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地球上空到底有多少颗卫星?


实时通信


1957年前苏联率先发射第一颗人造地球卫星之后,美国紧随其后,开始对航天技术进行广泛研究和试验。1958年12月,美国就发射了第一颗试验通信卫星斯科尔。1963年,又成功地发射了第一颗实用型通信卫星辛康1号。之后,便开始制订通信卫星发展的远景规划。



1965年,发射了第一代国防通信卫星I系列中的第一颗星,到1968年共发射了26颗卫星。1971年开始执行第二代通信卫星的发射计划,到1989年底共发射了16颗星。第三代国防通信卫星是从1982年开始发射的,计划发射14颗星,总费用25亿美元,拟于80年代末之前全部替代第二代通信卫星。第四代战略战术和中继卫星军事星(MILSTAR)是在国防部主持下三军联合研制的新一代高性能通信卫星,计划90年代初开始发射,共发射8颗星。此外,美国海军由于全球远洋作战,所以从1978年开始自行发射舰队通信卫星,到1989年共发射8颗。1984年开始,还向美国休斯公司租用了4颗通信卫星。




除美国外,拥有通信卫星的国家还有前苏联、英国、法国和北约等,其中,前苏联发射了闪电、虹、地平线和荧光屏等通信卫星约200颗,同时还发射了数十颗战术通信卫星。英国是天网系列军用通信卫星,法国电信系列通信卫星,北约发射的通信卫星称为纳托。目前,全世界已发射了大约700颗通信卫星,其中地球静止轨道卫星200多颗,除美国、英国外,其他国家的通信卫星多是军民合用的卫星。通信卫星承担了三分之二的洲际通信业务和几乎全部的洲际电视转播。卫星通信已经占军事通信总量的80%,成为各国军队平时和战时通信的主要方式。



卫星通信系统主要是由卫星和地面终端站组成,其工作原理和一般的无线电通信原理没有根本的区别。卫星是一个运行于35800公里赤道上空的运载平台,上面装有无线电接收和发射天线、频率转发器和电源。地面终端站可以固定在陆地,也可以由舰艇、飞机或坦克装甲车辆携载,还可以由单兵背负,当然必须备有无线电发射和接收天线等装置。



美国的通信卫星一般重500-900公斤,工作寿命为5-10年,工作频率通常为超高频和特高频。前苏联的通信卫星工作寿命短,通常为1-3年,所以发射的卫星数量很多。有时为了对某个热点地区进行监视和通信,还需要发射一些战术通信卫星,这类卫星的重量很轻,只有40公斤左右,卫星轨道高度只有1400公里,工作频率多为甚高频和特高频。



利用卫星进行通信和一般的无线电通信相比具有哪些革命性的变化呢?卫星覆盖范围大,通信距离远,这是任何常规无线电通信方式所不及的。在常规的通信方式中,人们总是希望把通信天线架得高一些,因为那样会增大通信距离和扩展通信的覆盖范围。但是这种努力是有限的,即便是把天线装到飞机上也只有1万多米高,还是难以进行全球性不间断地战略通信。


如果把卫星发射到赤道上空35860公里的高度上,使卫星运转的方向与地球自转方向保持一致,并使卫星的运转周期正好等于地球自转周期(24小时),那么,地球与卫星便可始终保持一种相对静止和同步运行的状态。这样,一颗地球同步通信卫星的天线波束就可覆盖地球表面三分之一的面积,如果在赤道上空等距部署三颗通信卫星便能够提供全球不间断地通信。



美国就是利用这样的工作原理将它的通信卫星分别部署在大西洋、太平洋和印度洋上空。地球同步卫星其实就是一个升高了的微波中继和接力站,它负责接收从地面、海上、空中或其他卫星上发来的无线电信号,经过转发器将信号放大之后再用另一个频率转发出去,供这类终端站接收。


1996年第26届奥运会期间,中央电视台首次租用24小时开通的POR180国际卫星线路,在美国亚特兰大和中国北京之间,开通了两地互传声音和图像画面的《亲人热线》和《体育沙龙》等节目,并现场直播了500多个小时的体育比赛等电视节目。两地虽然相距万里之遥,但却能够同时进行交谈并欣赏精彩的电视图像,这不能不说是现代通信技术的一次巨大革命。



卫星通信容量大,传输频带宽、质量高,通信稳定可靠。通信容量大小是衡量通信效能的关键性指标。常规的无线电或有线电通信方式,就象是单车道、双车道或三车道的公路那样,经常塞车,拥挤不堪,效率低下。卫星通信从根本上解决了这个问题,它好像是几十条、上百条、甚至上千条车道的高速公路,车辆、行人各行其道,几乎不会发生什么堵车或阻塞现象。



卫星通信一般采用1-10千兆赫的微波波段,所以频率范围非常宽,可提供成百上千、甚至数万条话路,提供每秒几十、甚至上百兆比的中高速数据通道,还可传输好几路电视。由于卫星运行在大气层以外的宇宙空间,所以传输损耗小,电波传播稳定,不受各通信点之间的通信距离、地形地貌或白天夜晚等天气或自然条件的影响或限制。此外,卫星通信还具有良好的机动性能,军舰、飞机、坦克和单兵都可在机动过程中利用卫星进行不间断地实时通信。


——本文摘自《战争离我们有多远:

张召忠点评军事革命》

第二部:C4ISR。第9章:军事通信。P145

截稿至:1998年10月。 解放军出版社,1999年7月第一次印刷

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