卫星星座 - 2021 年行业调查和趋势 Satellite Constellations - 2021 Industry Survey and Trends阅读报告

引用：Kulu E. Satellite Constellations-2021 Industry Survey and Trends[C]//35th Annual Small Satellite Conference. 2021.

摘要：

大型卫星星座正在成为现实。自第一批发射以来，星链已经在两年内发射了超过1600艘航天器。Planet已经发射了450多次。OneWeb超过200家。和计数。每个月都有新的星座项目公布，其中一些用于新的应用。论文的第一部分对251个商用卫星星座进行了行业概况。统计概述的申请，形态，状态，制造商，成立的时间，包括早期阶段和取消的项目。许多商业实体已经发射了至少一颗演示卫星。但运行中的星座则要慢得多。一个原因可能是，融资通常是分阶段进行的，大多数商业模式的可持续性仍有待证实论文的第二部分通过选定的应用检查星座，并讨论应用的趋势。卫星的质量。轨道和制造商在过去的5次变化。最早受到NewSpace挑战的应用程序是AIS。地球观测。物联网(IoT)和宽带互联网。近年来，政府或军事卫星以及其他卫星已计划或执行的大部分应用已经多样化

introduction

NewSpace Index自2016年以来一直在跟踪商业卫星星座。截至2021年5月，共有超过251个条目，这可能使其成为最大的公共数据库。最初的目标是微型卫星。但随着大量小卫星星座的公布，范围扩大到所有卫星。相比之下，2017年底只有60个项目上榜。

第一波商业星座

1980s和1990s共有15个商业LEO星座（宽带，信息和语音），包括Teledesic在内的大部分在2000s失败了。尽管Orbcomm，Iridium和Globalstar成功发射了第一代，后来也破产了。商业的GEO卫星从1960s(Telstar，Interlsat)开始就发射，但他们被认为是舰队而不是星座。

20世纪90年代和21世纪初，与通信公司相比，地球观测公司要少得多，也不清楚是否有任何大型星座计划。1992年土地遥感政策法案允许美国商业公司进入卫星图像业务DigitalGlobe (WorldView)。EarthWatch2和Orbimage (GeoEve成立于1992年，随后是1994年的Space Imaging) 1997年发射了第一颗商业EO卫星。EarlyBird-1代表DigitalGlobe orbive2代表Orbimage。1999年，太空成像公司发射了第一颗高分辨率商业EO卫星IKONOS。法国航天局在1982年成立了子公司Spot Imaging，以销售商业图像。以色列的ImageSat在2000年发射了EROS-A卫星，并计划建立一个4颗卫星星座，但该计划被取消了。

当前的第二波星座热潮

通信卫星公司失败后，商业EO每2~3年发射一颗卫星。由于Orbimage公司在2006年收购了Space Imaging公司，成立了GeoEve公司，DigitalGlobe公司在2013年收购了GeoEye公司，市场出现了整合。

该数据库中最早的条目分别是2002年首次发射的AprizeSat和2004年的SaudiComsat。ExactEarth在2008年开始了它的星座并在AprizeSat上放了一些有效载荷。这些都是微型卫星，重量(mass)12kg，为IoT和M2M(machine-to-machine)通信提供服务或者AIS信息收集。

RapidEye成立于1998年,在2004年宣布融资，2008年发射5艘飞船。在2011年进入破产时,被以1800万美元卖掉，因为销售额不足以偿还债务。Planet成立于2010年，名为Cosmogia。在2013年发射3U的立方体卫星CubeSats，并和2014年初发射第一批28颗。Skybox成立于2009年，灵感来自CubeSats。到2012年4月筹集了9100万美元，在2013年发射了航天器，谷歌在2014年以5亿美元的价格购买(更名为Terra Bella)，并在2017年初出售给Planet。

