百科解釋
目錄·衛(wèi)星概述·世界各國發(fā)射的首顆衛(wèi)星·中國目前的主流衛(wèi)星·GPS系統(tǒng)·衛(wèi)星的種類 衛(wèi)星概述 衛(wèi)星是指在圍繞行星軌道上運(yùn)行的天然天體或人造天體。 月球就是最明顯的天然衛(wèi)星的例子。在太陽系里,除水星和金星外,其他行星都有天然衛(wèi)星。太陽系已知的天然衛(wèi)星總數(shù)(包括構(gòu)成行星環(huán)的較大的碎塊)至少有160顆。天然衛(wèi)星是指環(huán)繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)的星球,而行星又環(huán)繞著恒星運(yùn)轉(zhuǎn)。就比如在太陽系中,太陽是恒星,我們地球及其它行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),月亮、土衛(wèi)一、天衛(wèi)一等星球則環(huán)繞著我們地球及其它行星運(yùn)轉(zhuǎn),這些星球就叫做行星的天然衛(wèi)星。木星的天然衛(wèi)星最多,其中17顆已得到確認(rèn),至少還有6顆尚待證實(shí)。天然衛(wèi)星的大小不一,彼此差別很大。其中一些直徑只有幾千米大,例如,火星的兩個(gè)小月亮,還有木星,土星,天王星外圍的一些小衛(wèi)星。還有幾個(gè)卻比水星還大,例如,土衛(wèi)六、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四,它們的直徑都超過5200千米。 而隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,人類研制出了各種人造衛(wèi)星,這些人造衛(wèi)星和天然衛(wèi)星一樣,也繞著行星(大部分是地球)運(yùn)轉(zhuǎn)。人造衛(wèi)星的概念可能始于1870年。第一顆被正式送入軌道的人造衛(wèi)星是前蘇聯(lián)1957年發(fā)射的人衛(wèi)1號。從那時(shí)起,已有數(shù)千顆環(huán)繞地球飛行。人造衛(wèi)星還被發(fā)射到環(huán)繞金星、火星和月亮的軌道上。人造衛(wèi)星用于科學(xué)研究,而且在近代通訊、天氣預(yù)報(bào)、地球資源探測和軍事偵察等方面已成為一種不可或缺的工具。 自1957年前蘇聯(lián)將世界第一顆人造衛(wèi)星送入環(huán)地軌道以來,人類已經(jīng)向浩瀚的宇宙中發(fā)射了大量的飛行器。據(jù)美國一個(gè)名為“關(guān)注科學(xué)家聯(lián)盟”的組織近日公布的最新全世界衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫顯示,目前正在環(huán)繞地球飛行的共有795顆各類衛(wèi)星,而其中一半以上屬于世界上唯一的超級大國美國,它所擁有的衛(wèi)星數(shù)量已經(jīng)超過了其他所有國家擁有數(shù)量的總和,達(dá)413顆,軍用衛(wèi)星更是達(dá)到了四分之一以上。世界各國發(fā)射的首顆衛(wèi)星 1、前蘇聯(lián):1957年10月4日,世界上第一個(gè)人造地球衛(wèi)星由前蘇聯(lián)發(fā)射成功。這個(gè)衛(wèi)星在離地面900公里的高空運(yùn)行;它每轉(zhuǎn)一整周的時(shí)間是1小時(shí)35分鐘,它的運(yùn)行軌道和赤道平面之間所形成的傾斜角是65度。它是一個(gè)球形體,直徑58公分,重83.6公斤。內(nèi)裝兩部不斷放射無線電信號的無線電發(fā)報(bào)機(jī)。其頻率分別為20.005和40.002兆赫(波長分別為15和7.5公尺左右)。信號采用電報(bào)訊號的形式,每個(gè)信號持續(xù)時(shí)間約0.3秒。間歇時(shí)間與此相同。前蘇聯(lián)第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射成功,揭開了人類向太空進(jìn)軍的序幕,大大激發(fā)了世界各國研制和發(fā)射衛(wèi)星的熱情。 2、美國:美國于1958年1月31日成功地發(fā)射了第一顆“探險(xiǎn)者”-1號人造衛(wèi)星。該星重8.22公斤,錐頂圓柱形,高203.2厘米,直徑15.2厘米,沿近地點(diǎn)360.4公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)2531公里的橢圓軌道繞地球運(yùn)行,軌道傾角33.34”,運(yùn)行周期114.8分鐘。發(fā)射“探險(xiǎn)者’-1號的運(yùn)載火箭是“丘辟特’℃四級運(yùn)載火箭。 3、法國:法國于1965年11月26日成功地發(fā)射了第一顆“試驗(yàn)衛(wèi)星”-1(A-l)號人造衛(wèi)星。該星重約42公斤,運(yùn)行周期108.61分鐘,近地點(diǎn)526.24公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)1808.85公里的橢圓軌道運(yùn)行,軌道傾角34。24”。發(fā)射A1衛(wèi)星的運(yùn)載火箭為“鉆石,tA號三級火箭,其全長18.7米,直徑1.4米,起飛重量約18噸。 4、日本:日本于1970年2月11日成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“大隅”號。該星重約9.4公斤,軌道傾角31.07”,近地點(diǎn)339公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)5138公里,運(yùn)行周期144.2分鐘。發(fā)射“大隅”號衛(wèi)星的運(yùn)載火箭為“蘭達(dá)”-45四級固體火箭,火箭全長16.5米,直徑0.74米,起飛重量9.4噸。