国家太空交通管理体系安全与产业协同研究
发布时间：2026-09-16来源：空天大视野
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来源：国际太空
作者：缪远明 王彤 白梵露 杜辉
当前，全球巨型星座持续部署、多元主体加速进入，现有以单航天器任务保障为主的运行控制模式已难以适应太空活动规模化、多主体、长期化发展带来的安全保障与运行监管要求。本文在梳理太空交通管理（STM）概念演进和国内外实践的基础上，提出以安全、效率、可持续为共同目标，以规则体系和公共基础设施为双重支撑，以“感知—评估—协调—处置—维护”闭环为业务主线的国家太空交通管理体系。该体系由治理规则、通用底座、五类业务系统和综合服务平台构成。
研究认为，太空交通管理不仅是保障太空活动安全、维护运行秩序的重要手段，还能够牵引空间感知、风险预警、协同管控和在轨处置等技术发展，带动空间数据服务、在轨服务及相关装备产业发展，并推动标准规范、保险认证和责任认定等机制不断完善。面向航天强国建设和太空活动规模化、商业化发展的现实需求，应以制度规则为牵引、以技术能力为支撑，加快构建权责清晰、运行协同、能力自主的国家太空交通管理体系，推动我国太空活动由单项任务保障向系统化交通治理转变，为航天产业高质量发展营造安全、稳定、可预期的运行环境。
太空运行安全已由单个航天器能否可靠工作，转变为大量空间物体能否在共享环境中安全共存。欧洲航天局（ESA）统计显示，截至2026年7月31日，空间监视网络定期跟踪的在轨物体约4.61万个；根据统计模型估算，地球轨道上尺寸大于10cm的空间物体约5.4万件，1～10cm空间碎片约120万个，1mm～1cm空间碎片约1.4亿个。现有监视手段能够持续编目较大目标，中小碎片难以被稳定发现。近年来，全球轨道发射与航天器部署数量持续快速增长。大量航天器持续进入有限轨道区域，意味着航天器之间的交互关系快速增加，依靠各任务分别开展测控、定轨和避碰已难以保障整体运行安全。空间碎片风险还具有长期性和累积性。凯斯勒·唐纳德（Kessler D J）和库尔·帕莱（Cour-Palais B G）早在1978年即指出，随着轨道物体密度增加，碰撞产生的碎片可能成为后续碰撞的来源，进而持续抬升轨道环境风险。近年来，空间碎片及微流星体撞击事件已多次影响航天器任务组织和安全决策。因此，太空活动规模增长带来的并非简单的预警数量增加，单颗航天器可靠并不等于整体运行安全，单个运营者采取规避措施也不一定形成全局最优结果。必须建立面向共同运行环境的持续感知、风险预警、协调决策和事件处置机制，推动太空安全由单项任务保障转向系统化交通治理。太空活动主体和活动方式的变化，对传统航天监管模式提出了新的要求。过去，航天活动主要由国家任务组织实施，参与主体相对集中，任务边界和责任关系较为清晰，管理重点主要放在发射许可、频轨申报、空间物体登记和任务安全审查等环节。随着商业企业、科研机构等多元主体加快进入，巨型星座持续补网，在轨延寿、燃料补加、交会操作和主动碎片移除等新型活动逐步发展，航天器之间的运行联系明显增强，原有以任务准入和事前审批为主的监管方式已难以覆盖在轨活动的持续变化。新型空间活动监管需要由“准入管理”向“全生命周期管理”延伸。管理对象不仅包括航天器、运载器和空间碎片，还包括相关运营主体、频轨资源以及发射、测控和返回等设施；管理阶段应覆盖进入空间、在轨运行、交会操作、异常处置、离轨再入和寿命末期退出；管理事项则应包括运行状态和机动意图报告、碰撞风险协调、失效航天器处置、空间环境维护以及事故调查和责任认定。太空交通管理的核心是“管”，有效管理既要有明确的制度依据，也要有能够执行制度要求的技术能力。地面交通管理既需要交通法规、执法权限和责任制度，也需要监控取证、指挥调度和清障救援等能力。太空交通管理同样如此：政策法律和标准规范需要明确由谁管理、管理什么、运营者承担哪些义务以及违规或者失责如何处理；空间感知、风险评估、运行协调和在轨处置能力则用于发现风险、形成判断、组织行动以及核验处置结果。