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龐統(tǒng)
通信衛(wèi)星一般需運(yùn)行在36000千米的地球靜止軌道上，所以對(duì)火箭和衛(wèi)星的要求都很高，目前只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家掌握了通信衛(wèi)星的研制和發(fā)射技術(shù)，我國(guó)是其中之一，并在通信衛(wèi)星研制領(lǐng)域先后邁出了三大步。
第一步 容量小作用大
1984年4月8日，我國(guó)首顆通信衛(wèi)星東方紅2號(hào)順利升空，邁出了我國(guó)通信衛(wèi)星的第一步。該星攜帶2臺(tái)C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，使用全球波束的喇叭天線，可在每天24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行全天候通信，包括電話、電視和廣播等各項(xiàng)通信試驗(yàn)，并承擔(dān)了部分國(guó)內(nèi)通信任務(wù)，衛(wèi)星實(shí)際工作壽命也大大超過(guò)了設(shè)計(jì)要求。它的發(fā)射成功，使我國(guó)成為世界上第5個(gè)獨(dú)立研制、發(fā)射和運(yùn)行地球靜止軌道衛(wèi)星的國(guó)家。
此后，我國(guó)又成功發(fā)射了1顆東方紅2號(hào)和3顆東方紅2號(hào)A實(shí)用通信衛(wèi)星，它們都采用我國(guó)第一代地球靜止軌道衛(wèi)星平臺(tái)——東方紅2號(hào)，該衛(wèi)星平臺(tái)是小容量通信衛(wèi)星平臺(tái)，為自旋穩(wěn)定方式。不過(guò)，東方紅2號(hào)A衛(wèi)星比東方紅2號(hào)在設(shè)計(jì)上有較大改進(jìn)，性能有較大提高。其星上通信轉(zhuǎn)發(fā)器由2臺(tái)增至4臺(tái)(C頻段)，使電視轉(zhuǎn)播能力由2個(gè)頻道增至4個(gè)頻道，電話傳輸能力由1000路增至3000路，設(shè)計(jì)壽命由3年增至4年半，衛(wèi)星的等效輻射功率也提高了許多，使我國(guó)的衛(wèi)星通信和電視轉(zhuǎn)播跨入一個(gè)新階段。
在廣播電視方面，國(guó)產(chǎn)通信衛(wèi)星傳送了中央廣播電臺(tái)30路對(duì)外廣播，中央電視臺(tái)第一、二套節(jié)目，并向云貴、青藏、新疆地區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)中央臺(tái)節(jié)目。
到1995年底，用國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星就開(kāi)通了8000多條國(guó)內(nèi)話路，以及石油、煤炭、水利、電力等部門(mén)十幾個(gè)專(zhuān)用衛(wèi)星通信網(wǎng)和數(shù)千個(gè)衛(wèi)星甚小孔徑天線終端站(VSAT)。
過(guò)去，由于信息不靈，調(diào)度遲緩，我國(guó)每天在途資金達(dá)500億人民幣。我國(guó)通信衛(wèi)星的應(yīng)用大大減少了在途資金，為銀行平添250億的活動(dòng)資金。
雖然東方紅2號(hào)A屬于小容量通信衛(wèi)星，但它曾一度使衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)化程度達(dá)到2/3。它們所載的轉(zhuǎn)發(fā)器占當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)使用的轉(zhuǎn)發(fā)器總數(shù)的50%～55%，且全部超期服役，大大加速了我國(guó)通信事業(yè)的發(fā)展速度。
第二步 經(jīng)考驗(yàn)用途廣
研制中容量通信衛(wèi)星東方紅3號(hào)是我國(guó)通信衛(wèi)星發(fā)展的第二步。1997年5月12日，首顆東方紅3號(hào)通信衛(wèi)星發(fā)射并運(yùn)行成功，使我國(guó)通信衛(wèi)星水平一下跨越了20年。該衛(wèi)星載有24臺(tái)C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，工作壽命達(dá)8年。與東方紅2號(hào)A通信衛(wèi)星相比，東方紅3號(hào)通信衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量增加了5倍，設(shè)計(jì)壽命延長(zhǎng)了1倍，從而大大緩解了我國(guó)衛(wèi)星通信的緊張狀況。東方紅3號(hào)通信衛(wèi)星采用了許多當(dāng)時(shí)的新技術(shù)，例如，全三軸穩(wěn)定技術(shù)、公用平臺(tái)設(shè)計(jì)，等等。它的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)通信衛(wèi)星技術(shù)跨上了一個(gè)新臺(tái)階。
