第 5 章 有效載荷

1、空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì)u 一般可分為：科學(xué)探測(cè)和實(shí)驗(yàn)類、信息獲取類、信息傳一般可分為：科學(xué)探測(cè)和實(shí)驗(yàn)類、信息獲取類、信息傳輸類、信息基準(zhǔn)類。輸類、信息基準(zhǔn)類。u 按所涉及的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域分類：可分為光學(xué)遙感器和微按所涉及的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域分類：可分為光學(xué)遙感器和微波遙感器。波遙感器。u 按應(yīng)用分類：通信衛(wèi)星有效載荷、氣象衛(wèi)星有效載荷、按應(yīng)用分類：通信衛(wèi)星有效載荷、氣象衛(wèi)星有效載荷、地球資源衛(wèi)星有效載荷、海洋衛(wèi)星有效載荷、導(dǎo)航衛(wèi)星地球資源衛(wèi)星有效載荷、海洋衛(wèi)星有效載荷、導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷、偵查衛(wèi)星有效載荷、科學(xué)衛(wèi)星有效載荷和技有效載荷、偵查衛(wèi)星有效載荷、科學(xué)衛(wèi)星有效載荷和

2、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星有效載荷等。術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星有效載荷等?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 用于探測(cè)空間環(huán)境、觀測(cè)天體和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的各種儀器、設(shè)備和用于探測(cè)空間環(huán)境、觀測(cè)天體和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的各種儀器、設(shè)備和系統(tǒng)等。系統(tǒng)等。 （1 1）可以專門裝載于科學(xué)衛(wèi)星上，如：）可以專門裝載于科學(xué)衛(wèi)星上，如：“實(shí)踐實(shí)踐”衛(wèi)星上的宇宙射線衛(wèi)星上的宇宙射線計(jì)、單粒子監(jiān)測(cè)儀；如天文衛(wèi)星上的各類可見光和紅外天文望遠(yuǎn)鏡計(jì)、單粒子監(jiān)測(cè)儀；如天文衛(wèi)星上的各類可見光和紅外天文望遠(yuǎn)鏡等。等。 （2 2）可以搭載于某些應(yīng)用衛(wèi)星上，如：）可以搭載于某些應(yīng)用衛(wèi)星上，如：“風(fēng)云二號(hào)風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星上的質(zhì)子衛(wèi)星上的質(zhì)子和電子探測(cè)器、和電子探測(cè)器、X X射線探測(cè)

3、器等。射線探測(cè)器等。 用于對(duì)地觀測(cè)的各種遙感器，如：用于對(duì)地觀測(cè)的各種遙感器，如：“風(fēng)云一號(hào)風(fēng)云一號(hào)”上的上的1010波段掃描輻波段掃描輻射計(jì)，射計(jì)，“風(fēng)云二號(hào)風(fēng)云二號(hào)”上的多通道自旋掃描輻射計(jì)，上的多通道自旋掃描輻射計(jì)，“資源一號(hào)資源一號(hào)”上上的多光譜的多光譜CCDCCD相機(jī)和紅外多光譜掃描儀，返回式遙感衛(wèi)星上的膠片相相機(jī)和紅外多光譜掃描儀，返回式遙感衛(wèi)星上的膠片相機(jī)。機(jī)。空間飛行器總體設(shè)計(jì) 用于中繼通信或單向信息傳輸?shù)膬x器、設(shè)備和系統(tǒng)，用于中繼通信或單向信息傳輸?shù)膬x器、設(shè)備和系統(tǒng)，如：各種通信衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器和天線，遙感衛(wèi)星上的如：各種通信衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器和天線，遙感衛(wèi)星上的遙感數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。

