双向数传服务功能，具有作为时间、空间基准的得天独厚优势和全球覆盖性。环月轨道用户距离地球约 31-45 万公里，远离地球及近地轨道，对地波束扫描范围 ±60 度。仿真表明，环月轨道卫星与导航卫星可见数目为 5-12 颗，平均可见 9 颗，满足与北斗卫星建链的基本需求。
技术能力
导航星座 Ka 星间链路具备很强的扩展应用能力，在保障全球导航系统功能正常实现的基础上，地月空间卫星使用 Ka 星间链路利用剩余资源能为地月空间航天器提供百米级定轨精度、数十纳秒时间同步精度，并具备一定的应急数据传输能力。
2024 年，中国位于 DRO 轨道的 DRO-A 卫星与地球低轨 DRO-L 卫星进行 Ka 频段星间链路相互测量。DRO 工程积累了 11 天跨度共 17 小时星间测量数据（A/B-L 星间距离 32-47 万公里）、24 小时星站测量数据（A/B 星-K 密云站），国内首次实现 DRO 空间大尺度高精度测距能力，开辟了地月空间大尺度高精度测距技术天基测定轨新体制。
性能与局限
| 指标 | 性能 |
|---|---|
| 定位精度 | 地月空间百米级 |
| 覆盖范围 | 星间链路可见区域 |
| 主要功能 | 地月转移段定轨、时间同步、应急数据传输 |
| 建设周期 | 中 |
| 成本 | 中等（复用北斗系统） |
星间链路导航定位精度为百米级，主要适用于地月转移轨道段定轨、时间同步与应急数据传输，难以单独支撑月面高精度导航任务。但该方案可复用现有系统，成本适中、技术风险可控。
发展定位
星间链路导航作为重要补充手段用于地月转移段定轨、时间同步与中继通信，提升系统冗余度，但不作为主定位方式。以地月混合导航为核心发展方向，星间链路提供支撑，是兼顾技术可行性、成本控制与任务需求的最优发展路径。
定义
星间链路导航是利用全球卫星导航系统（如北斗）已有的 Ka 频段星间链路，通过导航卫星之间的精密测距和时间同步功能，为地月空间航天器提供定轨导航服务的技术方案。
核心要素
导航原理
环月轨道卫星距地球约 31-45 万公里，可与 5-12 颗（平均 9 颗）地球导航卫星建立 Ka 频段星间链路。通过星间精密测距和双向时间同步，实现地月空间大尺度高精度定轨，并具备应急数据传输能力。
关键指标
- 定轨精度：地月空间百米级
- 时间同步精度：数十纳秒
- 星间测距范围：32-47 万公里
- 可见导航卫星数：5-12 颗（平均 9 颗）
系统组成
- 导航卫星 Ka 星间链路：复用北斗系统已有星间链路资源
- 地月空间用户终端：具备 Ka 频段收发能力的星载终端
- 地面测控站：星站测量与数据注入（如密云站）
- 定轨处理系统：星间与星站测量数据融合处理
应用价值
星间链路导航作为重要补充手段，可用于地月转移段定轨、时间同步与中继通信，提升系统冗余度。该方案可复用现有北斗系统，成本适中、技术风险可控，2024 年 DRO-A 卫星已成功验证 Ka 频段星间链路测距能力。
相关概念
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.
- 曹建峰，满海钧，王文彬，等．地月空间探测器星间链路定轨能力分析[J]．武汉大学学报（信息科学版），2025，50(4)：637-646.
- Shangguan Y, Zhang H, Wang W, et al. A time-frequency synchronization for Ka-band inter-satellite link of the navigation satellite system[C]//ICCC, 2024.