“地球同步衛(wèi)星”資料文集

“地球同步衛(wèi)星”資料文集目錄地球同步衛(wèi)星運載火箭一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法歐洲地球同步衛(wèi)星導(dǎo)航增強服務(wù)系統(tǒng)地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星運載火箭地球同步衛(wèi)星運載火箭(GeosynchronousSatelliteLaunchVehicle)。印度自行研發(fā)為主的運載火箭，用于地球同步衛(wèi)星的發(fā)射(衛(wèi)星距離地球的高度約為36000km。

衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運行軌道為圓形、運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等，即24小時)。

在空間探測領(lǐng)域取得一連串成功之后，印度空間研究組織(Is-RO)認為現(xiàn)在是加快推進載人航天計劃的好時機，期望成為第四個獨立實施載人航天任務(wù)的國家。2014年2月，印度空間研究組織宣布將自主建造載人飛船“軌道飛行器”(OV)，并公布了首個乘員艙樣機，計劃利用“地球同步衛(wèi)星運載火箭一MK3”(GsLV—MK3)火箭發(fā)射載有2～3名航天員的乘員艙進入低地球軌道執(zhí)行為期7天的任務(wù)。

地球同步衛(wèi)星運載火箭（GeosynchronousSatelliteLaunchVehicle，英文縮寫：GSLV），印度自行研發(fā)為主的運載火箭。印度太空研究機構(gòu)利用地球同步衛(wèi)星運載火箭將印度全國衛(wèi)星系統(tǒng)類型的衛(wèi)星送至地球同步軌道?；鸺酁槎砹_斯協(xié)助建造，并非印度獨立建造。地球同步衛(wèi)星運載火箭為極地衛(wèi)星運載火箭之改良版，增加捆綁式液態(tài)輔助火箭為一三節(jié)式火箭。第一節(jié)為固態(tài)推進器；第二及第三為液態(tài)推進器。固態(tài)及輔助火箭是極地衛(wèi)星運載火箭之延續(xù)，所以低溫液態(tài)引擎由俄羅斯提供，共買了七個末端節(jié)引擎。印度試著去建造低溫末端節(jié)引擎并向俄羅斯買技術(shù)，但遭美國施壓，因此俄羅斯并未提供此項技術(shù)給印度。所以在過去的十一年印度空間研究機構(gòu)持續(xù)研發(fā)如何建造低溫液態(tài)引擎。

質(zhì)量：402,000公斤(886,000磅)

地球同步軌道運載火箭使用四支L40液態(tài)推進火箭可酬載約5000公斤（11000磅）到近地軌道；使用俄羅斯KVD-1低溫末端節(jié)引擎可將2200公斤（4850磅）到地球同步軌道。

地球同步軌道運載火箭第一節(jié)直徑為8米，他用M250及的馬釘鋼作外殼材料，而推進劑重達129頓；第一節(jié)（L40）有四十噸重的液態(tài)推進劑（四氧化二氮/聯(lián)氨），直徑為2米。

地球同步軌道運載火箭第二節(jié)直徑為8米，而且有液態(tài)推進劑（四氧化二氮/聯(lián)氨）分裝在兩個鋁合金槽里，重達5頓。

地球同步軌道運載火箭第三節(jié)的直徑也是8米，用低溫液態(tài)推進劑（液態(tài)氫/液態(tài)氧）并放在兩個鋁合金槽里，其質(zhì)量為5頓。

地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星。

運載火箭由多級火箭組成的航天運輸工具。用途是把人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預(yù)定軌道。是在導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展的，一般由2～4級組成。

從字面意義上理解，能把同步衛(wèi)星送入太空的多級航天火箭可統(tǒng)稱為地球同步衛(wèi)星運載火箭。

第一次發(fā)射在2001年4月18日，并非完全成功其發(fā)射衛(wèi)星為實驗用通訊衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星一號；第二次發(fā)射完全成功，在2003年5月8日，發(fā)射實驗用通訊衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星二號；在2004年9月20日發(fā)射EDUSAT通訊衛(wèi)星之實用飛行；第四次發(fā)射在2006年7月10日下午5點38分，印度軍方在印中央邦薩提什達萬航太中心發(fā)射一枚“地球同步衛(wèi)星運載火箭-F02”，攜帶著實驗用通訊衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星四號C型通訊衛(wèi)星。距離地面約70公里處出現(xiàn)箭體傾斜、連續(xù)翻轉(zhuǎn)、空中爆炸，跌落在孟加拉灣。地球同步軌道運載火箭第四次發(fā)射使用俄羅斯低溫液態(tài)末端節(jié)引擎，印度太空研究機構(gòu)預(yù)測下次發(fā)射將使用先進的低溫引擎。