第一級由主發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)助推器組成,推力分別為37噸和26噸;第二級推力為11.8噸;第三、四級推力分別為6.5噸和1噸。 5、中國:1970年4月24日,我國自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”1號由“長征一號”運(yùn)載火箭一次發(fā)射成功。該衛(wèi)星直徑約1米,重173公斤,運(yùn)行軌道距地球最近點(diǎn)439公里,最遠(yuǎn)點(diǎn)2384公里,軌道平面和地球赤道平面的夾角68.5度,繞地球一周(運(yùn)行周期)114分鐘。衛(wèi)星用20009兆周的頻率,播送《東方紅》樂曲。發(fā)射“東方紅”1號衛(wèi)星的遠(yuǎn)載火箭為“長征”1號三級運(yùn)載火箭,火箭全長29,45米,直徑2.25米,起飛重量81.6噸,發(fā)射推力112噸!皷|方紅”1號的發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了毛澤東提出的“我們也要搞人造衛(wèi)星”的號召。它是中國的科學(xué)之星,是中國工人階級、解放軍、知識分子共同為祖國做出的杰出貢獻(xiàn)。 6、英國:英國于1971年10月28日成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“普羅斯帕羅”號,該星重約66公斤,軌道傾角82.1 ”,近地點(diǎn)537公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)1482公里,運(yùn)行周期105.6分鐘.發(fā)射地點(diǎn)位于澳大利亞的武默拉(Woomera)火箭發(fā)射場,運(yùn)載火箭為英國的黑箭運(yùn)載火箭.主要任務(wù)是試驗(yàn)各種技術(shù)新發(fā)明,例如試驗(yàn)一種新的遙測系統(tǒng)和太陽能電池組。它還攜帶微流星探測器,用以測量地球上層大氣中這種宇宙塵高速粒子的密度。。 7.其他:除上述國家外,加拿大、意大利、澳大利亞、德國、荷蘭、西班牙、印度和印度尼西亞等也在準(zhǔn)備自行發(fā)射或已經(jīng)委托別國發(fā)射了人造衛(wèi)星。中國目前的主流衛(wèi)星 1、東方紅四號大平臺/鑫諾二號衛(wèi)星 鑫諾二號衛(wèi)星的主要服務(wù)對象是我國大陸、港澳臺地區(qū)的通信廣播用戶。該衛(wèi)星使用我國正在研制的新一代大型靜止軌道衛(wèi)星公用平臺,即東方紅四號衛(wèi)星平臺,裝載22路Ku頻段大功率轉(zhuǎn)發(fā)器,衛(wèi)星壽命末期輸出功率10500W,發(fā)射重量5100kg(東方紅三號衛(wèi)星為中等容量通信衛(wèi)星,可裝載有效載荷200公斤,整星功率1800瓦,可裝載24路中校功率轉(zhuǎn)發(fā)器),設(shè)計(jì)壽命15年,使用長征三號乙(CZ-3B)運(yùn)載火箭由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,整星指標(biāo)和能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。 該平臺由電源、測控、數(shù)據(jù)管理、姿態(tài)和軌道控制、推進(jìn)、結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、熱控等分系統(tǒng)組成,全三軸穩(wěn)定控制方式。該平臺輸出總功率為8000-10000瓦,并具有擴(kuò)展至10000瓦以上的能力,能為有效載荷提供功率約6000-8000瓦。該平臺可承載有效載荷重量600-800公斤,整星最大發(fā)射重量可達(dá)5200公斤,可采用長征三號乙、阿里安和質(zhì)子號等運(yùn)載火箭發(fā)射。該平臺設(shè)計(jì)壽命15年。 2、北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星(Beidou) “北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星”由CAST研制,并將自行建立第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)——“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”。 “北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”是全天候、全天時(shí)提供衛(wèi)星導(dǎo)航信息的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)建成后,主要為公路交通、鐵路運(yùn)輸、海上作業(yè)等領(lǐng)域提供導(dǎo)航服務(wù),對我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)將起到積極推動(dòng)作用。“北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星"”的首次發(fā)射成功,為“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。 發(fā)射“北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星”采用的是“長征三號甲” 運(yùn)載火箭。這次發(fā)射是我國長征系列運(yùn)載火箭第63次飛行。 3、中星22號 “中星22號”為實(shí)用型地球同步通信衛(wèi)星,是“東方紅三號”的后續(xù)星。