衛(wèi)星通信學(xué)習(xí)稿

1、概念1.內(nèi)涵衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行的通信過程或方式。衛(wèi)星通信屬于宇宙無線電通信的一種形式，工作在微波頻段。宇宙通信是以宇宙飛行體或通信轉(zhuǎn)發(fā)體作為對(duì)象的無線電通信。它可分為三種形式：地球站與宇宙站間的通信、宇宙站之間的通信、通過宇宙站的轉(zhuǎn)發(fā)或反射進(jìn)行的地球站之間的通信。人們常把第三種形式稱為衛(wèi)星通信。地面站與宇宙站間的通信宇宙站之間的通信通過宇宙站的轉(zhuǎn)發(fā)或反射進(jìn)行的地面站之間的通信宇宙通信衛(wèi)星通信示意圖衛(wèi)星通信學(xué)習(xí)稿 劉宏巍2.種類分類一：按照衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)劃分類型內(nèi)容詮釋無源衛(wèi)星運(yùn)行在特定軌道上的球形或其它形狀的反射體，沒有任何電子設(shè)備，它

2、是靠其金屬表面 對(duì)無線電波進(jìn)行反射來完成信號(hào)中繼任務(wù)的。有源衛(wèi)星目前常用的類型。衛(wèi)星裝有收、發(fā)信機(jī)等電子設(shè)備，能將地面站發(fā)來的信號(hào)進(jìn)行接收、放大、頻率變換等其它處理，然后再發(fā)回地球。分類二：按照衛(wèi)星的運(yùn)行軌道劃分赤道軌道衛(wèi)星軌道平面與赤道平面夾角=0極軌道衛(wèi)星軌道平面與赤道平面夾角=90傾斜軌道衛(wèi)星軌道平面與赤道平面夾角090目前，通信衛(wèi)星的種類繁多，按不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類。概念2.種類分類三：按照衛(wèi)星離地面最大高度h的不同劃分類型內(nèi)容詮釋低高度衛(wèi)星h5000km中高度衛(wèi)星5000kmh20000km分類四：按照衛(wèi)星與地球上任一點(diǎn)的相對(duì)位置的不同劃分同步衛(wèi)星在赤道上空約35800km高的圓形

3、軌道上與地球自轉(zhuǎn)同向運(yùn)行的衛(wèi)星。由于其運(yùn)行方向和周期與地球自轉(zhuǎn)方向和周期均相同，因此從地面上任何一點(diǎn)看上去，衛(wèi)星都是“靜止”不動(dòng)的，所以把這種對(duì)地球相對(duì)靜止的衛(wèi)星簡稱為同步（靜止）衛(wèi)星，其運(yùn)行軌道稱為同步軌道。非同步衛(wèi)星非同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期不等于（通常小于）地球自轉(zhuǎn)周期，其軌道傾角、軌道高度、軌道形狀（圓形或橢圓形）可因需要而不同。從地球上看，這種衛(wèi)星以一定的速度在運(yùn)動(dòng)，故又稱為移動(dòng)衛(wèi)星或運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星。目前，通信衛(wèi)星的種類繁多，按不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類。概念極通信衛(wèi)星1地球通信衛(wèi)星2通信衛(wèi)星3靜止軌道不同類型的衛(wèi)星有不同的特點(diǎn)和用途。在衛(wèi)星通信中，同步衛(wèi)星使用得最為廣泛，其主要原因是：第一，同步衛(wèi)

4、星距地面高達(dá)35800km，一顆衛(wèi)星的覆蓋區(qū)（從衛(wèi)星上能“看到”的地球區(qū)域）可達(dá)地球總面積的40%左右，地面最大跨距可達(dá)18000km。因此只需三顆衛(wèi)星適當(dāng)配置，就可建立除兩極地區(qū)（南極和北極）以外的全球性通信。概念3.特點(diǎn) 衛(wèi)星通信特點(diǎn) 具有多址連接能力 頻帶寬，通信容量大通信質(zhì)量好，可靠性高通信機(jī)動(dòng)靈活 電路使用費(fèi)用與通信距離無關(guān)對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的一些特殊要求 覆蓋區(qū)域大，通信距離遠(yuǎn)概念1.全球通信衛(wèi)星整體情況2015年，全球通信衛(wèi)星領(lǐng)域繼續(xù)維持2011年以來的高速穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢，全年共發(fā)射31次，成功將52顆通信衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。 2015年，國外通信衛(wèi)星領(lǐng)域的發(fā)射活動(dòng)與各國整體發(fā)展能力和在

