衛(wèi)星在軌長期管理是保障衛(wèi)星正常運行和發(fā)揮作用的關(guān)鍵。我國在軌衛(wèi)星管理可以劃分為兩個階段，第一個階段是從1990年至1997年，這一階段衛(wèi)星管理數(shù)量少、衛(wèi)星功能簡單、管理技術(shù)單一，地球同步衛(wèi)星采用定時管理方式，可以稱之為早期定時在軌衛(wèi)星管理階段;第二階段從1997年之后，我國發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量激增、功能復(fù)雜，管理要求顯著提高，管理技術(shù)大大提升，地球同步衛(wèi)星采用全時管理方式，實現(xiàn)了衛(wèi)星長期管理由初期“單星經(jīng)驗型”到“多星智能型”轉(zhuǎn)變，管理的衛(wèi)星數(shù)量和水平躍居世界前列。

　　隨著我國航天事業(yè)發(fā)展，中低軌道衛(wèi)星在軌數(shù)量將大量增加，小衛(wèi)星、星座要求航天測控網(wǎng)具備多星同時在軌測控能力;二代導(dǎo)航衛(wèi)星星座、高精度對地觀測衛(wèi)星等要求提高飛行器軌道測量和定位精度;遙感衛(wèi)星為提高使用效率要求更靈活的測控服務(wù)，因此未來的在軌衛(wèi)星管理技術(shù)必須進一步擴展軌道測控覆蓋率、提高測控設(shè)備使用率、提高測控時效性和靈活性，才能滿足我國航天事業(yè)發(fā)展對衛(wèi)星在軌測控的要求。

　　形成天基為主、地面為輔的在軌衛(wèi)星測控網(wǎng)

　　利用以跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)為主建設(shè)的天地一體化測控網(wǎng), 不僅能有效地提高網(wǎng)的測控覆蓋率和多目標測控能力, 而且能夠完成各類對地觀測衛(wèi)星的高速實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。以一顆多址能力為前向1路、返向5路的中繼衛(wèi)星為例，在現(xiàn)有管理模式下，它具有支持100顆低軌衛(wèi)星在軌工程測控的能力。以天基為主、天地結(jié)合在軌衛(wèi)星測控網(wǎng)與現(xiàn)有的基于地基測控網(wǎng)管理低軌衛(wèi)星相比，除了衛(wèi)星管理數(shù)量的增加，還可以克服現(xiàn)有基于地基測控網(wǎng)在軌衛(wèi)星管理時間域集中和模式單一的缺陷，比如在中繼衛(wèi)星多址服務(wù)方式下，均勻測控模式可以減小衛(wèi)星測控間隔，輪詢測控能確保在最短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星異常，連續(xù)測控模式能滿足長時間測控需求和減小衛(wèi)星測控間隔，這些多服務(wù)模式的使用將帶來衛(wèi)星在軌測控數(shù)量、管理質(zhì)量和時效性的顯著變化，提高衛(wèi)星在軌測控安全性、靈活性和管理效率。

　　充分發(fā)揮資源調(diào)度的作用

　　地面測控設(shè)備、中繼衛(wèi)星和相關(guān)運行系統(tǒng)統(tǒng)稱為測控資源，這些測控資源不可能無限地增加。如何利用有限的測控資源支持更多數(shù)量的衛(wèi)星管理，需要充分發(fā)揮資源調(diào)度的作用。以美國空軍衛(wèi)星測控網(wǎng)(AFSCN)的測控調(diào)度問題為例：1992年到2002年間，AFSCN的測控站數(shù)量沒有發(fā)生變化，但是隨著衛(wèi)星的增加，每天的平均測控服務(wù)需求數(shù)目上漲了40～50%，其中存在沖突的任務(wù)數(shù)量更是上漲了5.4～6.6倍。1992年，通過測控調(diào)度算法能夠達到近98%的任務(wù)滿足度，到2002年，通過測控調(diào)度算法可使任務(wù)滿足程度達到94%以上，僅下降了不足4%，充分體現(xiàn)了通過測控調(diào)度實現(xiàn)測控資源綜合利用所實現(xiàn)的巨大效益。

