卫星通信概述专题培训课件.ppt

1、第三章第三章 卫星通信系统卫星通信系统3.1 3.1 卫星通信系统概卫星通信系统概述述3.1.1 卫星通信的基本概念卫星通信的基本概念3.1.2 卫星通信的发展历史卫星通信的发展历史3.1.3 卫星通信系统的组成卫星通信系统的组成3.1.4 卫星通信的网络结构卫星通信的网络结构3.1.5 卫星通信的工作频率卫星通信的工作频率 地球上（包括地面、水面和低层空间中）地球上（包括地面、水面和低层空间中）的无线电站（地球站），利用人造地球卫的无线电站（地球站），利用人造地球卫星作为中继站，转发无线电波，建立它们星作为中继站，转发无线电波，建立它们双边及多边的通信联系双边及多边的通信联系。3.1.1 卫

2、星通信卫星通信(1) (1) 通信距离远，覆盖面积大，建站成本与通通信距离远，覆盖面积大，建站成本与通信距离几乎无关信距离几乎无关(2) (2) 通信线路稳定可靠，通信质量好通信线路稳定可靠，通信质量好(3) (3) 组网灵活，便于实现多址联接组网灵活，便于实现多址联接(4) (4) 通信容量大，业务类型多通信容量大，业务类型多(5) (5) 可自发自收进行监测可自发自收进行监测(6) (6) 卫星寿命短，传输时延大，易被干挠和摧卫星寿命短，传输时延大，易被干挠和摧毁毁(7) (7) 存在星蚀和日凌中断存在星蚀和日凌中断卫星通信的特点卫星通信的特点3.1 3.1 卫星通信系统概卫星通信系统概述

3、述3.1.1 卫星通信的基本概念卫星通信的基本概念3.1.2 卫星通信的发展历史卫星通信的发展历史3.1.3 卫星通信系统的组成卫星通信系统的组成3.1.4 卫星通信的网络结构卫星通信的网络结构3.1.5 卫星通信的工作频率卫星通信的工作频率(1) 设想阶段设想阶段卫星覆盖通信说卫星覆盖通信说Arthur C. Clarke星下点东经星下点东经116(2) 卫星通信的试验阶段卫星通信的试验阶段 无源反射式卫星无源反射式卫星 原理：原理：利用卫星表面反射利用卫星表面反射 时间：时间：19601960年年8 8月月 发射者：发射者：美国宇航局美国宇航局 （USA/NASAUSA/NASA） 特点：

4、特点： 气球卫星、直径气球卫星、直径3030米、重米、重61kg61kg、轨道高轨道高度度1600km1600km、频率频率1GHz1GHz和和2.5GHz2.5GHz 业务：业务：FMFM电话和电视电话和电视回声回声1号（号（ ECHO 1 ） 有源卫星试验有源卫星试验电信电信1号（号（ TELSTAR 1 ）l 低轨延迟式低轨延迟式l 中、高轨道中、高轨道l 同步轨道同步轨道(2) 卫星通信的试验阶段卫星通信的试验阶段延迟转发式卫星通信示意图延迟转发式卫星通信示意图AB(3) 卫星通信的实用阶段卫星通信的实用阶段晨鸟（晨鸟（Early Bird） INTELSAT在在1965年年4月发射了

5、一棵商用静止轨月发射了一棵商用静止轨道通信卫星道通信卫星INTELSAT-I（IS-I），开始了欧、美），开始了欧、美大陆间的商业通信业务，大陆间的商业通信业务，IS-I的成功运营，是卫星的成功运营，是卫星通信系统进入实用阶段的通信系统进入实用阶段的重要标志。重要标志。INTELSAT组织发射的卫星系列组织发射的卫星系列VIII 19971998 805IX 20012003 907X名称名称IIIIIIIVIV-AVV-AVIVII天线数天线数111377714转发器转发器数数212122027324636设计寿设计寿命命(年年)1.53577781014最大话最大话路数路数2402401.