5、軌規(guī)模相適應(yīng)。截至2015年底，全球共計(jì)在軌通信衛(wèi)星705顆，其中美國、歐洲和俄羅斯在軌衛(wèi)星總數(shù)占75%以上?，F(xiàn)狀國家維度美國、俄羅斯、歐洲、印度、中國、中國香港、土庫曼斯坦、摩納哥、墨西哥、巴西、加拿大、澳大利亞、阿根廷、土耳其、阿拉伯衛(wèi)星通信組織和老撾等10余個(gè)國家、地區(qū)和組織部署了通信衛(wèi)星，其中許多國家取得了本國通信衛(wèi)星“零”的突破。用途為度52顆通信衛(wèi)星中，70%以上為民商用衛(wèi)星。 軌道分布維度僅有美國、俄羅斯和加拿大在低地球軌道（LEO）部署了通信衛(wèi)星，其他國家均部署在地球靜止軌道（GEO）?，F(xiàn)狀美國012015年，美國共發(fā)射19顆通信衛(wèi)星，其中軍用6顆，商用13顆，在系統(tǒng)部署和技術(shù)

6、研發(fā)方面均取得了一定的進(jìn)展。在軍用通信衛(wèi)星方面，初步形成了全球覆蓋，并將進(jìn)一步加快美軍寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)更新?lián)Q代的步伐。民商用通信衛(wèi)星方面，電視直播公司（DIRECTV）發(fā)射了美國有史以來功能最強(qiáng)大的直播衛(wèi)星電視直播15（DirecTV15），國際通信衛(wèi)星公司（INTELSAT）通過發(fā)射國際通信衛(wèi)星34（Intelsat34），增強(qiáng)了其在拉美區(qū)域的寬帶服務(wù)能力，而移動(dòng)衛(wèi)星運(yùn)營商美國軌道通信公司（ORBCOMM）的11顆第二代“軌道通信”（OG2）衛(wèi)星也搭乘獵鷹9（Falcon9）運(yùn)載火箭成功發(fā)射。2015年，歐洲共發(fā)射6顆通信衛(wèi)星，其中軍用通信衛(wèi)星1顆，商用通信衛(wèi)星5顆。在軍用通信衛(wèi)星方面，意大利和

7、法國合作研制的錫克拉2（SICRAL2，全稱為“意大利保密通信和告警系統(tǒng)”衛(wèi)星）成功發(fā)射。在民商用通信衛(wèi)星方面，國際移動(dòng)衛(wèi)星公司（INMARSAT）第五代第2、3顆衛(wèi)星發(fā)射成功，建成世界首個(gè)覆蓋全球的高速移動(dòng)寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)；歐洲通信衛(wèi)星公司（EUTELSAT）也接連發(fā)射2顆衛(wèi)星，分別是歐洲通信衛(wèi)星115西和8西B；挪威電信公司（Telenor）的索爾7（Thor7）衛(wèi)星也成功發(fā)射，將為中歐、東歐以及多個(gè)海運(yùn)區(qū)域提供寬帶服務(wù)。歐洲02現(xiàn)狀俄羅斯032015年，俄羅斯共發(fā)射10顆通信衛(wèi)星，其中軍用通信衛(wèi)星4顆，民商用通信衛(wèi)星6顆。在軍用通信衛(wèi)星方面，“箭”（Strela3M）系列3顆通信衛(wèi)星和1顆“

8、魚叉”（Garpun2）中繼衛(wèi)星發(fā)射成功。軍用通信衛(wèi)星均為按計(jì)劃部署，主要目的是恢復(fù)在軌能力。民商用通信衛(wèi)星方面，3顆“信使”（Gonets）系列衛(wèi)星和3顆“快訊”（Express）系列衛(wèi)星也相繼成功部署。俄羅斯近年來發(fā)展力度較大，2015年成功發(fā)射了3顆“快訊”系列衛(wèi)星，大幅提升了俄羅斯境內(nèi)及周邊地區(qū)的衛(wèi)星通信與廣播服務(wù)能力。2015年，其他共計(jì)11個(gè)國家和地區(qū)合計(jì)發(fā)射了18顆通信衛(wèi)星。在這些國家中，僅有印度、加拿大和阿根廷的部分衛(wèi)星由本國航天工業(yè)研制，其他均向國外制造商采購。此外，中國通信衛(wèi)星制造業(yè)在2015年取得了重要突破：一方面，成功履約亞太星9（APStar9），邁出了向國際成熟運(yùn)營