4、遙感數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。 用于提供空間基準(zhǔn)和時(shí)間基準(zhǔn)信息的各種儀器、設(shè)用于提供空間基準(zhǔn)和時(shí)間基準(zhǔn)信息的各種儀器、設(shè)備和系統(tǒng)。如：導(dǎo)航衛(wèi)星的高穩(wěn)定頻標(biāo)，重力場(chǎng)測(cè)量備和系統(tǒng)。如：導(dǎo)航衛(wèi)星的高穩(wěn)定頻標(biāo)，重力場(chǎng)測(cè)量衛(wèi)星上的激光角反射器等。衛(wèi)星上的激光角反射器等?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 用戶需求往往是針對(duì)應(yīng)用衛(wèi)星或針對(duì)整個(gè)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)用戶需求往往是針對(duì)應(yīng)用衛(wèi)星或針對(duì)整個(gè)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)提出的，而不是直接對(duì)有效載荷提出的，有效載荷設(shè)計(jì)者提出的，而不是直接對(duì)有效載荷提出的，有效載荷設(shè)計(jì)者就需要與衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)和衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)者一道，根據(jù)用戶就需要與衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)和衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)者一道，根據(jù)用戶需求，進(jìn)行綜合分析，確定有效載荷的總

5、體指標(biāo)。需求，進(jìn)行綜合分析，確定有效載荷的總體指標(biāo)。 例：通信衛(wèi)星的用戶要求：例：通信衛(wèi)星的用戶要求： 傳多少話路、多少路電視傳多少話路、多少路電視 涉及：有效載荷、地面應(yīng)用系統(tǒng)。涉及：有效載荷、地面應(yīng)用系統(tǒng)。 光學(xué)遙感衛(wèi)星的用戶要求：光學(xué)遙感衛(wèi)星的用戶要求： 地面分辨率、觀測(cè)帶寬度、地面分辨率、觀測(cè)帶寬度、重復(fù)觀測(cè)周期。重復(fù)觀測(cè)周期。 涉及：有效載荷、軌道、指向控制能力。涉及：有效載荷、軌道、指向控制能力。空間飛行器總體設(shè)計(jì) 有效載荷設(shè)計(jì)一般都有幾種方案可供選擇，在滿足總體指有效載荷設(shè)計(jì)一般都有幾種方案可供選擇，在滿足總體指標(biāo)的前提下，必須認(rèn)真研究各種約束條件，從多方面進(jìn)行標(biāo)的前提下，必須認(rèn)

6、真研究各種約束條件，從多方面進(jìn)行比較，盡量使選擇的方案優(yōu)化。比較，盡量使選擇的方案優(yōu)化。 有效載荷總體技術(shù)指標(biāo)確定后，要將指標(biāo)合理分配至設(shè)備有效載荷總體技術(shù)指標(biāo)確定后，要將指標(biāo)合理分配至設(shè)備級(jí)、部件級(jí)。分配時(shí)要將有效載荷作為系統(tǒng)看待，進(jìn)行系級(jí)、部件級(jí)。分配時(shí)要將有效載荷作為系統(tǒng)看待，進(jìn)行系統(tǒng)性能綜合分析，指標(biāo)分配結(jié)果要使系統(tǒng)最優(yōu)。統(tǒng)性能綜合分析，指標(biāo)分配結(jié)果要使系統(tǒng)最優(yōu)?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 像衛(wèi)星上的其它儀器一樣，它必須能適應(yīng)衛(wèi)星發(fā)射、像衛(wèi)星上的其它儀器一樣，它必須能適應(yīng)衛(wèi)星發(fā)射、在軌運(yùn)行的工作環(huán)境，主要有：在軌運(yùn)行的工作環(huán)境，主要有：u 能適應(yīng)力學(xué)環(huán)境要求；能適應(yīng)力學(xué)環(huán)境要求；u 能適應(yīng)失重