O3b(现在的SES)成立于2007年，并于2013年发射了首批4颗MEO卫星。Orbcomm，Iridium和Globalstar发展了第二代星座。在1999年完成OG-1之后，Orbcomm在2008年进行了补充，并在2014年和2015年发射了OG-2。铱星在2010签约了NEXT星座并在2017-2019年发射。Globalstar在2007年发射了下一代补充，在2010年至2013年发射下一代。

2014年，关于OneWeb和SpaceX星座的新闻文章和猜测层出不穷。OneWeb(WorldVu)成立于2012年，而Starlink则是在2015年被公开宣布。OneWeb在2020年破产但被收购并继续部署卫星。LeoSat在2013年成立并融资超过1000万美元，因未能吸引到更多资金，于2019年关闭。

第一个CubeSats于2003年开始发射，2008年左右开始流行，发射真正起飞是在2013年，和Planet和Spire同步。这与星座公司从2009年开始的增加部分有关，并与图7所示的2015年的跳跃有关，“立方体卫星Orbcomm”是在2010年提出的。Sky and Space于2016年上市，部分推动了loT/M2M领域的流行。

国际电联在2014年末和2015年初首次收到了六份大型星座的申请，这在很大程度上可能是受到Planet、Spire、Skybox、OneWeb SpaceX以及NewSpace普遍流行的启发。

许多星座正在筹集越来越多的资金，即使商业模式还没有得到验证。最新的趋势是SPACs: Spire。BlackSky和Argit可能会推出更多。在最近SEC规则改变后，这种做法可能会放缓。

市场调研

调研标准

卫星星座：类似类型和功能的类似卫星的数目，为共同目的设计在类似、互补的轨道上，有时被定义为为了提供一种服务而一起工作的一组卫星，或具有共同目的的一组卫星。

3个或更多的航天器：连续覆盖地球同步轨道或Molniya轨道的最低要求。文献综述显示，卫星数量最少为2颗，官方定义尚未找到，但3颗卫星适当地过滤掉了许多卫星对

商业焦点：主要由商业实体拥有、资助和管理，目的是提供商业服务。不包括政府、军事、学术、科学和非营利星座。未来可能会扩大。因为所有的星座都会对太空经济产生影响，包括发射和制造服务

