卫星发展趋势与我国卫星通信发展大作业

题目：卫星发展趋势与我国卫星通信发展班级：学生姓名：学号：卫星发展趋势与我国卫星通信发展现状一．卫星发展简史人造地球卫星的计划设想早在1945年就在美国出现，美海军航空局已着手研究一种把科学仪器送入太空的卫星，次年美国陆军航空局在审?quot;兰德计划的一项类似的研究报告中，就有实验性环球空间飞行器的初步设计。随着现代科学技术和一系列大功率运载火箭的发展，为人造地球卫星的研制和发射打下了坚实的基础。1957年10月4日，前苏联用卫星号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入太空，卫星呈球形，外径0.58米，外伸4根条形天线，重83.6公斤，卫星在天上正常工作了三个月。同年11月3日，前苏联发射了第二颗卫星，卫星呈圆锥形，重508.3公斤，这是一颗生物卫星，除了利用小狗莱伊卡作生物试验外，还有于探测太阳紫外线，X射线和宇宙线。按照今天的标准衡量，前苏联的第一颗卫星只不过是一个伸展开发射机天线的圆球，但它却是世界第一个人造天体，把人类几千年的梦想变成现实，为人类开创了航天新纪元。人造地球卫星出现之后，60年代前苏联和美国发射了大量的科学实验卫星、技术实验卫星和各类应用卫星。70年代军、民用卫星全面进入应用阶段，并向侦察、通信、导航、预警、气象、测地、海洋和地球资源等专门化方向发展。同时各类卫星亦向多用途、长寿命、高可靠性和低成本方向发展。80年代后期新起的单一功能的微型化、小型化卫星是卫星发展上的新动向，这类重量轻、成本低、研制周期短、见效快的小型卫星将是未来卫星的一支生力军。除美、苏外，中国、欧洲航天局、日本、印度、加拿大、巴西、印尼、巴基斯坦等国都拥有自己研制的卫星。为什么经过短短的三十多年，航天活动取得了如此迅速的发展呢？除了美、苏搞空间军备竞赛发射了大量的军事应用卫星外，主要是人类一开始就非常重视航天技术的应用。航天活动大大扩大了人类知识宝库和物质资源、给人类日常生活带来了重大的影响和巨大的经济效益。航天活动大大推动了现代科学技术和现代工农业的向前发展。二．卫星通信的发展趋势在目前的通信卫星中，已采用许多代表当今世界通信卫星的先进技术，如氙粒子发动机、高能太阳电池和蓄电池、大天线和多点波束（如：THURYU、ASES、TORSS、GALILEO等卫星天线）、卫星星上处理器（如：窄带信道化器、数字波束成形网络和BUTLER矩阵放大器）以及射频功率动态按需分配等技术，这些技术的发展，对通信卫星和卫星通信的发展产生了深刻的影响。1.通信卫星向大、小两极发展现代卫星通信的发展趋势之一就是卫星星体本身正在向大型化和微型化两个方向发展。一方面，各国为了提高卫星的灵敏度和星上处理能力，以及实现卫星的一星多能，把卫星星体造得越来越大，重量也越来越重。卫星大了也有弱点，易受电磁干扰和敌方反卫星武器的破坏，而小卫星、微小卫星却能克服这种弱点。如果用多颗小卫星组网来代替单颗大卫星，就可以提高卫星系统的生存能力。2.卫星通信向卫星移动通信方向演进卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着技术的发展，卫星的功能逐渐增强，许多原来由地球站执行的功能被转移到卫星上去完成，从而使地面设备变得越来越简单，天线尺寸也随之大幅度减小。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展，卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进，用手持机可实现在任何地点、任何时间与世界任何地方接入卫星移动通信网的用户进行双向通信。3.卫星通信与互联网技术相结合由于卫星通信和计算机技术的飞速发展，产生了卫星互联网技术。目前卫星互联网的连接方式主要有两种：一种是利用宽带卫星的双向传输；另一种则是利用卫星的高速下载和地面网络反馈的外交互通信方式，即将卫星链路作为下行数据链路，而将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路，这种方式是基于当前互联网信息流量的非对称性提出来的，它是卫星通信的一个热点。