卫星家族：善于交际的通信广播卫星

　　人造卫星是发射数量最多，用途最广的航天器。人造卫星的大家族与我们的日常生活密切相关，从方方面面提供着便利。先来认识一下卫星家族中“最善交际”的通信广播卫星吧。

　　人造卫星是发射数量最多，用途最广的航天器|

　　通信广播卫星是现代重要的通信手段，极大地改变了人们的生产和生活方式。没有它，看电视、视频通话、上网绝对属于天方夜谭。通信广播卫星位置高，不受地理条件限制，在重大自然灾害和战争时比其他通信方式更安全可靠，特殊情况下甚至是唯一的通信手段。

　　中国首批实用通信卫星东方红-2A|

　　通信广播卫星适用于远距离通信，按照业务类型，可以分为固定通信卫星、移动通信卫星、电视广播卫星和数据中继卫星。通信广播卫星是怎么出现的呢，又是怎样发展到今天这样的？

　　在电话和电报深入生活后，人们对远距离通信的需要提高，传统技术已无法满足。1945年，著名的英国科幻作家亚瑟·克拉克首次提出了卫星通信的概念。他认为，在地球静止轨道部署3颗卫星作为太空中继站，在两个以上的地球站间转发或反射信号，能够实现全球通信。

　　英国科幻作家亚瑟·克拉克|

　　随着航天技术逐渐发展，通信卫星成了重点发展对象。1958年，美国发射了世界上第一颗通信卫星——“斯科尔”卫星，首次进行了电话电报存储转发试验，通信卫星进入试验阶段。

　　世界上第一颗通信卫星：斯科尔卫星|

　　1965年，世界第一颗商用国际通信卫星——“晨鸟”发射，卫星进入大西洋上空的同步轨道，成为第一代国际通信卫星。自此，卫星通信的发展突飞猛进。

　　晨鸟号通信卫星|

　　第一代国际通信卫星的发射实现了美国与欧洲地区的跨洋通信；1966年至1967年，第二代国际通信卫星的发射实现了美日之间的跨洋通信；1968年，第三代国际通信卫星的发射覆盖了印度洋地区，首次实现全球覆盖。

　　20世纪70年代，世界范围内大力发展国内通信卫星系统，区域通信卫星系统也逐步形成。许多国家和地区相继建立国内或区域卫星通信系统，其他一些国家购买或租用转发器，建立国内卫星通信网。

　　1976年，“海事卫星”成功发射，首次引入了卫星移动通信服务，填补了海上卫星通信的空白。

　　20世纪80年代，数据中继卫星开始出现。1983年起，美国发射多颗“跟踪与数据中继卫星”，为航天飞机、空间站、低轨对地观测卫星等提供卫星通信服务。

　　美国第一代跟踪与数据中继卫星|

　　20世纪90年代，地面无线移动通信和光纤通信技术发展迅猛。通信卫星一方面逐步向移动通信和数字电视直播方向发展，另一方面，具备抗干扰、安全保密特性的军用通信卫星开始出现。

　　第二代军事星军用通信卫星|

　　这一阶段还出现了低轨道通信卫星星座。1997—1999年，“铱”卫星和“全球星”等星座相继部署完成，实现了全球无缝覆盖的个人移动通信，支持视频广播、音频广播、互联网干线传输、个人移动通信等。

　　第一代铱卫星|

　　21世纪以来，人们对通信大容量、高速率的要求越来越高，开始出现面向个人的卫星宽带接入服务。一些卫星的发射改变了人们对卫星通信数据速率较低的传统看法。2011年，美国发射卫讯-1卫星，整星吞吐量高达140Gbit/s，单个用户传输速率可与地面电缆接入的传输速率相当。

　　卫讯-1卫星|

　　在卫星固定通信领域，视频采集和传输等成为通信卫星的常规业务，兴起了视频会议、远程教育等新兴业务。在移动通信领域，出现了机器对机器的新型通信业务，结合物联网的发展，在数据采集、远程监控和资产跟踪等领域开辟了新天地。

　　高轨道大型通信卫星利用高功率和大天线等特性支持手持终端移动用户向着天地一体化方向发展。例如美国的中圆轨道-G1、“地网星”和“天地通”等卫星。卫星广播业务领域分视频广播和音频广播两大部分。视频广播业务逐渐发展为卫星通信产业的支柱，是主要收入来源。

　　中圆轨道-G1卫星|

　　在军用卫星通信领域，通信卫星逐渐形成了宽带、窄带和防护三大系列，满足了各级卫星通信需求，是作战信息保障的重要手段。海外作战时，通信卫星更是主要的、甚至是唯一的通信手段。

　　未来卫星通信将与地面通信相结合，通信卫星将成为集传输、交换、信号处理于一身的空间节点，与地面蜂窝网、光纤网络、有线电视网都将融为一体，相互支持相互补充，构成完整的天地一体化通信网络。

　　参考文献/《世界航天器大全》

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