東方紅3號(hào)衛(wèi)星也是我國(guó)第1顆面向全社會(huì)的商業(yè)衛(wèi)星。星上24臺(tái)C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器全部投入使用，用于電視傳輸、電話、電報(bào)、傳真和數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄐ艠I(yè)務(wù)，其中22臺(tái)用于電信部門(mén)的公眾通信業(yè)務(wù)，1臺(tái)用于臨時(shí)性電視節(jié)目傳送，另外1臺(tái)一半用于臨時(shí)性電視節(jié)目傳送，一半用于甚小孔徑終端通信。公眾通信業(yè)務(wù)中包括3.5萬(wàn)條單向話路，主要用于23個(gè)省會(huì)的一級(jí)干線通信網(wǎng)，還用于新疆、內(nèi)蒙古等邊遠(yuǎn)地區(qū)及廈門(mén)、煙臺(tái)等重要城市的干線網(wǎng)。臨時(shí)性電視節(jié)目傳送，包括甲A足球賽各比賽城市的實(shí)況互傳、每年兩會(huì)期間各電視臺(tái)的新聞傳送、重要體育轉(zhuǎn)播、昆明世博會(huì)轉(zhuǎn)播和新聞轉(zhuǎn)發(fā)等。其使用效果較好，用戶滿意。
值得一提的是，這顆衛(wèi)星所采用的平臺(tái)是我國(guó)第二代地球靜止軌道衛(wèi)星平臺(tái)——東方紅3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)。該平臺(tái)的有效載荷承載能力為220千克，可提供有效載荷功率達(dá)980瓦，設(shè)計(jì)壽命8年，是經(jīng)過(guò)多次飛行考驗(yàn)的成熟中等容量地球靜止軌道衛(wèi)星平臺(tái)，先后用于“中星”系列通信衛(wèi)星、鑫諾3號(hào)通信衛(wèi)星、天鏈1號(hào)中繼衛(wèi)星、“北斗”系列導(dǎo)航衛(wèi)星和嫦娥1號(hào)月球探測(cè)衛(wèi)星等。其中天鏈1號(hào)中繼衛(wèi)星的研制成功，不僅使我國(guó)航天測(cè)控網(wǎng)覆蓋率大幅提升，由15%提高到50%左右，還增強(qiáng)了航天器測(cè)控及星地?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，這對(duì)降低航天器運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、提高地面測(cè)控指揮決策效率具有重要意義。東方紅3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的問(wèn)世，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)地球靜止軌道通信衛(wèi)星從自旋穩(wěn)定型到三軸穩(wěn)定型的飛躍，有效載荷能力明顯提高。
現(xiàn)在，技術(shù)更先進(jìn)的東方紅3號(hào)A、3號(hào)B衛(wèi)星平臺(tái)也將閃亮登場(chǎng)，其有效載荷承載能力、功率、壽命等，均在東方紅3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)基礎(chǔ)上得到了較大提高。
第三步 新一代前景廣
東方紅4號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)是我國(guó)第3代大型靜止軌道衛(wèi)星公用平臺(tái)，具有輸出功率大、承載能力強(qiáng)和服務(wù)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，衛(wèi)星整體性能達(dá)到國(guó)際同類(lèi)通信衛(wèi)星的先進(jìn)水平，使我國(guó)通信衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展邁出了第三步。該平臺(tái)采用高效率的砷化鎵太陽(yáng)電池翼和氫鎳蓄電池組；通過(guò)星上數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可自動(dòng)控制星上正常設(shè)備工作溫度和進(jìn)行蓄電池充放電管理；裝載了V型動(dòng)量輪控制系統(tǒng)和星上計(jì)算機(jī)，能提供更高的姿態(tài)和軌道控制精度。它的有效載荷承載能力為595千克，可提供有效載荷功率達(dá)8千瓦，設(shè)計(jì)壽命15年，可用于大容量通信衛(wèi)星、直播衛(wèi)星、中繼衛(wèi)星和移動(dòng)通信衛(wèi)星等。
目前，已先后研制并發(fā)射了3顆采用東方紅4號(hào)平臺(tái)的衛(wèi)星，其中第3顆是委內(nèi)瑞拉衛(wèi)星1號(hào)通信衛(wèi)星，它于2008年10月30日發(fā)射，設(shè)計(jì)壽命15年，裝有14臺(tái)C頻段、12臺(tái)Ku頻段、2臺(tái)Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，并載有4副通信天線，輸出功率7.75千瓦。與前2顆采用東方紅4號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的通信衛(wèi)星相比，委內(nèi)瑞拉衛(wèi)星1號(hào)的主要技術(shù)狀態(tài)變化有二：一是首次在我國(guó)研制的衛(wèi)星上使用具有國(guó)際先進(jìn)水平的C頻段雙柵天線；二是對(duì)太陽(yáng)電池翼進(jìn)行了重大技術(shù)改進(jìn)。委內(nèi)瑞拉已經(jīng)架設(shè)了1580個(gè)接收該衛(wèi)星信號(hào)的天線，其中1238個(gè)天線用于學(xué)校教育，88個(gè)用于邊境地區(qū)的安全防衛(wèi)和通訊，還有一部分用于亞馬孫州、玻利瓦爾州和阿馬庫(kù)羅三角洲等偏遠(yuǎn)村鎮(zhèn)的電話、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)以及遠(yuǎn)程醫(yī)療等功用。委內(nèi)瑞拉政府的目標(biāo)是在5年時(shí)間內(nèi)架設(shè)1.6萬(wàn)個(gè)接收該衛(wèi)星信號(hào)的天線。
