2025年，国外共发射391颗对地观测卫星：127颗军用对地观测卫星，民用对地观测卫星43颗，商业对地观测卫星221颗。全球共有1822颗对地观测卫星在轨运行，占全球在轨航天器总数15099颗的12%。从国家来看，美国卫星发射数量仍以数量级优势稳居第一，主要因素是美国国家侦察局（NRO）“星盾”（Starshield）低轨大规模星座的持续部署。欧洲重点星座建设也呈现上升趋势，但总的发射体量还远不如美国。从制造商年度发射卫星数量看，传统制造商的地位受到美国太空探索技术公司（SpaceX）批产能力的打压。2025年，SpaceX公司凭借“星链”（Starlink）的批产能力，发射104颗“星盾”卫星，质量合计达到97t，比欧洲空客公司（Airbus）等传统遥感卫星制造商的年度发射卫星总质量高一个数量级，构成了“降维式”打击。

2025年的军用对地观测卫星系统经历了深刻的变革，特别是在低轨大规模星座方面取得了显著进展。民商业领域同样展现出强劲的发展势头。

军用对地观测卫星

2025年，对地观测卫星体系围绕从传统的成像侦察向地、空、动目标目指能力跨越发展的需求，基于低轨大规模星座、动目标指示、智能数据处理等系统技术，构建应对复杂战场环境的新体系。

（1）侦察监视卫星体系从固定目标远程精打，向陆、海、空、临移动目标打击跨越

地面动目标指示（GMTI）和空中动目标指示（AMTI）卫星将重塑侦察监视体系，大幅提升战术应用能力。美国未来侦察监视体系将呈现三部分能力：①现役骨干装备和低轨大规模星座承接传统全球侦察能力，但观测时效性接近实时。②GMTI卫星取代E-8“联合星”预警机搭载的“联合监视目标攻击雷达系统”（JSTARS），实现对地面和海上移动目标的实时跟踪。同时，获“调和”预算支持，GMTI相关预算将增加720%。③AMTI卫星取代E-3“哨兵”预警机搭载的“机载预警和控制系统”（AWACS），提供空中移动目标监视能力。

（2）遥感卫星系统深化革新，低轨大规模星座成为重要发展方向

NRO借助工业界批产能力，近年开始部署低轨大规模侦察监视星座卫星（外媒也称“星盾”卫星）。截至2025年年底，NRO已发射10批共187颗“星盾”卫星。这些卫星具有全球持续、快速侦察监视能力，不仅可满足传统战略侦察需求，辅助固定目标的远程精确打击，还可满足战术应用需求。这些卫星发射后临时运行在高度300km的轨道，之后逐步提升轨道高度，目前主要部署在高度为500～580km、倾角为70°的轨道。

“星盾”星座已实现全球近实时无缝覆盖（不含纬度80°以上的两极地区），这一能力已经大幅超越单个商业星座的小时级重访能力。

（3）重视战略自主性，多国发射本国首颗侦察卫星

2025年，卢森堡、丹麦和捷克开始拥有军用侦察卫星。2025年8月，卢森堡发射“国家先进光学系统”（NAOS）卫星（亦称卢森堡地球观测系统），由不莱梅（OHB）意大利公司制造，质量800kg，携带了以色列研制的光学相机，分辨率达到0.5m。捷克发射萨蒂南-1卫星（SATURNIN-1），质量30kg。丹麦与瑞典发射“比弗罗斯特”（BIFROST）卫星，该系统研发资金来自丹麦国防采购与后勤局和瑞典国防物资管理局（均隶属两国国防部），属于两国共有卫星，质量50kg。

