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我国通信卫星的发展历程
来源:     日期:2019-11-03 00:20    字体:【】【】【

  1970年4月24日21时35分在甘肃酒泉东风靶场一举成功,由此开创了中国航天史的新纪元,使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。

  卫星采用自旋稳定方式。电子乐音发生器是全星的核心部分,它通过20MHz短波发射系统反复向地面播送东方红乐曲的前八小节。

  东方红二号(DFH-2)共3颗于1984年4月8日首次发射成功。共研制和发射3颗东方红二号卫星,从1970年开始研制到每三颗星发射,经历了近16年。东方红二号的发射成功,开始了用我国自己的通信卫星进行卫星通信的历史。

  东方红二号甲(DFH-2A)共4颗东方红二号甲是东方红二号卫星的改型星,其预研工作开始开1980年。

  第一颗东方红二号甲卫星于1988年3月7日发射成功,不久相继成功发射了第二颗和第三颗星,它们分别定点于东径87.5、110.5、98;第四颗星由于运载火箭第三级故障而未能进入预定轨道。

  几年来,3颗卫星工作情况良好,达到了设计使用指标,在我国电视传输、卫星通信及对外广播中发挥了巨大作用。

  共3颗东方红三号卫星是中国新一代通信卫星,主要用于电视传输、电话、电报、传真、广播和数据传输等业务。

  星上有24路C频段转发器,其中6路为中功率转发器;其它18路为低功率转发器。服务区域包括:中国大陆、海南、台湾及近海岛屿。中功率通道的 EIRP37dbW,低功率通道的EIRP33.5dbW。在地影期间,全部转发器工作。卫星寿命末期输出功率1700W:卫星允许的有效载荷质量达170kg。卫星工作于地球静止轨道,位置保持精度,东西和南北均为0.1;天线指向误差为:俯仰和滚动均为0.15,偏航为O.5。卫星工作寿命8年,寿命末期单星可*度为0.66。卫星可与多种运载火箭相接口(ZC-3A、ARIANE-4等),卫星平台采用地球静止轨道卫星的公用平台(基本型),可作为中型的多种应用目的。东方红三号卫星具有国际同类卫星(中型容量)的先进水平,其主要技术特点为:先进的卫星公用平台设计概念和模块化、舱段化总体构型设计技术,卫星分为推进舱、服务舱、通信舱,使平台能适应不同有效载荷的需要;中心承力筒加壁板的结构形式,以及碳纤维复合材料轻型结构;大质量液体晃动和柔性部件影响的全三轴姿态轨道控制方案;先进的双组元统一推进系统;一次展开式太阳电池阵与镉镍蓄电池联合供电及双独立调节母线方案;有效载荷的频率复用、波束成形技术;高热耗散和热流密度的热控设计;国际C频段统一载波测控体制;控加专检设备的先进自动化测试系统;整星级EMC试验和不带工质的环境试验技术。东方红三号卫星于1997年5月12日由中国运载火箭技术研究院研制的长征三号甲运载火箭发射升空,并准确进入倾角 28.4,周期10小时39分,近地点为207km,远地点为36194km的大椭圆转移轨道。按预定飞行程序,在地面测控系统的测控管理下,卫星先后完成进入OBC太阳搜索模式;南北太阳电池阵展开;通信天线的展开;远地点变轨发动机经过第三次点火变轨,卫星进入准静止轨道,并完成定点捕获;5月20 日16时卫星成功的定点于东经125赤道上空

  卫星定点后由中国通信广播卫星公司、中国空间技术研究院、西安卫星测控中心共同对卫星有效载荷和卫星平台进行了在轨测试,整星状态良好,工作正常;并对卫星进行了在轨管理,进行了南北位置保持、东西位置保持等监测;先后有5路转发器开通工作进行试运行,进行了全国甲级足球联赛和八运会赛场的电视实况转播以及报纸版面的数字传输业务。运转情况表明其话音清楚、图像清晰、传输质量良好。

  东方红三号卫星由中国通信广播卫星公司经营,已于1998年初正式开始商业服务,主要用于电话、传真、数据传输、VSAT网、电视等业务,服务对象遍布全国各地。为中国人民的生活、经济活动、文化教育、外交活动、政治活动等各方面提供重要的服务,有着显著的社会效益,对推进中国的信息化进程具有重要的作用。中国的东方红三号卫星以其良好的技术性能和质量、性能价格比和服务是用户的最佳选择

  返回式一号卫星为可见光遥感卫星,它携带一台全景扫描相机,对预定地区进行摄影,并用一台星相机同时对天空摄影,以测定对地摄影时刻的姿态精度。卫星完成预定摄影任务后,将存放胶片的再入舱,在预定的地区回收。于1975年11月26日发射入轨,29日返回。

