衛(wèi)星通信技術(shù)簡介

TOC\o"1-5"\h\z衛(wèi)星通信技術(shù)簡介

衛(wèi)星通信目錄

一、衛(wèi)星通信技術(shù)簡介 3衛(wèi)星通信的發(fā)展歷史 3衛(wèi)星通信的初步應用 3\o"CurrentDocument"國際通信衛(wèi)星自治 4\o"CurrentDocument"大容量國際商用衛(wèi)星 5\o"CurrentDocument"衛(wèi)星通信現(xiàn)狀 6衛(wèi)星系統(tǒng)簡介 7衛(wèi)星系統(tǒng)的組成（一） 7衛(wèi)星系統(tǒng)的組成（二） 8\o"CurrentDocument"通信衛(wèi)星的工作過程 9\o"CurrentDocument"衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的分類 10\o"CurrentDocument"衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的各種分類方式 11\o"CurrentDocument"移動通信系統(tǒng)按軌道分類 12\o"CurrentDocument"中、高、低軌道衛(wèi)星的優(yōu)劣 13\o"CurrentDocument"衛(wèi)星移動通信的頻譜劃分 14\o"CurrentDocument"衛(wèi)星通信的優(yōu)勢 16\o"CurrentDocument"二、衛(wèi)星通信技術(shù)現(xiàn)狀 17國際衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展及應用概述 17\o"CurrentDocument"INTELSAT、PONAMSAT、LORAL 17\o"CurrentDocument"GE美國通信、新天衛(wèi)星和SESASTRA 19\o"CurrentDocument"至關(guān)重要的負載利用率 21\o"CurrentDocument"提高市場份額的措施 22制造和發(fā)射相對停滯，衛(wèi)星應用蓬勃發(fā)展 23\o"CurrentDocument"制造和發(fā)射市場的相對停滯 24\o"CurrentDocument"持續(xù)高增長的衛(wèi)星應用行業(yè) 25\o"CurrentDocument"供需矛盾推動全球重新進入密集發(fā)射期 26\o"CurrentDocument"美國：GPS系統(tǒng)升級 27\o"CurrentDocument"俄羅斯：GLONASS系統(tǒng)追加投資26億美元 28\o"CurrentDocument"歐洲：GALILEO系統(tǒng)建設(shè)提速 28國內(nèi)衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展及應用概述 29\o"CurrentDocument"國內(nèi)衛(wèi)星通信的技術(shù)實際案例及未來方向 29\o"CurrentDocument"我國衛(wèi)星通信現(xiàn)狀 29\o"CurrentDocument"綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng) 30\o"CurrentDocument"國的衛(wèi)星通信實力分析 32綜述 32衛(wèi)通集團衛(wèi)星通信應用簡介 33集團簡介 33\o"CurrentDocument"業(yè)務領(lǐng)域與服務 34.衛(wèi)星空間段運營服務 34.地理信息與位置服務 34.衛(wèi)星地面運營服務 35\o"CurrentDocument"衛(wèi)星通信應用案例 35\o"CurrentDocument"、國家安全、國計民生共促中國北斗產(chǎn)業(yè)化運營 39\o"CurrentDocument"北斗一代：完成實驗性平臺的搭建 39\o"CurrentDocument"北斗二代：產(chǎn)業(yè)化運營的真正開始 40\o"CurrentDocument"、北斗受益產(chǎn)業(yè)鏈：制造、發(fā)射、設(shè)備和運營 41\o"CurrentDocument"衛(wèi)星研制：航天五院壟斷衛(wèi)星研制 42\o"CurrentDocument"衛(wèi)星發(fā)射：航天一院壟斷火箭總裝 42\o"CurrentDocument"地面設(shè)備：國家隊定標準，民營資本開發(fā)衛(wèi)星應用 