（4）日本发展综合型军用小型遥感星座，形成区域态势感知能力

2025年，越来越多的日本传统军工企业开始涉足遥感卫星领域。日本采用“国际合作+自主拥有”模式，力求在短时间内建成一个技术先进、功能全面且与盟友互联互通的侦察监视系统。这一动向将对区域战略稳定产生影响。2025年，日本传统军工企业石川岛播磨重工业株式会社（IHI）多举措并行发展天基侦察能力。该机构与英国萨瑞卫星技术公司（SSTL）合作，获取成熟的一体化小型情报、监视和侦察（ISR）卫星平台，并建立与盟友的卫星数据共享机制；与芬兰冰眼公司（ICEYE）合作，构建合成孔径雷达（SAR）星座，签署24颗卫星研制合同，确保全天候监视能力；与英国卫星Vu公司（SatVu）合作，引入高分辨率热红外（TIR）成像技术，用于监测能源活动、夜间军事动态等。未来，IHI将引领日本小卫星星座发展，规划星座将包含光学、SAR、射频、红外及高光谱成像、自动船只识别系统等多型卫星，为陆海作战提供关键目标探测与追踪能力。

民商用对地观测卫星

（1）光学成像卫星

1）高分辨率成像与宽覆盖结合的新型光学星座多维度增强观测能力

美国两家知名遥感公司均于2025年提出广域成像卫星计划，从而构建兼顾大幅宽和高分辨率观测能力的综合星座。行星公司（Planet）将发展“猫头鹰”（Owl）卫星代替“鸽子”系列（Dove）卫星，分辨率从3m提升到1m，幅宽从30km提升到60km。未来，公司通过分辨率1m的Owl卫星、分辨率0.3m的“鹈鹕”（Pelican）卫星与分辨率3m的“超级鸽子”（SuperDove）卫星的组合，形成从广域扫描到高精度定点监视的多层次能力。Owl和Pelican卫星均强调星上AI与边缘计算，能够在轨识别目标、检测变化，缩短数据到见解的处理周期，更好地满足政府、国防和金融等领域对实时情报的需求。同时，行星公司在Pelican、Owl、“唐娜雀”（Tanager）等卫星上采用统一的小型卫星平台，实现硬件与软件的模块化开发，大幅缩短研制周期并降低制造成本。

2025年，黑天公司（BlackSky）宣布计划开发“阿罗斯”（AROS）广域成像卫星，该卫星将于2027年发射。AROS卫星将与现有的高分辨率快速重访星座协同工作，形成提示与引导能力。AROS卫星扫描大面积区域以识别变化或感兴趣点，一旦探测到重要信息，将通过分辨率0.3m的“第三代黑天”（BlackSky gen-3）卫星（图1）对这些特定地点进行详细成像。

图1 “第三代黑天”卫星

2）高光谱成像卫星呈现政府机构和商业公司双轮驱动，从“科学实验”扩展至“商业运营”发展阶段

目前，美国、欧洲和印度在高光谱成像卫星领域均处于快速发展阶段，整体呈现政府机构和商业公司双轮驱动；从“科学实验”扩展至“商业运营”发展阶段，呈现商业星座爆发、数据精度提升、应用场景深化的态势。

美国国家航空航天局（NASA）与商业公司共同推动高光谱技术发展。NASA的“浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统”（PACE）在2025年已实现业务运行，提供122个谱段、1km分辨率的数据；同时，Planet公司的Tanager-1高光谱卫星也已投入运行，专注于温室气体监测。此外，美国轨道伙伴公司（Orbital Sidekick）正在部署其“全球高光谱观测卫星”（GHOSt）星座。该星座计划由6颗约85kg的微卫星组成，每颗卫星配备468个光谱频段（400～2500nm），空间分辨率约8m。该公司通过其“光谱情报全球监视平台”（SIGMA），为能源、国防、矿业等领域的客户提供泄漏检测、污染监测、资源勘探等高光谱数据分析服务。2025年9月，该公司利用其卫星披露伊朗福尔多核燃料浓缩厂受袭后损伤细节，通过发现地下结构轮廓异常，分析地下设施可能存在坍塌或损坏；在疑似炸弹穿透孔附近检测到混凝土的光谱特征。

