中继卫星运行36,000公里高度的静止轨道上，分布均匀的3颗卫星即可以基本实现对200-1,200公里高度航天器运行轨道的全覆盖。相较地面、海上测控站点，数据中继卫星具有覆盖面积广、实时性高、经济性好等优点。

中国则分别在2008年和2011年发射了“天链一号”数据中继卫星的01、02星，天链一号03星在2012年7月25日发射成功，由此建立第一代数据中继卫星系统。在央视对神十发射的直播中，屏幕右上角有时会出现“天链”字眼，这是表示当时的视频信号来自“天链一号”数据中继卫星的转发。而“滨海”、“南亚”、“喀什”和“远望”等字眼则分别表示东非肯尼亚的马林迪测控站、南亚巴基斯坦的卡拉奇测控站、中国新疆的喀什测控站和海上的远望系列测控船。

数据中继卫星是个高价值应用装备，但技术难度却相当大。

美国在60年代即成功发射静止轨道通信卫星，但在约20年后才拥有数据中继卫星。中国则直至2012年才建立自己的数据中继卫星系统。

与普通通信卫星相比，数据中继卫星需要克服的第一个技术难题是对航天器的捕获和跟踪。中继卫星运行高度是3,000公里，低轨航天器的高度仅为数百公里，距离非常远；而视频、高质量静态图像又需要高速数据传输，中继卫星与低轨航天器之间需要采用增益高、波束极窄的Ku/Ka波段天线进行通讯。通讯距离远、通讯波束窄，这就对跟踪精度提出了极高要求，要达到0.06度。

所以，数据中继卫星可以称得上是当今技术含量最高的通讯卫星。中国在2012年完成第一代“天链一号”数据中继卫星体系的建设，2013年进行“太空授课”实则是对自己航天测控实力的一次展示。

更为重要的是，天链一号的作用并不仅限于为神舟、天宫服务，它还可以为中低轨道的各类民用遥感卫星、军用侦察卫星提供测控、数据中继服务，对国民经济、国防建设均有巨大的促进作用。

因而，在每秒7.9公里运行天宫里，王亚平长达40分钟不间断太空授课，展示中国军事航天TDRSS（卫星跟踪与数据中继传输）系统强大能力。40分钟内，天宫飞船正好跨越半个地球，相当于一枚洲际导弹从中国发射到美国，全程控制。

同时，中继卫星对军事航天的最实际效益，是可以组成实时卫星侦察系统。数字图像传输型侦察卫星，多处于二三百公里的低轨道，它不使用胶片，而是用CCD扫瞄成像型遥感器摄制场景图像，并转换成电信号，可经处于静止轨道的数据中继卫星传输，再由中继卫星转发至地面控制站，可实现不间断的实时侦察；再加上这种数字图像传输型卫星地面分辨率已达到回收胶卷型卫星的分辨率，也就是说，解放军就可以通过实时卫星侦察系统侦察远离本土的热点地区，譬如美国总统是否真在某个地方出现。

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