通信衛星

通信衛星（communications satellite）：用作無線電通信中繼站的人造地球衛星。衛星通信系統的空間部分。通信衛星轉發無線電信號，實現衛星通信地球站（含手機終端）之間或地球站與航天器之間的通信。通信衛星按軌道的不同分為地球靜止軌道通信衛星、大橢圓軌道通信衛星、中軌道通信衛星和低軌道通信衛星；按服務區域不同分為國際通信衛星、區域通信衛星和國內通信衛星；按用途的不分為軍用通信衛星、民用通信衛星和商業通信衛星；按通信業務種類的不同分為固定通信衛星、移動通信衛星、電視廣播衛星、海事通信衛星、跟蹤和數據中繼衛星；按用途多少的不同分為專用通信衛星和多用途通信衛星。一顆地球靜止軌道通信衛星大約能夠覆蓋40%的地球表面，使覆蓋區內的任何地面、海上、空中的通信站能同時相互通信。在赤道上空等間隔分佈的3顆地球靜止軌道通信衛星可以實現除兩極部分地區外的全球通信。通信衛星是世界上應用最早、應用最廣的衛星之一，美國、前蘇聯/俄羅斯和中國等眾多國家都發射了通信衛星。

作為無線電通信中繼站。通信衛星像一個國際信使，收集來自地面的各種“信件”，然後再“投遞”到另一個地方的用戶手裡。由於它是“站”在36000 公里的高空，所以它的“投遞”覆蓋面特別大，一顆衛星就可以負責 1/3地球表面的通信。如果在地球靜止軌道上均勻地放置三顆通信衛星，便可以實現除南北極之外的全球通信。當衛星接收到從一個地面站發來的微弱無線電信號后，會自動把它變成大功率信號，然後發到另一個地面站，或傳送到另一顆通信衛星上后，再發到地球另一側的地面站上，這樣，我們就收到了從很遠的地方發出的信號。

通信衛星一般採用地球靜止軌道，這條軌道位於地球赤道上空35786公里處。衛星在這條軌道上以每秒3075米的速度自西向東繞地球旋轉，繞地球一周的時間為23小時56分4秒，恰與地球自轉一周的時間相等。因此從地面上看，衛星象掛在天上不動，這就使地面接收站的工作方便多了。接收站的天線可以固定對準衛星，晝夜不間斷地進行通信，不必像跟蹤那些移動不定的衛星一樣而四處“晃動”，使通信時間時斷時續。通信衛星已承擔了全部洲際通信業務和電視傳輸。

通信衛星：作為無線電通信中繼站的人造地球衛星。通信衛星通過轉發無線電信號，實現衛星通信地球站之間或地球站與航天器之間的無線電通信。通信衛星可以傳輸電話、電報、傳真、數據和電視等信息。對於整個衛星通信系統而言，我們把通信衛星和它的測控站稱為通信系統的空間段。

這個定義大家很容易理解。就是出現了一個新術語——中繼站。給大家解釋一下，中繼站就是一部負責接收並轉發無線電信號的“電台”。大家可以把中繼站想象為無線電信號的“長途汽車站”。無線電信號可以在中繼站“加加油或者換乘其它車次”，這樣“跑”得更遠。通信衛星如圖1所示。