  返回式一号甲卫星至今已进行了5次飞行试验,4次获得成功,达到了预期的效果。

  返回式一号甲卫星由返回舱和仪器舱(包括过渡段)两大部分组成。于1987年9月9日至13日进行了首颗卫星的飞行试验,安全返回。于1988年8月5 日至13日成功进行第2颗星的飞行试验,安全返回;1990年19月5日至13日进行第3颗星的飞行试验,安全返回;1992年10月6日至13日进行 02批第1颗星的飞行,安全返回。

  共3颗,返回式一号乙于1992年8月9日首次发射,经16天飞行,于8月25日在四川成功回收。返回式一号乙卫星是我国第二代遥感卫星。摄影分辨率是4m,达到了国际先进水平。

  1992年8月9日返回式一号乙第一颗星发射成功,25日在四川潼南回收;1994年7月3日返回式一号乙第二颗星发射成功,18日在四川遂宁地区回收;1996年10月20日返回式一号乙第三颗星发射成功,11月4日在四川遂宁地区回收。

  科学探测和技术试验卫星.于1977年3月3日发射入轨,1979年5月11日卫星轨道寿命结束,星上长期工作的遥测系统一直清晰地向地面发回遥测信息。

  实践二号是继实践一号之后的又一颗科学实验卫星,以空间物理探测为主,兼顾卫星工程新技术试验。采用一箭三星发射方案,即以实践二号为主星,加实践二号甲和实践二号乙,共3颗卫星一起发射。1981年9月20日首次发射成功。

  实践四号科学实验卫星是我国发射的第一颗小卫星,主要研究空间带电粒子及其对航天器的影响。是我国第一次发射的系统地在大椭圆轨道上对空间带电粒子及其效应进行探测的卫星。

  SJ-5号卫星是我国第一颗采用公用平台技术的小型应用卫星,结构上采用了分舱设计。星上首次采用中心计算机将星上电子设备统一管理的星务管理技术。在控制上采用三种控制模式。一种是以太阳敏感器速率陀螺为敏感器件,用冷气、偏置动量轮等执行部件建立对日三轴稳定模式,进行流体科学试验;第二种是利用冷气起旋,建立对日定向自旋稳定模式,以满足单粒子试验的要求;第三是建立对地定向的三轴稳定模式,进行小卫星公用平台技术实验。

  该卫星研制成功不但满足科学试验的新技术试验需求,还提供了一个可裁剪的满足多种有效载荷需求的公用平台CAST968A。

  1986年国务院批准航天工业部《关于加速发展航天技术报告》确定了研制资源一号卫星的任务。

  1988年中国和巴西两国政府联合议定书批准,在中国资源一号原方案基础上,由中、巴两国共同投资,联合研制中巴地球资源卫星(代号CBERS)。并规定CBERS投入运行后,由两国共同使用。

  资源一号卫星是我国第一代传输型地球资源卫星,星上三种遥感相机可昼夜观察地球,利用高码速率数传系统将获取的数据传输回地球地面接收站,经加工、处理成各种所需的图片,供各类用户使用。由于其多光谱观察、对地观察范围大、数据信息收集快,特别有利于动态和快速观察地球地面信息。该卫星在我国国民经济的主要用途是;其图像产品可用来监测国土资源的变化,每年更新全国利用图;测量耕地面积,估计森林蓄积量,农作物长势、产量和草场载蓄量及每年变化;监测自然和人为灾害;快速查清洪涝、地震、林火和风沙等破坏情况,估计损失,提出对策;对沿海经济开发、滩涂利用、水产养殖、环境污染提供动态情报;同时勘探地下资源、圈定黄金、石油、煤炭和建材等资源区,监督资源的合理开发。它将在我国国民经济中发挥强有力的作用。

  资源一号卫星又是我国空间事业对外合作的一个窗口,它进一步推动在航天领域方面我国和国际的交流与合作。

  资源一号卫星是颗三轴稳定,太阳同步轨道卫星。卫星包括有效载荷和服务系统两部分,共由十五个分系统组成。卫星总质量为1540千克。星体为长方体,采用单翼太阳电池阵,本体外形尺寸为200018002250mm3。飞行状态尺寸200084403215mm3。