4.卫星通信宽带化为了满足卫星通信系统用户对带宽的需求，卫星通信技术已向Ka、Q等波段发展。一些国家卫星系统已拓展直EHF频段。采用EHF频段有很多现有其他频段无可比拟的优点，一是扩大EHF频段的容量，大大减轻现有频谱拥挤现象；二是EHF的波束窄，可减少受核爆炸影响出现的信号闪烁和衰落，抗干扰和抗截收能力强。三是EHF频段系统使用的部件尺寸和重量都可大大缩小和减轻。5.卫星光通信卫星光通信就是用激光进行卫星间通信，使卫星间通信容量大为增加，而卫星通信设备的体积和重量却大大减小，同时也增加了卫星通信的保密性。卫星光通信系统主要由以下几个子系统组成：光源子系统，发射、接收子系统以及瞄准、捕获、跟踪子系统，此外还包括伺服系统、控制系统等。三．中国卫星发展历史1.中国空间技术研究院我国人造卫星的研究工作比运载火箭起步晚些。在没有任何外援的情况下，依靠中国人自己探索并走出一条成功的道路，成为上第五个独立发射卫星的国家，在世界航天占有了一席之地。1957年10月4日，苏联第一颗人造卫星上星以后，我国一些科学家上书中央，要搞人造卫星。1958年5月17日，毛泽东主席在党的八届二次会议上宣布，“我国也要搞人造卫星。卫星应该从小的搞起，但是象美国鸡蛋那样大点的我们不搞，要搞我们就搞它个两万公斤的。”同年，国家将人造卫星列入了科学发展规划。原来设想在国庆十周年时就要发射卫星，但一则火箭技术还不具备条件，二来受三年自然灾害和苏联撤走专家等因素影响，人造卫星研制放慢了步伐。研制人造卫星的建议是由中国科学院首先提出来的。1958年10月，科学院党组上报关于人造地球卫星工作的报告，中央批复原则同意以科学院为主搞人造卫星，拨款二亿元人民币。科学院立即成立了“581组”和三个设计院，开展空间物理研究、探空火箭研究和地面试验设施建设等工作。为了加速研制小型火箭，科学院与上海市委合作，以581组为基础，成立上海机电设计院，经几年的努力，小型气象火箭研制取得了初步的成功。1964年6月，随着我国中远程导弹技术的突破，卫星运载工具条件成熟了。这时，上海机电设计院已划归七机部，在探空火箭研制的基础上制订了我国探空火箭，地球物理火箭和人造卫星的发展规划，并于64年5月成立了卫星和飞船研究室，立即启动中国第一颗人造卫星的方案调研和设计。而在科学院，同时向中央建议加快研制人造卫星，1965年1月，中央专委决定，第一颗人造卫星由科学院负责，科学院成立了651设计院开展研制工作。因而当时实际上存在二支独立的人造卫星研制队组。因此，解决组织体制问题，成为我国人造卫星工程研制初期的一个关键问题。1966年，正当我国第一个航天工程进入技术攻关阶段，卫星本体、运载火箭和地面观测三大系统的研制工作取得可喜进展时，一场对党和人民造成巨大灾难的“文化大革命”发生了，激烈的政治斗争浪潮冲击着全国每一个角落，毫无例外，也冲击着承担卫星工程研制的每个单位。负责卫星本体研制的中国科学院首当其冲，陷于瘫痪；担负运载火箭研制的七机部，职工队伍被分裂，科研生产被迫中断；担负地面观测站建设的地区，武斗不断，交通受阻，器材供应不上，工程施工无法进行。鉴于这种情况，为了保护我国这支新生的空间科学技术队伍免受摧残，保证“东方红一号”卫星工程按计划进行下去，周恩来总理、聂荣臻副总理采取了一系列措施，力图在尖端技术部门把动乱抑制到最低程度，尽可能减少损失。1967年初，根据我国空间技术发展的需要，聂荣臻副总理向中央提出了组建空间技术研究院的建议。3月17日，周恩来总理宣布对七机部等几个国防工业部实行军事管制，中国科学院新技术局及其归口从事卫星工程研制的单位，由国防科委所属的试验基地。由于中央采取了这一系列组织措施，才使我国空间工程能按继续进行。1968年2月20日，中国空间技术研究院正式宣告成立，下设6个研究所和3个工厂。钱学森兼任院长，列入军队编制，由国防科委直接领导。