根據不同的標準，通信衛星可以分為不同的類型。

在地球軌道上作為無線電通信中繼站的人造地球衛星被稱為“通信衛星”。通信衛星反射或轉發無線電信號，實現衛星通信地球站之間或地球站與航天器之間的通信。通信衛星是各類衛星通信系統或衛星廣播系統的空間部分。一顆靜止軌道通信衛星（簡稱“靜止通信衛星”）大約能夠覆蓋地球表面的40%，使覆蓋區內的任何地面、海上、空中的通信站能同時相互通信。在赤道上空等間隔分佈的3顆靜止通信衛星可以實現除兩極部分地區外的全球通信。1958年12月美國發射世界上第一顆試驗通信衛星。1963年美國和日本通過“中繼1號”衛星第一次進行了橫跨太平洋的電視傳輸。1964年8月19日，美國把“辛康3號”衛星直接送入國際日期變更線附近的赤道上空，使之成為第一顆真正的靜止通信衛星，並利用這顆衛星成功地轉播了東京奧運會的實況。1965年4月6日美國成功發射了世界第一顆實用靜止軌道通信衛星：國際通信衛星1號。通信衛星是世界上應用最早、最廣的衛星之一，許多國家都發射了通信衛星。通信衛星一般由衛星結構、電源系統、溫控系統、姿控系統、天線系統、轉發器系統等組成。按軌道可分為靜止通信衛星和非靜止通信衛星；按服務區域不同可分為國際通信衛星、區域通信衛星和國內通信衛星；按用途可分為專用通信衛星和多用途通信衛星。通信衛星帶來的社會經濟效益極大，衛星電視便是通信衛星的主要功能之一。還在軌道上運行並使用的各類衛星中，通信衛星數量最多，達到200顆左右。除各國自行經營的通信衛星外，一些國際組織也經營了許多通信衛星，進行商業運行，其中最著名的是國際通信衛星組織。國際通信衛星組織招標研製、發射、經營的國際通信衛星已經發展到第八代，每一代都在體積、重量、技術性、通信能力、衛星壽命等方面有一定提高。通信衛星是一種革命化的信息傳播工具，它使人類社會、經濟、文化和人們的生活方式發生了革命性變化。衛星通信的發展能夠促進社會整體通信產業的發展。利用通信衛星建立通信系統，具有建設周期短、投資少、不受或較少受地理條件的限制，其優越性是其他任何通信手段無法相比的。

按照是否包含通信轉發器，通信衛星分為：

1）無源通信衛星：僅僅用來反射無線電信號的衛星。無源通信衛星因為它的反射信號十分微弱，通信質量不佳等原因，現在早已不在開發研究。

2）有源通信衛星：擁有放大和變頻功能的轉發器，通過轉發器轉發無線電信號。1958年12月美國發射了世界上第一個低軌道試驗通信衛星“斯科爾”。就是有源通信衛星。

按照通信衛星運行的軌道不同，通信衛星也可分為：

1）低軌道通信衛星（LEO）；

2）中軌道通信衛星（MEO）；

3）高軌道同步通信衛星（GEO）。

按照通信衛星的姿態穩定方式，通信衛星分為：

1）自旋穩定衛星：衛星通過沿固定的軸自旋的方式，保持衛星的空間定位。

2）三軸穩定衛星：通過X、Y、Z相互垂直的三個軸，來保持衛星的空間定位。

按照通信衛星使用的業務頻段，通信衛星可以分為：

1）單頻段衛星：通信衛星採用UHF、L、S、C、X、Ku、Ka等固定的頻段。

2）多頻段綜合衛星：採用兩種頻段或兩種以上頻段的通信衛星。

按照通信衛星的服務區，通信衛星分為：

1）國際通信衛星

2）區域通信衛星

3）國內通信衛星

按照通信衛星的服務對象，通信衛星分為：

1）商用通信衛星

2）軍用通信衛星

3）科學試驗通信衛信

按照通信衛星的專業用途，通信衛星分為：

1）直播衛星：直接向公眾轉播電視、廣播節目。

2）海事通信衛星：用於海上、空中和陸地間通信，兼顧救援和導航任務。

3）跟蹤和數據中繼衛星（TDRSS）：用於航天器與地球站之間的測控和中繼傳輸數據信息；能夠對高、中、低軌道的航天器進行測控。

4）導航定位衛星

5）遙感衛星。

發展趨勢：通信衛星經過多年的發展各項技術都已經相對成熟，GPS導航、衛星電視等更是走進了千家萬戶。目前，同步軌道上的衛星已經非常“擁擠”。通信衛星的發展研究主要在如下幾個方面：

1、在通信衛星“擁擠”，易產生干擾的情況下，如何擴展新的頻段；

2、如何利用有限的衛星空間，發展衛星上的信息技術；

3、如何延長衛星在太空定點的時間，如何延長衛星工作壽命；

4、如何提升通信衛星天線指向的精度。