6、2k4k6k12.5k 14k 24k 23k电视频电视频道数道数或或1 或或1+2+2+2+2+2+3+4INTELSAT组织发射的卫星系列组织发射的卫星系列我国卫星通信的发展我国卫星通信的发展东方红一号（东方红一号（DFH-1) 低 轨 道 非 同 步 卫 星低 轨 道 非 同 步 卫 星 1970年年4月第一颗人造卫月第一颗人造卫星，重星，重137kg，运转周期为，运转周期为110分钟，寿命分钟，寿命15天。天。 1972年年引进国外地球站，引进国外地球站，首次开展商业性国际通信业首次开展商业性国际通信业务。务。 1976年加入国际通信卫年加入国际通信卫星组织。星组织。STW-1号号我国

7、卫星通信的发展我国卫星通信的发展 试验同步卫星试验同步卫星 1984年年4月，定点东月，定点东经经125O，完成静止卫星，完成静止卫星的发射、测控和各项通信的发射、测控和各项通信业务的传输试验，开通新业务的传输试验，开通新疆、西藏、云南等边远地疆、西藏、云南等边远地区的数字电话、广播及电区的数字电话、广播及电视节目。视节目。东方红二号甲系列东方红二号甲系列 实用同步卫星（实用同步卫星（STW-2） 1 9 8 6 . 0 2 ， 定 点 东 经， 定 点 东 经103O E赤道上空。赤道上空。 1988.031990.02，东，东方红二号甲系列实用通信卫方红二号甲系列实用通信卫星星(CHINA

8、SAT-1、2、3)，分别定点于东经分别定点于东经87.5O E 、110.5O E和和90O E ，各有，各有4个转发器，均工 作 于个转发器，均工 作 于 64GHz频段。频段。我国卫星通信的发展我国卫星通信的发展 1994年年12月月1日，我国发射日，我国发射由空间技术研究院研制，达到由空间技术研究院研制，达到国际国际80年代水平的年代水平的“东方红东方红”实用广播通信卫星。可用于电实用广播通信卫星。可用于电视、电话、电报、传真、数据视、电话、电报、传真、数据传输等通信业务。卫星设计寿传输等通信业务。卫星设计寿命命8年，定点年，定点125O E赤道上空，采用赋形波束，赤道上空，采用赋形波

9、束，复盖面接近中国版图。这标志着我国卫星通信又复盖面接近中国版图。这标志着我国卫星通信又上一个新台阶。上一个新台阶。我国卫星通信的发展我国卫星通信的发展 中国卫星通信有限公司：主要经营卫星通中国卫星通信有限公司：主要经营卫星通信业务，是中国目前唯一还没有与其竞争的通信业务，是中国目前唯一还没有与其竞争的通 信运营商的通信公司。主要经营国防和商用通信运营商的通信公司。主要经营国防和商用通信项目几乎没有对个人开放的通信业务。信项目几乎没有对个人开放的通信业务。 国外著名卫星通信公司国外著名卫星通信公司 以色列吉来特以色列吉来特(Gilat) 国际通信卫星组织国际通信卫星组织(Intelsat) 泰

10、国卫星公共有限公司泰国卫星公共有限公司(Shin) 美国休斯美国休斯(Hughes)3.1.2 卫星通信的发展历史卫星通信的发展历史3.1 3.1 卫星通信系统概卫星通信系统概述述3.1.1 卫星通信的基本概念卫星通信的基本概念3.1.2 卫星通信的发展历史卫星通信的发展历史3.1.3 卫星通信系统的组成卫星通信系统的组成3.1.4 卫星通信的网络结构卫星通信的网络结构3.1.5 卫星通信的工作频率卫星通信的工作频率3.1.3 3.1.3 卫星通信系统组成卫星通信系统组成通信业务通信业务控制中心控制中心地球站地球站地球站地球站通信业务通信业务控制中心控制中心卫星网卫星网管理中心管理中心监测站监

11、测站跟踪遥测跟踪遥测指令系统指令系统技术技术控制中心控制中心跟踪遥测指令分系统跟踪遥测指令分系统监控分系统监控分系统地球站分系统地球站分系统空间分系统空间分系统无线电中继站无线电中继站通信业务通信业务控制中心控制中心地球站地球站地球站地球站通信业务通信业务控制中心控制中心卫星网卫星网管理中心管理中心监测站监测站跟踪遥测跟踪遥测指令系统指令系统技术技术控制中心控制中心跟踪遥测指令分系统跟踪遥测指令分系统监控分系统监控分系统地球站分系统地球站分系统空间分系统空间分系统地球上的收发信机地球上的收发信机3.1.3 3.1.3 卫星通信系统组成卫星通信系统组成通信业务通信业务控制中心控制中心地球站地球站