制度规则与技术能力不能相互替代。只有规则而缺乏持续感知和处置能力，管理要求难以落实；只有技术系统而缺乏法定职责、信息报告义务和协调程序，预警结果也只能作为一般信息服务，难以转化为一致行动。2025年，美国国家航空航天局（NASA）的星群-1.5（Starling-1.5）任务与太空探索技术公司（SpaceX）的“星链”（Starlink）开展了跨运营者自动交通协调演示，通过交换机动责任声明和拟议轨迹，并对新轨迹进行近实时筛查，验证了多主体自动协调的技术可行性。但要将类似能力转化为常态化管理，还需要统一数据格式、明确协调权限、规定响应程序并建立结果确认机制。太空交通管理所需能力也不能局限于碰撞预警。无线电频率及相关卫星轨道具有有限资源属性，需要对其进行合理、有效且经济的使用；太阳和地磁活动引起的热层密度变化，又会影响轨道预报、碰撞筛查和再入预测精度。因此，需要以综合服务平台汇聚目标、轨道、运行意图、空间天气和频轨使用等信息，形成“感知—评估—协调—处置—维护”的业务闭环，并将法律责任、管理程序和技术流程嵌入同一体系，使国家太空交通管理真正具备可执行、可记录和可追溯的运行能力。太空交通管理首先是保障太空活动安全、维护运行秩序的国家治理能力，其产业带动作用建立在安全环境、稳定规则和公共能力形成的基础上。商业航天由单次研制交付转向规模部署和长期运营后，企业不仅关心航天器能否成功入轨，也关心能否持续获得可靠数据、能否及时完成风险协调、异常事件如何处置以及损失责任如何认定。如果缺乏统一的基础数据、标准接口和协调程序，各运营主体就需要重复建设相关能力，并承担更高的运行风险和协作成本。产业发展不是与安全管理并列设置的另一项交通管理任务，而是安全秩序、规则体系和公共能力建设形成后的延伸效应。建设太空交通管理体系，根本上是解决太空活动规模化、商业化发展条件下的安全和治理问题，并在此基础上形成技术进步、产业发展与机制完善相互促进的良性循环。我国已经形成空间目标监测、航天器测控、空间天气业务、载人航天应急和重大任务安全保障等能力。国内相关研究已系统讨论我国太空交通管理的问题与建设方向；《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025—2027年）》进一步部署空间碎片自主编目动态数据库、信息共享、风险研判、碰撞预警处置和突发事件应急响应等任务；2026年，相关研究又从目标态势感知、威胁预警和管理应对等维度系统梳理了关键技术与发展趋势。上述信息表明，我国已经具备较好的单项能力和工程基础。当前，空间目标监测、航天器测控与空间天气观测三大业务体系各自独立运行，分属不同的主管部门与行业规范。三者在服务对象上各有侧重：目标监测面向碎片与卫星编目；测控面向在轨航天器运维；空间天气面向环境预报。这就导致数据格式、目标标识规则、质量评价标准及更新周期均缺乏统一的技术规范。由于缺乏统一的数据基础与信息交换协议，各体系积累的观测数据难以融合利用，分散的监测资源难以形成面向太空交通管理的统一态势。这不仅降低了现有监测设施的利用效率，也在面临交会评估、碰撞预警等跨业务协同需求时，难以形成快速响应能力。因此，亟待以太空交通管理需求为牵引，统筹各业务体系的数据标准与信息流程，建立统一的态势感知服务框架。美国正在建设面向民用和商业运营者的太空交通协调系统，欧盟也通过统一服务门户提供碰撞规避、再入分析和解体分析等服务。这些实践表明，公共平台的作用不只是集中发布告警，还要建立统一的航天器身份管理、运营者联络、数据质量说明、机动意图交换、候选轨迹复核和事件过程记录机制，使不同主体能够按照共同程序完成风险处置。我国需要进一步明确国家基础安全服务、任务单位专业服务和商业增值服务的边界，在保护敏感信息和商业秘密的前提下，形成政府部门、重大任务、国有单位和商业运营者均可按权限接入的分级服务机制。特别是要把预警结果与协调程序、执行反馈和效果确认贯通起来，使“发现风险”能够稳定转化为“组织行动”，避免公共平台停留在数据汇集和信息发布层面。国际规则正在将空间环境责任逐步前移到航天器设计和任务组织阶段。