[科普中国]-印度国家卫星系统

概况

从20世界60年代，印度采取了一系列措施发展卫星通信技术。例如在联合国开发计划的支持下，印度建立了试验性卫星通信地面站；利用美国的应用技术卫星-6（ATS-6）等通信卫星对其地面站和综合设备进行了实验。1

1978年1月，印度空间研究组织（ISRO）开始研制印度首颗试验通信卫星，取名“艾普尔”（APPLE），卫星发射于1987年6月19日，在轨运行2年，为印度发展国家通信卫星系统积累了经验。1

印度先后发展了“印度卫星”（INSAT）和“地球静止卫星”（GSAT）两大静止轨道通信卫星系列，共发射卫星28颗，其中INSAT系列的前4颗向美国购买，后续卫星均由ISRO研制。在自行研制的24颗通信卫星中，有19颗发射成功，3颗发射失败，2颗发射部分失败。印度在GSAT系列中专门发展了一颗教育卫星，用于视听多媒体教学，构建数字交互式远程教育系统。印度研制了I-1k、I-2k和I-3k系列通信卫星平台，目前正在研制I-4k平台。1

印度卫星（INSAT）“印度卫星”（Indian Satellite，INSAT）是印度发展的以通信为主、气象为辅的多功能卫星系列，是印度国家卫星系统两大系列之一，由印度空间研究组织（ISRO）、印度电信部、印度气象局、印度广播公司等负责研发，并成立了协调委员会进行总体协调和管理。INSAT系列卫星从1983年开始研制，已发展INSAT-1、INSAT-2、INSAT-3和INSAT-4共四代，其中第一代包括INSAT-1A~1D共4颗卫星，由美国福特航天与通信公司研制，后续卫星由ISRO自行研制；第二代包括INSAT-2A~2E共5颗卫星；第三代包括INSAT-3A~3E共5颗卫星（INSAT-3D为纯气象卫星，尚未发射），另外还包括1颗称为INSAT-3DR；第四代已成功发射INSAT-4A和4B（INSAT-4C发射失败，INSAT-4CR发射部分失败）。到目前，印度新卫星的名称逐渐与GSAT系列融合在一起，并以GSAT为主线进行发展。1

INSAT性能参数INSAT-1A~1D于1982年4月10日至1990年6月12日期间发射，每颗卫星装有12路C频段和2路S频段转发器，设计寿命7年，发设置了1152~1190kg。卫星为三轴稳定，太阳翼翼展为19.5m，寿命初期功率为1200W，天线指向精度为±0.2°（滚动和俯仰）、±0.4°（偏航）。该系列卫星在设计上考虑了国内通信、电视直播、气象观测和数据中继等多种功能。其中INSAT-1A卫星发射失败。

INSAT-2A和2B卫星完全相同，分别于1992年7月9日和1993年7月22日由阿里安-4火箭（阿里安系列火箭）发射，可用于固定、广播、数据中继、海上搜救和气象业务。INSAT-2C和2D卫星分别于1995年12月6日和1997年6月3日由阿里安-4火箭发射，可用于固定、广播和移动业务。INSAT-2E于1999年4月2日发射，主要用于固定、广播和气象业务。

INSAT-3B是第三代卫星中发射的第一颗卫星，于2000年3月21日由阿里安-5火箭发射，主要用于固定和移动业务。INSAT-3A于2003年4月9日由阿里安-5火箭发射，可用于固定、广播、数据中继、海上搜救和气象业务。INSAT-3C于2002年1月23日由阿里安-4火箭发射，主要用于固定、广播和移动业务。INSAT-3E于2003年9月27日由阿里安-5火箭发射，专用于固定通信业务。INSAT-3DR于2016年9月9日由地球同步卫星运载火箭（GSLV Mk IIF05）发射成功2。

INSAT-4A于2005年12月21日由阿里安-5火箭发射，太阳翼翼展15.16m，装有2副天线和3组70A·h氢镍蓄电池。INSAT-4B类似于INSAT-4A，于2007年3月11日由阿里安-5火箭发射，与INSAT-3A共同定点东经93.5°，主要用于印度直播入户电视业务。INSAT-4C于2006年7月10日由印度的“地球同步卫星运载火箭”（GSLV）发射时爆炸。INSAT-4CR是INSAT-4C的备份星，于2007年9月2日由GSLV-F04火箭发射，卫星进入比预定较低的轨道，后通过轨道提升，最终定点东经74°，但卫星寿命减少5年。1