欧洲方面，2025年欧洲航天局（ESA）及其成员国的任务包括：德国2022年发射的“环境监测和分析计划”（EnMAP）和意大利2019年发射的“应用任务高光谱先驱”卫星（PRISMA）持续在轨运行，为农业、矿物勘探等提供30m分辨率的高光谱数据；“哥白尼高光谱成像环境”（CHIME）卫星已进入后期研制阶段，预计2027年发射。

印度空间研究组织（ISRO）和商业公司共同推进高光谱卫星发展。ISRO早在2018年发射了首颗高光谱卫星——“高光谱成像光谱仪”卫星（HySIS），而皮克斯公司（Pixxel）在2025年共发射了6颗“萤火虫”（Firefly）商业高光谱卫星，分辨率为5m，达到商业高光谱成像卫星全球最高水平。

总体来看，商业星座已成为高光谱成像主导力量，Pixxel、Planet等公司通过小型化、低成本卫星快速组网，实现每日重访；分辨率实现跨越式提升，从传统30m跃升至5m，极大增强了地物识别能力；数据与人工智能深度融合，使作物胁迫、甲烷泄漏等指标的自动识别与预测成为可能。

3）从传统测绘向三维测绘发展，关注全球数字表面模型生产

法国于2025年7月发射4颗“三维光学星座”（CO3D）卫星（图2），该卫星由法国国家空间研究中心（CNES）研发，未来有可能扩展至20颗卫星。CO3D卫星质量为300kg，光学相机的空间分辨率为0.50m，传感器覆盖范围为7km×5km，其可见光谱段的波长范围为0.4～0.75μm，近红外谱段的波长范围为0.75～1.3μm。

图2 CO3D卫星

测绘模式方面，CO3D采用独特的“钻石几何”策略，即每个目标由4颗卫星从不同视角以钻石形配置进行成像。这种设计确保了约0.2～0.3的基高比（B/H），这一比例非常适合减少城市和崎岖地形中的遮挡，同时捕捉互补视角以提高数字表面模型（DSM）的精度。这种几何结构还能实现高度同步的立体捕捉，成对采集的时间短于30ms，因此缓慢移动的物体（例如车辆）在两张图像中会出现在近似相同的地面位置，避免了3D重建中的错位问题，并支持实时检测或水面及云层的体积重建等应用。垂直精度方面，相对精度约1m、绝对精度约2m，其垂直精度优于美国的“世界观测”（WorldView）系列卫星的3m精度。

（2）微波成像与探测卫星

1）双频SAR与P频段SAR进入业务化运行阶段

2025年，欧洲航天局发射“生物量”（BIOMASS）卫星，也称地球探索者-7卫星。该卫星质量1.2t，搭载美国哈里斯公司（Harris）研制的12m口径的折叠肋反射面天线。P频段波长达到70cm，较长的波长可以穿透森林冠层。

印度2025年发射的“NASA-ISRO合成孔径雷达”（NISAR）卫星，质量2.8t，搭载美国诺格公司（NG）旗下宇宙宇航公司（Astro Aerospace）研制的SAR天线，主要包含12m口径的环形天线反射器及9m长度的展开臂。NISAR卫星是首个搭载两套雷达成像系统（L频段和S频段系统）的卫星，其中L频段雷达能够深入森林冠层，提供对森林结构的洞察，而S频段雷达适于监测农作物、草原等生态系统。

2）新一代SAR卫星部署，性能跨越提升

芬兰冰眼公司于2025年发射第四代“冰眼”卫星（图3），对X频段天线进行改进升级，雷达带宽提高至1200MHz，将距离分辨率提高至0.16m。SAR的距离分辨率主要由雷达带宽决定，芬兰冰眼公司领先美国本影公司的“影子”（Umber）卫星（带宽600MHz）和卡佩拉公司的“卡佩拉”（Capella）卫星（带宽500～700MHz），率先将商业SAR卫星的带宽提升到1200MHz。