12、地球站地球站通信业务通信业务控制中心控制中心卫星网卫星网管理中心管理中心监测站监测站跟踪遥测跟踪遥测指令系统指令系统技术技术控制中心控制中心跟踪遥测指令分系统跟踪遥测指令分系统监控分系统监控分系统地球站分系统地球站分系统空间分系统空间分系统跟踪监测卫星、控制卫星准确进入静止轨道跟踪监测卫星、控制卫星准确进入静止轨道的指定位置，并对卫星的轨道位置及姿态进行监的指定位置，并对卫星的轨道位置及姿态进行监视和校对。视和校对。3.1.3 3.1.3 卫星通信系统组成卫星通信系统组成通信业务通信业务控制中心控制中心地球站地球站地球站地球站通信业务通信业务控制中心控制中心卫星网卫星网管理中心管理中心监测站监

13、测站跟踪遥测跟踪遥测指令系统指令系统技术技术控制中心控制中心跟踪遥测指令分系统跟踪遥测指令分系统监控分系统监控分系统地球站分系统地球站分系统空间分系统空间分系统对已进入轨道的卫星的通信性能及对已进入轨道的卫星的通信性能及各项参数进行业务开通前的监测和业务各项参数进行业务开通前的监测和业务开通后的例行检测和控制。开通后的例行检测和控制。3.1.3 3.1.3 卫星通信系统组成卫星通信系统组成空间分系统空间分系统电电源源装装置置通信装置通信装置遥测指令装置遥测指令装置控制装置控制装置地球站分系统地球站分系统基带基带处理处理及调及调制制基带基带处理处理及解及解调调上变频上变频下变频下变频合合路路器器

14、分分路路器器功放功放低噪声低噪声放大器放大器下变频下变频双工器双工器天线驱天线驱动装置动装置跟踪跟踪设备设备电源电源信道终端信道终端发射设备发射设备接收设备接收设备天馈设备天馈设备跟踪伺服设备跟踪伺服设备对用户信号进行处理，使之符合卫星对用户信号进行处理，使之符合卫星通信体制的要求；对接收信号进行逆处理。通信体制的要求；对接收信号进行逆处理。地球站分系统地球站分系统基带基带处理处理及调及调制制基带基带处理处理及解及解调调上变频上变频下变频下变频合合路路器器分分路路器器功放功放低噪声低噪声放大器放大器下变频下变频双工器双工器天线驱天线驱动装置动装置跟踪跟踪设备设备电源电源信道终端信道终端发射设备

15、发射设备接收设备接收设备天馈设备天馈设备跟踪伺服设备跟踪伺服设备将来自信道终端的中频已调信号变为射将来自信道终端的中频已调信号变为射频信号，合路并放大到一定的电平后，由馈频信号，合路并放大到一定的电平后，由馈线送到天馈系统。线送到天馈系统。地球站分系统地球站分系统基带基带处理处理及调及调制制基带基带处理处理及解及解调调上变频上变频下变频下变频合合路路器器分分路路器器功放功放低噪声低噪声放大器放大器下变频下变频双工器双工器天线驱天线驱动装置动装置跟踪跟踪设备设备电源电源信道终端信道终端发射设备发射设备接收设备接收设备天馈设备天馈设备跟踪伺服设备跟踪伺服设备将天馈系统收集的卫星下行微波信号进将天馈

16、系统收集的卫星下行微波信号进行放大，分路并下变频到中频信号送到信道行放大，分路并下变频到中频信号送到信道终端。终端。地球站分系统地球站分系统基带基带处理处理及调及调制制基带基带处理处理及解及解调调上变频上变频下变频下变频合合路路器器分分路路器器功放功放低噪声低噪声放大器放大器下变频下变频双工器双工器天线驱天线驱动装置动装置跟踪跟踪设备设备电源电源信道终端信道终端发射设备发射设备接收设备接收设备天馈设备天馈设备跟踪伺服设备跟踪伺服设备将发射系统送来的射频将发射系统送来的射频信号对准卫星发射，同时接信号对准卫星发射，同时接收卫星发来的下行微弱电信收卫星发来的下行微弱电信号送到接收系统。号送到接收系