近年，我國(guó)又和巴基斯坦、老撾、玻利維亞等國(guó)簽訂了整星出口合同，所出口的通信衛(wèi)星均采用東方紅4號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)，它們將大大改進(jìn)這些國(guó)家的通信和廣播服務(wù)。
目前，圍繞高可靠、長(zhǎng)壽命工作，正在進(jìn)一步完善和提高東方紅4號(hào)平臺(tái)的各種性能，盡快形成基本型的定型工作，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化衛(wèi)星性能，形成增強(qiáng)型等能夠滿足多種需求的東方紅4號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)型譜，以滿足國(guó)際市場(chǎng)的多種需求。
關(guān)鍵時(shí)顯身手
2008年5月12日，我國(guó)四川省汶川發(fā)生的7.8級(jí)強(qiáng)烈地震，造成地面通信設(shè)施全部損壞。另外，由于郊區(qū)道路、電力等基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重受損，導(dǎo)致通信設(shè)施的搶修也遇到了巨大困難，因?yàn)榈缆范急粩Q成了麻花，車(chē)輛開(kāi)不進(jìn)去，緊急搶修難以有效進(jìn)行，加上還老在下大雨。這時(shí)通信衛(wèi)星終端立下了汗馬功勞，它在第一時(shí)間里面把汶川當(dāng)?shù)貫?zāi)情傳遞出來(lái)了，并在整個(gè)抗震救災(zāi)期間都起到了重要的通信保障作用，確保了災(zāi)區(qū)信息及時(shí)反饋，廣泛用于救災(zāi)工作指揮、協(xié)調(diào)、組織。另外，通信衛(wèi)星也以其全球聯(lián)通、快速傳輸信息的優(yōu)勢(shì)，使遙感衛(wèi)星用于災(zāi)害管理的能力進(jìn)一步加強(qiáng)。
其實(shí)，早在1998年我國(guó)抗洪救災(zāi)中，通信衛(wèi)星就發(fā)揮過(guò)重要作用，當(dāng)時(shí)提出：“光纖不通微波通，微波不通短波通，短波不通衛(wèi)星通。”結(jié)果，在通信設(shè)施嚴(yán)重受損的災(zāi)區(qū)，利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)及時(shí)把災(zāi)情向國(guó)家防總進(jìn)行匯報(bào)。
在這次世博會(huì)上，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)衛(wèi)星通信集團(tuán)公司根據(jù)與上海東方傳媒集團(tuán)有限公司簽署的《關(guān)于上海世博會(huì)衛(wèi)星傳輸技術(shù)服務(wù)合作協(xié)議》，在上海世博會(huì)期間，為專(zhuān)門(mén)設(shè)立的國(guó)際廣播電視中心提供從上海至亞洲、歐洲、美洲、非洲、中東的一站式衛(wèi)星傳輸路由解決方案。世博會(huì)期間，世博園區(qū)各場(chǎng)館經(jīng)國(guó)際廣播電視中心制作和傳輸?shù)膹V播電視公共信號(hào)通過(guò)中星5B號(hào)通信衛(wèi)星傳輸?shù)接脩糁付ǖ貐^(qū)，中國(guó)衛(wèi)星通信集團(tuán)公司為國(guó)內(nèi)外廣播電視媒體提供衛(wèi)星通信傳輸服務(wù)。
未來(lái)星更燦爛
今后，我國(guó)還將研制更先進(jìn)的東方紅5號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)，打造寬帶多媒體通信衛(wèi)星和S頻段移動(dòng)通信衛(wèi)星等新型通信衛(wèi)星。
東方紅5號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)是我國(guó)為了適應(yīng)新一代大型靜止軌道通信衛(wèi)星和對(duì)地成像衛(wèi)星等需求而研制的全新大型衛(wèi)星平臺(tái)，使用了多項(xiàng)新技術(shù)，如電推進(jìn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)熱管和展開(kāi)式輻射器等散熱技術(shù)、鋰離子電池和三結(jié)砷化鎵電池技術(shù)。東方紅5號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的有效載荷承載能力為1200～1500千克， 可提供有效載荷功率達(dá)15～20千瓦。
寬帶多媒體通信衛(wèi)星系統(tǒng)是一個(gè)多業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)，可為用戶提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)，強(qiáng)大的星上基帶處理和交換能力，保證了多業(yè)務(wù)綜合、業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。
移動(dòng)通信衛(wèi)星是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型實(shí)用衛(wèi)星，可向各種用戶，尤其是緊急救援的個(gè)人用戶、車(chē)載、船載、機(jī)載等用戶以及處于遠(yuǎn)離城市的海洋、沙漠、戈壁、高山等地區(qū)用戶提供實(shí)時(shí)話音、數(shù)據(jù)等多種服務(wù)。