　　發(fā)展多目標測控管理技術(shù)

　　經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國衛(wèi)星測控系統(tǒng)已經(jīng)形成了多星測控能力，通常它側(cè)重于對多個不同類型的衛(wèi)星進行并行管理或者相同衛(wèi)星的串行管理。未來海量小衛(wèi)星組網(wǎng)以及大量的衛(wèi)星星座運行，需要在同一時間，對多顆同類型衛(wèi)星進行管理, 它們之間較單星運行相比，更多地強調(diào)協(xié)調(diào)性和依賴性，同時衛(wèi)星間特征的相似性為單個衛(wèi)星故障的檢驗提供了更多信息，因此需要在現(xiàn)有多星測控的基礎(chǔ)上，針對這些特點，提升多目標測控服務(wù)的能力，著重編隊衛(wèi)星管理，充分挖掘多目標服務(wù)的優(yōu)勢。

　　關(guān)鍵故障自動實時處置

　　與過去試驗衛(wèi)星數(shù)量居多相比，今后越來越多的是為用戶提供服務(wù)的應(yīng)用衛(wèi)星，它們更強調(diào)衛(wèi)星業(yè)務(wù)可用率。以地球同步軌道通信衛(wèi)星為例，它要求衛(wèi)星一年的服務(wù)率大于99.99%。盡管衛(wèi)星在設(shè)計制造過程中為了整星的安全，采用各種技術(shù)確保衛(wèi)星在各種情況下平臺安全，但出現(xiàn)重大異常時，這種安全保護措施的執(zhí)行會中斷衛(wèi)星的業(yè)務(wù)運行，進而影響衛(wèi)星年度有效使用率。目前的普遍的做法是由操作人員判斷故障原因，進而采取上行發(fā)令或注數(shù)，整個處理過程時間長、對操作人員要求高，會出現(xiàn)處理不及時導(dǎo)致衛(wèi)星業(yè)務(wù)中斷的現(xiàn)象。因此，為更好滿足衛(wèi)星業(yè)務(wù)高效運行和確保衛(wèi)星安全，衛(wèi)星在軌測控必須具有衛(wèi)星關(guān)鍵故障自動實時處置能力。目前我國已經(jīng)做了成功的嘗試，并在某顆地球同步軌道衛(wèi)星的太陽干擾保護的過程中發(fā)揮了作用，成功地避免了衛(wèi)星姿態(tài)失穩(wěn)。

　　提供靈活的按需測控服務(wù)

　　過去由于受測控站分布的限制，建設(shè)在國內(nèi)的測控站只能為低軌衛(wèi)星提供每天上午、下午一定時段的升、降軌各幾圈測控服務(wù)，其它圈次衛(wèi)星不可見。衛(wèi)星載荷和數(shù)據(jù)回傳開、關(guān)機的時間通常是提前1天或幾天注入星上計算機，地面很少修改已經(jīng)注入的工作程序。現(xiàn)代對地觀測衛(wèi)星從提高衛(wèi)星利用率和使用效能出發(fā)，提出了按需要測控服務(wù)的要求。據(jù)了解，光學(xué)成像衛(wèi)星如果能及時調(diào)整工作計劃避免云層遮擋，可以將衛(wèi)星有效圖像率提高一倍以上。因此，如果充分利用中繼衛(wèi)星的全球覆蓋和多址服務(wù)能力，開發(fā)按需服務(wù)能力，地面測控系統(tǒng)就能夠為衛(wèi)星用戶提供反應(yīng)迅速、高效靈活的按需測控服務(wù)，將顯著提升衛(wèi)星的應(yīng)用效果和衛(wèi)星用戶滿意度。