联合国外空活动长期可持续性指南及相关机构标准，均对减少在轨解体、任务后处置、长期运行安全和信息共享提出要求。这意味着环境维护不能仅依靠任务结束后的补救措施，而应贯穿总体设计、在轨运行和退役处置全过程，并通过可追踪、可离轨和可服务设计为后续处置创造条件。在轨服务已由技术验证逐步转向工程示范和商业应用，在轨检查、延寿、燃料补加、维修升级、轨道转移和碎片移除等任务形态不断发展。但这类业务进一步推广仍涉及服务接口、交会操作许可、运行安全边界、数据使用权限和损害责任等问题。我国需要同步推进处置装备、服务接口、试验验证和管理规则建设，使在轨服务和环境维护既成为降低交通风险的执行手段，也成为受到有效监管的新型空间活动。当前还需要进一步明确太空交通管理的主管和协同职责、适用活动范围、运营者信息报告义务、重大风险协调程序、异常和失效航天器处置要求、寿命末期责任以及数据安全和商业秘密保护规则。《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025—2027年）》已经提出制定商业卫星在轨运行、离轨和返回等政策制度，加快出台太空交通管理相关法规政策文件，并建立损害赔偿监管和强制保险制度。下一步需要将这些政策部署细化为具体规则、数据字段、业务流程和平台权限，使制度规范能够进入日常运行过程。我国太空交通管理体系建设面临的不是若干单项能力的简单补缺，而是从分散的任务保障能力向国家级交通治理能力的系统转化。需要以制度规则明确权责边界，以综合服务平台组织分散资源，以感知、预警、协调和处置能力支撑管理执行，最终形成规则可落实、风险可发现、行动可协调、事件可处置、责任可追溯的完整管理闭环。我国以“2030年安全有治、2035年稳定有序”作为阶段目标。我国到2030年，重点形成可业务运行的基础服务闭环，实现关键对象持续感知、风险产品可解释、运营者可接入、重大事件可协调、任务退出有规则的目标；到2035年，推动规则覆盖全寿命周期，多类服务主体按标准协同，公共平台具备国际互操作能力，环境维护和在轨服务形成稳定供给。太空交通管理体系架构如图1所示。围绕“感知—评估—协调—处置—维护”业务闭环组织，形成“治理规则—通用底座—五类业务系统—综合服务平台”四层体系（见表1）。智能感知应采取“充分利用现有设施、按照能力缺口补充建设”的路线，统筹地基雷达、光学、射频、空间天气和必要的天基观测。运行协调实行“运营者负责、平台支持、规则约束”。优先规则不能简单采用“先到先得”或“谁可机动谁避让”，应综合载人任务、失控目标、许可条件、任务阶段和已披露意图制定。交会数据交换应采用统一的标准化报文，并逐步扩展机动意图、紧急联系人和处置状态等字段。事件处置面向高风险交会、航天器失控、破碎、异常再入和空间天气突发事件，形成补充观测与轨道重估、规避与软件处置、在轨检查与支援、碎片云快速编目和联合避让等分级能力。对于载人航天和高价值资产，应建立更高优先级、更高可用性的专门保障程序。环境维护坚持减缓优先、移除聚焦高风险对象。新研航天器应强化可靠离轨、钝化、可追踪和可服务设计；主动移除则应依据环境模型、所有权、许可条件和成本效益选择对象。环境治理并非措施越激进越好，应通过可验证模型比较减缓、服务、移除和自然衰减的综合效果。环境友好型卫星示意图如图2所示。第一阶段以“联通和规范”为重点，统一对象标识、数据质量和基础服务目录，先行发布交会数据、运营者联络和事件响应标准，选择载人航天、高价值卫星和代表性商业星座开展闭环试点。第二阶段以“补缺和业务化”为重点，根据试点暴露的覆盖、时效和精度缺口建设必要设施，形成国家级公共服务平台和连续值守机制，并把数据报送、避碰协同和寿命末期处置纳入运行管理。第三阶段以“协同和生态化”为重点，推动公共与商业服务运营商在统一标准下互认数据和产品，形成基础服务、增值服务和在轨服务分层市场。国际接口建设应从技术互操作和最低信息集做起，在联合国外空活动长期可持续性指南框架下，推动对象标识、交会消息、紧急联系人、异常事件和离轨状态的信息交换。