空间技术研究院的主要职责和任务是：参与制定国家的航天发展规划，负责航天器的技术指标论证，负责各类航天哭的研究、设计、生产和试验，负责与运载火箭、发射场和地面测控系统之间的技术协调。空间技术研究院成立后，其隶属关系和领导体制，几经变动。为了使人造卫星和运载火箭的研制工作更好地互相协调和配合，1970年五月，经国务院、中央军委批准，空间技术研究院划归本机部领导，但仍属军队编制。1973年7月，国务院、中央决定，空间技术研究院脱离军队序列，正式划归七机部建制。从此，在七机部形成了人造卫星、运载火箭比较配套的科研生产体系。空间技术研究院成立后，1970年于上海又产生一个上海卫星工程研究所，独立研制电子传输型卫星，但没有成功。文革结束后，还是划归空间技术研究院，承担气象卫星等任务。从此，中国航星格局基本稳定下来。航天工业部负责运载火箭和卫星及相关技术的研究试验工作。国防科工委负责卫星发射场、我国卫星测控网和卫星测控中心的建设和管理。而有关材料、工艺、零部件和设备的研制进行全国大协作。许多工厂、企业、科研机构和大专院校都曾为中国航天作出贡献。2．探空火箭探空火箭是1958年起步的，大体经历了两个发展阶段：第一阶段为初期试验阶段（1958年至60年代末），主要任务是探索发展途径，掌握探空火箭研究、设计和制造方法，开展空间探测活动。1960年9月首次发射成功第一枚液体燃料气象火箭“T-7”、“T-A”、“和平二号”、“和平六号”4种气象火箭。利用“T-7A”火箭进行了高空生物试验和空间技术试验。“T-7”单级液体火箭，直径450毫米，起飞重量1138公斤，飞行高度60公里，有效载荷25公斤。“T-7A”火箭，起飞重量1145公斤，全长10.32米，主火箭450直径毫米，助推器直径460毫米，飞行高度115公里，有效载荷40公斤。“和平二号”为两级无控制固体火箭，起飞重量330公斤，全长6.65米，飞行高度70公里。“和平六号”单级无控制固体火箭，全长2.52米，起飞重量60公斤，飞行高度80公里。3.人造地球卫星人造地球卫星是现代尖端科学技术的重要标志之一，无论在军事上、经济上、还是在科学技术方面都有重要意义。第一颗人造卫星研制始于1964年，定名为“651任务”。1970年4月24日我国成功地发射了第一颗“东方红”一号卫星。卫星重173公斤，外形为直径约1米的近似球形多面体。初始轨道参数是：近地点439公里，远地点2384公里，轨道倾角68.5O，运行周期114分钟。卫星飞行任务是进行卫星技术试验、探测电离层和大气密度。第一颗人造卫星的发射成功，在我国航天史上具有划时代的意义，是我国发展航天技术的一个良好的开端。1975年11月26日我国成功地发射了第一颗返回型遥感卫星，卫星重1790公斤，近地点高度173公里，远地点高度483公里，轨道倾角63O，轨道周期91分钟。卫星在轨道上运行3天后按预定时间返回我国大地，取得了预定的遥感试验资料。返回型遥感卫星发射成功，标志着我国航天技术跨入新台阶，开始了卫星应用的发展阶段，是迄今世界上掌握卫星返回技术的第三个国家，已经连续12次回收卫星成功，保持百分成功率。1984年4月8日发射了一颗试验通信卫星，4月16日卫星成功地定点于东经125度赤道上空。星上仪器工作良好。中央电视台电视节目通过微波中继线路传送到北京通信中央站，然后再发送到卫星上进行转播。电视传输试验进行了近一个小时，整个传输过程中画面稳定、图像清晰、色彩鲜艳、伴音清楚纯真。使地处边疆乌鲁木齐和昆明的各族人民第一次收看到从北京直接转播的电视节目。与此同时，也进行了多路数字电视通信试验，话音清晰、保真度好，几乎没有噪声和干扰。5月14日，通信试验结束，正式交付使用。从而使我国的卫星通信业务由试验阶段进行了试用阶段。我国试验通信卫星发射成功，为我国航天事业的发展开创了新局面，为我国航天技术的应用奠定了新基础。1997年5月12日，中德合作的“东方红三号”通信卫星发射成功，中国大容量通信卫星技术实现了重大突破。1988年9月9日，太阳同步轨道气象卫星“风云一号”发射成功。2000年6月25日，地球同步轨道气象卫星“风云二号”的发射成功，促进了我国气象现代化事业的发展。特别是在1999年5