17、统。地球站分系统地球站分系统基带基带处理处理及调及调制制基带基带处理处理及解及解调调上变频上变频下变频下变频合合路路器器分分路路器器功放功放低噪声低噪声放大器放大器下变频下变频双工器双工器天线驱天线驱动装置动装置跟踪跟踪设备设备电源电源信道终端信道终端发射设备发射设备接收设备接收设备天馈设备天馈设备跟踪伺服设备跟踪伺服设备保证天线始终对准卫星。保证天线始终对准卫星。两种方法：手动、自动。两种方法：手动、自动。地球站分系统地球站分系统基带基带处理处理及调及调制制基带基带处理处理及解及解调调上变频上变频下变频下变频合合路路器器分分路路器器功放功放低噪声低噪声放大器放大器下变频下变频双工器双工器天线

18、驱天线驱动装置动装置跟踪跟踪设备设备电源电源信道终端信道终端发射设备发射设备接收设备接收设备天馈设备天馈设备跟踪伺服设备跟踪伺服设备市电、柴油发电机、市电、柴油发电机、蓄电池蓄电池3.1 3.1 卫星通信系统概卫星通信系统概述述3.1.1 卫星通信的基本概念卫星通信的基本概念3.1.2 卫星通信的发展历史卫星通信的发展历史3.1.3 卫星通信系统的组成卫星通信系统的组成3.1.4 卫星通信的网络结构卫星通信的网络结构3.1.5 卫星通信的工作频率卫星通信的工作频率中心站中心站各边远站仅可与中心站直接通过卫星通信，各边远站仅可与中心站直接通过卫星通信，相互之间不能直接通过卫星通信。相互之间不能直

19、接通过卫星通信。3.1.4 3.1.4 卫星通信的网络结构卫星通信的网络结构(1) (1) 星形星形各地球站可以通过卫星直接相互通信。各地球站可以通过卫星直接相互通信。(2) (2) 网格形网格形3.1.4 3.1.4 卫星通信的网络结构卫星通信的网络结构 单跳单跳 发送的信号只经过一次卫星转发后为发送的信号只经过一次卫星转发后为对方接收。对方接收。AB双跳双跳发送的信号经过两次卫星转发后为对方接收。发送的信号经过两次卫星转发后为对方接收。 (b)中心站中心站(a)3.1 3.1 卫星通信系统概卫星通信系统概述述3.1.1 卫星通信的基本概念卫星通信的基本概念3.1.2 卫星通信的发展历史卫星

20、通信的发展历史3.1.3 卫星通信系统的组成卫星通信系统的组成3.1.4 卫星通信的网络结构卫星通信的网络结构3.1.5 卫星通信的工作频率卫星通信的工作频率 选择工作频段要考虑的因素主要有：选择工作频段要考虑的因素主要有： (1)天线系统接收的外界噪声要小天线系统接收的外界噪声要小 (2)电波传输损耗要比其他损耗小电波传输损耗要比其他损耗小 (3)设备的兼容性好，轻巧，耗电省设备的兼容性好，轻巧，耗电省 (4)可用频带宽，以满足通信容量的要求可用频带宽，以满足通信容量的要求 (5)与其他地面通信系统的相互干挠小与其他地面通信系统的相互干挠小3.1.5 3.1.5 卫星通信的工作频率卫星通信的

21、工作频率 (1) 外部噪声对接收信号的影响（外部噪声对接收信号的影响（110GHz）(2) 大气吸收的影响（无线电窗口）大气吸收的影响（无线电窗口）半透明无线电窗口半透明无线电窗口目前，大多数卫星通信系统选择的工作频段是：目前，大多数卫星通信系统选择的工作频段是：UHF波段波段400/200MHzL波段波段1.6/1.5GHzC波段波段6.0/4.0GHzX波段波段8.0/7.0GHzKu波段波段14.0/12.0GHz;14.0/11.0GHz1. Ka波段波段30/20GHz卫星通信的工作频率卫星通信的工作频率用户用户A要通过卫星与大洋彼岸的用户要通过卫星与大洋彼岸的用户B打电话打电话基基

22、带带处处理理中中频频调调制制中中频频滤滤波波上上变变频频功功放放低低噪噪声声放放大大下下变变频频中中频频滤滤波波中中频频解解调调基基带带处处理理射频线路射频线路中频线路中频线路卫星线路卫星线路下行空间下行空间上行空间上行空间f1f23.23.2 静止卫星静止卫星3.2.1 通信卫星的轨道通信卫星的轨道3.2.2 静止卫星静止卫星3.2.3 星蚀和日凌中断星蚀和日凌中断3.2.4 静止卫星的观察参数静止卫星的观察参数卫星运行轨道指卫星绕地心飞行的轨迹。卫星运行轨道指卫星绕地心飞行的轨迹。卫星运行的卫星运行的轨道平面一定是轨道平面一定是经过地心的。经过地心的。3.2.1 3.2.1 通信卫星的轨道

