3.1 概述
“星链”（Starlink）系统由太空探索技术公司（SpaceX）提出，旨在提供廉价、快速的宽带互联网服务，是全球迄今为止规模最大的卫星星座项目。“星链”星座第一阶段的组网卫星总数接近 1.2 万颗，预计花费 100 亿美元，率先为美国北部和加拿大提供区域宽带服务，再将其服务范围扩大到全球。
从 FCC 发布的 FCC 21-48 号文件中可知，“星链”系统是由 4 408颗分布在 500km 左右高度的低地球轨道（Low Earth Orbit，LEO）卫星和 7 518 颗分布在 340km 左右高度的甚低轨地球（Very Low Earth Orbit，VLEO）卫星构成。“星链”星座轨道情况见表 3-6。
3.2 星座建设情况
从 2018 年 SpaceX 发射两颗测试卫星开始，截至 2020 年 12 月 31 日，“星链”星座的主要发展脉络见表 3-7。
2020 年，“星链”系统共计完成了 14 次组网发射。2020 年 11 月，第 16 批 60 颗卫星成功发射（见图 3-6），标志着“星链”系统累计发射卫星总数将突破 1 000 颗。
“星链”星座采用了如下关键技术。
（1）星座设计
大量采用激光星间链路，大幅减少地面信关站部署数量，通过综合采用星地联合调度、相控阵波束成形等手段实现对 GEO 的干扰规避。
（2）卫星天线系统
卫星底部安装 4 个相控阵天线系统，可以实现极高的数据量发送和转发，比常规容量通信卫星成本高一个数量级。
（3）太阳能电池阵
卫星采用单个太阳能电池阵设计，极大地简化了系统，太阳能电池采用标准部件，简化了制造和集成过程。
（4）氪离子推进系统
卫星配备一个高效的氪离子推进系统，此推进系统能够在运营期间进行抬升轨道高度、维持轨道形状等轨道机动，并能在寿命末期进行降低轨道、完成离轨操作的机动。“星链”卫星是第一个采用氪离子推进系统的航天器。
（5）星敏感器
利用内部定制的导航传感器测量卫星姿态，有助于稳定姿态，实现宽带吞吐量的精确设定。
（6）自主碰撞规避系统
卫星使用从地面传输的空间碎片威胁信息数据以及自身携带的 4 个动量轮系统配合离子推进系统来实现自动规避空间碎片和其他航天器的功能。这种自主规避防撞功能能够最大限度地降低人工出错的概率，让卫星在一个可靠的、无碰撞的空间环境中稳定运行。
在频率申报与储备方面，SpaceX 公司最初通过商业合作从挪威获得STEAM-1 和 STEAM-2 两份 Ku、Ka 频段资料。从 2016 年年底开始，SpaceX 陆续通过 FCC 向 ITU 提交了 USASAT-NGSO-3A-R/3B-R/3C/ 3D/3E/3F/3G/3H/3I 9 份 Ku/Ka 频段 NGSO 网络资料，以及 USASATNGSO-3J/3K/3L 3 份 V 频段 NGSO 资料，目前，该公司的星座计划主要占据 345.6 ～ 1325km 之间的 8 个轨道高度。2019 年 10 月，SpaceX 公司再次通过 FCC 向 ITU 提交了 USASAT-NGSO-3M/3N 等 20 份 NGSO 网络资料，全部集中在 325 ～ 580km 的极低轨道和 Ku/Ka/V 频段，每个网络具有 1 500 颗卫星。
2019 年 12 月，FCC 批准 SpaceX 公司将之前的 24 个 550km 轨道面增加至 72 个，每一个轨道面的卫星从 66 颗降至 22 颗。SpaceX公司此次更新旨在全面提升发射效率，使波束覆盖更加均匀，从而快速实现对美国中部、南部地区以及夏威夷等区域的服务。从近期的动向推测，SpaceX 公司极有可能还会继续调低星座其他轨道的高度。