图3 第四代“冰眼”卫星

3）发射下一代极轨气象卫星首星，微波探测性能显著增强

欧洲发射下一代极轨气象卫星首星——“第二代气象业务卫星”（Metop - SG），该任务规划包含3对共6颗卫星（A型星侧重大气垂直探测，B型星侧重成像和降水测量），通过协同工作，将与欧洲“第三代静止轨道气象卫星”（MTG）系列共同构成未来至少20年内欧洲支柱性天基基础设施。与第一代Metop卫星相比，新一代卫星的性能实现了重大飞跃。新型微波探测仪（MWS）将此前分立的温度探测和湿度探测单元整合为一体，并新增了用于冰云探测的通道，其温度探测通道的空间分辨率从约48km大幅提升至20km。而新型无线电掩星探测仪（RO）的观测能力更为突出，通过同时接收美国GPS、欧洲“伽利略”（Galileo）和中国“北斗”三大导航卫星系统的信号，将其每日掩星观测数量提升至1600次以上，是前代技术的3倍，极大地改善了全球洋区等数据稀疏区域的覆盖能力。

（3）射频信号监测卫星

美国在射频信号监测卫星领域处于快速发展阶段，整体呈现技术迭代加速、应用场景拓宽的态势。美国两家商业公司在该领域展开激烈竞争。

目前，鹰眼360公司（HawkEye 360）已部署36颗“鹰”（Hawk）卫星，采用“三颗一组”的编队飞行模式，能够对射频信号进行高精度定位与识别，监测覆盖144M～15GHz（约为VHF、UHF、L、S、C、X和Ku频段），定位精度达到600m，定位精度甚至超过部分军用电子侦察卫星。2025年6月，其第12个卫星集群成功发射。

螺旋公司（Spire）的“狐猴”（Lemur）卫星以往主要进行气象监测，2021年，公司对卫星进行了升级，可利用软件定义技术使“斯特拉托斯”（STRATOS）有效载荷在L频段进行频谱监测，通过收集原始中频（IF）数据进行全球导航卫星系统干扰监测。2025年3—7月，该公司陆续公布利用Lemur - 2卫星实现俄军卫星导航干扰系统的监测。螺旋公司正在对Lemur卫星进行多项升级，包括研制射频前端、射频星间链路（S频段）以及精密GNSS接收机，通过提供相关的时间和频率参考，以实现VHF、UHF和L频段信号监测和地理定位能力。

遥感卫星载荷技术正经历重大革新。光学成像方面，红外成像、分块可展开成像和图像探测器技术均快速发展。微波成像方面，美扫描式合成孔径雷达（SweepSAR）技术实现高分辨率与宽测绘带兼顾，并显著降低发射功率；欧洲在研的相控阵天线面积已达天基雷达标准。

光学成像技术

（1）商业高分辨率红外成像系统进入发展快车道

以往只有军用侦察卫星具备较高分辨率的红外成像能力，例如：美国锁眼-12（KH-12）卫星红外分辨率优于1m，法国太阳神-2（Helios-2）卫星红外分辨率约为2.5m。随着红外成像技术的发展，商业大卫星逐步具备该能力，2015年发射的世界观测-3（WorldView-3）卫星具备短波红外谱段3.7m分辨率，近年随着小卫星技术的突破，越来越多的商业小卫星开始具备红外成像能力，能力跨越短波到长波红外。

在短波红外方面，2025年2月18日，美国BlackSky公司成功发射首颗第三代“黑色天空”卫星，提供0.35m分辨率的可见光图像和1.2m分辨率的短波红外图像。在长波红外方面，2025年3月15日，反照率公司（Albedo）的明察-1（Clarity-1）卫星成功发射，Clarity-1是全球分辨率最高的商业遥感卫星，能够提供10cm分辨率的可见光图像和2m分辨率的长波红外图像。

（2）研制低轨可展开望远镜试验卫星

2025年，英国超锋公司（SuperSharp）提出研制首台商业可展开式望远镜原型，推动对地观测技术革新。该望远镜展开后，口径为1.2m，大于现役世界观测-3卫星的1.1m口径。“蓝月”（Blue Moon）卫星将搭载该望远镜，于2026年发射。

