人造地球卫星按用途可分为三大类：科学卫星、技术试验卫星、应用卫星。应用卫星是直接为人类服务的卫星，它的种类最多，数量最大，包括通信卫星、气象卫星、侦察卫星、导航卫星、测地卫星、地球资源卫星、截击卫星等。以下重点介绍通信卫星、导航卫星和遥感卫星的基本情况。
通信卫星
通信卫星指利用太空中的人造地球卫星作为中继站转发语音、图像和数据等通信信号，实现地球站之间或者地球站与航天器之间通信的卫星。卫星通信具有覆盖面积大、通信距离远、不受地理条件限制、安全可靠等独有特点，是全球通信基础设施中不可或缺的组成部分。
卫星通信通常采用能够穿透电离层且损耗较小的微波频段（300兆～300吉赫）。由于卫星通信是超越国界的，为了统一管理，由联合国的专门机构—国际电信联盟根据应用业务对微波频段进行了划分。
频率较低的L和S频段，多用于开展卫星移动通信业务，可使用手持终端通过卫星进行语音通话，接收视频广播。C和Ku频段是通信卫星使用最为广泛的频段，可使用直径不到1米口径的“小锅”观看卫星转播的高清电视。近年来，通信卫星向更高频段发展，以Ka频段为代表的高吞吐量卫星可以提供高速的互联网接入服务，飞机上装载终端设备后通过卫星连接地面互联网，为乘客提供空中Wi-Fi服务。然而，微波的带宽资源是有限的，为了避免相互干扰，每颗卫星所用的轨位和频率都需要向国际电信联盟申请，并且与其他卫星操作者完成协调后才能在轨使用。随着在轨卫星数量的不断增加，卫星轨道越来越拥挤，各国均把空间频率轨道资源视作战略资源进行储备和抢占。
截至2015年年底，全球在轨航天器共1311颗，其中53%以上是通信卫星，有57个国家拥有自己的通信卫星。通信卫星在应急救灾、偏远地区通信、远程医疗和教育等方面的应用产生了重要的社会效益，是国家空间基础设施的重要组成部分。同时，通信卫星在电视广播、国际电话、互联网接入等应用中取得了巨大的经济效益，是商业化程度最高的领域，全球有40多家商业公司运营着480颗商业通信卫星，以电视广播为主的卫星服务业收入占整个卫星产业收入的2/3以上。此外，通信卫星在战略指挥、远洋护航、协同作战等军事活动中发挥了重大的军事效益，是现代化国防建设的重要环节，如中国海军参与联合国亚丁湾护航行动中，充分利用了卫星通信手段，保证军舰、交通、商船等各个环节通信的畅通。通信卫星技术还广泛应用于遥感信息回传、导航信号广播、深空探测数据中继等其他航天领域。在未来5～10年，4K高清电视的上星直播和4G移动基站的数据回传需求将拉动传统卫星广播通信业务的进一步扩容，而家庭用户和民航、高铁等移动载体的宽带接入业务将带动卫星通信新兴业务的蓬勃发展。
正因如此，通信卫星也成为国际卫星市场竞争最激烈的一类应用领域，目前美国、俄罗斯、日本、印度、以色列等国家和欧盟均具有自行研制通信卫星的能力。我国通信卫星的研制起步于20世纪60年代末期，截至2015年年底，共研制和发射了33颗通信卫星，覆盖固定通信、广播通信、移动通信和中继通信等多种业务类型。1984年“东方红二号”通信卫星成功发射，使中国成为世界上第五个独立研制并成功发射地球静止轨道卫星的国家。2007年，我国第三代通信卫星公用平台—“东方红四号”卫星平台研制成功，其整星重量达5.1吨，功率达1万瓦，在轨服务寿命长达15年，单星可提供300套高清电视节目或实现50吉比特/秒的数据吞吐量，其大容量、长寿命、高可靠的特点标志着我国通信卫星的研制能力达到国际同类通信卫星的先进水平。基于该平台，我国实现了卫星整星出口“零”的突破，先后为尼日利亚、委内瑞拉、巴基斯坦、玻利维亚、老挝、白俄罗斯等多个国家在轨交付了通信卫星，树立了我国高科技项目出口的重大里程碑，使“中国航天”成为我国外交中的重要名片。
有人认为，随着地面光纤通信系统的广泛铺开和移动通信技术的快速发展，卫星通信的市场将不断受到挤压。但也有专家指出，卫星通信具备其独有的特点，在信息全球化的进程中扮演着不可替代的角色。总之，卫星通信的未来发展，既要与地面通信系统相融合，又要能够与地面通信系统相竞争，为了提供高性价比的通信服务，大容量、高承载比的卫星平台配上宽带、灵活的有效载荷将成为未来的发展趋势。