2006年7月10日，印度同步衛(wèi)星運載火箭(GSLV)攜帶重2.4噸的INSAT-4C衛(wèi)星發(fā)射升空?；鸺l(fā)射后約55秒，開始明顯偏離正常飛行軌跡，62秒時火箭解體。殘骸墜人孟加拉灣，初步查明是發(fā)動機推力控制器發(fā)生故障而導(dǎo)致發(fā)射失敗。GSLV—F02任務(wù)是將INSAT-4C衛(wèi)星送入36000千米高的地球同步轉(zhuǎn)移軌道，在未來10年里提供電視服務(wù)。此次發(fā)射是把發(fā)射能力提高到4噸以上的一次嘗試。

GSLV長49米、重414噸，共有3個級段。第一級包括一個固體推進劑助推器和4個捆綁式液體推進劑助推器，第二級也是一個固體推進劑級，第三級是一個低溫級。此次GSLV—F02發(fā)射是該系列火箭的第4次發(fā)射。前3次發(fā)射都取得了圓滿成功。

印度國產(chǎn)火箭“地球同步衛(wèi)星運載火箭”GSLV-D3在2010年4月15日的發(fā)射中未能取得成功，箭上攜帶的GSAT-4通信衛(wèi)星也一同墜毀。耗資74億美元的試飛以失敗告終，沉重打擊了快速發(fā)展的印度航天計劃。

印度空間研究組織主席拉達克里希南稱，本次試飛主要目的是驗證印度建造的低溫第三級段，是印度航天計劃中的一個關(guān)鍵里程碑，尤其對該國發(fā)射自己的衛(wèi)星和研發(fā)載人航天器而言。

當(dāng)?shù)貢r間16時27分，這枚火箭長50米的火箭從印度斯里哈里科塔島上的航天中心發(fā)射升空。ISRO說發(fā)射后前5分鐘，火箭運行正常。發(fā)射后大約5分鐘，GSLV第二級分離，隨后低溫級段點火。

低溫級段按照箭載計算機的規(guī)劃點火，指標(biāo)顯示低溫發(fā)動機點火了。不過，最后等到對數(shù)據(jù)進行詳細分析之后才能確認。地面人員觀察到火箭翻滾，意味著火箭失控，最有可能的原因是兩臺控制發(fā)動機（小型低溫發(fā)動機）沒有點火，沒有發(fā)揮必要的控制能力。

第三級燃燒時間為12分鐘，這兩臺控制裝置發(fā)動機應(yīng)該在這期間提供小型動力，控制火箭。但是跟蹤曲線顯示，火箭在官員宣布第三級點火之后數(shù)秒就失去了原有的高度。發(fā)射控制中心稱，火箭大約上升了140千米（87英里），出現(xiàn)問題時的速度為17700千米/秒（11000英里/秒）。

隨后幾分鐘，發(fā)射控制人員丟失失控火箭的跟蹤數(shù)據(jù)，因為火箭已經(jīng)墜落印度洋上空的大氣層。最后的跟蹤顯示火箭處于印度東海岸薩迪什·達萬航天中心西南1600千米（1000英里）上空，據(jù)地面66千米（41英里）處。

印度一枚搭載通訊衛(wèi)星的運載火箭2010年12月25日發(fā)射后不久失控并偏離航向。依照地面控制人員指令，火箭在空中“自爆”。一些航天技術(shù)人員說，這次發(fā)射失敗是印度空間研究組織遭遇的“巨大挫折”。

這枚火箭為同步衛(wèi)星運載火箭（GSLV）F06型，當(dāng)?shù)貢r間下午4時04分在位于印度東南部斯里赫里戈達島的薩蒂什·達萬航天中心點火升空，原定飛行19分鐘后將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。印度空間研究組織主席K·拉達克里希南說，火箭“發(fā)射45秒后失去控制”，地面控制人員向第一級發(fā)動機發(fā)出指令，但火箭未按指令工作。

按照他的說法，火箭第一級在發(fā)射后50秒內(nèi)表現(xiàn)正常，隨后出現(xiàn)故障。發(fā)射后63秒，地面控制人員發(fā)出自毀指令，火箭在空中爆炸?；鸺龤埡嬋朊霞永瓰?。這枚火箭原定20日發(fā)射，由于技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)火箭發(fā)動機存在故障而推遲發(fā)射。