7、狀態(tài)要求；能適應(yīng)失重狀態(tài)要求；u 能適應(yīng)真空狀態(tài)要求；能適應(yīng)真空狀態(tài)要求；u 能適應(yīng)溫度變化要求；能適應(yīng)溫度變化要求；u 能適應(yīng)空間輻射環(huán)境要求。能適應(yīng)空間輻射環(huán)境要求。空間飛行器總體設(shè)計(jì) 一般來說，有效載荷質(zhì)量減小一般來說，有效載荷質(zhì)量減小1kg1kg，運(yùn)載火箭的起飛質(zhì)量可，運(yùn)載火箭的起飛質(zhì)量可減小減小1 12t2t，顯然減小質(zhì)量對(duì)提高性能價(jià)格比是十分重要的。，顯然減小質(zhì)量對(duì)提高性能價(jià)格比是十分重要的。 由于衛(wèi)星設(shè)備的不可在軌維修性，對(duì)高可靠和長(zhǎng)壽命提出由于衛(wèi)星設(shè)備的不可在軌維修性，對(duì)高可靠和長(zhǎng)壽命提出了更高的要求。了更高的要求。 有效載荷要滿足與衛(wèi)星平臺(tái)的接口關(guān)系，包括設(shè)備尺寸和有效載荷要

8、滿足與衛(wèi)星平臺(tái)的接口關(guān)系，包括設(shè)備尺寸和安裝尺寸、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、功耗、供電電壓，以及其它機(jī)安裝尺寸、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、功耗、供電電壓，以及其它機(jī)械接口、熱接口、電接口等。械接口、熱接口、電接口等?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 有效載荷的功能和性能技術(shù)指標(biāo)是由應(yīng)用的需求決有效載荷的功能和性能技術(shù)指標(biāo)是由應(yīng)用的需求決定的。有效載荷的設(shè)計(jì)必須符合衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)頂層設(shè)定的。有效載荷的設(shè)計(jì)必須符合衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)的要求必須與地面應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合考慮；星、地計(jì)的要求必須與地面應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合考慮；星、地設(shè)備間應(yīng)合理分配指標(biāo)，盡量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體優(yōu)化。設(shè)備間應(yīng)合理分配指標(biāo)，盡量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體優(yōu)化。空間飛行器總體設(shè)

9、計(jì) 通信衛(wèi)星上直接執(zhí)通信衛(wèi)星上直接執(zhí)行通信任務(wù)的空間儀器行通信任務(wù)的空間儀器設(shè)備，稱為通信衛(wèi)星的設(shè)備，稱為通信衛(wèi)星的有效載荷。有效載荷。 通信衛(wèi)星一般可分為通信衛(wèi)星一般可分為地球靜止軌道通信衛(wèi)星地球靜止軌道通信衛(wèi)星和非靜止的中低軌道通和非靜止的中低軌道通信衛(wèi)星，又可按固定業(yè)信衛(wèi)星，又可按固定業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)、直播、務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)、直播、跟蹤與數(shù)據(jù)中繼和軍用跟蹤與數(shù)據(jù)中繼和軍用通信等分類。通信等分類。空間飛行器總體設(shè)計(jì) 空間飛行器總體設(shè)計(jì)u 轉(zhuǎn)發(fā)器：實(shí)質(zhì)是一臺(tái)寬頻帶的收發(fā)信機(jī)。轉(zhuǎn)發(fā)器：實(shí)質(zhì)是一臺(tái)寬頻帶的收發(fā)信機(jī)。u 天線：用于衛(wèi)星通信信號(hào)收發(fā)。有時(shí)可完成測(cè)控信號(hào)天線：用于衛(wèi)星通信信號(hào)收發(fā)。有時(shí)可完成

10、測(cè)控信號(hào)的收發(fā)。通信天線可分為：全球波束、半球波束、區(qū)的收發(fā)。通信天線可分為：全球波束、半球波束、區(qū)域波束、點(diǎn)波束、多波束以及賦形可變波束天線等。域波束、點(diǎn)波束、多波束以及賦形可變波束天線等。 天線接收上行信號(hào)，送到轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工，再天線接收上行信號(hào)，送到轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工，再由天線將加工后的信號(hào)作為下行信號(hào)發(fā)出，完成通信由天線將加工后的信號(hào)作為下行信號(hào)發(fā)出，完成通信信號(hào)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。在實(shí)際系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)發(fā)器和天線都可信號(hào)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。在實(shí)際系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)發(fā)器和天線都可以有多個(gè)，以期提供所需的通信容量。以有多個(gè)，以期提供所需的通信容量?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì)u 與射頻電平有關(guān)的性能參數(shù)：等效全向輻射功