核心基础能力应自主可控，消息、时间、坐标和质量标准则应兼容国际通行规范。太空交通管理首先形成空间感知、数据处理和运行服务需求。雷达、光学、射频和在轨传感器的观测经过定轨、识别和不确定度分析，可形成目录、交会、异常检测和星座优化产品；真实运行数据又将带动轨道力学、环境模型、仿真验证和工业软件持续迭代。基础目录具有公共品属性，精密星历、特定目标跟踪和任务级风险分析可以形成市场化增值服务。在轨检查、延寿、燃料补加、轨道转移和离轨处置则为风险消减提供工程手段，并反向提高太空交通管理的处置能力。持续监管和协同运行要求航天器具备稳定身份标识、可验证轨道数据接口、故障状态通报和可靠退出能力；在轨服务要求机械、电气、流体和软件接口逐步标准化。卫星产品将由“完成一次任务”向“可识别、可协调、可维护、可退出”转变。统一接口和一致性测试还可降低供应链进入门槛，使中小企业围绕目标识别载荷、离轨装置、低成本推进、空间环境传感器和安全软件形成专业化产品。太空交通管理的产业价值并不等同于增加若干装备订单。其更重要的作用，是把不可观测、难分担的系统性风险转化为可测量、可定价和可治理风险。许可制度明确最低安全投入，标准认证降低交易双方的信息不对称，事件日志为保险理赔和责任认定提供证据，环境保证金或履约担保把寿命末期责任前置，政府购买基础服务则为早期市场提供稳定需求。公共投资应优先承担基础目录、标准和重大事件协调等外部性强的任务，商业部门重点发展差异化精度、低时延服务、任务优化和在轨操作。围绕太空交通管理可形成“治理规则—感知设施—软件数据—在轨服务—延伸生态”五层产业链。规则和标准稳定市场预期，感知设施提供可靠数据，软件数据形成可持续服务，在轨服务延长资产价值，保险、认证、法律服务、争议解决和融资构成延伸生态。各层只有通过可执行的许可、标准、合同和责任机制相互连接，才能由一次性工程建设转化为长期产业能力。我国推进商业航天高质量安全发展，也需要把安全监管、公共服务和产业创新置于同一框架下统筹。太空交通安全已经由单个任务的风险防范问题转变为高密度、多主体、长期运行条件下的公共秩序治理问题。随着空间物体持续增加、商业运营主体加快进入以及在轨服务等新型活动不断发展，空间目标监测、航天器测控、空间天气预报和事件处置等分散能力，已难以单独应对跨主体、跨系统和全生命周期风险。狭义的太空交通管理应围绕目标感知、风险预警、运行协调和规避处置形成安全闭环；广义的太空交通管理则应将这一闭环纳入活动准入、频轨使用、在轨运行、离轨再入、环境维护和责任认定等全过程管理。建设太空交通管理体系，关键是把制度规则与技术能力结合起来。制度规则用于明确由谁管理、管理什么、运营主体承担哪些义务以及相关责任如何认定，技术体系则为风险发现、判断、协调和处置提供手段。本文提出以规则体系和公共基础设施为双重支撑，建设治理规则、通用底座、五类业务系统和综合服务平台，形成“感知—评估—协调—处置—维护”的业务链条。近期应以整合现有资源、统一数据标准和打通重点用户闭环为重点，在运行验证的基础上补充关键工程设施，逐步形成国家基础服务与商业增值服务分工协同的运行格局。太空交通管理首先是保障太空活动安全、维护运行秩序的国家治理能力，其产业带动作用并非简单体现为相关工程建设投入，而在于形成安全、稳定、可预期的运行环境。统一的数据标准、服务接口和责任规则，可以降低不同主体之间的协作成本和产业运行的系统性风险，牵引空间感知、风险预警、智能协同和在轨处置等技术发展，带动空间数据服务、在轨服务、专业软件和相关装备产业发展，并为标准制定、保险定价、认证评价和责任认定提供依据。通过太空交通管理体系建设，推动我国太空活动由单项任务保障向系统化交通治理转变，为航天强国建设和航天产业高质量发展提供基础支撑。以下图片链接包含《世界军事热点问题研究》季刊、《全球太空动态》月刊、《远望周刊》、《俄军情周报》、《美军情周报》、《防空反导简报》、《网络空间简报》、《前沿科技动态与颠覆性技术》等期刊，请滑动或点击图片进入商城查看。
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