（3）光学传感器技术实现技术突破，将翻倍提升光学卫星分辨率

2025年，法国特利丹技术公司（Teledyne）推出“祖母绿”（Emerald）图像传感器，像素数为8192×8192，像元尺寸为2.5μm，支持8K高分辨率，适用于对地观测和太空态势感知应用，具备低噪声和高动态范围能力，支持全色、多光谱成像等应用。目前，在轨主流传感器的像元尺寸为6～8μm。像元尺寸越小，分辨率越高，该传感器有望使未来的光学卫星分辨率提升2～3倍。

微波成像技术

（1）在研相控阵天线面积已达到论证天基雷达时的要求，动目标指示潜力巨大

空客德国伊门施塔德工厂负责哨兵-12的SAR天线研制工作。这款11m×3.6m的有源相控阵天线创下SAR相控阵天线尺寸纪录，其创新设计包含60块2.2m×0.3m的轻型复合基板。在确保总质量不超过700kg的前提下，天线面积达到哨兵-1卫星的3倍。每颗卫星需要5个模块共60块基板，配合测试件总计需生产135个组件，完成近3.9万个高精度焊点。该相控阵天线的面积达到39.6m²，基本达到美军2007年提出的“空间雷达”系统40m²相控阵天线的水平，意味着在动目标指示方面具有应用潜力。

（2）NISAR卫星的SweepSAR技术兼顾高分辨率和大幅宽，并数倍降低发射功率

NASA与ISRO联合开发的NISAR卫星有两个突出特点。一是兼顾高分辨率与宽测绘带。NISAR采用了先进的SweepSAR技术，通过在距离向上快速扫描多个子波束，实现了超过240km的宽测绘带，同时保持了3～10m的高空间分辨率。另一个突出特点是降低发射功率。SweepSAR通过在接收时充分利用反射面天线的面积，显著降低了发射功率，例如，在条带模式下，传统SAR系统的平均发射功率为1050W，而SweepSAR系统的平均发射功率可以降低到168W。

射频信号监测技术

螺旋公司提出商业低轨通信情报电子侦察卫星发展计划，旨在与对手进行差异化竞争。2025年7月，该公司宣布将扩展空间侦察业务：一方面增强现有射频监测能力，提升干扰全球导航卫星系统（GNSS）的追踪能力；另一方面，提出研制低轨通信情报（COMINT）电子侦察卫星星座，计划2026年发射，这一动向是继美国20世纪60年代后放弃低轨通信情报电子侦察卫星技术路线，转而向高轨发展之后，再次重新回到低轨路线，其原因是借助低轨大规模星座模式，可克服低轨卫星监听时间很短的问题。新型卫星可在145～165MHz和360～430MHz获取音频信号。

进入以“泛在感知、实时智能”

为特征的新阶段

系统技术突破、商业模式创新与大国竞争需求深度耦合，推动对地观测卫星从传统的、以单一高性能卫星为主的“奢侈品”时代，全面迈向以低成本、规模化、智能化为标志的“服务化”新时代。规模化部署、智能化处理、多元化融合、军民结合构成了未来对地观测卫星发展的四维特征，其核心目标是构建具备全球持续覆盖、近实时响应、并能直接产出可行动情报的天基感知网络。

低轨大规模星座的规模和批产能力

将进一步提升体系弹性

随着PWSA体系和“星盾”等低轨大规模星座的发展，美国将大幅提升天基侦察系统的弹性。低成本研制与发射和侦察卫星批产能力使得卫星装备更加规模化，且规模化部署的星座不再局限在微小卫星，美国已具备吨级卫星快速规模化部署能力。

商业星座、星间激光通信、智能服务

将加速提升对地观测能力

随着低成本大规模发射、高速激光链路、人工智能等技术的飞速发展，国外正着力发展商业对地观测星座，利用多源数据融合、实时智能服务构建“全球覆盖、分钟响应”的智能监测网络，实现星上实时目标识别、变化检测、数据压缩与智能分发。