宣布了的或在2002年以后发射的：过滤了Iridium，Globalstar和Orbcomm的第一代，以及在1990s的一些其他项目

应用类型

有些星座具有多种应用，要么通过命名，要么同一颗卫星具有不同的有效载荷。下面列出的关键字、应用程序和字段并不详尽。

• 光学地球观测(EO) -VNIR(可见光和近红外)，多光谱- Eartk观测和遥感是非常广泛的术语，但这里定义的光学EO是使用被动硅CCD或CMOS图像传感器来收集地球可见光和近红外波长的图像。大多数多光谱仪器有3到20个光谱波段，并且与VNIR星座有重叠
• Infrared EO-分为SWIR(短波红外)，MWIR(中波红外)和LWIR(长波红外)，通常也被称为热成像。常用的天气和气候监测,例如森林火灾检测图
• 高光谱EO -超过20个光谱波段和典型的数百个窄光谱波段。使新的应用程序在农业、植被、地质和水资源来识别特定有机质
• SAR（合成孔径雷达）-发射mi微波辐射并收集反射的辐射形成图像。合成孔径是利用卫星沿轨道运动时反射的信号合成长天线。星载雷达卫星。例如在x.c或L无线电波段，可以穿透云层，不依赖阳光。
• VR/AR(虚拟现实，增强现实)- EO的一个子集，拥有立体或360度摄像头，用于3D图片和视频
• 视频- EO用于高分辨率视频捕捉和可能实时传输的子集。
• 排放监测-遥感，量化和定位温室气体排放。例如二氧化碳和甲烷，使用太空成像光谱仪
• 因特网(宽带)-提供实时因特网或数据回程服务的宽带高速卫星通信
• IoT/M2M -利用卫星扩大偏远地区物联网(loT)和M2M(机对机)通信的覆盖范围。通常在窄带进行低速率的单向或双向消息传递
• 存储和转发-卫星通信的子集，包括窄带和宽带。这不是实时的，数据会存储在飞船上，直到地面站通过。
• 5G -卫星通信和IoT/M2M的子集，使用包括NB-IoT在内的5G标准。这可能与包括智能手机在内的普通地面设备兼容
• 卫星到手机-卫星通信的一个子集，能够从未经修改的移动电话向航天器发送和/或接收文本信息，语音通话，甚至实时宽带数据
• 激光通信-能够进行空间对地光通信的星座。预计用于下行链路和上行链路，但激光也用于卫星间链路
• 轨道数据中继(空间互联网，空间数据中继)-提供遥测和远程指挥和地面站服务给其他卫星。其目标是将空间资产实时连接到任务控制中心，并增加下行数据量
• QKD量子密钥分配-基于卫星的量子密钥分配使用激光通信。在两个用户之间生成一个普通的随机密钥，然后使用该密钥对通过标准通信信道发送的消息进行加密。在量子信道上的任何窃听者都会向处于叠加状态的系统引入干扰，然后这两个用户就可以检测到
• ADS-B(广播式自动相关监视)-每架飞机都传送它的识别、位置、高度、速度和其他信息，这些信息被转送给空中交通管制以获得更准确的态势感知天基ADS-B用于跟踪地面接收器无法到达的飞机。但它可以扩展到天基空中交通服务，为飞行员提供更多的信息
• AIS(自动识别系统)-天基AIS通过收听船舶身份、位置、速度和航向的甚高频无线电传输，用于跟踪陆地接收器无法到达的船只
• VDES (VHF数据交换系统)-在某些方面是下一代AIS系统。该项目将于2021年开始运营。VDES包含AIS系统，并增加了更高速率的双向数据通信系统，还预见了一个特殊的卫星链路。同时，新的专用通道将解决AIS在拥挤水域的超载问题
• 小行星勘探-为小行星采矿目的绘制小行星组成图。这里设想作为会合或飞越航天器进行精细测量，有时使用MWIR传感器。也可能是发现小行星，描述和编目在低轨道星座，以增加已知的人口
• 在轨检查-打算在其他航天器附近机动的卫星，以便识别，并在在轨卫星服务子领域出现问题时实地检查可部署部件和故障。
• 在轨计算-专用轨道服务器处理来自空间中其他卫星的数据，然后将其发送到地面或返回到卫星。与轨道边缘计算不同，那将会包括有效载荷数据的处理以及机器学习模块
• 在轨数据存储-星载卫星或激光束内部的空间云数据存储服务，在使用窄无线电或激光束时可具有高度安全性，可用于在轨计算和轨道数据中继应用。
• 星座即服务-为客户构建和操作星座的完整端到端服务。有时被称为卫星数据即服务，可以包括有效载荷开发。与共享同一艘飞船时承载的有效载荷有关。与图1中所示相比，更多的商业实体正在提供或计划提供此解决方案
• 托管有效负载-可以是一次性或多次有效载荷和子系统的在轨演示和验证任务，也可以是科学或商业微重力实验。依附在单独的卫星或另一个星座上。有时与“星座即服务”有关，也称为“卫星租赁”。
• GNSS(全球导航卫星系统)和PNT(定位、导航和定时)-商业卫星导航系统。通常设想基于低轨卫星以提供更好的性能、更强的信号，与免费GPS，Galileo，GLONASS和BeiDou相比。可能使用现有的GNSS星座信号作为输入。
• 轨道显示-利用编队卫星，通过反射阳光的大型可展开帆，组成地球上肉眼可见的信息或广告
• RF频谱监测和地理位置-收听无线电发射与编队飞行航天器识别和三角定位的来源。常见的应用是船舶或车辆没有AIS使能器
• 天气监测-测量垂直大气廓线的各种参数，例如压力、温度、湿度和风速，以作天气和气候预报。常用的技术有GNSS-RO、GNSSR、微波辐射测量等。
• 无线能源供应-使用微波或者激光能源传输来从其他的飞行器供应电力。天基太阳能子领域
• SSA空间态势感知-用于探测、监测和确定其他卫星和空间碎片轨道的基于空间的态势感知。为了能够对物体进行更高的重访和连续的观测。通常使用红外线空间望远镜，它也可以用于小行星天文学。
• 空间天气-通过测量高能带电粒子监测空间天气对电离层和磁层的影响，以帮助改进空间天气预报模型。卫星有时被设想位于地球-太阳拉格朗日点，以增加太阳耀斑的预警时间。