火箭搭載一顆GSAT-5P型衛(wèi)星，用于通信服務(wù)和氣象監(jiān)測。這顆衛(wèi)星質(zhì)量為2310千克，設(shè)計運行壽命13年。衛(wèi)星裝備36個信息接受和轉(zhuǎn)發(fā)裝置，原計劃升空后替代1999年發(fā)射的INSAT－2E型通訊衛(wèi)星。

空間研究組織設(shè)立的故障分析委員會初步認定，發(fā)射失敗與4臺捆綁式液態(tài)燃料發(fā)動機相關(guān)?；鸺l(fā)射2秒后，1臺發(fā)動機失靈，僅3臺正常工作，致使火箭飛行控制能力大幅降低。

發(fā)射后大約50秒，火箭飛行速度達到音速，但推力不足導(dǎo)致高度誤差較大，氣動載荷超過設(shè)計極限，因而無法正常飛行。

故障分析委員會利用模擬飛行、分析數(shù)據(jù)、核對等手段展開校準(zhǔn)試驗并得出故障發(fā)動機中推進燃料調(diào)節(jié)器在密閉狀態(tài)下流量系數(shù)明顯偏高。這可能是生產(chǎn)過程中疏忽所致，檢查和驗收試驗等工序未發(fā)現(xiàn)這一安全隱患。

這是印度同步衛(wèi)星運載火箭連續(xù)第二次發(fā)射失敗。一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法《一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法》是中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心、王飛于2014年1月16日申請的專利，該專利的申請?zhí)枮?014100203735，公布號為CN103727919A，授權(quán)公布日為2014年4月16日，發(fā)明人是王占昌、王飛、伍錦程、石小亞、朱小飛。

《一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法》涉及靜止軌道地球同步衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法；包括：通過GPS或北斗終端設(shè)備直接采集地面點的位置信息；通過基于http協(xié)議的調(diào)用指令輸入地面點的位置信息的參數(shù)；通過指定地面點的位置處理模塊、橢球體輔助變量計算模塊、指定地面點至指定衛(wèi)星的視距處理模塊、指定地面點至指定衛(wèi)星的仰角處理模塊和指定地面點至指定衛(wèi)星的真北方位角處理模塊進行計算；解算出地面任意點到衛(wèi)星的視距L、地面任意點到衛(wèi)星的仰角β和地面任意點到衛(wèi)星的方位角α的結(jié)果，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換并在人機交互界面中顯示尋星結(jié)果,通過尋星結(jié)果確立地面點與衛(wèi)星的相對位置。

2018年12月20日，《一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法》獲得第二十屆中國專利優(yōu)秀獎。

（概述圖為《一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法》摘要附圖）

2018年12月20日，《一種靜止軌道地球同步衛(wèi)星數(shù)字尋星方法》獲得第二十屆中國專利優(yōu)秀獎。歐洲地球同步衛(wèi)星導(dǎo)航增強服務(wù)系統(tǒng)歐洲地球同步衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)（縮寫EGNOS）是歐洲衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“伽利略計劃”的一部分。用于增強衛(wèi)星導(dǎo)航的精度，該系統(tǒng)于2006年初步建成，2008年整個伽里略計劃完成。

歐洲地球同步衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)（縮寫EGNOS）是歐洲衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“伽利略計劃”的一部分。用于增強衛(wèi)星導(dǎo)航的精度，該系統(tǒng)于2006年初步建成，2008年整個伽里略計劃完成。

EGNOS是歐空局、歐盟和歐洲航空管制中心的合作計劃。EGNOS系統(tǒng)主要在法國阿爾卡特公司空間工業(yè)集團帶動下，由全歐洲40多個地面站形成的網(wǎng)絡(luò)組成。改進的信號源自GPS系統(tǒng)(美國全球定位系統(tǒng))，并通過靜地衛(wèi)星(地球同步衛(wèi)星)轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。

根據(jù)這一系統(tǒng)的規(guī)范，水平方向精度可以達到7米，實際使用中，在信號質(zhì)量很好的情況下可以達到米級精度。而單純的民用GPS系統(tǒng)定位精度在15到20米之間，信號較差時可能達到100米的誤差。

EGNOS由GPS系統(tǒng)和歐洲上空的三顆輔助定位同步軌道衛(wèi)星和一系列地面站組成。2005年7月EGNOS開始提供服務(wù)，該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度得到了十分高的評價，實際使用中，該系統(tǒng)定位精度達到小于1米，可靠性達到99%。2008年該系統(tǒng)啟用用于緊急救援。

