卫星通信基本原理

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主要内容卫星通信原理 典型卫星通信系统简介

卫星通信定义卫星通信，简单的说就是地球上(包括地面、水 面和低层大气中)的无线电通信站之间利用人造 卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实 现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式 无线通信方式 可以承载多种通信业务 是当今社会重要的通信手段之一

卫星通信示意图

通信卫星的轨道卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道；其轨 道近似于椭圆或圆形，地心就处在椭圆的一个焦 点或圆心上 按照轨道平面与赤道平面的夹角i(轨道倾角) 的不同，地球卫星的轨道有赤道轨道(i=0º)、 极轨道(i=90º)、倾斜轨道(0º<i<90º)之分

通信卫星的轨道

同步静止轨道卫星卫星运行轨道处于地球赤道平面内，运行方向与 地球自转方向一致，饶地球一圈的时间与地球自 转一周的时间相同(24小时)的卫星称为同步静 止轨道卫星(此时卫星距地面高度为35785.6公 里) 从地面看卫星是“静止”不动的，即地面上各点 与卫星之间的相对位置不变

通 信 卫 星 的 轨 道8

通信卫星的轨道

卫星通信的发展概况( 卫星通信的发展概况(一)1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星 的设想 50年代，美国宇航局和国防部分别研制了不同类 型的通信卫星： NASA:“反射镜”、“被动式”、“无源式”通 信卫星(“回声”) DoD:“转发器”、“主动式”、“有源式”通信 卫星，通信质量要好的多

卫星通信的发展概况( 卫星通信的发展概况(二)1954-1964 卫星通信试验，1957年10月4日苏联发射了 第一颗人造卫星，1963年7月美国发射了第一颗地球 同步卫星，他们都进行了卫星通信试验 1965年国际通信卫星组织的IS-1(国际通信卫星)发 射，卫星通信进入实用阶段

卫星通信的发展概况( 卫星通信的发展概况(三)我国于1970年4月24日，成功地发射了自行研制 的东方红一号卫星，1984年4月发射了我国第一 颗同步通信卫星东方红二号，1997年5月12日月 发射了我国第一颗三轴稳定的同步通信卫星东方 红三号，该星目前正在运行 我国自1972年开始运行卫星通信业务 目前全球共有地球同步静止轨道卫星约210颗， 其中我国拥有10颗(包括亚洲卫星公司和亚太卫 星公司)

卫星通信的特点覆盖区域大，通信距离远，通信成本与通信距离 无关 以广播方式工作，便于实现多址联接，组网方式 灵活 通信容量较大，能应用的业务种类多 可自发自收进行监测 机动灵活 设备复杂，有时延 要解决星蚀及空间干扰问题

卫星通信的应用范围

长途电话、传真 电视广播、娱乐 计算机联网 电视会议、电话会议 交互型远程教育 医疗数据 应急业务、新闻广播 交通信息、船舶、飞机的 航行数据及军事通信等14

卫星通信和地面通信的对比名称覆盖范围 传输方式 固定资费 传输质量 设备投资 端站搬迁

卫星通信广泛 一跳或两跳 低 高 低

地面通信局部 多结点接力 高 高 低

灵活搬动、自动开通 有限区域内搬动，申 请之后开通15

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