形态分类

星座可以由不同质量和形状因素的航天器组成。该数据库旨在捕获和公布所有使用或宣布的大小类。在这次调查中，为了清晰起见，只给出了星座中大多数卫星的最新已知和最可能的形状因素。没有官方标准的质量定义存在，FAA的质量类过于详尽，因此今后使用以下减少的类别:

• PocketQubes(Femtosatellites) - 1p-3p大小，1p≈5cm x 5cm x 5cm
• CubeSats(Nanosatellites) - 符合立方体卫星设计规范的卫星，大小为0.25U-16U，1U≈10cm x 10cm x 11.35cm
• Hosted - 在其他多用途卫星或多用途卫星上承载有效载荷的星座，其中航天器资源共享且航天器质量与有效载荷性能和规格相关性较低。
• Microsats - 10kg~100kg，除了重量可达25公斤的大型立方体卫星，因为这些质量很少被公开分享。
• Smallsats - 100kg~500kg，小卫星一词经常广泛用于任何低于500公斤的卫星。
• Satellites - 500kg以上

状态分类

综合各种可获得的资料，并在某些情况下作出有根据的猜测，以表明卫星星座目前状况的类别:

• Launched - 由于预期寿命长和已有的轨道备件，星座号在没有补充物资的情况下完全发射。如Iridium
• Launched and replenishing(补充) - 大部分计划中的星座已经发射，实现了预计的规模。由于卫星的老化每1-3年进行补充。如Planet和Spire
• Launches ongoing - 星座部署相同或类似的卫星正在积极地进行或加速，如Starlink和OneWeb
• Prototype(s) launched - 发射一个或多个第一卫星或承载有效载荷，作为原型或探路者
• Prototype development - 第一个有效载荷或航天器正在积极地工作。该公司似乎正在成长，可能已经宣布了一轮或多轮融资
• Early stage / Concept - 一些关于星座想法的公告，演讲和宣传，但可能是在开始开发的阶段，寻找资金和获得一个非常小的团队的牵引力
• Dormant / Unknown - 开发的早期迹象已经放缓或停止，但在极少数情况下可以用潜行模式或暂时的挫折来解释
• Cancelled - 公司破产了，网站和社交媒体渠道沉寂了1-2年多，缺乏资金公告，团队似乎已经解散，或者想法从未进入实施阶段
• Retired - “星座”已经退出现役，但卫星可能仍在轨道上，甚至可以运行

轨道分类

ITU和FCC主要区分GSO和NGSO，但目前数据库内大部分是NGSO
• VLEO - 250-350km。“地球观察者”的斯特林格雷航天器将被设计为在250公里的高度飞行。预计“反照空间91”也将使用类似的轨道距离。太空探索技术公司(SpaceX) 336-346公里之间的v波段星座也被称为VLEO.92文献定义了海拔450-500公里以下的VLEO和近地点低于300公里的超低地球轨道(SLEO)，但这两种定义在实践中似乎很少使用。
• LEO - 距离地球表面2000公里，这还不包括之前的VLEO定义。
• MEO - 2000km-35786km
• GEO - 35786km
• HEO - 低近地点(1000公里)和高远地点(35786公里)。包括地球同步转移轨道(GTO)、苔原轨道和Molniya轨道，其中后两种轨道是高倾斜椭圆轨道(HIEO)的特殊情况。
• Lunar - 预定围绕月球运行的星座。如低月球轨道(LLO)等子领域将根据需要创建。太阳系的其他天体也是如此