23、通信卫星的轨道3.2.13.2.1 卫星运行轨道卫星运行轨道 假设假设 卫星只受地球引力影响卫星只受地球引力影响 地球是理想的球体地球是理想的球体 则卫星绕地心飞行的规律符合开普勒三则卫星绕地心飞行的规律符合开普勒三大定律。大定律。卫星运行的轨道是一个椭圆轨道卫星运行的轨道是一个椭圆轨道结论结论: : 卫星以地心为一个焦点，作二次曲线运动。卫星以地心为一个焦点，作二次曲线运动。 (1) (1) 开普勒第一定律开普勒第一定律cos1ePracBAroFF0e0 a0 a0 南半球正北为基准：南半球正北为基准： S (2)B(1)OSA(1, 1) 1)(coscos302. 0023. 16 .

24、42164coscos)(2)(1122kmhRRhRRdEEEEEE(3)(3) 星站之间的距离星站之间的距离coscoscos1REhEd1d2ABCdd21传输时延传输时延d1=d2=40000km时时=0.27sd1d2ABCdd21传输时延传输时延d1=d2=40000km时时，=0.27s = 180 - a若地球站在北半球：若地球站在北半球： 若地球站在南半球：若地球站在南半球： a0时时 = a11sintgtga2111)cos(cos1151. 0coscostge小结小结! ! 仰角计算仰角计算 方位角计算方位角计算 星站间距离计算星站间距离计算例题例题 已知郑州某地球站

25、的纬度是已知郑州某地球站的纬度是34.7334.73o o，经度是，经度是113.65113.65o oE E；某卫星的星下点经度为；某卫星的星下点经度为105.5105.5o oE E，求地球站的观测参数。求地球站的观测参数。 解：解：72.48)cos(cos1151.0coscos2111tge11.14sin11tgtga11.19418015. 865.1135 .10512)(37174coscos302. 0023. 16 .421641kmd3.2 3.2 静止卫星静止卫星3.2.3 星蚀和日凌中断星蚀和日凌中断3.2.4 静止卫星的观察参数静止卫星的观察参数3.2.5 静止卫

26、星的组成静止卫星的组成3.2.6 静止卫星的发射静止卫星的发射3.2.5 3.2.5 通信卫星的组成通信卫星的组成(1) 控制分系统控制分系统控制系统包括姿态、轨道位控制系统包括姿态、轨道位置控制、星上仪器工作状态控置控制、星上仪器工作状态控制和公用舱温度控制等。制和公用舱温度控制等。 使卫星对地球或其他基准物保持正确的使卫星对地球或其他基准物保持正确的姿态。对通信卫星来说，主要应保证无线波姿态。对通信卫星来说，主要应保证无线波束始终对准地球，以及使太阳能电池帆板对束始终对准地球，以及使太阳能电池帆板对准太阳。准太阳。姿态控制姿态控制l 自旋稳定法自旋稳定法l 三轴稳定法三轴稳定法(滚动轴、偏

27、航轴、俯仰轴）滚动轴、偏航轴、俯仰轴）轨道位置控制轨道位置控制 利用装在星体上的气体利用装在星体上的气体喷射装置，由控制站发出喷射装置，由控制站发出指令，使卫星的转速和轨指令，使卫星的转速和轨道保持正常的运行状态，道保持正常的运行状态，并消除各种因素对卫星偏并消除各种因素对卫星偏离轨道的影响。离轨道的影响。(2) 遥测与指令分系统遥测与指令分系统对上百个工程参数（如电压、电流、频率、对上百个工程参数（如电压、电流、频率、温度等）及时进行跟踪、监测。温度等）及时进行跟踪、监测。(3) 天线分系统天线分系统天线分系统是通信卫星的耳目，有遥测天线分系统是通信卫星的耳目，有遥测-指指令天线和通信天线两

28、种。令天线和通信天线两种。遥测遥测- -指令天线指令天线( (全向天线全向天线) ) 耐高温、耐强辐射、体积小、重量轻、馈耐高温、耐强辐射、体积小、重量轻、馈电容易、便于安装、可靠性高、寿命长等。电容易、便于安装、可靠性高、寿命长等。通信天线通信天线要求要求: :n尽可能高的增益尽可能高的增益n波束始终指向地球上待覆盖的通信区域波束始终指向地球上待覆盖的通信区域全球波束天线全球波束天线点波束天线点波束天线区域波束天线区域波束天线全球波束天线覆盖区全球波束天线覆盖区Sd 波束的半功率宽度波束的半功率宽度11/22sinRRh11/263782sin17.4637835768Sd 波束的覆盖面积波