在地面站建设方面，2019 年，SpaceX 公司在美国境内建设了 12个地面站，包括 1 个测控站 / 关口站、6 个 Ku 频段关口站和 5 个 Ka 频段关口站。随着卫星组网发射，需要更多的地面系统提供支持。为此，在 2020 年 1 ～ 5 月，SpaceX 公司分别向 FCC 提出了新建 21 个 Ka 频段关口站的申请。加上之前的地面站，“星链”系统将拥有 26 个 Ka 频段关口站。
在终端部署方面，FCC 已授权 SpaceX 公司部署将用户连接到其“星链”卫星互联网网络所需的多达 100 万根地面天线。该批准在 SpaceX 公司提出申请后近一年才获得，试用期限为 15 年。此次批准是一个总括许可证，涵盖多达 100 万个固定地球终端的运营。
该许可证规定每根地面天线的直径为 0.48m，地面天线能够调整发射和接收设备指向。马斯克形容这些天线“thin, flat, round UFO on a stick”，终端安装十分简单，即接通电源和指向天空，且不分先后。
在获得 FCC 批准之后，SpaceX 公司还计划增加连接“星链”用户终端的数量，早在 2020 年 3 月，FCC 批准其部署 100 万个终端的请求，但在最新提交 FCC 的修正文件中，SpaceX 公司申请将这个数字提高至500 万。
“星链”卫星已实现流水线生产。据 SpaceX 总裁兼首席运营官格温·肖特韦尔（Gwynne Shotwell）透露，位于华盛顿州肯特市的卫星工厂具备日产 7 颗卫星的能力。而在洛杉矶的 SpaceX 工厂中，用户终端仍处于低速生产状态。
“星链”系统公测已于 2020 年向部分公众开放。
2020 年 4 月 23 日，马斯克在 Twitter 个人账号上表示，“星链”将在 3 个月内进行私人内测，6 个月内进行公测，卫星互联网服务的时延约为 20ms。
2020 年 6 月，“星链”开放公测预约通道，个人用户可在“星链”官网通过注册邮箱的方式预约参加。
2020 年夏，“星链”宽带互联网内测资格部分开放，对外公布时延目标是 20ms，20ms 的低时延能够满足播放高清视频、竞技视频游戏需求。
2020 年 10 月 26 日， 美 国 部 分 用 户 在 社 交 平 台 分 享 收 到 的 来 自SpaceX 官方电子邮件，邀请加入“聊胜于无（Better Than Nothing）Beta”测试。如测试名所示，该项目团队希望参与测试的用户对“星链”系统的网速不要有过高的期待。邮件提到，“星链”系统的网速预计为50 ～ 150Mbit/s，网络时延控制在 20 ～ 40ms。
一名用户在美国问答网站 Reddit 上分享了他的体验过程。该用户将“星链”系统设备和便携式电源带到了美国爱达荷州的国家森林，进行实时视频通话等测试，以便确认“星链”系统在偏远地区的传输速度和时延。该用户将卫星天线放置在森林中一个相对开阔的地面上（见图 3-7），测试结果显示，“星链”系统的下载速度为 120Mbit/s、上传速度为 12Mbit/s、时延为 37ms。但由于需要与卫星保持清晰的视线，因此在另一个森林茂密的地方进行测试后所获得的结果稍差一些。
3.3 未来发展计划
2021 年，SpaceX 公司将继续对其“星链”卫星互联网服务进行公开测试。要连接到“星链”系统，用户需要购买 SpaceX 的用户终端，马斯克曾将其描述为类似于“棍子上的 UFO”。在新的电子邮件中，SpaceX公司表示，499 美元的套件包括用户终端、支撑三脚架和 Wi-Fi 路由器。
该电子邮件为用户提供了订购设备的链接。
SpaceX 公司在其“星链”应用程序的描述中表示：“根据测试计划，2020 年的初始服务将针对美国和加拿大。到 2021 年，服务范围将迅速扩大到几乎覆盖全球。”SpaceX 公司在随附的纸条上称，如果用户对其服务不满意“可以退还所有商品，并获得 75% 的退款”。
公司目前尚未确定总体的测试人数，也没有确定“星链”系统正式运营时的价格与测试期间的价格。