9、商提供商業(yè)通信衛(wèi)星的第一步；另一方面，老撾1（LaoSat1）衛(wèi)星的成功發(fā)射和交付，也使得中國通信衛(wèi)星制造業(yè)順利敲開歐洲市場的大門。其他國家和地區(qū)042.全球衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)整體情況據(jù)美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）統(tǒng)計(jì)，截至2014年底，全球在軌航天器數(shù)量共計(jì)1261顆，其中以通信衛(wèi)星數(shù)量最多，約占在軌航天器總數(shù)的52%。世界衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)收入1538億美元（含通信衛(wèi)星制造收入53億美元，衛(wèi)星通信服務(wù)收入1213億美元，地面設(shè)備制造收入272億美元，不含通信衛(wèi)星發(fā)射收入），約占世界衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模的76%。國內(nèi)國外衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)與 國 外 相比 ， 還 有一定差距，但 已 不 是十分明顯。國外衛(wèi)星通 信 產(chǎn)

10、業(yè)的 發(fā) 展 以北 美 和 歐洲 最 為 成熟?，F(xiàn)狀2.全球衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)整體情況現(xiàn)狀受資料局限，2013年全球衛(wèi)星通信服務(wù)業(yè)收入增長5%，全球收入為1171億美元。衛(wèi)星服務(wù)業(yè)仍是目前衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的領(lǐng)域，大眾消費(fèi)通信服務(wù)收入在整個(gè)衛(wèi)星服務(wù)業(yè)收入中占據(jù)的比例最大，共收入981億美元，其它如衛(wèi)星固定通訊服務(wù)為164億美元，衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)為26億美元。衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)大眾消費(fèi)通信業(yè)務(wù)2.1.國外衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢現(xiàn)狀12近年來，國外衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好，以北美和歐洲最為成熟。目前，已發(fā)展出多家大型跨國公司，并在全球市場中建立起穩(wěn)定的用戶基礎(chǔ)；其他部分國家的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)

11、雖然也已具備一定的規(guī)模，但在較大程度上局限于本國市場。在美、歐大型運(yùn)營商的引領(lǐng)下，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)已逐步形成了衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信、衛(wèi)星廣播三大主要業(yè)務(wù)，廣泛涵蓋通信保障、電視及音頻節(jié)目分發(fā)、互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程醫(yī)療與教育、遠(yuǎn)程資產(chǎn)跟蹤與控制、數(shù)據(jù)傳輸、新聞收集等應(yīng)用領(lǐng)域。政府對(duì)衛(wèi)星通信的投入力度不斷加大政策法規(guī)有力牽引衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展。衛(wèi)星固定與移動(dòng)通信的差異逐步縮小直接面向端用戶的消費(fèi)市場潛力巨大?，F(xiàn)狀趨勢衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)衛(wèi)星移動(dòng)通信衛(wèi)星廣播衛(wèi)星固定通信2.2.我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)狀受數(shù)據(jù)局限，2010年，我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模為227.3億元。2015年底國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃

12、（20152025年）的出臺(tái)，標(biāo)志著“十三五”期間中國民用衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路線圖確定。我國將在未來的一段時(shí)期內(nèi)，構(gòu)建形成衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航定位三大系統(tǒng)；同時(shí)，國家將支持民間資本投資衛(wèi)星研制和系統(tǒng)建設(shè)，增強(qiáng)發(fā)展活力。衛(wèi)星通信我國國外與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還有一定差距，主要是因?yàn)槲覈男l(wèi)星通信應(yīng)用起步相對(duì)較晚，但當(dāng)前衛(wèi)星通信產(chǎn)品差距已不是十分明顯，因?yàn)槲覀冇辛己玫娜瞬?、技術(shù)基礎(chǔ)條件，在關(guān)鍵技術(shù)方面差距不大，隨著我國空間基礎(chǔ)設(shè)施等規(guī)劃的逐步實(shí)施，巨大的市場需求將會(huì)帶來更廣泛的應(yīng)用，隨之就會(huì)促進(jìn)產(chǎn)品本身的升級(jí)和換代，加上我國現(xiàn)有良好的地面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)，我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)水平在