衛(wèi)星質(zhì)量為2.3噸,設(shè)計(jì)使用壽命8年 ,主要用于地面通信業(yè)務(wù),由中國通信廣播衛(wèi)星公司經(jīng)營。 據(jù)了解,衛(wèi)星進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道后,將在西安衛(wèi)星測控中心和航天遠(yuǎn)洋測量船等測控網(wǎng)的跟蹤控制下,定點(diǎn)于東經(jīng)98度赤道上空。 4、風(fēng)云二號(FY-2) 風(fēng)云二號衛(wèi)星是一個(gè)直徑2.1m,高1.6m的圓柱體,包括天線在內(nèi)衛(wèi)星總高度為3.1m,重約600kg,衛(wèi)星姿態(tài)為自旋穩(wěn)定,自旋轉(zhuǎn)速為100±1轉(zhuǎn)/分鐘,衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為3年。 衛(wèi)星裝有多通道掃描輻射計(jì)和云圖轉(zhuǎn)發(fā)等有效載荷,可獲取有關(guān)可見光云圖、晝夜紅外和水汽云圖;播發(fā)展寬數(shù)字圖像、低分辨率云圖和S波段天氣圖:獲取氣象、海洋、水文數(shù)據(jù)收集平臺的觀測數(shù)據(jù);收集空間環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。衛(wèi)星工作于東經(jīng)105°E赤道上空,位置保持精度為東西±0.5°、南北±1°。 風(fēng)云二號衛(wèi)星由CAST和上海航天局共同研制生產(chǎn)的,CAST承擔(dān)衛(wèi)星控制、推進(jìn)、轉(zhuǎn)發(fā)、天線、測控及部分結(jié)構(gòu)等分系統(tǒng)1997年6月10日20時(shí),風(fēng)云二號衛(wèi)星用長征三號運(yùn)載火箭發(fā)射升空,在衛(wèi)星地面測控站、遠(yuǎn)望二號測量船的測控管理下,衛(wèi)星完成了星箭分離、衛(wèi)星起旋、遠(yuǎn)地點(diǎn)調(diào)姿、遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、二次解鎖分離、準(zhǔn)靜止軌道漂移等工作,衛(wèi)星于6月17日定點(diǎn)成功。 風(fēng)云二號衛(wèi)星繼承東方紅二號甲衛(wèi)星自旋穩(wěn)定模式基礎(chǔ)上,采用了多通道掃描輻射計(jì)、三通道微波傳輸、章動(dòng)控制等一些新技術(shù)。衛(wèi)星主要性能指標(biāo)達(dá)到了國際90年代初期同類靜止氣象衛(wèi)星的水平。 風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星是空間技術(shù)、遙感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等高技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它定向覆蓋、連續(xù)遙感地球表面與大氣分布,具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、時(shí)間分辨率高、客觀性和生動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn)。 5、風(fēng)云一號 (FY-1) 風(fēng)云一號 (FY-1)是中國的極軌氣象衛(wèi)星系列,共發(fā)射了3顆,即FY-1A,1B,1C。 FY-1A,1B分別于1988年9月和1990年9月發(fā)射,是試驗(yàn)型氣象衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星上裝載的遙感器 成像性能良好,獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)為后續(xù)衛(wèi)星的研制和管理提供了有意義的數(shù)據(jù)。 FY-1C于1999年5月10日發(fā)射,運(yùn)行于901千米的太陽同步極軌道,衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命3年。衛(wèi)星的主要遙感器是甚高分辨率可見光-紅外掃描儀,通道數(shù)由FY-1A/B的5個(gè)增加到10個(gè),分辨率為1100米。 衛(wèi)星獲取的遙感數(shù)據(jù)主要用于天氣預(yù)報(bào)和植被、冰雪覆蓋、洪水、森林火災(zāi)等環(huán)境監(jiān)測. 6、東方紅一號衛(wèi)星(DFH-1) 1970年4月24日21時(shí)35分,東方紅一號衛(wèi)星(DFH-1)在甘肅酒泉東風(fēng)靶場一舉成功,由此開創(chuàng)了中國航天史的新紀(jì)元,使中國成為繼蘇、美、法、日之后世界上第五個(gè)獨(dú)立研制并發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國家。 衛(wèi)星采用自旋穩(wěn)定方式。電子樂音發(fā)生器是全星的核心部分,它通過20MHz短波發(fā)射系統(tǒng)反復(fù)向地面播送“東方紅”樂曲的前八小節(jié)。 7、東方紅二號(DFH-2) 東方紅二號(DFH-2)于1984年4月8日首次發(fā)射成功。共研制和發(fā)射3顆東方紅二號衛(wèi)星,從1970年開始研制到每三顆星發(fā)射,經(jīng)歷了近16年。“東方紅二號”的發(fā)射成功,開始了用我國自己的通信衛(wèi)星進(jìn)行衛(wèi)星通信的歷史。 8、東方紅二號甲(DFH-2A) 東方紅二號甲是東方紅二號衛(wèi)星的改型星,其預(yù)研工作開始開1980年。 