6、卫星通信系统空间段技术解析

卫星通信系统空间段技术解析

1 卫星通信系统概述

卫星通信系统主要可分为地面段和空间段两大部分。空间段不仅包含卫星本身，还涵盖保障卫星正常运行的地面设施，即跟踪、遥测和指令（TT&C）设施。在许多网络中，常专门设置一个地面站用于 TT&C 工作。

卫星上搭载的设备可按功能分类，有效载荷指为实现卫星发射目的而提供服务的设备；卫星平台不仅是搭载有效载荷的载体，还包括为有效载荷提供电力、姿态控制、轨道控制、热控制以及指令和遥测功能的各个子系统。在通信卫星中，连接卫星收发天线的设备被称为转发器，它是有效载荷的主要组成部分之一，另一部分则是天线子系统。

2 电源供应

卫星电子设备的主要电力来源于太阳能电池。由于单个太阳能电池产生的电量有限，因此需要采用串并联的电池阵列。不同卫星采用的太阳能电池阵列形式有所不同：
- 圆柱形太阳能阵列 ：以 HS 376 卫星为例，其在轨道上完全展开时直径为 216 厘米，长度为 660 厘米。发射时，外圆柱套在内圆柱上以减小整体长度，此阶段仅外板发电。在地球静止轨道上，伸缩板完全展开，两块板都能接受阳光照射。该卫星在使用寿命初期，电池板可产生 940 瓦直流电，10 年后可能降至 760 瓦。在日食期间，由两块镍镉长效电池供电，可提供 830 瓦电力，使用寿命结束时，电池充电时间小于 16 小时。不过，由于该卫星是自旋稳定型，太阳能电池阵列在任何时候只有部分处于阳光下，这对电力产生有一定限制。
- 太阳能帆板阵列 ：如 HS 601 卫星采用的矩形太阳能帆板，发射阶段需折叠，进入地球静止轨道后展开。完全展开时，两端间距可达