43\o"CurrentDocument"運營服務：百億級的競爭性開放市場 44\o"CurrentDocument"看好衛(wèi)星導航設(shè)備及相關(guān)運營服務 45\o"CurrentDocument"看好衛(wèi)星同步授時設(shè)備及運營服務 46\o"CurrentDocument"三、衛(wèi)星通信今后發(fā)展預估 47國通信衛(wèi)星的發(fā)展 47\o"CurrentDocument"寬帶一一新的天地 50\o"CurrentDocument"寬帶服務的新生力量 50\o"CurrentDocument"寬帶業(yè)務的四種類型 51\o"CurrentDocument"第四代衛(wèi)星的出現(xiàn) 52\o"CurrentDocument"前景看好的寬帶衛(wèi)星通信 53\o"CurrentDocument"衛(wèi)星通信未來發(fā)展預測 54一、衛(wèi)星通信技術(shù)簡介衛(wèi)星通信的發(fā)展歷史衛(wèi)星通信的初步應用自從1957年10月4日蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星以來，世界許多國家相繼發(fā)射了各種用途的衛(wèi)星。這些衛(wèi)星廣泛應用于科學研究，宇宙觀測，氣象觀測，國際通信等許多領(lǐng)域。1958年12月美國宇航局（NASA）發(fā)射了“斯科爾”（SCORE）廣播試驗衛(wèi)星，進行磁帶錄音信號的傳輸。1960年8月，又發(fā)射了“回聲”（ECHO）無源發(fā)射衛(wèi)星，首次完成了有源延遲中繼通信。1962年7月美國電話電報公司AT&T發(fā)射了“電星一號"（TELESTAR-1）低軌道通信衛(wèi)星，在6GHz/4GHz實現(xiàn)了橫跨大西洋的電話、電視、傳真和數(shù)據(jù)的傳輸，奠定了商用衛(wèi)星通信的技術(shù)基礎(chǔ)。1962年11月美國無線電公司RCA發(fā)射了“中繼1號"（RELAY-1）低軌道衛(wèi)星，完成了橫跨太平洋的美、日之間的電視傳播。那時，由于火箭推力有限，衛(wèi)星高度均沒有超過1萬公里，這些衛(wèi)星稱為低軌道衛(wèi)星，它們圍繞地球轉(zhuǎn)一圈的時間為幾個小時。對于地球上的觀察者而言，衛(wèi)星總是不停地圍繞地球旋轉(zhuǎn)。為了接收來自衛(wèi)星地信號，地球站的天線要不停地跟蹤衛(wèi)星。而當衛(wèi)星轉(zhuǎn)到地球的另一側(cè)的時候，地球站只有暫停工作，等待再一次轉(zhuǎn)到這一側(cè)的時候繼續(xù)跟蹤。所以一個地球站和衛(wèi)星之間的通信只能進行幾個小時。而且，由于衛(wèi)星相對地球站存在相對運動，由此產(chǎn)生的多普勒效應（在以后的文章中會介紹）使接收頻率發(fā)生變化，導致設(shè)備的復雜化。1963年7月美國宇航局發(fā)射的“辛康2號"（SYNCOM-II）衛(wèi)星，其軌道高度升高后，可使衛(wèi)星在赤道上空繞地球一周的時間與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等。因此，衛(wèi)星和地球站是相對，故這種衛(wèi)星也稱為靜止衛(wèi)星。這時的衛(wèi)星軌道稱為地球同步軌道，因此也可以稱為同步衛(wèi)星。使用了這種同步衛(wèi)星，建立穩(wěn)定的通信線路才成為現(xiàn)實，至此衛(wèi)星通信作為現(xiàn)代通信方式取得了穩(wěn)固的地位。同年10月克服了許多技術(shù)上的困難，利用該衛(wèi)星向全世界轉(zhuǎn)播了東京奧運會的實況。1965年蘇聯(lián)發(fā)射了“閃電”（MOLNIYA）同步衛(wèi)星，完成了蘇聯(lián)和東歐之間的區(qū)域性通信和電視廣播。至此，經(jīng)歷了近20年的時間，完成了通信衛(wèi)星的試驗，并使衛(wèi)星通信的實用價值得到了廣泛的承認。國際通信衛(wèi)星自治1964年8月成立了商用的衛(wèi)星臨時組織。1973年2月更名為國際通信衛(wèi)星自治（INTELSAT）。這是一個國際性商用衛(wèi)星通信機構(gòu)，截止1986年已有112個國家參加該組織（包括中國），目前正在使用的國際通信衛(wèi)星主要是INTELSAT衛(wèi)星公司（COMSAT）發(fā)射的“晨鳥”（EarlyBird）,也成為“INTELSAT-I”國際通信衛(wèi)星。