  星体采用分舱设计。结构分系统有结构壁板、承力筒、星箭对接舱、大支架、太阳电池阵的基板和展开机构等组成。服务舱有姿轨控、S波段测控、超短波测控、星上数据管理、电源和热控等六个分系统。电源采用太阳电池加镉镍蓄电池方案。卫星姿态控制采用高精度的对地指向三轴稳定和太阳电池阵对日定向跟踪和轨道调整方案。它由测量、控制和执行等三类设备组成。测控由四个独立信道(超短波和S波段)组成,具有测速、测距和测角功能,用测距音可单站定轨。星上数据管理和测控在地面网站的配合下,完成卫星的跟踪测轨、遥控、遥测和其他管理任务。由于卫星在地球地面站视场较小,数据管理分系统采用星上计算机来管理收发的数据,卫星在故障时能智能化处理。热控以被动式温控为主,电加热主动温控为辅的方案。有效载荷舱有CCD相机、红外扫描仪(也称红外相机)、宽视场相机、图像数据传输、空间环境监测和星上数据收集(DCS)等分系统。CCD相机有兰、绿、红、近红外和全色等五个光谱段,采用推扫式成像技术获取地球图像信息。它只在白天工作,并有侧视功能(32)。红外扫描仪有可见光、短波红外和热红外共四个谱段,采用双向扫描技术获取地球图像信息,它可昼夜成像。宽视场相机具有红光和近红外谱段,由于扫描辐宽达890千米,因而五天内可对地球覆盖一遍。三台遥感器的图像数据传输均采用X频段。CCD相机数据传输分二个通道,红外扫描仪和宽视场相机共用第三个数据传输通道。图像数据经编码、调制、变频和功放由天线发射出射频信号,在卫星经过地面站上空时,被地面站接收。星上数据收集分系统利用地面设置的几百个数据收集平台(DCP)收集的水文和气象数据,通过星上转发器实时地传送到地面接收站。卫星将用长征四号乙火箭在太原卫星发射中心发射。资源卫星应用中心负责我国地面应用的总体工作

  中国资源二号是传输型遥感卫星,由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院研制,主要用于国土资源勘查、环境监测与保护、城市规划、农作物估产、防灾减灾和空间科学试验等领域。这种型号卫星于2000年9月首次发射,2002年10月 27日第二发发射成功。至今在太空正常运行,已获取了大量数据。

  第二发中国资源二号卫星,是我国自行研制的第二颗传输型遥感卫星,其总体性能和技术水平又有了新的发展和提高。有关专家认为,中国资源二号卫星的发射成功和稳定运行,标志着我国航天遥感技术日臻成熟。

  FY-1A,1B分别于1988年9月和1990年9月发射,是试验型气象卫星。这两颗卫星上装载的遥感器,成像性能良好,获取的试验数据和运行经验为后续卫星的研制和管理提供了有意义的数据。FY-1C于1999年5月10日发射,运行于901千米的太阳同步极轨道,卫星设计寿命3年。卫星的主要遥感器是甚高分辨率可见光-红外扫描仪,通道数由FY-1A/B的5个增加到10个,分辨率为1100米。卫星获取的遥感数据主要用于天气预报和植被、冰雪覆盖、洪水、森林火灾等环境监测。

  风云二号卫星是一个直径2.1m,高1.6m的圆柱体,包括天线kg,卫星姿态为自旋稳定,自旋转速为1001转/分钟,卫星设计寿命为3年。

  卫星装有多通道扫描辐射计和云图转发等有效载荷,可获取有关可见光云图、昼夜红外和水汽云图;播发展宽数字图象、低分辨率云图和S波段天气图:获取气象、海洋、水文数据收集平台的观测数据;收集空间环境监测数据。卫星工作于东经105E赤道上空,位置保持精度为东西0.5、南北1。

  风云二号卫星由CAST和上海航天局共同研制生产的,CAST承担卫星控制、推进、转发、天线、测控及部分结构等分系统1997年6月10日20时,风云二号卫星用长征三号运载火箭发射升空,在卫星地面测控站、远望二号测量船的测控管理下,卫星完成了星箭分离、卫星起旋、远地点调姿、远地点发动机点火、二次解锁分离、准静止轨道漂移等工作,卫星于6月17日定点成功。在卫星定点之后,由国家气象局卫星气象中心、中国空间技术研究院、上海航天局、西安卫星测控中心共同对卫星进行了在轨测试。经测试表明,控制分系统及转发器分系统的数传、云图转发、测距、业务遥控遥测系统工作正常,性能指标满足合同要求。风云二号卫星继承东方红二号甲卫星自旋稳定模式基础上,采用了多通道扫描辐射计、三通道微波传输、章动控制等一些新技术。卫星主要性能指标达到了国际90年代初期同类静止气象卫星的水平。风云二号气象卫星是空间技术、遥感技术、通信技术和计算机技术等高技术相结合的产物,它定向覆盖、连续遥感地球表面与大气分布,具有实时性强、时间分辨率高、客观性和生动性等优点。风云二号气象卫星于1997年12月1日正式交付用户进行业务使用。卫星云图资料在监测台风和海洋天气、暴雨预报、为防汛服务、进行青藏高原上空天气系统分析、航空气象保障及气候变化等方面已发挥出重要作用。