遥感卫星
遥感卫星是在卫星上配置各种遥感仪器，从高空对地球一定深度的内部、地球表面及地球周围空间进行观测的卫星。这类卫星一般运行在太阳同步轨道，绕地球南北极以圆轨道运行，利用地球的自转对地球进行特定区域的观测或全覆盖观测，也有部分遥感卫星在地球静止轨道或其他轨道运行。当前在天空运行的地球资源卫星、气象卫星、海洋卫星、地质/水文/环境监测卫星、测绘卫星、碳汇卫星等，都属于遥感卫星。
不同应用目的的遥感卫星所配置的遥感仪器也不尽相同：如地球资源卫星对地形、地貌、地物成像主要靠可见光相机、红外相机，全天候成像依靠合成孔径雷达，光谱成像主要靠微波敏感器等；气象卫星主要靠微波成像仪和微波辐射计；海洋卫星主要靠有效波高计；测绘卫星主要靠三线阵/双线阵立体相机等。
遥感卫星从天上看地球，它最大的好处是站得高，看得远。一次观测的幅宽可达几百、上千千米，且这种观测不受地面条件的限制，具有很高的灵活性和可靠性。通过改变二维成像方式或采用三维成像仪器，可以获取观测对象的三维图，可以按一定周期对同一观测目标进行重复观测。例如当前国际上军用可见光相机的分辨率已达10厘米，我国民用卫星已达亚米级，即将实现50厘米；三线阵立体相机的图可实现1∶50000地形图的制作和1∶25000地形图的修测，优于国际同类卫星精度水平；多通道扫描成像辐射计通道数可达14个，空间分辨率可达0.5～4千米，距国际上0.5～2千米的标准还有差距，须再上一个台阶。
遥感卫星由星上传回地面的所见目标以图像形式出现，这里所说的“图像”不是一般意义上的图像，是指各种敏感器所获取的数字化的原始信息。但是这些原始图像一般不是每个终端用户都可直接应用的，它须经过地面数据接收、专业部门预处理后生成不同级别的初级、中级、高级图像，再由用户根据不同需要进行更专业的加工处理、信息融合并辅以先验知识，在模式识别、人工智能等学科的支持下，实现最终的有效应用。
遥感卫星的应用范围非常广泛，深刻影响着国防、经济、社会乃至每个人的工作与生活。
在国防方面，遥感卫星及其获得的信息是侦察、打击、评估链条中的重要元素，现代战争的战前准备、实战过程以及战后工作都离不开它。国防对遥感卫星的要求重点是重访能力强，能够及时、尽可能实时获得信息；分辨率高；定位精度高；载荷适应性强，既有光学又要有雷达图像；数据传输过程要求很高的安全性和保密性。
在灾害监测、评估与管理方面，面对不同灾害，如飓风、洪水、干旱、冰雪、火灾、地震、海啸等，在灾害发生前后，需要快速响应获取灾害发生地区的数据，并及时用于灾害发展状况监测；进行风险分析，如地震形成的堰塞湖、道路通行状况等；对损失进行评估；对重灾区、热点区域识别和提出后勤支持工作建议。面对重大灾害，应尽可能运用多种手段进行遥感，对各种不同来源数据进行综合处理也尤为重要。
在国家基础设施方面，国家基础设施涵盖了与制图学、城市规划与发展、土地管理、环境监测、房地产、交通规划等密切相关的政府地理信息系统、地理信息网络服务等。这些应用在经济高速增长并希望改善基础设施的国家中体现尤为明显。
在国民经济直接服务方面的功能也是遥感卫星最显见、最易于被大众认可的一个方面，涵盖了诸多领域。气象卫星能及时、准确地进行短期、中期和长期天气预报；遥感卫星可用于农作物的种植面积统计、长势监测、病虫害监测和产量预估等；或用于矿产资源勘察、资源宏观和精细监测、油气资源调查等；或用于森林分布调查、林况宏观和精细监测、病虫害监测、林火监测与预警等；在生态建设中用于保护区调查、土地侵蚀、荒漠化监测、湿地监测、潮汐监测、冰川调查与监测等；面向海洋可用于水质量监测、沿海资源调查、岛屿测量、海湾港口调查、渔船跟踪、鱼群探测等；在如今城镇化发展迅速的时候，遥感卫星在城市规划、选址、文化遗产保护、污染检测、地表环境监测、清查违章建筑、垃圾场分布调查、目标分类与制图等方面应用广泛。