第一顆東方紅二號甲衛(wèi)星于1988年3月7日發(fā)射成功,不久相繼成功發(fā)射了第二顆和第三顆星,它們分別定點(diǎn)于東徑87.5°、110.5°、98°;第四顆星由于運(yùn)載火箭第三級故障而未能進(jìn)入預(yù)定軌道。 幾年來,3顆衛(wèi)星工作情況良好,達(dá)到了設(shè)計(jì)使用指標(biāo),在我國電視傳輸、衛(wèi)星通信及對外廣播中發(fā)揮了巨大作用。 9、東方紅三號衛(wèi)星(DFH-3) 東方紅三號衛(wèi)星是中國新一代通信衛(wèi)星,主要用于電視傳輸、電話、電報(bào)、傳真、廣播和數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。 星上有24路C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器,其中6路為中功率轉(zhuǎn)發(fā)器;其它18路為低功率轉(zhuǎn)發(fā)器。服務(wù)區(qū)域包括:中國大陸、海南、臺灣及近海島嶼。中功率通道的EIRP≥37dbW,低功率通道的EIRP≥33.5dbW。在地影期間,全部轉(zhuǎn)發(fā)器工作。衛(wèi)星壽命末期輸出功率≥1700W:衛(wèi)星允許的有效載荷質(zhì)量達(dá)170kg。 衛(wèi)星工作于地球靜止軌道,位置保持精度,東西和南北均為±0.1°;天線指向誤差為:俯仰和滾動(dòng)均為±0.15°,偏航為±O.5°。衛(wèi)星工作壽命8年,壽命末期單星可靠度為0.66。 衛(wèi)星可與多種運(yùn)載火箭相接口(ZC-3A、ARIANE-4等),衛(wèi)星平臺采用地球靜止軌道衛(wèi)星的公用平臺(基本型),可作為中型的多種應(yīng)用目的。 東方紅三號衛(wèi)星具有國際同類衛(wèi)星(中型容量)的先進(jìn)水平。 10、實(shí)踐一號衛(wèi)星(SJ-1) 實(shí)踐一號衛(wèi)星是科學(xué)探測和技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。于1977年3月3日發(fā)射入軌,1979年5月11日衛(wèi)星軌道壽命結(jié)束,星上長期工作的遙測系統(tǒng)一直清晰地向地面發(fā)回遙測信息。 實(shí)踐一號是一顆自旋穩(wěn)定的衛(wèi)星,只經(jīng)歷不到10個(gè)月的時(shí)間就成功發(fā)射升空。 11、資源一號衛(wèi)星(ZY-1) 資源一號衛(wèi)星(ZY-1)是地球資源衛(wèi)星,是我國第一代傳輸型地球資源衛(wèi)星。1988年中國和巴西兩國政府聯(lián)合簽定議定書,決定在資源一號衛(wèi)星的基礎(chǔ)上,由中巴雙方共同投資,聯(lián)合研制中巴地球資源衛(wèi)星(簡稱CBERS)。 資源一號主要用來監(jiān)測國土資源變化;估計(jì)森林蓄積量,農(nóng)作物長勢,快速查清洪澇、地震的估計(jì)損失,提出對策;對沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā),灘涂利用,水產(chǎn)養(yǎng)殖,環(huán)境污染等提供動(dòng)態(tài)情報(bào);同時(shí)勘探地下資源,使之合理開發(fā)、使用等。資源一號衛(wèi)星重1450公斤,壽命兩年。運(yùn)行軌道為太陽同步軌道,軌道高778公里、傾角98.5度,軌道周期100.26分鐘,回歸周期26天,降交點(diǎn)地方時(shí)11:20。衛(wèi)星為長方體,單翼太陽帆板。衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定的姿控方式和S波段及超短波測控體制。 資源一號衛(wèi)星已于1999年10月14日用長征四號乙運(yùn)載火箭發(fā)射成功。 12、中巴地球資源衛(wèi)星(CBERS) 中巴地球資源衛(wèi)星在中國資源一號原方案基礎(chǔ)上,由中、巴兩國共同投資,聯(lián)合研制中巴地球資源衛(wèi)星(代號CBERS)。并規(guī)定CBERS投入運(yùn)行后,由兩國共同使用。 資源一號衛(wèi)星是我國第一代傳輸型地球資源衛(wèi)星,星上三種遙感相機(jī)可晝夜觀察地球,利用高碼速率數(shù)傳系統(tǒng)將獲取的數(shù)據(jù)傳輸回地球地面接收站,經(jīng)加工、處理成各種所需的圖片,供各類用戶使用。 由于其多光譜觀察、對地觀察范圍大、數(shù)據(jù)信息收集快,特別有利于動(dòng)態(tài)和快速觀察地球地面信息。 由于衛(wèi)星設(shè)置多光譜觀察、對地觀察范圍大、數(shù)據(jù)信息收集快,并宏觀、直觀,因此,特別有利于動(dòng)態(tài)和快速觀察地球地面信息。 該衛(wèi)星在我國國民經(jīng)濟(jì)的主要用途是;其圖像產(chǎn)品可用來監(jiān)測國土資源的變化,每年更新全國利用圖;測量耕地面積,估計(jì)森林蓄積量,農(nóng)作物長勢、產(chǎn)量和草場載蓄量及每年變化;監(jiān)測自然和人為災(zāi)害;快速查清洪澇、地震、林火和風(fēng)沙等破壞情況,估計(jì)損失,提出對策;對沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)、灘涂利用、水產(chǎn)養(yǎng)殖、環(huán)境污染提供動(dòng)態(tài)情報(bào);同時(shí)勘探地下資源、圈定黃金、石油、煤炭和建材等資源區(qū),監(jiān)督資源的合理開發(fā)。 13。嫦娥一號衛(wèi)星 13。嫦娥一號衛(wèi)星是我國對月球進(jìn)行考察的的衛(wèi)星。由中國獨(dú)家投資研制。 GPS是英文Global Positioning System的縮寫,意即全球定位系統(tǒng)。