  于2000年10月31日凌晨0时02分在西昌卫星发射中心发射升空,并准确进入预定轨道。第二发于2000年12月21日发射升空,第三发于2003年5月25日发射升空。

  北斗导航试验卫星由CAST研制,其中第三发是导航定位系统的备份星,它与前两颗北斗一号工作星组成了完整的卫星导航定位系统,确保全天候、全天时提供卫星导航信息。这是我国自行建立的第一代卫星导航定位系统━━北斗导航系统。北斗导航系统是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。该系统主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务,对我国国民经济建设将起到积极推动作用。北斗导航系统综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点,相当于一个设置在太空的无线电导航台,可在任何时间、任何地点为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度。目前,世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。中国自行研制生产的北斗卫星导航定位系统,不仅具备了上述能力,而且在定位性能上有所创新。这个系统将主要用于国家经济建设,为中国的交通运输、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信、公安以及其他特殊行业提供高效的导航定位服务,应用前景十分广阔。至今,北斗导航系统工作稳定,状态良好。

  主要用于海洋水色要素探测,对我国海洋资源的开发与利用、海洋污染监测与防治具有重要意义。

  海洋一号卫星于2002年5月15日同风云一号卫星一起由长征四号乙运载火箭发射。卫星到达870km的轨道高度后,经过七次轨道机动到达轨道高度为798km的太阳准同步圆轨 道。

  海洋一号卫星是我国第二颗利用CAST968技术研制的应用型小卫星,他的研制成功不仅对我国海洋资源开发利用、海洋污染监测与防治具有重大意义,而且标志着我国小卫星技术已从试验阶段进入业务应用阶段。

  1999年11月20日,中国自行研制的第一艘试验飞船神舟一号在中国酒泉卫星发射中心用新型长征-2F运载火箭发射升空,次日在内蒙古中部地区成功着陆。飞船由轨道舱、返回舱和推进舱组成。轨道舱是航天员生活和工作的地方。返回舱是飞船的指挥控制中心,航天员乘坐其上天和返回地面。推进舱也称动力舱,为飞船在轨飞行和返回时提供能源和动力。这次试验飞行没有载人,主要验证了有关创新技术。它是中国载人航天工程的首次飞行,标志着中国在载人航天飞行技术上有了重大突破,是中国航天史上的重要里程碑。

  1月10日21时至22时,神舟二号飞船在发射升空20多个小时之后,经过北京航天指挥控制中心的精确测控,成功完成了飞船变轨,使飞船由预定轨道进入圆形轨道

  神舟四号(Shenzhou-4)神舟四号飞船是在神舟一号、神舟二号、神舟三号飞行试验成功的基础上,经进一步完善研制而成,其配置、功能及技术状态与载人飞船基本相同。神舟四号飞船是第四艘无人飞船,由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。飞船总长约7.4米,最大直径2.8米,总质量7794公斤。在推进舱和轨道舱的II、IV象限各安装一个太阳电池翼,推进舱的两个太阳电池翼总面积24.48平方米,展开后的翼展宽度约17米。轨道舱的两个太阳电池翼总面积12.24平方米,展开后的翼展宽度约10.4米。神舟四号飞船配置有13个分系统及供配电与电缆网。结构 与机构分系统保证飞船的构型,并为航天员提供生活的结构空 间。

  神州五号飞船10月15日,我国在酒泉卫星发射中心进行首次载人航天飞行。9时整,神舟五号载人飞船发射升空。杨利伟成为中国太空第一人。

  4月18日成功发射的试验卫星一号。重204公斤的试验卫星一号,是我国第一颗传输型立体测绘小卫星,也是我国第一颗由高等学校牵头自主研制的新技术演示验证小卫星。

  创新一号2003年10月21日11时16分,创新一号小卫星顺利升空并进入预定轨道。

  创新一号小卫星是由中国科学院研制的中国第一颗低轨道短数据通信技术试验小卫星,其功能是短数据报文的存储转发通信。

  航天清华一号北京时间2000年6月28日,航天清华一号微小卫星在俄罗斯普列谢茨克发射场发射升空。

  通信:单颗低轨微小卫星可进行存储转发式的通信,也可进行定时定点的实时通信,特别适合于无地面网络地区。在数据采集、远程教育等方面可进行一系列先期技术研究和演示;

  遥感:可对地进行光学成像观测,光学分辨率50m,成像宽度50km,可用于环境、资源和灾害监测,水文、地理勘查和气象观测等,如多星组网可增加对特定目标的回访次数,通过改进星上相机将来可提高分辨率;

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