11、率、接收系統(tǒng)增益與射頻電平有關(guān)的性能參數(shù)：等效全向輻射功率、接收系統(tǒng)增益噪聲溫度比、飽和功率通量密度。噪聲溫度比、飽和功率通量密度。u 與頻段及帶寬有關(guān)的參數(shù)：通信頻段、帶寬和頻率再用特性等。與頻段及帶寬有關(guān)的參數(shù)：通信頻段、帶寬和頻率再用特性等。u 與通信品質(zhì)有關(guān)的參數(shù)：通道的幅頻特性、相頻特性、幅度非線與通信品質(zhì)有關(guān)的參數(shù)：通道的幅頻特性、相頻特性、幅度非線性、相位非線性、變換頻率及其準(zhǔn)確度、雜波輸出和相位噪聲、性、相位非線性、變換頻率及其準(zhǔn)確度、雜波輸出和相位噪聲、對(duì)上行信號(hào)變化的補(bǔ)償和各種穩(wěn)定性等。對(duì)上行信號(hào)變化的補(bǔ)償和各種穩(wěn)定性等。 要在規(guī)定的頻段、帶寬、服務(wù)區(qū)覆蓋要求等條件下，對(duì)確

12、定的要在規(guī)定的頻段、帶寬、服務(wù)區(qū)覆蓋要求等條件下，對(duì)確定的與通信容量和通信品質(zhì)有關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)合理的分配。與通信容量和通信品質(zhì)有關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)合理的分配。 空間飛行器總體設(shè)計(jì) 地球資源衛(wèi)星是用于地球資源探測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)的遙感衛(wèi)地球資源衛(wèi)星是用于地球資源探測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)的遙感衛(wèi)星。地球資源衛(wèi)星的有效載荷主要是各類遙感器以及遙感星。地球資源衛(wèi)星的有效載荷主要是各類遙感器以及遙感傳輸設(shè)備。遙感器大致可分為：多光譜類、成像光譜儀類、傳輸設(shè)備。遙感器大致可分為：多光譜類、成像光譜儀類、高空間分辨率類和合成孔徑雷達(dá)（高空間分辨率類和合成孔徑雷達(dá)（SARSAR）類。）類。 空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)

13、計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì)u 工作譜段：指遙感器獲取的圖像來自的譜段。光學(xué)成像遙工作譜段：指遙感器獲取的圖像來自的譜段。光學(xué)成像遙感器工作頻譜范圍包括紫外、可見光和紅外。感器工作頻譜范圍包括紫外、可見光和紅外。u 分辨率：獲取圖像細(xì)節(jié)能力。分辨率：獲取圖像細(xì)節(jié)能力。u 調(diào)制傳遞函數(shù)調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)(MTF)：以不同頻率的正弦信號(hào)作為系統(tǒng)輸：以不同頻率的正弦信號(hào)作為系統(tǒng)輸入，系統(tǒng)輸出信號(hào)的調(diào)制度與輸入信號(hào)調(diào)制度之比隨頻率入，系統(tǒng)輸出信號(hào)的調(diào)制度與輸入信號(hào)調(diào)制度之比隨頻率變化的函數(shù)變化的函數(shù)u 信噪比信噪比(S/N)(S/N)：有用信號(hào)與噪聲之比：有用信號(hào)與噪聲之比 在規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求下，對(duì)