自此之后，先后發(fā)射了六代國際通信衛(wèi)星-II?皿。前四代已經(jīng)完成了使命，現(xiàn)在正在運行的包括IS-V-A,IS-W,IS-皿。這些國際衛(wèi)星的主要性能見下表。名稱IIIIIIWIV-AVV—A0皿發(fā)射時間（年）196519661968197119751980198519891992直徑（米）0.721.421.422.382.381.6*21.6*23.62.7*2.7高度（米）0.60.671.045.285.91.71.76.44.2軌道重量（公斤）38861527007908158151.8K1.4K天線數(shù)目1113777/14初始功率（瓦）40751204005001.2K1.3K2.2K3.9K發(fā)射功率（瓦）61811688/208/2011/2030轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)目212122027324636總帶寬（兆赫）251305005008002.3K2.7K3.3K2.4K設(shè)計壽命（年）1.53577781014最大話路數(shù)2402401.2K4K6K12.5K14K24K23K電視頻道數(shù)或1或1+2+2+2+2+2+3+4每路年資（千美元）33112.01.21.00.880.880.63在大西洋上空的1號和I號國際衛(wèi)星用于溝通北美和歐洲間的固定業(yè)務。他們可以傳送240路電話或一路電視，但不能同時工作。II號國際衛(wèi)星可以與幾個地球站同時進行通信，也就是具有多址功能。由于他們的衛(wèi)星天線隨著衛(wèi)星一起旋轉(zhuǎn)，使天線波束不能始終對準地球站，因此大部分功率浪費在空間。為了改善這一性能，在ni號和w號衛(wèi)星中采用了“消旋天線”，由于消旋后的天線并不能隨衛(wèi)星自旋而轉(zhuǎn)動，可以使天線波束總是對準地球，由此地球站的接收功率增大了，就有可能使話路總數(shù)增加。大容量國際商用衛(wèi)星1980年發(fā)射的V號和1985年發(fā)射的V—A號國際衛(wèi)星是一種大容量國際商用衛(wèi)星。有6顆V號衛(wèi)星在同時工作，用于溝通300多個地球站。這是一種采用三軸穩(wěn)定的衛(wèi)星，由一個衛(wèi)星舵和兩個太陽電池翼組成。衛(wèi)星舵體積為1.66x2x1.77立方米，包括兩翼的總長度為15.6米。每翼由3塊電池帆組成，總面積達20平方米。該衛(wèi)星載有七副通信天線。轉(zhuǎn)發(fā)器共有27個，可同時傳送12500路電話和兩路彩色電視信號。1989年發(fā)射的0號國際衛(wèi)星是重量為1600公斤的龐大圓柱體。其太陽能電池有兩層，當衛(wèi)星進入軌道之后兩層電池同時展現(xiàn)出來。星上有46個轉(zhuǎn)發(fā)器，通信容量為24000條雙向話路和3路電視，采用數(shù)字倍增設(shè)備后擴大為12萬個話路。部分轉(zhuǎn)發(fā)器采用了星上交換時分多址（SS-TDMA）技術(shù)，傳輸速率為120Mbit/s。這樣一來，它可將任意全球或區(qū)域波束的TDMA信號轉(zhuǎn)送到其他所需波束處。該衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器不僅使用C波段（6/4GHz）,而且在點波束處還使用Ku頻段（14/11GHz）。1992年發(fā)射的皿號國際通信衛(wèi)星是為了替代于1993年到期的丫一A國際通信衛(wèi)星而研制的。該衛(wèi)星外形與V—A衛(wèi)星相似，也是三軸穩(wěn)定，在軌精度達±0.01°。該星采用了許多新技術(shù)，包括：.4個波束可按地面指令而指向地球上任何地區(qū)。.可根據(jù)業(yè)務需要改變衛(wèi)星全球波束，將其分配給C波段點波束，使轉(zhuǎn)發(fā)器得到充分的利用。.C波段半球/區(qū)域載荷采用四重頻率復用，C波段全球/點波束采用二重頻率復用，Ku波段采用二重頻率復用。.同時采用空間波束隔離及極化隔離，使隔離度提高到27dB以上。全球波束覆蓋區(qū)及極化隔離可達到35dB以上。除了美國INTELSAT系列國際通信衛(wèi)星外，蘇聯(lián)的“靜止”衛(wèi)星（STATSIONA）,歐洲的“交響樂”（SYM-PHONIE）等也是國際通信衛(wèi)星。許多國家為了解決地區(qū)分散的區(qū)域性通信（如島嶼），他們租用了國際衛(wèi)星部分轉(zhuǎn)發(fā)器作為國內(nèi)通信線路。