29、束的覆盖面积2221RSRHRRh204SR01142.4%2SRSRh仰角大于仰角大于时，覆盖面积只达到全球的时，覆盖面积只达到全球的全球波束天线覆盖区全球波束天线覆盖区通信天线通信天线 全球波束天线全球波束天线天线半功率宽度是天线半功率宽度是17.4o，实际覆盖面积，实际覆盖面积 点波束天线点波束天线 波束比全球波束窄很多，有较高的增益波束比全球波束窄很多，有较高的增益 区域波束天线区域波束天线 多波束合成覆盖地面形状不规则的区域多波束合成覆盖地面形状不规则的区域 卫星信号场强覆盖图卫星信号场强覆盖图(4)(4)卫星转发器（通信分系统）卫星转发器（通信分系统）卫星上的通信分系统又称卫星上的

30、通信分系统又称转发器，实质上是一种宽转发器，实质上是一种宽频带的收发信机。频带的收发信机。 (4)(4)卫星转发器（通信分系统）卫星转发器（通信分系统） 对转发器的基本要求对转发器的基本要求: :以最小的附加噪以最小的附加噪声和失真来放大和转发无线电信号。声和失真来放大和转发无线电信号。l 透明转发器透明转发器l 处理转发器处理转发器 透明转发器透明转发器 仅对输入信号进行低噪声放大、变频以及仅对输入信号进行低噪声放大、变频以及功率放大，即仅单纯完成信号的转发任务，功率放大，即仅单纯完成信号的转发任务，不处理信号。不处理信号。l一次变频方案一次变频方案l二次变频方案二次变频方案 一次变频适用于

31、载波数量多，通信容量大一次变频适用于载波数量多，通信容量大的多址连接系统。的多址连接系统。一次变频方案一次变频方案 二次变频的转发增益高二次变频的转发增益高(80-130dB)(80-130dB)，电路，电路工作稳定，带宽窄，不适合于多载波工作。工作稳定，带宽窄，不适合于多载波工作。二次变频方案二次变频方案处理转发器处理转发器在数字卫星通信系统中，常采用处理式转发器。在数字卫星通信系统中，常采用处理式转发器。处理转发器的处理方式处理转发器的处理方式 星上再生星上再生 对信号本身加工处理，即对再生数字信号，消对信号本身加工处理，即对再生数字信号，消除噪声积累，在保证通信质量的情况下，可减少转除噪

32、声积累，在保证通信质量的情况下，可减少转发器的发射功率。发器的发射功率。 星上（空间或路由）交换星上（空间或路由）交换 信号处理单元是微波开关矩阵，能实现星上不信号处理单元是微波开关矩阵，能实现星上不同的天线波束之间的交换，起着空间交换台的作用。同的天线波束之间的交换，起着空间交换台的作用。 星上对信号进行更高级的处理星上对信号进行更高级的处理 下行线路可选用不同于上行线路的调制方式、下行线路可选用不同于上行线路的调制方式、多址方式等，以得到最佳传输。多址方式等，以得到最佳传输。(5) 电源分系统电源分系统给星上的设备提供稳定、可靠的电给星上的设备提供稳定、可靠的电源。常用的电源有太阳能电池和

33、化学能源。常用的电源有太阳能电池和化学能电池。电池。(5) 电源分系统电源分系统3.2 3.2 静止卫星静止卫星3.2.3 星蚀和日凌中断星蚀和日凌中断3.2.4 静止卫星的观察参数静止卫星的观察参数3.2.5 静止卫星的组成静止卫星的组成3.2.6 静止卫星的发射静止卫星的发射 一般运载火箭是由动力、推进剂输送、一般运载火箭是由动力、推进剂输送、控制、遥测、外弹道测量、安全自毁系统及控制、遥测、外弹道测量、安全自毁系统及结构体等组成。火箭控制系统为全惯性制导结构体等组成。火箭控制系统为全惯性制导系统，当飞行偏离预定轨道太大时，火箭便系统，当飞行偏离预定轨道太大时，火箭便自爆或遥控毁掉，以保证