14、各組成部分的指標(biāo)進(jìn)行在規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求下，對(duì)各組成部分的指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)合理的分配?？茖W(xué)合理的分配?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 多光譜遙感器是地球資源衛(wèi)星應(yīng)用最多最廣的遙感器。多光譜遙感器是地球資源衛(wèi)星應(yīng)用最多最廣的遙感器。 將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電荷，以電荷耦合方式作為模擬移位將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電荷，以電荷耦合方式作為模擬移位輸出的器件。輸出的器件。空間飛行器總體設(shè)計(jì) 地球資源衛(wèi)星高空間分辨率類遙感器可以測(cè)制比例尺寸大于地球資源衛(wèi)星高空間分辨率類遙感器可以測(cè)制比例尺寸大于1:51:5萬的地圖，在資源勘測(cè)、環(huán)境觀測(cè)和城市規(guī)劃及目標(biāo)識(shí)別等萬的地圖，在資源勘測(cè)、環(huán)境觀測(cè)和城市規(guī)劃及目標(biāo)識(shí)別等方面有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。方面有獨(dú)

15、特優(yōu)點(diǎn)。 例成像公司的例成像公司的IKONOSIKONOS衛(wèi)星的軌道高度為衛(wèi)星的軌道高度為680km680km，其相機(jī)有，其相機(jī)有5 5個(gè)個(gè)工作譜段，全色譜段在星下點(diǎn)的地面分辨率為工作譜段，全色譜段在星下點(diǎn)的地面分辨率為0.82m0.82m，4 4個(gè)多光譜個(gè)多光譜在星下點(diǎn)的地面分辨率為在星下點(diǎn)的地面分辨率為3.28m3.28m，觀測(cè)帶寬度均為，觀測(cè)帶寬度均為11km11km。要求探測(cè)光譜連續(xù)，探測(cè)波段一般為幾十或幾百個(gè)，空間分要求探測(cè)光譜連續(xù)，探測(cè)波段一般為幾十或幾百個(gè)，空間分辨率大約為幾十米至千米量級(jí)。辨率大約為幾十米至千米量級(jí)?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行

16、器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì) SARSAR是一種有源微波遙感是一種有源微波遙感成像設(shè)備。成像設(shè)備。 SARSAR發(fā)出的微波發(fā)出的微波脈沖經(jīng)地物后反向散射，再脈沖經(jīng)地物后反向散射，再經(jīng)經(jīng)SARSAR接收，通過對(duì)接收信號(hào)接收，通過對(duì)接收信號(hào)的處理探測(cè)到地物后向散射的處理探測(cè)到地物后向散射系數(shù)的二維分布，從而獲得系數(shù)的二維分布，從而獲得地物的地物的SARSAR圖像。圖像。SARSAR圖像依圖像依賴于賴于SARSAR工作頻段、極化、入工作頻段、極化、入射角度等。射角度等。 空間飛行器總體設(shè)計(jì) 衛(wèi)星遙感器獲取的遙感數(shù)據(jù)往往要經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星遙感器獲取的遙感數(shù)據(jù)往往要經(jīng)

17、過數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備傳送至地面，再經(jīng)過處理、分析、進(jìn)行應(yīng)用。設(shè)備傳送至地面，再經(jīng)過處理、分析、進(jìn)行應(yīng)用。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括空間段部分和地面段部分：空間數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括空間段部分和地面段部分：空間段部分就是衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)，主要包括編碼段部分就是衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)，主要包括編碼器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)器、調(diào)制器、發(fā)射機(jī)和發(fā)射天線；地器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)器、調(diào)制器、發(fā)射機(jī)和發(fā)射天線；地面段部分主要包括接收天線、接收機(jī)、解調(diào)器、磁面段部分主要包括接收天線、接收機(jī)、解調(diào)器、磁帶記錄器、處理設(shè)備等。帶記錄器、處理設(shè)備等?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 氣象衛(wèi)星分極地軌道和靜止軌道兩種。有效載荷指星上用氣象衛(wèi)星分極地軌道和靜止軌道兩種。有