是一個(gè)全球性、全天候、全天時(shí)、高精度的導(dǎo)航定位和時(shí)間傳遞系統(tǒng)。24 顆衛(wèi)星位于6個(gè)傾角為55度的軌道平面內(nèi),高度20182千米,周期近12小時(shí)。衛(wèi)星用兩個(gè) L波段頻率發(fā)射單向測距信號,區(qū)別不同衛(wèi)星采用碼分多址。它是一個(gè)軍民兩用系統(tǒng),提供兩個(gè)等級的服務(wù)。為了提高導(dǎo)航精度、可用性和完整性,各國發(fā)展了各種差分系統(tǒng),完全可以滿足一般的民用需求。同時(shí)SA加擾已經(jīng)在逐步被取消,民用精度大大提高。 GPS的工作原理并不復(fù)雜,簡單地說來,就是利用接收到衛(wèi)星發(fā)射的相關(guān)信號,再配合我們熟知的幾何與物理上一些基本原理來進(jìn)定位。 14:天鏈一號衛(wèi)星 “天鏈一號”衛(wèi)星,是中國首次發(fā)射的數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,由中國空間技術(shù)研究院為主研制,采用成熟的“東方紅三號”通用平臺并突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),其發(fā)射成功填補(bǔ)了中國中繼衛(wèi)星領(lǐng)域的空白。 其任務(wù)是為衛(wèi)星、飛船等航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù),極大地提高各類衛(wèi)星使用效益和應(yīng)急能力,能使資源衛(wèi)星、環(huán)境衛(wèi)星等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)下傳,為應(yīng)對重大自然災(zāi)害贏得更多預(yù)警時(shí)間,因此,它被稱為“衛(wèi)星中的衛(wèi)星”。 眾所周知,GPS系統(tǒng)是美國的國防導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng),也為民用導(dǎo)航。俄羅斯的GLONASS與GPS相似,都是由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)部分組成,都是使用24顆高度約2萬千米左右的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。GPS分布在6個(gè)軌道平面上,每個(gè)軌道平面4顆,GLONASS分布在3個(gè)軌道平面上,每個(gè)軌道平面有8顆衛(wèi)星。衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方、任何時(shí)間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星,由此獲得高精度的三維定位數(shù)據(jù)。這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰。GPS定位精度可達(dá)15米,測速精度0.1米/秒;GLONASS導(dǎo)航定位精度較低,約為30—100米,測速精度0.15米/秒。這兩個(gè)系統(tǒng)都是為全球范圍內(nèi)的飛機(jī)、艦船、坦克、地面車輛、步兵、導(dǎo)彈以及航天飛機(jī)等提供全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、三維速度和精確時(shí)間,因此,具有極高的軍用價(jià)值和民用前景。 15:風(fēng)云三號衛(wèi)星 2008年5月27日于山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,風(fēng)云三號是我國首顆新一代極軌氣象衛(wèi)星,裝備了可監(jiān)測地球大氣和氣候的三維傳感器,可在全球范圍內(nèi)實(shí)施全天候預(yù)報(bào)。風(fēng)云三號安裝有可見光紅外掃描輻射儀、紅外分光計(jì)、微波溫度計(jì)、微波成像儀等10余種具有國際先進(jìn)水平的探測儀器,探測性能比僅有可見光一種手段的第一代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號有質(zhì)的提高,可在全球范圍內(nèi)實(shí)施三維、全天候、多光譜、定量探測,獲取地表、海洋及空間環(huán)境等參數(shù),實(shí)現(xiàn)中期數(shù)值預(yù)報(bào)。 風(fēng)云三號實(shí)現(xiàn)的跨越有四個(gè)方面: 一是從單一光學(xué)觀測發(fā)展到10余種先進(jìn)儀器的綜合探測,不僅能夠獲取云圖,還能夠通過光譜的層析,把整個(gè)大氣層從高到低每個(gè)高度溫度變化情況繁衍出來。 二是解決了云的遮擋問題。傳統(tǒng)光學(xué)探測遇到云層時(shí)探測效果大打折扣,而風(fēng)云三號能夠?qū)υ频膬?nèi)部和云下的地面有清晰準(zhǔn)確把握。 三是分辨率和靈敏度上的突破。風(fēng)云三號一幀掃描的幅寬高達(dá)數(shù)千公里,而在這樣一幅巨大的照片上,地面分辨率達(dá)到百米量級。星上儀器最高探測靈敏度達(dá)到0.1K,這意味著在距地面807公里高空的衛(wèi)星,對地表溫度0.1攝氏度的微小變化都可以準(zhǔn)確感覺到。 四是使衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性大大提高。衛(wèi)星每101分鐘繞地球飛行一圈,每圈都經(jīng)過兩極。