34、航区的安全。自爆或遥控毁掉，以保证航区的安全。运载火箭运载火箭中国：长征系列、风暴一号中国：长征系列、风暴一号美国：雷神、宇宙神、大力神、德尔塔美国：雷神、宇宙神、大力神、德尔塔 苏联：联盟号、能源号、质子号苏联：联盟号、能源号、质子号法国：阿丽亚娜法国：阿丽亚娜 运载火箭我国的运载火箭我国的运载火箭主要数据主要数据长长/m/m起飞推力起飞推力/N/N运载能力运载能力/t/t轨道轨道/km/km长征一号长征一号292946461 1040410106 60 03 3400400长征二号长征二号32322 28 810106 61 18 8近地近地长征二长征二E E49497 76 610106

35、 68 88 8200200长征三号长征三号444456562 28 810106 61 14 4同步轨道同步轨道长三甲长三甲52525 53 310106 62 25 5同步轨道同步轨道长三乙长三乙54548488485 50 0同步轨道同步轨道风暴一号风暴一号32326 62 28 810106 64 48 8200200长征四号长征四号41419 93 310106 61 12525同步轨道同步轨道 Xichang Satellite Launch Center 发射广播、通信和气象卫星进入地球同步轨道发射广播、通信和气象卫星进入地球同步轨道 Jiuquan Satellite Laun

36、ch Center 发射中轨道、低轨道及高倾角轨道的科发射中轨道、低轨道及高倾角轨道的科学实验卫星及返回式卫星学实验卫星及返回式卫星 发射多种卫星特别是地球低轨道和太阳同发射多种卫星特别是地球低轨道和太阳同步轨道卫星步轨道卫星 Taiyuan satellite launch center 进入停泊轨道进入停泊轨道 进入转移轨道进入转移轨道 进入准静止轨道进入准静止轨道 进入静止轨道进入静止轨道 定点保持定点保持 3.2.6 3.2.6 通信卫星的发射通信卫星的发射以长征三号发以长征三号发射射STW-1STW-1为例。为例。（1 1）进入停泊轨道）进入停泊轨道第三级火箭第一次点火后不久即熄灭，

37、依靠其惯第三级火箭第一次点火后不久即熄灭，依靠其惯性飞行，将卫星送入一条高度约性飞行，将卫星送入一条高度约200km200km的停泊轨道。的停泊轨道。（2 2）进入转移轨道）进入转移轨道第三级火箭和卫星依赖惯性飞行，当将要第一次飞第三级火箭和卫星依赖惯性飞行，当将要第一次飞临赤道上空时，第三级火箭第二次点火，进行加速并临赤道上空时，第三级火箭第二次点火，进行加速并进 入 转 移 轨 道进 入 转 移 轨 道 - - - - - 椭 圆 轨 道椭 圆 轨 道 ( ( 近近 / / 远 地 点 高 度远 地 点 高 度400/35786km) )。（3 3） 进入准静止轨道进入准静止轨道当卫星飞达

38、转移轨道的远地点时，启动卫星上的远当卫星飞达转移轨道的远地点时，启动卫星上的远地点发动机，将卫星推入圆形的准静止轨道。地点发动机，将卫星推入圆形的准静止轨道。（4 4）进入静止轨道）进入静止轨道l建立卫星工作姿态，使自旋轴与轨道平面垂直建立卫星工作姿态，使自旋轴与轨道平面垂直, ,并提供卫星的漂移速度，让卫星向定点位置漂移；并提供卫星的漂移速度，让卫星向定点位置漂移；l当卫星漂移到东经当卫星漂移到东经125125度时，由卫星控制系统再度时，由卫星控制系统再次提供修正速度，停止漂移，卫星最终进入静止次提供修正速度，停止漂移，卫星最终进入静止轨道；轨道；l使定向通信天线对地定向，天线波束中心指向地使定向通信天线对地定向，天线波束中心指向地球表面给定的区域。经过转发器在轨测试后，即球表面给定的区域。经过转发器在轨测试后，即可提供通信。可提供通信。使卫星准确地进入预定的静止轨道使卫星准确地进入预定的静止轨道（5 5）定点保持）定点保持定点成功后，还需要定期对卫星的轨道、姿态和转定点成功后，还需要定期对卫星的轨道、姿态和转速进行修正，防止各种因素使卫星的状态发生变化。速进行修正，防止各种因素使卫星的状态发生变化。