延期分类

比较发射和即将发布的清单，以说明发射节奏和部署意图。计划会改变，并不是所有的延迟都应该被视为不好的迹象。但还是给公司和行业提供了一些暗示。
• Cancelled - 取消或暂停，可能不会有发射了
• Generally on-time - 长达6个月的延迟，其中一些可能是由于发射延迟。
• Partially behind - 大约6-12月的延迟
• Year behind - 多余1年的延迟
• Years behind - 多余2-3年的延迟
• Unknown - 没有官方宣布或者无法比较

2021年统计概览

统计概览251项包括在这次商业卫星星座调查。

应用领域

许多星座有多种功能。图1统计了独立于航天器多用途的服务。换句话说，应用程序和字段是分开计算的，其总和不等于本次调查的条目数。可以发现IoT/M2M是最热门的服务，其次是EO，互联网带宽，SAR和AIS

当前状态

只有4%的被认为已经启动，8%的正在积极启动。20%已经发射了原型，29%还在发展中姐u但，25%已经取消或者暂停，而且这个数字正在增加。唯有的一个retired的星座是Planet的RapidEye

形态分类

立方星是最普遍的，占48%。有15%似乎是立方星但确切的形态未定。microsats是其次占19%，小卫星占14%。有10%左右卫星尚未公布形态

在立方体卫星中，由于Planet和Spire, 3U继续成为最受欢迎的卫星。2014年，Astro Digital的前身推出了两个6U探路者。天空与空间，地球光学和开普勒正在发展，并开始发射6U立方体卫星，以获得更多的能力。开普勒在轨道上有13颗6U立方体卫星，这是同类卫星中最大的。许多人现在使用12U-16U的尺寸。Swarm使用0.25U的立方体卫星进入了相反的方向。

PocketQubes的流行速度较慢，但现在Alba轨道系统、Fossa系统和其他公司正在开发星座。由于立方体卫星的堆积、附属物、功率和热限制，一些实体正在转向更大的微型卫星。

制造商

将第一个或更多的航天器转包给卫星制造商并不能确保星座订单。有些公司使用多个集成商的服务。许多航天飞机后来转而在内部建造。数据库可以列出多个制造商时适用,但在这个只调查最新使用或宣布一个星座卫星生产商。
37%自制，33%目前未知，其余分散于各大制造商。很少有制造商有完整的合同，只有少数星座得到了充分的资金。进一步说，很可能大多数星座将不会继续或完成。与演示任务相比，任何被授予大合同的制造商都是一个巨大的成功。

轨道

251中94%是LEO。最近一些在VLEO的高清EO被宣告。MEO主要用于空间数据中继服务，GEO轨道将看到主要用于在轨检测和SSA的卫星。

延迟和发布节奏

大部分公司还没有宣告发射方案。延迟非常常见，仅有少量准时或者延期低于6-12月

公司成立

图中展示了1991年起成立的公司数量，从1895年起有20个没有展示在图中。2009年有一个明显的峰值。减少可能是等待现有实体在经济上表现如何的迹象

融资和投资

展示的是已公开的投资数额或者估计的内部投资。投资并不总是能转化为卫星的数量。许多其他实体也有大量基于活动的投资，但具体数额尚未公布。大约17%未得到任何资金。

首次发射

首次发射被定义为一个星座的直接原型或第一个操作卫星。在许多情况下，探路者的形式因素、有效载荷、性能甚至应用都可能与可操作的卫星截然不同。峰值出现在2017和2019，大约是在公司成立的2-3年以后。2020年见证了许多星座的第一次批量运行发射。延误已经非常普遍，而且很可能会继续如此。