通過在北極附近向瑞典租用的地面站,可使衛(wèi)星至少每101分鐘就向地面?zhèn)骰匾淮螖?shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性大大提高。GPS系統(tǒng) 包括三大部分:空間部分—GPS衛(wèi)星星座;地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng);用戶設(shè)備部分—GPS信號接收機(jī)。 1、GPS衛(wèi)星星座 由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座,記作(21+3)GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi),軌道傾角為55度,各個(gè)軌道平面之間相距60度,即軌道的升交點(diǎn)赤經(jīng)各相差60度。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90度,一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30度。 在兩萬公里高空的GPS衛(wèi)星,當(dāng)?shù)厍驅(qū)阈莵碚f自轉(zhuǎn)一周時(shí),它們繞地球運(yùn)行二周,即繞地球一周的時(shí)間為12恒星時(shí)。這樣,對于地面觀測者來說,每天將提前4分鐘見到同一顆GPS衛(wèi)星。位于地平線以上的衛(wèi)星顆數(shù)隨著時(shí)間和地點(diǎn)的不同而不同,最少可見到4顆,最多可見到11顆。在用GPS信號導(dǎo)航定位時(shí),為了結(jié)算測站的三維坐標(biāo),必須觀測4顆GPS衛(wèi)星,稱為定位星座。這4顆衛(wèi)星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的影響。對于某地某時(shí),甚至不能測得精確的點(diǎn)位坐標(biāo),這種時(shí)間段叫做“間隙段”。但這種時(shí)間間隙段是很短暫的,并不影響全球絕大多數(shù)地方的全天候、高精度、連續(xù)實(shí)時(shí)的導(dǎo)航定位測量。GPS工作衛(wèi)星的編號和試驗(yàn)衛(wèi)星基本相同。 2、地面監(jiān)控系統(tǒng) 對于導(dǎo)航定位來說,GPS衛(wèi)星是一動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷—描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及其軌道的的參數(shù)算得的。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷,是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。衛(wèi)星上的各種設(shè)備是否正常工作,以及衛(wèi)星是否一直沿著預(yù)定軌道運(yùn)行,都要由地面設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和控制。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)—GPS時(shí)間系統(tǒng)。這就需要地面站監(jiān)測各顆衛(wèi)星的時(shí)間,求出鐘差。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星,衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測站。 3、GPS信號接收機(jī) GPS信號接收機(jī)的任務(wù)是:能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號,并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行,對所接收到的GPS信號進(jìn)行變換、放大和處理,以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間,解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文,實(shí)時(shí)地計(jì)算出測站的三維位置,位置,甚至三維速度和時(shí)間。 GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號,是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源。對于陸地、海洋和空間的廣大用戶,只要用戶擁有能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收設(shè)備,即GPS信號接收機(jī)?梢栽谌魏螘r(shí)候用GPS信號進(jìn)行導(dǎo)航定位測量。根據(jù)使用目的的不同,用戶要求的GPS信號接收機(jī)也各有差異。目前世界上已有幾十家工廠生產(chǎn)GPS接收機(jī),產(chǎn)品也有幾百種。這些產(chǎn)品可以按照原理、用途、功能等來分類。 靜態(tài)定位中,GPS接收機(jī)在捕獲和跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中固定不變,接收機(jī)高精度地測量GPS信號的傳播時(shí)間,利用GPS衛(wèi)星在軌的已知位置,解算出接收機(jī)天線所在位置的三維坐標(biāo)。而動(dòng)態(tài)定位則是用GPS接收機(jī)測定一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)行軌跡。GPS信號接收機(jī)所位于的運(yùn)動(dòng)物體叫做載體(如航行中的船艦,空中的飛機(jī),行走的車輛等)。