18、效載荷指星上用于氣象信息獲取、處理、存儲(chǔ)及發(fā)送的設(shè)備。主要包括：遙于氣象信息獲取、處理、存儲(chǔ)及發(fā)送的設(shè)備。主要包括：遙感器、實(shí)時(shí)信息處理器、大容量數(shù)據(jù)記錄器及發(fā)射機(jī)等。感器、實(shí)時(shí)信息處理器、大容量數(shù)據(jù)記錄器及發(fā)射機(jī)等?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì) 氣象衛(wèi)星上普遍裝載的遙感器。主要作用是獲取云及氣象衛(wèi)星上普遍裝載的遙感器。主要作用是獲取云及地表的二維景物圖像，地表溫度、洋面、泥沙、水陸地表的二維景物圖像，地表溫度、洋面、泥沙、水陸分界、云頂溫度。分界、云頂溫度。 主要作用是大氣溫度及水汽的垂直分布探測(cè)、地表冰主要作用是大氣溫度及水汽的垂直分布探測(cè)、地表冰雪探測(cè)和降水和地表特征探測(cè)。雪探測(cè)

19、和降水和地表特征探測(cè)?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 主要用于探測(cè)海洋水色要素（如葉綠素濃度、懸浮物和污染物），主要用于探測(cè)海洋水色要素（如葉綠素濃度、懸浮物和污染物），探測(cè)海表面拓?fù)洌êＦ矫娓叨鹊目臻g分布），探測(cè)海洋動(dòng)力環(huán)境探測(cè)海表面拓?fù)洌êＦ矫娓叨鹊目臻g分布），探測(cè)海洋動(dòng)力環(huán)境（海面風(fēng)場(chǎng)、海浪、海冰等）。有效載荷包括不同種類的光學(xué)遙感（海面風(fēng)場(chǎng)、海浪、海冰等）。有效載荷包括不同種類的光學(xué)遙感器和微波遙感器。器和微波遙感器。 中國(guó)中國(guó)HYHY1 1衛(wèi)星的海洋衛(wèi)星的海洋水色掃描儀具有水色掃描儀具有1010個(gè)探測(cè)個(gè)探測(cè)波段，星下點(diǎn)地面分辨率波段，星下點(diǎn)地面分辨率均為均為1100m1100m，覆蓋約，覆蓋約1

20、100km1100km?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) HYHY1 1衛(wèi)星裝載的衛(wèi)星裝載的另一臺(tái)有效載荷是另一臺(tái)有效載荷是4 4波段波段CCDCCD成像儀。成像儀。其星下點(diǎn)地面分辨其星下點(diǎn)地面分辨率為率為250m250m，覆蓋約，覆蓋約510km510km?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 主要用于測(cè)量平均海平面高度，從而測(cè)定大地水準(zhǔn)面，主要用于測(cè)量平均海平面高度，從而測(cè)定大地水準(zhǔn)面，同時(shí)可測(cè)量有效波高、海面風(fēng)速、洋流和海冰等。同時(shí)可測(cè)量有效波高、海面風(fēng)速、洋流和海冰等。 主要用于測(cè)量海面風(fēng)場(chǎng)，包括標(biāo)量風(fēng)速和風(fēng)向。主要用于測(cè)量海面風(fēng)場(chǎng)，包括標(biāo)量風(fēng)速和風(fēng)向?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 衛(wèi)星導(dǎo)航的基本作用是向各類用戶實(shí)時(shí)提供準(zhǔn)確、

21、連續(xù)的衛(wèi)星導(dǎo)航的基本作用是向各類用戶實(shí)時(shí)提供準(zhǔn)確、連續(xù)的位置、速度和時(shí)間信息。分類：低軌測(cè)速導(dǎo)航系統(tǒng)、全球?qū)恢?、速度和時(shí)間信息。分類：低軌測(cè)速導(dǎo)航系統(tǒng)、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)、全球同步衛(wèi)星無線電測(cè)定系統(tǒng)。航定位系統(tǒng)、全球同步衛(wèi)星無線電測(cè)定系統(tǒng)。 第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，主要有美國(guó)的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，主要有美國(guó)的“子午儀子午儀”衛(wèi)星和衛(wèi)星和蘇聯(lián)的蘇聯(lián)的“圣卡達(dá)圣卡達(dá)”衛(wèi)星。主要是利用地面用戶終端機(jī)測(cè)定導(dǎo)衛(wèi)星。主要是利用地面用戶終端機(jī)測(cè)定導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射載波的多普勒頻移，確定衛(wèi)星在不同時(shí)刻的兩個(gè)航衛(wèi)星發(fā)射載波的多普勒頻移，確定衛(wèi)星在不同時(shí)刻的兩個(gè)位置至用戶位置的距離差，得出旋轉(zhuǎn)雙曲面的基本導(dǎo)航方程；位置至用