遥感卫星今后发展的重点，一是要进一步提高光学、合成孔径雷达（SAR）等各类遥感仪器的空间分辨率、精度和实现仪器轻小型化。二是在保证性能指标的前提下，做到单星的高水平与轻小型化。三是在单星水平提高的基础上，构建卫星星座、实现组网运行，从而大大提高时间分辨率。四是大力提高覆盖能力。同时，充分融合数据、挖掘数据、用好数据，让每一个遥感卫星和所有天上遥感卫星的集合发挥最大效益。
导航卫星
导航卫星是为陆、海、空、天用户提供定位、导航和授时服务的人造地球卫星，由卫星平台和有效载荷两部分组成。卫星平台由能源、跟踪遥测和遥控、姿态和轨道控制、综合电子、结构机构以及热控等分系统组成，为有效载荷正常工作提供支持和保证。有效载荷由导航载荷和天线分系统组成，是实现各项服务的核心。
为满足全球或区域军民用户的定位、导航和授时服务需求，必须要有更多的导航卫星，由工作在各种轨道上的多个导航卫星组成导航卫星系统。目前世界上已建成三个导航卫星系统，分别是美国的GPS全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）全球导航卫星系统以及中国的北斗区域导航卫星系统（BDS）。正在建设的有欧洲的伽利略（Galileo）全球导航卫星系统、日本的准天顶（QZSS）区域导航系统及印度的IRNSS区域导航系统以及我国的北斗全球导航卫星系统
GPS系统由24颗卫星组成，分布在6个圆轨道上，每个轨道上均匀分布4颗导航卫星，轨道高度为20200千米，轨道倾角为55度。GPS导航卫星采用3种导航频率，播放8路导航信号。
2000年12月21日，我国建成了北斗双星导航试验系统，并于2003年提供国内地区服务。2012年12月27日，北斗区域导航卫星系统建成并正式向亚太地区提供公开服务。北斗区域导航卫星系统由14颗卫星组成，包括5颗地球同步静止轨道（GEO）卫星、5颗倾斜同步轨道（IGSO）卫星和4颗中圆轨道（MEO）卫星。北斗区域导航卫星采用3种导航频率，播放6路导航信号。我国将于2020年前后建成北斗全球导航卫星系统。导航卫星系统由30颗卫星组成，包括24颗MEO卫星、3颗GEO卫星和3颗IGSO卫星。北斗全球导航卫星采用了3种导航频率，播放12路导航信号。
北斗导航卫星系统具有中国特色，除了具有定位、导航和授时功能外，还具有独特的双向数字报文通信功能。
北斗卫星导航可实现个人、车船、飞机等用户的导航定位和指挥调度。卫星导航产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、大地测量、环境监测监控、抢险救灾、搜索营救、精密授时以及用户间的报文通信等国民经济各个领域和军用、民用各个部门。2015年我国又完成了北斗地基增强系统150个框架网基准站和300个区域加密网基准站建设，可提供米级和分米级定位精度服务，进一步满足智能物联网、陆海测绘、工程建设、飞机进场着陆、反恐安保、智慧城市、精准农业、智慧旅游、智能驾考以及可穿戴设备等用户的高精度需求，扩大了卫星导航的应用范围。已销售卫星导航智能手机2000万部、车载导航装置200余万套、船用搜救型设备40余万套；2015年我国卫星导航总体产值已超过1900亿元，预计2020年产值将超过4000亿元。
卫星导航未来发展趋势如下：一是要建设星基和地基增强系统。二是实现全球各导航卫星系统的兼容和互操作。三是与地理信息、互联网、移动通信、惯性导航等传统行业深度融合，进一步提高导航性能，提高导航的连续可用性和安全可靠性，扩大卫星导航的应用领域，实现室内外无缝导航定位。而目前卫星发展所遇到的瓶颈也有不少，例如如何更优化导航卫星星座，提高系统抗干扰能力，加强各卫星兼容和互操作等问题。
通信卫星、导航卫星和遥感卫星与我们的生活息息相关。卫星的商业化应用会大力推动全球的数字化进程，让生活更加便利、快捷。我国在卫星商业化开发方面一直投入力度较大。例如我国已启动下一代超大容量通信卫星公用平台—“东方红五号”卫星平台和高承载比的全电推进平台的研制，计划在“十三五”期间完成鉴定推向市场，为用户提供高性价比的卫星通信服务。相信随着技术的进步，数字化生活将触手可及。(秘书处)