載體上的GPS接收機(jī)天線在跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中相對地球而運(yùn)動(dòng),接收機(jī)用GPS信號實(shí)時(shí)地測得運(yùn)動(dòng)載體的狀態(tài)參數(shù)(瞬間三維位置和三維速度)。 接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包,構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備。GPS接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩大部分。對于測地型接收機(jī)來說,兩個(gè)單元一般分成兩個(gè)獨(dú)立的部件,觀測時(shí)將天線單元安置在測站上,接收單元置于測站附近的適當(dāng)?shù)胤,用電纜線將兩者連接成一個(gè)整機(jī)。也有的將天線單元和接收單元制作成一個(gè)整體,觀測時(shí)將其安置在測站點(diǎn)上。 GPS接收機(jī)一般用蓄電池做電源。同時(shí)采用機(jī)內(nèi)機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電池的目的在于更換外電池時(shí)不中斷連續(xù)觀測。在用機(jī)外電池的過程中,機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后,機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲器供電,以防止丟失數(shù)據(jù)。 近幾年,國內(nèi)引進(jìn)了許多種類型的GPS測地型接收機(jī)。各種類型的GPS測地型接收機(jī)用于精密相對定位時(shí),其雙頻接收機(jī)精度可達(dá)5MM+1PPM.D,單頻接收機(jī)在一定距離內(nèi)精度可達(dá)10MM+2PPM.D。用于差分定位其精度可達(dá)亞米級至厘米級。 目前,各種類型的GPS接收機(jī)體積越來越小,重量越來越輕,便于野外觀測。GPS和GLONASS兼容的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)接收機(jī)已經(jīng)問世。 另外,“衛(wèi)星”還可作代詞,代指那種總是“繞”在別人(比如領(lǐng)導(dǎo)、有錢人) 周圍,阿諛奉承、拍馬屁的人。 衛(wèi)星系的形成 我們討論一下衛(wèi)星系的形成問題。衛(wèi)星系的角動(dòng)量的來源,和行星自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量的來源是一樣的,不過,當(dāng)考慮到衛(wèi)星的形成問題時(shí),必須像分析行星系的形成過程那樣來分析它;首先,行星系的原始星胚在收縮過程中,由于和上面一樣的原因,會形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的球體,這個(gè)球體在向自身的引力中心收縮中,逐漸變成扁平的星云盤,在星云盤的中央部分,形成行星本體,而在星云盤的外圍部分,則形成衛(wèi)星,分量種情況考慮 2008年6月9日20時(shí)15分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運(yùn)載火箭,成功將“中星9號”廣播電視直播衛(wèi)星送入太空。這是長征系列運(yùn)載火箭第107次發(fā)射。圖片來源:CFP 版權(quán)作品 請勿轉(zhuǎn)載 中新網(wǎng)西昌六月九日電 (唐振宇齊彬)北京時(shí)間六月九日晚八時(shí)許,中國在西昌用“長征三號乙”運(yùn)載火箭,將“中星九號”直播衛(wèi)星發(fā)射升空。 “中星九號”衛(wèi)星,是中國衛(wèi)星通信集團(tuán)公司向法國泰雷茲阿萊尼亞宇航公司訂購的一顆廣播電視直播衛(wèi)星,將用于開展中國電視節(jié)目直播到戶的傳輸業(yè)務(wù)。衛(wèi)星投入使用后,可使數(shù)千萬家庭直接收看北京奧運(yùn)會盛況。 衛(wèi)星的種類 人造地球衛(wèi)星是由人工制造、環(huán)繞地球在空間軌道上運(yùn)行(至少一圈)的無人航天器,人們簡稱它為人造衛(wèi)星或衛(wèi)星。 自從1957年前蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星以來,到 1996年近40年來,全世界共發(fā)射了4000多顆航天器(包括人造地球衛(wèi)星、載人飛船和太空探測器等),其中,人造地球衛(wèi)星占90%左右。今天,衛(wèi)星已形成種類繁多、用途廣泛的一個(gè)大家族了。 盡管如此,所有人造衛(wèi)星都包含各種儀器設(shè)備的若干系統(tǒng),這些系統(tǒng)可分為專用系統(tǒng)和保障系統(tǒng)。 專用系統(tǒng)是指與衛(wèi)星所執(zhí)行的任務(wù)直接有關(guān)的系統(tǒng),大致又分為三大類,即探測儀器(如紅外天文望遠(yuǎn)鏡等)、遙感儀器(如各種照相機(jī)、測視雷達(dá)等)和轉(zhuǎn)發(fā)器(如通信轉(zhuǎn)發(fā)器等人)。 保障系統(tǒng)主要有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(衛(wèi)星的外部殼體屬結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的一部分)、熱控系統(tǒng)(使衛(wèi)星內(nèi)保持一定的溫度)、電源系統(tǒng)(衛(wèi)星體外張開的一般為太陽能電池板)、無線電測控系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)(使衛(wèi)星保持一定的姿態(tài))和軌道控制系統(tǒng)籌。