13、近期必然會(huì)有較大的進(jìn)步。2.2.1.我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)政策梳理現(xiàn)狀時(shí)間 頒布部門 政策詳情 2015/10/26 發(fā)改委、財(cái)政部、國防科工局 國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年），“十三五”期間，構(gòu)建形成衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星通信廣播、衛(wèi)星導(dǎo)航定位三大系統(tǒng)，基本建成國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施體系。 2015/09/22 發(fā)改委國防科工局 發(fā)布中國航天標(biāo)準(zhǔn)體系，中國航天標(biāo)準(zhǔn)體系由航天管理，產(chǎn)品保證，工程技術(shù)，運(yùn)行服務(wù)、空間應(yīng)用和空間科學(xué)四個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)組成，涉及航天管理，產(chǎn)品保證，工程技術(shù)和空間應(yīng)用等領(lǐng)域。 2015/07/13 國務(wù)院辦公廳 應(yīng)急產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄（2015年）明確

14、重點(diǎn)發(fā)展的衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)包括：基于海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星電話終端，移動(dòng)衛(wèi)星通信產(chǎn)品（動(dòng)中通），利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)的便攜式無線電定位設(shè)備等。 2014/12/24 國務(wù)院辦公廳 關(guān)于加快應(yīng)急產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見、國家應(yīng)急產(chǎn)業(yè)示范基地管理辦法（試行）發(fā)展突發(fā)事件現(xiàn)場信息快速獲取、應(yīng)急通信、應(yīng)急指揮、應(yīng)急電源、應(yīng)急后勤保障等產(chǎn)品。 2015/05 國防科工局 研討“一帶一路”空間信息走廊建設(shè)和應(yīng)用工程總體方案和工作方案。 2015/05 國務(wù)院 中國制造2025發(fā)展新型衛(wèi)星等空間平臺(tái)與有效載荷、空天地寬帶互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，形成長期持續(xù)穩(wěn)定的衛(wèi)星遙感、通信、導(dǎo)航等空間信息服務(wù)能力。 2013/01/09 發(fā)改委財(cái)政部

15、辦公廳 組織實(shí)施衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)的補(bǔ)充通知重點(diǎn)支持Ka波段寬帶多媒體通信衛(wèi)星研制、S頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信民用地面系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備研制及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)衛(wèi)星通信應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)，推動(dòng)衛(wèi)星通信在公共教育、專業(yè)培訓(xùn)、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的應(yīng)用。 2013/01/16 中國民用航空局 航空公司運(yùn)行控制衛(wèi)星通信應(yīng)用政策，要求在2017年底前實(shí)現(xiàn)所有運(yùn)輸類飛機(jī)使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)與運(yùn)行控制中心在4分鐘內(nèi)建立語音通信聯(lián)系的目標(biāo)。 2012/04 發(fā)改委 組織實(shí)施衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)的通知為拓展衛(wèi)星通信的市場應(yīng)用，填補(bǔ)衛(wèi)星通信服務(wù)領(lǐng)域的空白。2.2.我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有主要公司梳理現(xiàn)狀2.2.全國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)前五十家知名

16、公司梳理現(xiàn)狀企業(yè)名稱中國教育電視臺(tái)西安航天恒星科技股份有限公司中國衛(wèi)星通信集團(tuán)公司北京中交星網(wǎng)寬頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有限公司天宇網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司百年樹人教育工程有限公司鑫諾衛(wèi)星通信有限公司北京百年興業(yè)衛(wèi)星通訊科技有限公司雙威通訊網(wǎng)絡(luò)有限公司西安欣業(yè)科技發(fā)展有限公司上海衛(wèi)星通信公司北京東澤勤爭科技開發(fā)有限公司北京船舶通信導(dǎo)航公司吉來特衛(wèi)星通信有限公司萬康通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司北京北電科林電子有限公司北京大唐永盛科技發(fā)展有限公司亞洲衛(wèi)星有限公司中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所北京迅達(dá)多維通信科技有限公司熊貓電子集團(tuán)有限公司安達(dá)斯集團(tuán)公司中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所北京清華永新電子有限公司德 國 諾 達(dá) 衛(wèi) 星 通 信 公 司 （ N D SatCom AG）成都西科微波通訊有限公司中信國安信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司北京航天天達(dá)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限公司燕都通訊科技有限公司武漢長征