| 单词 | 卫星通信系统 |
| 释义 | 【卫星通信系统】 拼译：satellite communications system 卫星通信是无线通信站之间利用人造卫星作中继站而进行的通信。实现卫星通信的系统，称为卫星通信系统。通信卫星天线的波束覆盖全部通信站所在的地域，各通信站天线均指向卫星，各站都可通过卫星转发来进行通信。 卫星通信系统主要是由通信卫星、通信地球站、卫星测控站和卫星监控管理地球站等4大系统组成。1．通信卫星系统：通信卫星的主体是通信装置，其保障部分有星体上的遥测指令装置、控制装置和电源(包括太阳能电池和蓄电池)装置等。如前所述，通信卫星主要是起无线电中继站的作用，它是靠星上通信装置中的转发器(微波收、发信机)和天线来完成的。一个卫星的通信装置可以包括一个或若干个转发器，每个转发器能同时接收和转发若干个地球站的信号。当每个转发器所能提供的功率和频带宽一定时，转发器越多，卫星通信容量就越大。2．通信地球站：通信地球站可分为通信地球中心站、远端站、陆上移动站、空中(飞机)移动站、海上(舰、船)移动站等。各类通信地球站的组成，大体上可分为天伺馈系统(天线、馈线、跟踪伺服设备、电源等)、射频系统(发射设备有合路器、上变频器、功率放大器等，接收设备有低噪声放大器、下变频器、分路器等)、信道终端系统(语音处理、调制，解调等)。3．卫星测控站：此站系统的任务是对卫星进行跟踪遥测、遥控，控制卫星准确进入静止同步轨道上的指定位置；待卫星正常运行后，要定期发出指令对卫星进行姿态、轨道修正和位置保持。该系统的组成大体有全方位跟踪卫星的天伺馈系统、射频系统(高功率发射设备、跟踪接收设备等)、遥测系统、遥控系统、计算机指令系统等。4．监控管理地球站：此站系统的任务是对定点的卫星在业务开通前后进行通信性能的监测和控制，如对卫星转发器功率、卫星天线增益以及各类通信地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信，以及负责卫星信道的计时费和租用信道的管理。该站系统的组成大体上有天伺馈系统(天线、馈线、伺服设备等)、射频系统(射频发射设备和接收设备等)、监控管理系统(监测设备、控制设备、精密测试仪器、计算机管理系统、话音终端系统等)。1945年10月英国阿瑟·克拉克(A．C．Clarke)首先提出利用宇宙站进行通信的科学设想。1957年前苏联发射了世界上第1颗人造地球卫星，1958年美国发射了世界上第1颗实验通信卫星。随着科学技术的进步，经过多次试验，于1965年4月“国际卫星通信组织”发射第1颗实用地球同步通信卫星，正式承担国际通信业务，这标志着卫星通信进入实用与发展的新阶段。它具有频带宽、容量大、适用于多种业务、覆盖范围大、性能稳定可靠、不受地理条件限制、气候环境影响小、通话质量高、机动灵活、设备成本与通信距离无关等特点。近30年来，在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信等领域内得到广泛的应用和迅速发展。到目前为止，全世界已建立和正在建立的卫星通信系统有50多个，在静止同步轨道上的通信卫星有100多个，通信地球站数以千计。中国于1970年发射了第1颗人造地球卫星。在20世纪70年代初对卫星通信系统进行工程性研究，研制出各种类型的地球站，并于1984年成功发射了中国第1颗地球同步试验通信卫星，其后发射数颗实用通信卫星。现已建立了中国民用和军用卫星通信系统网。随着航天技术的进步以及数字技术、大规模集成电路和计算技术的发展，卫星通信系统目前正在新频段、新体制、新业务以及卫星和地球站的新技术等方面进行探索并进行各种现场实验。1．甚小天线通信地球站(VSAT)是卫星通信系统发展的重要方向。VSAT系统以其小巧灵活、安装简便、价格便宜、可承担各种新的通信业务而深受用户欢迎。随着采用格状码(Trelliscode)编码技术和维特比(Viterbi)解码技术、前向纠错技术(FEC)、数字滤波器和软判决等新技术新方案以及固体化集成化技术的推进，VSAT系统正从单纯数据通信向数据语声、文电和图像信号综合化传输的方向发展，并向乡村通信和远距离教学领域深入扩展。2．加速发展卫星移动通信系统。卫星移动通信系统除已在舰船上广泛使用移动地球站进行航行通信外，正积极向航空和陆地车辆等领域推广应用，在海事救援、医疗、森林火灾、地质勘探、应急通信等各方面都将发挥十分重要的作用。由于卫星功率的提高以及接收技术的改进，卫星移动通信小站已可以装入一个简易手提箱，其天线像生日蛋糕那样大小，在地球上任何地点，只要打开箱子，仅用一分钟就可以安装好并接通电话。此外，目前正开发毫米波卫星移动通信系统(上行50GHz、下行40GHz)，作为21世纪初个人卫星通信系统应用，将是今后解决全球个人卫星通信系统的一种重要途径。3．卫星通信系统数字化。数字化卫星通信系统具有体积小、重量轻、灵活性大和可靠性高等特点，可使星体功率放大器得以充分利用，还能为所有通信业务服务，因此卫星通信系统的全数字化是当前发展的总趋势，同时还必须注意加强星上数字处理的功能，从而减小地球站设备的复杂性。4．星体技术的进展。在部件方面，积极开发集成化、固体化、小型化新技术，以减轻星体上的负载，提高稳定性和可靠性，并有利于星上通信系统信号处理和星上交换的复杂技术实现。如采用双模或三模介质谐振腔滤波器、声表面波滤波器、微带技术和微波集成电路等，使微波矩阵开关得以实现，解决星上交换的复杂技术。在天线性能方面，星上用110个发射小喇叭组成成形天线，并用相位幅度计算机控制馈源系统，使发射到地面的功率覆盖范围可任意组合成所需的服务区图，以保证该地区的功率较强，必要时还可以将1个覆盖区分裂成2个或4个覆盖区，供不同转发器应用，这就大大增加了星体覆盖范围的灵活性。另一种发展趋势是采用天线反射面赋形达到与覆盖区拟合的波束形状，从而减化星上天线馈电系统。由于采用石墨纤维，环氧树脂和银质薄膜等材料，使天线及发射喇叭的重量大为减轻。在监控技术方面，由人工向计算机智能化控制转变，监控站还可用多台计算机对星体的运动监测、故障处理以及入网验证等工作进行自动化管理，并利用软件的变更，使之适用于各种不同的星体。对星体的工作性能，可在不影响通信的条件下，用计算机进行自动化测定，并可直接打印出表格、曲线和数据。此外，开发毫米波(50／40GHz)卫星通信系统，利用毫米波卫星实现地面移动通信，可以使卫星通信系统做成很小的手持式机，从而使个人卫星通信得以实现。(中国空间技术研究院五〇三研究所曾令儒研究员撰) |
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