世界地图

星座公司世界分布图。最引人注目的例子是Spire，它的卫星在英国格拉斯哥组装和测试，但与制造地点不符。US占40%，中国9%，UK 7%，加拿大5%，而俄罗斯和印度的国内发射能力在西班牙、意大利和澳大利亚等国中并不突出。

对应用的综述

本节介绍商业卫星星座的选择应用，没有具体的顺序。每一项应用程序的数字包括公司名称、状态、已发射和计划发射的卫星数量。除已成立的空间公司外，原型机将被加入发射数量。并非所有卫星都是独立的，有些是承载有效载荷的。发射失败也包括在发射计数中，因为航天器是建造和签约发射的。前面列出的方面是活动的证明，并提供了更好的见解。

应用：光学EO

图收集了可见光和近红外(VNIR)范围和多光谱的地球观测星座。Planet的Dove (SuperDove)、Skybox星座与BlackSky、Satellogic、Axelspace、吉林1号等星座积极应用和拓展。SatRevolution已经预定了2021年的多个发射项目，还有许多其他项目，比如Aerospacelab和Sen将在2021年发起他们的第一次示威活动。其余的还没有开始定期发射，其中大多数可能不会继续发射。
BlackSky在2020年的收入为2200万美元。自2019年初以来，Planet一直没有宣布融资轮，或许他们是目前唯一一家经济上可持续的卫星星座公司。
与2017年底相比，Planet已经发射了180艘航天器，包括2017年早期的96艘。 即使4年之后，其他立方体卫星星座的性能都无法与之匹敌，只有星链在大小上超过了它。BlackSky已经发射了他们的第一个演示任务，而Skybox在2017年底已经发射了8个。自2014年以来，Astro Digital就有两个6U在轨道上运行，并为有前景的星座计划发射了更多的原型，但现在似乎已经取消了。
最近的趋势是非常高分辨率的卫星，例如反照率空间和地球观测者。两者的目标都是每像素大约10厘米的分辨率，与最好的军用航天器的能力相当。

应用：红外线EO

这里不包括近红外(NIR)，但包括中波红外(MWIR)和长波红外(LWIR)。
行星资源公司(ConsenSys Space)在2017年底有2个航天器在轨道上，并计划一个MWIR地球观测星座，直到2018年破产和关闭。Aistech Space已经推出了用于ADS-B跟踪的立方体卫星原型，但还没有用于热成像的原型，似乎是将星座的想法转移到了高分辨率的红外数据上。目前，该公司正计划发起一场众筹活动，以加速开发。OroraTech。ConstelIR和4pi实验室计划在2021-2022年开始发射用于森林火灾探测的星座。反照率宇宙飞船也将在LWIR范围内配备一个热成像仪来捕捉2米分辨率的照片

应用：高光谱EO

Satellogic成立于2010年，融资1.23亿美元并提供30米分辨率的图像，是高光谱EO领域最成功的公司之一。他们已经发射了18颗卫星，其中第一颗星座航天器在2016年进入轨道，计划总共发射90颗卫星。
2018- 2019年，珠海一号在轨道上发射了8艘飞船，专注于捕捉高光谱图像。
Pixel, Orbital Sidekick和Wyvern是即将进入同一市场的一些星座。Scanway、Scanworld和KP Labs也应该在未来1-2年内发射他们的第一颗卫星。与2017年底相比。Satellogic发射了3颗立方体卫星作为技术演示，Orbital Sidekick被列在数据库中。

应用：SAR

ICEYE是第一个进入这个市场的，2014年成立，在2018年发射了10颗SAR卫星。
与2017年底相比，没有商业活动SAR卫星已经发射，除了ICEYE之外，Capella Space、Umbra和xpressar也宣布了他们的计划。
多年来，许多新公司进入这一领域。Capella已经发射了5艘卫星。与此同时，iQPS、Synspective、Spacety、QianSheng都发射了第一款原型机。最近PredaSAR， Alpha Insights， Orbital Efects， MDA，EOS和许多其他公司已经宣布了计划。