22、戶位置的距離差，得出旋轉(zhuǎn)雙曲面的基本導(dǎo)航方程；根據(jù)衛(wèi)星在每時(shí)刻的軌道位置并利用多組基本導(dǎo)航方程解出根據(jù)衛(wèi)星在每時(shí)刻的軌道位置并利用多組基本導(dǎo)航方程解出用戶的位置，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位。用戶的位置，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì) 目前應(yīng)用的有美國(guó)的目前應(yīng)用的有美國(guó)的GPSGPS系統(tǒng)系統(tǒng)（6 6個(gè)軌道面?zhèn)€軌道面2424顆星）和俄羅斯顆星）和俄羅斯的的GLONASSGLONASS系統(tǒng)（系統(tǒng)（3 3個(gè)軌道面?zhèn)€軌道面2424顆顆星）。正在建設(shè)的有歐洲的星）。正在建設(shè)的有歐洲的GALILEOGALILEO系統(tǒng)。系統(tǒng)。 工作原理是用戶同時(shí)接收四工作原理是用戶同時(shí)接收四顆衛(wèi)星的編碼信號(hào)，測(cè)量這四顆

23、顆衛(wèi)星的編碼信號(hào)，測(cè)量這四顆星各自到用戶的偽距，并由解讀星各自到用戶的偽距，并由解讀衛(wèi)星廣播的導(dǎo)航電文得到衛(wèi)星的衛(wèi)星廣播的導(dǎo)航電文得到衛(wèi)星的位置，從而進(jìn)行定位。位置，從而進(jìn)行定位。 空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì) 目前應(yīng)用的是我國(guó)的目前應(yīng)用的是我國(guó)的“北斗北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，其工作原理導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，其工作原理是地面中心通過兩顆衛(wèi)星上的是地面中心通過兩顆衛(wèi)星上的C/SC/S轉(zhuǎn)發(fā)器向用戶發(fā)送誰要定轉(zhuǎn)發(fā)器向用戶發(fā)送誰要定位的詢問信號(hào)，需要定位的用戶接收到任一顆衛(wèi)星的詢問位的詢問信號(hào)，需要定位的用戶接收到任一顆衛(wèi)星的詢問信號(hào)后，即可響應(yīng)詢問，發(fā)出定位申請(qǐng)；地面中心站收到信號(hào)后，即可響應(yīng)詢問，發(fā)出

24、定位申請(qǐng)；地面中心站收到來自兩顆衛(wèi)星來自兩顆衛(wèi)星L/CL/C轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的應(yīng)答信號(hào)，即可測(cè)定出地面轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的應(yīng)答信號(hào)，即可測(cè)定出地面中心站分別經(jīng)兩顆衛(wèi)星到用戶的距離和。由于衛(wèi)星位置可中心站分別經(jīng)兩顆衛(wèi)星到用戶的距離和。由于衛(wèi)星位置可通過測(cè)軌獲得，便可導(dǎo)出用戶至每顆衛(wèi)星的距離；利用存通過測(cè)軌獲得，便可導(dǎo)出用戶至每顆衛(wèi)星的距離；利用存儲(chǔ)在地面中心站數(shù)據(jù)庫(kù)中的地形數(shù)字高程，算出用戶所在儲(chǔ)在地面中心站數(shù)據(jù)庫(kù)中的地形數(shù)字高程，算出用戶所在的位置，通過其中一顆衛(wèi)星通知用戶，完成定位。的位置，通過其中一顆衛(wèi)星通知用戶，完成定位。空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì) 根據(jù)偵察任務(wù)的不同，一般分為根據(jù)偵察任務(wù)的