地球静止卫星（GSAT）“地球静止卫星”（Geosynchronous Satellite，GSAT），印度自主发展的静止轨道通信卫星系列，是印度国家卫星系统两大系列之一，由印度空间研究组织（ISRO）研制，并计划采用印度自己的“地球同步卫星运载火箭”（GSLV）发射。截至2016年11月18日，GSAT系列已发射9颗卫星，其中2颗发射失败，1颗卫星发射部分失败。1

GSAT性能参数GSAT-1是一颗带有通信载荷的技术验证卫星，于2001年4月18日发射，采用I-2k平台，装有3路C频段和2路S频段转发器，发射质量1540kg。这也是GSLV火箭的第一次发射。卫星验证了推进、姿态控制和热控等分系统技术。2路C频段转发器采用10W的SSPA，1路C频段转发器采用50W的TWTA，S频段转发器采用70W的TWTA。通信载荷主要验证数字音频、视频和因特网业务等。由于运载火箭上面级未将卫星送入预定轨道，卫星姿态控制也出现了问题，最终进入周期为23h的圆轨道，只完成了部分技术试验。

GSAT-2卫星于2003年5月8日发射，定点东经48°，发射质量1800kg，采用I-2k平台，太阳电池阵列功率为1380W。卫星装有4路C频段和2路Ku频段转发器以及1个移动服务有效载荷，C频段波束的EIRP为36dBW，Ku频段为42dBW。此外，卫星还装有用于热辐射监测、表面充电监测、X射线光谱测量和无线电信标等4台仪器设备。

GSAT-3卫星也称“教育卫星”（EduSat），于2004年9月20日发射，定点东经74°。卫星发射质量为1950kg，采用I-2k平台，设计寿命7年，太阳电池翼翼展10.9m，寿命末期功率为2040W。这是印度第一颗专用于教育的卫星，可用于音频-视频多媒体、数字交互式教学和多媒体会议。卫星装有6路Ku和6路扩展C频段转发器，其中1个Ku频段全国波束覆盖印度大路地区，EIRP值为50dBW；5个Ku频段点波束覆盖南部、西部、中部、北部和东北部地区，EIRP值为55dBW；C频段波束为全国波束，EIRP值为37dBW。

GSAT-4卫星采用I-2k平台，发射质量2180kg，设计寿命大于7年，装有8路Ka频段再生式和弯管式转发器，主要用于Ka频段通信技术试验，同时试验电推进系统、平台管理单元、锂离子电池等新技术。卫星还装有导航和紫外线成像载荷。卫星于2010年4月发射，由于运载火箭故障而发射失败。

GSAT-5P卫星采用I-2k平台，发射质量2310kg，设计寿命为14年，装有12路C频段和12路扩展C频段转发器。卫星于2010年12月发射，由于运载火箭发射爆炸，卫星发射失败。

GSAT-8卫星也称INSAT-4G，星体尺寸2.0m×1.77m×3.1m，装有3组100A·h锂离子蓄电池，采用440N液体远地点发动机，三轴稳定姿态控制采用8个10N和8个22N推力器。除Ku频段转发器外，卫星还装有2个宽带载荷和1个导航载荷。GSAT-8卫星于2011年5月20日由阿里安-5火箭发射。

GSAT-12卫星呈立方体，尺寸1.485m×1.480m×1.446m，装有1组64A·h锂离子蓄电池，采用440N液体远地点发动机，三轴稳定姿态控制采用10个10N和8个22N推力器。该卫星于2011年7月15日由“极轨卫星运载火箭”（PSLV）发射。1

GSAT-10卫星于2012年9月29日由阿里安-5火箭发射3，它具有12路Ku频段、12路C频段和6路扩展C频段转发器，并包括导航有效载荷。在其发射成功和在轨测试之后，卫星定点在东经83.0°的地球同步轨道，为印度提供通信服务。4

GSAT-16卫星项目于2013年7月17日获得政府批准，采用I-3k平台，具有24路C频段和12路Ku频段转发器，主要用于通信服务及增强现有服务。该卫星于2014年12月7日从法属圭亚那太空中心由阿里安-5火箭发射。5