应用：天气

自2014年以来，Spire一直是最活跃的，推出了超过140只Lemur-2，并提供GNSS-R和GNSS-RO数据。GeoOptics已经发射了7颗用于GNSS-RO测量的卫星。
去年PlanetiQ 和Care Weather 发射了第一颗原型。上个月，Tomorrow.io 和Climavision提出了大轮并公布了雷达卫星星座。

应用：ADS-B

Spire和Aireon(在Iridium-next上托管有效载荷)目前正在提供服务。Aerial & Maritime是GomSpace的部分分支，筹集了1220万美元。但从来没有发射卫星,并由于未能筹集更多资金在2020年被关闭

应用：AIS

图[17]显示的是AIS星座，这是最早的商业星座应用之一。很多CubeSat学生团队都执行过类似的任务。Spire于2014年进入市场，拥有最大的星座。ExactEarth在Iridium-next上承载了58个AIS接收器的有效载荷。
Spire在2020年的收入为2800万美元，据报道AIS对这一收入的贡献相当于Orbcomm和exactEarth的收入
许多国家都有专门的卫星接收AIS信息，例如挪威有一系列AISSat和NorSat，卢森堡最近发射了具有相同任务的ESAIL。

应用：轨道数据中继

展示的是为其他卫星提供数据通信服务的卫星。Analytical Space, Kepler和arpspace是一些已知的例子。
这个应用将来会包括月球轨道中继。Airbus SpaceDataHighway这基于GEO的卫星被省略了，因为只有两艘航天器，而NASA和TDRS不是商业的

应用：VDES

新兴系统。VDES发射机需要时间才能推出。但目前萨博，Sternula和HEAD计划准备就绪。目前尚不清楚现有的HEAD卫星上是否有VDES载荷。

应用：激光通信

给出星地激光通信的星座。一些其他的是星间链路。OS Spacelink在2020年购买了Audacy的资产，但不会在第一代卫星上安装激光器。由于技术上的大量重叠，QKD也可能被包括在这里。

应用：射频频谱监测

图21显示星座探测到来自物体的无线电发射，可能还执行地理定位。
Kleos Space, Unseenlabs, HawkEye 360和Aurora Insight都有活跃卫星，且将来会发射更多。

应用：排放检测

GHGSat目前有3个卫星，为甲烷监测的Bluefield已经推迟了多年

应用：GNSS和PNT

Iridium-NEXT承载了Satelles的载荷。Xona空间系统在2020年筹集了100万美元的预种资金，用于利用低轨道卫星开发精度更高和加密程度更高的GNSS/PNT服务

应用：卫星即服务和负荷承载

负荷承载是早期立方星和微型卫星出现的时候的概念，目前已经有大量公共和内部资助的项目和服务。
铱星二代是唯一可操作的卫星托管星座，其上有Satelles, exactEarth and Aireon作为消费者。新的有Loft Orbital, AAC Clyde Space, Spire, Satellogic, Modularity Space等其他的。它们中的大多数都有第一批客户签订了单颗甚至多颗卫星的合同，但这种方法的长期可行性尚未得到证明。

应用：SSA（空间态势感知）

旨在探测和跟踪空间中其他卫星和物体，以确定轨道。目前没有发射的，但NorthStar已经获得了4300万美元的荣泽，有望在2022年发射第一颗卫星

应用：轨内监测

以接近其他卫星飞行并观察其状态为目标的星座。没有发射的卫星，但Rogue Space正在进行一项众筹活动，并与nanoavionics建立了合作伙伴关系。与SSA有重叠之处，因为两者都可以使用类似的技术。

应用：QKD(量子密钥分配)

为无法破解的通信设计的星座。中国在2016年测试了Micius卫星，但目前仍然仅有一颗在轨。Arqit最近宣布计划通过SPAC上市，融资4亿美元，预计将于2021年晚些时候完成交易