有些衛(wèi)星還裝有計(jì)算機(jī)系統(tǒng),用以處理、協(xié)調(diào)和管理各分系統(tǒng)的工作。返回式衛(wèi)星還有返回著陸系統(tǒng)等。 在人造地球衛(wèi)星的大家族中,包含哪些成員呢?主要有: 通信衛(wèi)星 它是在地球赤道平面內(nèi),離地面35860公里的高空上運(yùn)轉(zhuǎn)的同步衛(wèi)星。由于它與地球同步運(yùn)轉(zhuǎn),所以衛(wèi)星好像靜止地懸掛在空中。世界上第一顆同步通信衛(wèi)星是美國于 1963年發(fā)射的,其覆蓋面積大約為地球表面積的 40%。我國在 1984年成功地發(fā)射了第一顆通信衛(wèi)星。有了通信衛(wèi)星,就能在大范圍內(nèi)迅速傳播電視、電話、電報(bào)、傳真圖片等。 通信衛(wèi)星還可以用于軍事、航空、航海和飛機(jī)、船舶的導(dǎo)航等。如果在赤道上空的同步軌道上,等距離分布3顆通信衛(wèi)星,就能實(shí)現(xiàn)全球通信。人們坐在家里就能收看世界任何一個(gè)電視臺的節(jié)目。 氣象衛(wèi)星 專門進(jìn)行氣象觀測的人造衛(wèi)星。自從1960年美國發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星,到目前為止,太空中已經(jīng)有上百顆氣象衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)。利用氣象衛(wèi)星可以獲得大氣層中許多氣象資料。例如,云、地表面溫度、海水溫度、大氣溫度和濕度的垂直分布等。氣象部門根據(jù)這些資料和拍攝到的照片、云圖,就能較快、較準(zhǔn)地作出天氣預(yù)報(bào)。此外,對漁場分布,可以通過氣象衛(wèi)星找出冷暖海洋交界處,這里魚餌豐富、魚兒集中。 偵察衛(wèi)星人們也稱它為太空"間諜",它以偷竊軍事情報(bào)為主。自1960年前后出現(xiàn)以來,發(fā)展很快,已成為有能力發(fā)射這類衛(wèi)星國家獲取情報(bào)的有效工具,成為現(xiàn)代作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和戰(zhàn)略武器系統(tǒng)的重要組成部分。在這些太空"間諜"里裝有各種各樣的偵察設(shè)備,如照相機(jī)、電視攝像機(jī)、紅外探測器及電子偵察儀器等。按執(zhí)行的任務(wù)和偵察設(shè)備的不同,偵察衛(wèi)星一般可分為照相偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星和導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星。偵察衛(wèi)星是衛(wèi)星家族中為數(shù)最多的一類,它占衛(wèi)星總數(shù)的60%左右,是世界上發(fā)射數(shù)量最多的一種衛(wèi)星。 導(dǎo)航衛(wèi)星它為地面、海洋、空中和空間用戶導(dǎo)航定位服務(wù)。自1960年4月美國發(fā)射第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星"子午儀"以來,世界各國發(fā)展了數(shù)十顆各種類型的導(dǎo)航衛(wèi)星。現(xiàn)在它們正在為飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦船等各種用戶當(dāng)"向?qū)?quot;。 測地衛(wèi)星 用于測定地面點(diǎn)坐標(biāo)、地球形狀和地球引力場參數(shù),也可作為地面觀測設(shè)備的觀測目標(biāo)或定位基準(zhǔn)。它可以為洲際導(dǎo)彈發(fā)射測定準(zhǔn)確的目標(biāo)位置。60年代初,人們觀測人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng),推算出地球扁率,利用衛(wèi)星測定觀測站坐標(biāo),計(jì)算地球重力場,取得較大成果,從此,美、蘇、法等國相繼發(fā)射了測地衛(wèi)星。 地球資料衛(wèi)星 它是在氣象衛(wèi)星基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。1972年7月23日,美國發(fā)射了世界上第一顆地球資料衛(wèi)星。它采用60年代發(fā)展起來的航空遙感技術(shù),如光譜遙感技術(shù),拍攝出照片,幫助人們尋找地下的豐富礦藏,調(diào)查森林、水文、耕地種植和農(nóng)作物生長等情況。地球資源衛(wèi)星能迅速、全面、經(jīng)濟(jì)地提供有關(guān)地球資源的情況,對資源開發(fā)和國民經(jīng)濟(jì)有重要作用。地球資料衛(wèi)星分為陸地資料衛(wèi)星和海洋資料衛(wèi)星。 科學(xué)衛(wèi)星和天文衛(wèi)星 它可以幫助人們研究地球周圍的空間、太陽和天體物理。其中天文衛(wèi)星又分為以觀測太陽為主的太陽觀測衛(wèi)星和以探測太陽系以外的天體為主的非太陽探測天文衛(wèi)星、紫外天文衛(wèi)星、X射線天文衛(wèi)星和Y射線天文衛(wèi)星等。 此外,還有用于攔截?cái)撤叫l(wèi)星的反衛(wèi)星等。人造衛(wèi)星的種類遠(yuǎn)不止上面所說。世界各國對衛(wèi)星的研制、發(fā)射正方興未艾,我國也在急起直追,成績斐然。
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