概论05：卫星通信概论

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1、卫星通信系统1卫星通信概论一、卫星通信的基本概况二、卫星通信发展的历史三、我国卫星通信发展史四、卫星通信—主要特点五、卫星通信—主要难点六、卫星通信—应用范围2一、卫星通信概述１、卫星通信－概念２、卫星通信－可行性３、卫星通信－组成卫星空间部分卫星地球站地面测控站34卫星通信原理示意图1、卫星通信概念的提出概念的产生：时间——1945年10月；人物——英国物理学家、空军雷达军官克拉克；克拉克设想：把中继站用火箭发射到赤道上空的静止轨道上，每隔120度设一个静止卫星这样不仅能够实现远距离通信，甚至能够实现全球通信。5克拉克设想，把中继站用火箭发射到赤道上空的静止轨道上，每隔

2、120度设一个静止卫星，这样不仅能够实现远距离通信，而且还能够实现全球通信。7他十分精确的预言，在1969年6月前后，人类将完成登月之壮举。他还预言了电视电话的诞生。这些幻想和预言，今天都一一实现了。“空间通信之父”阿波罗登月计划起因与时间：前苏联宇航员加加林进入太空。时间：1961年4月12日乘东方一号宇宙飞船。人类登月成功：“阿波罗”11号飞船于1969年7月20-21日首次实现人登上月球的理想。此后，美国又相继6次发射“阿波罗”号飞船，其中5次成功。总共有12名航天员登上月球。8加加林阿姆斯特朗阿波罗登月计划对登月计划的质疑：代表人物：著名物理学教授哈姆雷特。质疑内

3、容：1、阿波罗登月照片纯属伪造2、阿波罗登月录像带在地球上摄制3、月球表面干燥脚印却非常清晰4、阿波罗计划进展速度可疑5、对土星五号火箭和登月舱的质疑6、温度对摄影器材的影响9背景1：短波通信短波通信：当时远距离通信尤其是移动通信，主要采用短波，短波通信是利用电离层的反射来实现信息的传输。缺点１：由于电离层的高度和反射率随季节、昼夜而变化，因而短波通信信号不稳定。要求使用者具有丰富的经验才能正常使用。缺点２：可用频段有限，不足30MHz，且全球共用。1011短波通信示意图背景2：微波中继接力通信微波通信由于微波是直线传输的，地面对微波吸收很严重，因此每隔50到80公里，需

4、要架设很高的铁塔（80～100米）来建造中继站，进行逐段接力通信，实现远距离通信。优缺点：微波通信较稳定、通信容量较大，但随着远距的增加费用也成倍加大，有些地区不便架设，超远距离通信困难很多。1213微波中继通信14卫星通信2、卫星通信的可行性引起关注克拉克的设想发表后，受到了各国科学家的重视，尤其是二战后火箭技术已经达到了一定的水平，纷纷开展了卫星技术的研究。可行性1957年10月，前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星，证实了上述理论的可行性。152、卫星通信的可行性二战后期的V-2火箭设计者：德国科学家冯.布劳恩性能指标：长13.5米，重13吨，载荷1吨，射程3

5、22千米。投入使用：1944年9月，目标伦敦。冯.布劳恩美国第一颗卫星的发射成功，以及第一艘载人登月飞船“阿波罗11号”登上月球作出突出贡献，而航天飞机的研制也是自他手中开始。162、卫星通信的可行性实现卫星通信的两个条件1、运载工具具有足够推力和精度的多级火箭。2、人造卫星集电子、机械、控制等多学科综合能力。3、具备能力的国家前苏联、美国、法国、日本、中国、英国（印度、以色列、伊朗）朝鲜？1718监控管理分系统遥测跟踪指令分系统地球站通信地球站分系统通信测控３、卫星通信系统的组成控制管理分系统卫星分系统1）通信卫星（卫星分系统）位置和姿态控制系统天线系统空间转发器系统遥

6、测指令系统电源系统温控系统入轨和推进系统1920转发器系统位置与姿态控制系统遥测指令系统入轨和推进系统电源系统温控系统天线系统通信卫星的基本组成位置和姿态控制系统功能：它是卫星的“平衡器官”，用于保持和控制卫星在轨道上的正确位置和姿态。21星上天线系统天线的作用它是卫星的“耳目”，收发无线电信号的出入口。天线分类：根据通信需要，天线有全球波束天线、区域波束天线、国内波束天线和点波束天线等多种。22空间转发器转发器功能它是卫星的“喉舌”，用于放大、变频进而转发天线收到的无线电信号。转发系统一颗通信卫星上有几个到几十个转发器，每个转发器能同时接收和转发多个地球站的信号。23遥

7、测指令系统报告卫星状态用于将卫星工作情况及时通知地面测控站。接收控制指令地面测控站发出的指令信号，使星上设备按指令动作。24远望号测控船星上电源系统主要功能：它是卫星的“心脏”，用于提供星上设备工作所需的电能。电源系统有太阳能电池阵、蓄电池组等。25星上温控系统主要功能：它象卫星的“保姆”，用于保证卫星表面温度在正常范围之内。26入轨和推进系统主要功能：它有点象卫星的“拐棍”，用来保证卫星在太空中的正确姿态。在地面测控站的指挥下，星上轴向和横向两个喷射推进器来控制卫星的姿态。272）卫星地球站28天线与人卫星地球站地球站组成：