应用：宽带互联网

包含了最大的计划的和最多发射的星座。目前没有能覆盖全球的星座，但SpaceX有望在2021年秋季前完全无间断的覆盖以及OneWeb可以在2022年尾实现
SpaceX在2018年发射了2个测试卫星，自从2019年第一批60颗以来，最近2年发射了1600多颗。OneWeb在2020年破产后继续发射，总共的数量达到了200多。中国有很多星座计划，到2021年可能会被合并到国网。Geely和其他一些公司仍有可能或打算部署自己的星座。
俄罗斯宣告了星座但是目前进度未知，看起来不像是商业星座。欧盟也计划了自己的星座，但是可能不会使用商业模式。
亚马逊的Kuiper项目有望成为一个主要的参与者，但是目前为止仍然没有发射。Telesat也是个活跃的参与方，该公司筹集了数十亿美元，并与泰雷兹阿莱尼亚公司(Thales Alenia)签订了建造星座的合同。Lynk进行了多次飞行演示。AST & Science已通过SPAC上市，目标是直接为手机提供互联网，但尚未推出星座原型。

IoT/M2M

有61个实体。这是最大的商业市场之一，由Globalstar, Iridium, Orbcomm and AprizeSat在立方星以前提出。最近，尤其是2020年，很多新的星座已经发射了第一批卫星，包括Swarm, Kepler and Astrocast。他们与立方星都使用了不同的形态。
2017年底，Sky and Space宣称打算发射200颗卫星，筹集了大量资金并公开上市，直到2020年破产。在2017年的时候已经有了3个立方星在轨。这一定程度上开启了IoT/M2M星座的热潮，如Hiber, Kepler, Fleet Space, Astrocast, Aistech等都在此时成立。3.5年后，凭借0.25U立方体卫星的小尺寸，Swarm在卫星发射数量上处于领先地位。

星座趋势

大多数关于市场和技术趋势的讨论已经整合到前面的应用调查、介绍和统计概览中，以避免重复思考。方法如下。

趋势方法

主要是将本次调查中的星座与2017年底的数据库版本进行比较。还讨论了前后的发展。使用了四种方法来发现趋势

1. 查看数据库输入日期，因为大多数是从公告中发现的。
2. 根据建立日期进行筛选，虽然承认这一点，但只能给出部分画面。
3. 根据日期和应用程序类型资助新闻，以便更好地理解增长和执行。
4. 看看第一次发射的年份，过去和未来的年份，取得了什么进展，以何种速度。

所有这四种方法结合起来应该可以为历史和现在的趋势提供一个可接受的观点，因为星座的发展时间仍然相对较长，以年为单位。

结论

给出了251个商业星座的概述，并给出了较为常见的应用的细节统计及趋势分析。

只有4%的星座已经全部部署了，8%的星座正在部署中，大量其他实体已经筹集了大量资金，并正在积极发展中。大约1/3的星座已经因为技术或者非技术的原因取消或者暂停了，且这个规模还在扩大中。

宽带互联网星座是规模最大的计划中的星座，也有最多的已发射的的卫星，由Starlink领头。其次就是光学EO，SAR，红外线EO和IoT/M2M。由于现有的价值链，历史证明的地球观测、SAR和通信的应用得到了青睐。自从2000s以来AIS也有很大的商业市场，紧接着是ADS-B。

最新的趋势是RF频谱监测与地理定位，轨道数据中继，激光通信和排放监测。最近没有政府或商业卫星的是QKD(量子密钥分发)，SSA(空间态势感知)，商业GNSS / PNT, VDES。在轨检查和星座即服务等。

未来的工作将更详细地研究应用程序的特定趋势和开发时间表。许多新的应用程序没有现有的市场，这将需要很多年才能出现，而且/或收入潜力似乎很小。主要的未决问题是大多数或可能所有星座的经济可持续性，这将在未来的论文中进行研究。