類似系統(tǒng)還有北美區(qū)域由美國研制的廣域增強系統(tǒng)（WAAS）,亞洲地區(qū)由日本開發(fā)的多功能衛(wèi)星增強系統(tǒng)(MSAS)。

自2005年7月28日系統(tǒng)投入使用，歐洲空間局宣布由新成立的公司歐洲衛(wèi)星服務(wù)運營商(EuropeanSatelliteServicesProvider)，負責(zé)相關(guān)事務(wù)。

從2005年7月開始EGNOS系統(tǒng)開始工作，其發(fā)出的連續(xù)定位信號被成功用于環(huán)法自行車大賽中。

伽利略定位系統(tǒng)（意大利語：Galileo），是一個正在建造中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)由歐盟通過歐洲空間局和歐洲導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)管理局建造，總部設(shè)在捷克共和國的布拉格。該系統(tǒng)有兩個地面操控站，分別位于德國慕尼黑附近的奧伯法芬霍芬和意大利的富齊諾。這個造價五十億歐元的項目是以意大利天文學(xué)家伽利略的名字命名的。伽利略系統(tǒng)的目的之一是為歐盟國家提供一個自主的高精度定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)獨立于俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)和美國的全球定位系統(tǒng)（GPS），在這些系統(tǒng)被關(guān)閉時，歐盟就可以使用伽利略系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本服務(wù)（低精度）是提供給所有用戶免費使用的，高精度定位服務(wù)僅提供給付費用戶使用。伽利略系統(tǒng)的目標(biāo)是在水平和垂直方向提供精度1米以內(nèi)的定位服務(wù)，并且在高緯度地區(qū)提供比其他系統(tǒng)更好的定位服務(wù)。

伽利略系統(tǒng)是中地球軌道搜救衛(wèi)星系統(tǒng)的一部分，可提供一種新的全球搜救方式。伽利略系統(tǒng)的衛(wèi)星安裝有轉(zhuǎn)發(fā)器，可以把求救信號從事故地點發(fā)送到救援協(xié)調(diào)中心，救援協(xié)調(diào)中心就會開始組織救援。同時，該系統(tǒng)還會發(fā)射一個返回信號到事故地點處，通知求救人員他們的信號已被收到，相應(yīng)的救援也正在展開。現(xiàn)有的全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)是不具備回饋信號功能的，所以伽利略系統(tǒng)這個發(fā)消息功能被認為是對全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)的一個重要升級。2014年，研究人員對伽利略系統(tǒng)的搜救功能進行了測試，該系統(tǒng)是作為當(dāng)時的全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)的一部分工作的，測試結(jié)果顯示，該系統(tǒng)對77%的模擬求救位置定位精度在2公里以內(nèi)，95%的求救位置定位精度在5公里以內(nèi)。

伽利略系統(tǒng)的第一顆試驗衛(wèi)星GIOVE-A于2005年12月28日發(fā)射，第一顆正式衛(wèi)星于2011年8月21日發(fā)射。該系統(tǒng)計劃發(fā)射30顆衛(wèi)星，截止2016年5月，已有14顆衛(wèi)星發(fā)射入軌。伽利略系統(tǒng)于2016年12月15日在布魯塞爾舉行啟用儀式，提供早期服務(wù)。于2017年到2018年提供初步工作服務(wù)，最終于2019年具備完全工作能力。該系統(tǒng)的30顆衛(wèi)星預(yù)計將于2020年前發(fā)射完成，其中包含24顆工作衛(wèi)星和6顆備用衛(wèi)星。地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星是指在地球同步軌道上自西向東運行的人造衛(wèi)星。它的軌道周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，為1個恒星日，即23小時56分4秒；距離地面大約35,786km，距離地心大約42,164km。地球同步衛(wèi)星常用于通信、氣象、導(dǎo)航以及軍事情報搜集等。

軌道傾角不等于零的地球同步衛(wèi)星每天在同一時刻經(jīng)過地面上同一地點的上方。如果同步衛(wèi)星的軌道面與赤道面不重合，它的星下點軌跡就是在赤道兩側(cè)的特定區(qū)域內(nèi)對稱分布的8字形螺旋運動。

地球同步衛(wèi)星按其軌道傾角的不同可分為地球靜止衛(wèi)星、傾斜軌道同步衛(wèi)星和極地軌道同步衛(wèi)星。

1）當(dāng)?shù)厍蛲杰壍佬l(wèi)星的軌道傾角為0°時，即為地球靜止衛(wèi)星（GeostationarySatellite）。地球靜止軌道衛(wèi)星在任何時刻都處于地面上