25、不同，一般分為“普查普查”型與型與“詳查詳查”型，型，膠片回收型和數(shù)據(jù)傳輸型。膠片回收型和數(shù)據(jù)傳輸型。主要由攝影物鏡、快門、光欄機(jī)構(gòu)、輸片機(jī)構(gòu)主要由攝影物鏡、快門、光欄機(jī)構(gòu)、輸片機(jī)構(gòu)和膠片展平裝置、暗盒及感光膠片組成。和膠片展平裝置、暗盒及感光膠片組成。 “ “普查普查”相機(jī)的相機(jī)的地面分辨率約為幾米量級(jí)，地面分辨率約為幾米量級(jí)，“詳查詳查”相機(jī)的分辨率優(yōu)于相機(jī)的分辨率優(yōu)于1 1米。米。可見光和紅外譜段的全色和多光譜可見光和紅外譜段的全色和多光譜CCDCCD相機(jī)。相機(jī)。美國(guó)第六代美國(guó)第六代KH-11KH-11相機(jī)的地面分辨率為相機(jī)的地面分辨率為0.1m0.1m。工作在微波波段。典型的成像偵察工

26、作在微波波段。典型的成像偵察SARSAR衛(wèi)星是美國(guó)的衛(wèi)星是美國(guó)的“長(zhǎng)曲棍球長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星。衛(wèi)星?？臻g飛行器總體設(shè)計(jì) 空間飛行器總體設(shè)計(jì)空間飛行器總體設(shè)計(jì) 主要用于偵察對(duì)方預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)、國(guó)土防空系統(tǒng)和中遠(yuǎn)主要用于偵察對(duì)方預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)、國(guó)土防空系統(tǒng)和中遠(yuǎn)程打擊武器系統(tǒng)中所使用的各種雷達(dá)的特征參數(shù)和位置，程打擊武器系統(tǒng)中所使用的各種雷達(dá)的特征參數(shù)和位置，偵聽對(duì)方衛(wèi)星通信、散射通信、超短波通信的信號(hào)參數(shù)偵聽對(duì)方衛(wèi)星通信、散射通信、超短波通信的信號(hào)參數(shù)和信息情報(bào)。有效載荷包括：和信息情報(bào)。有效載荷包括：u 天線天線u 接收機(jī)接收機(jī)u 信號(hào)處理設(shè)備信號(hào)處理設(shè)備空間飛行器總體設(shè)計(jì) 任務(wù)：利用星上的紅外探測(cè)儀

27、，探測(cè)導(dǎo)彈飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的紅任務(wù)：利用星上的紅外探測(cè)儀，探測(cè)導(dǎo)彈飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的紅外輻射，配合電視攝像機(jī)及時(shí)準(zhǔn)確地判斷敵方導(dǎo)彈的發(fā)射，并將外輻射，配合電視攝像機(jī)及時(shí)準(zhǔn)確地判斷敵方導(dǎo)彈的發(fā)射，并將有關(guān)信息迅速傳遞給地面指揮中心，贏得盡可能長(zhǎng)的預(yù)警時(shí)間，有關(guān)信息迅速傳遞給地面指揮中心，贏得盡可能長(zhǎng)的預(yù)警時(shí)間，以組織有效的反擊。以組織有效的反擊。 有效載荷：紅外相機(jī)、紫外跟蹤探測(cè)儀有效載荷：紅外相機(jī)、紫外跟蹤探測(cè)儀 有雷達(dá)，無線電接收機(jī)（電子情報(bào)型），紅外探測(cè)器等偵察設(shè)備，有雷達(dá)，無線電接收機(jī)（電子情報(bào)型），紅外探測(cè)器等偵察設(shè)備，監(jiān)視海上艦船和潛艇的活動(dòng)。衛(wèi)星上裝載的監(jiān)視海上艦船和潛艇的活動(dòng)。衛(wèi)星上裝載的SARSAR工作在工作在X X頻段，分頻段，分辨率為辨率為202030m30m，在良好的海況下能夠探測(cè)到中型和某些小型艦只，在良好的海況下能夠探測(cè)到中型和某些小型