1972年加拿大發(fā)射了世界上第一顆專用的國內(nèi)通信衛(wèi)星ANIK，通信容量為5000路電話。后來，美國西聯(lián)公司發(fā)射了一顆美國的國內(nèi)衛(wèi)星WESTAR；RCA公司發(fā)射了SATCOM衛(wèi)星；AT&T等公司發(fā)射了COMSTAR衛(wèi)星都是國內(nèi)通信衛(wèi)星。美國休斯飛機公司制造的印尼PALAPA衛(wèi)星和美國福特宇航公司制造的阿拉伯ARABSTA衛(wèi)星都是區(qū)域性通信衛(wèi)星。衛(wèi)星通信現(xiàn)狀隨著固定衛(wèi)星業(yè)務的迅速發(fā)展，提出了移動衛(wèi)星業(yè)務。移動通信衛(wèi)星業(yè)務是指裝載在飛機，艦船、汽車上的移動通信終端所用的同步衛(wèi)星通信。應用最早的是海上移動衛(wèi)星業(yè)務，1976年第一顆“海事衛(wèi)星1號"（MARISAT-1）發(fā)射到大西洋上空。隨后于1979年成立“國際海事衛(wèi)星組織”（INMARSAT）o廣播衛(wèi)星業(yè)務也可歸入固定衛(wèi)星業(yè)務。如加拿大的“通信技術(shù)衛(wèi)星”（CTS）,美國的“應用技術(shù)衛(wèi)星"（ATS-6）,蘇聯(lián)的“靜止”衛(wèi)星（STATSIONAR），日本的“日本廣播衛(wèi)星"（JBS）等。廣播衛(wèi)星業(yè)務是為了使用戶能直接接收來自衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)等廣播電視節(jié)目。包括由簡易家庭用接收設(shè)備直接接收等“個體接收”和先由大型天線接收后再分送給一般用戶等“集體接收”兩種方式。其他衛(wèi)星業(yè)務包括無線電導航衛(wèi)星（如美國海軍導航衛(wèi)星NNSS）,地球探測衛(wèi)星（如美國陸地衛(wèi)星LANDSAT）、氣象衛(wèi)星（如美國NOAA衛(wèi)星）、業(yè)余無線電衛(wèi)星（如OSCAR）,以及報時，標準頻率，射電天文，宇宙開發(fā)、研究衛(wèi)星等業(yè)務。我國自1970年4月成功發(fā)射了第一顆衛(wèi)星以來，已經(jīng)先后發(fā)射了數(shù)十顆各種用途的衛(wèi)星。1984年4月，發(fā)射了第一顆試驗用“同步通信衛(wèi)星”STW-1（即東方紅二號）。1986年2月于我國西昌發(fā)射場，用長征3號火箭成功發(fā)射第二顆“實驗通信衛(wèi)星”STW-2。該衛(wèi)星位于東經(jīng)103°赤道上空（馬六甲海峽南端），等經(jīng)線貫穿我國昆明、成都、蘭州等地。衛(wèi)星高度35786公里。該同步衛(wèi)星形狀呈圓柱形，直徑2.1米，總高度3.67米，軌道重量429公斤，太陽能電池功率為135瓦。衛(wèi)星點波束天

線直徑1.22米，米用雙自旋穩(wěn)定方式。衛(wèi)星有兩個轉(zhuǎn)發(fā)器，工作頻率為6/4GHZ。用于轉(zhuǎn)播廣播電視和傳送電話，設(shè)計容量為1000路電話。與其壽命為3年。1988年3月，又于西昌發(fā)射場，用長征3號火箭發(fā)射成功第一顆“實用通信衛(wèi)星”，即“東二甲”衛(wèi)星該星定點于東經(jīng)87.5°赤道上空。1988年12月又發(fā)射了“東二甲一2”衛(wèi)星，定點于110.5°E?！皷|三甲”衛(wèi)星是“東二甲”衛(wèi)星的改進型衛(wèi)星。其天線改成橢圓波束，設(shè)計壽命延長為四年，加大了太陽能電池功率。轉(zhuǎn)發(fā)器增加為4個,說明我國的衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)邁入國際領(lǐng)先領(lǐng)域。衛(wèi)星系統(tǒng)簡介衛(wèi)星系統(tǒng)的組成(一)衛(wèi)星系統(tǒng)功能方框圖示于下圖:通信天統(tǒng)遙測指令天愛

天戰(zhàn)累施發(fā)n帆入軌w推進第通信天統(tǒng)遙測指令天愛

天戰(zhàn)累施發(fā)n帆入軌w推進第疑電源緊蛻到善分系統(tǒng)由上圖可知，衛(wèi)星的主要設(shè)備包括下列七大系統(tǒng)。(1)位置與姿態(tài)控制系統(tǒng)從理論上講，靜止衛(wèi)星的位置相對于地球說是靜止不動的，但是實際上它并不是經(jīng)常能夠保持這種相對靜止的狀態(tài)。這是因為地球并不是一個真正的圓球形狀，使得衛(wèi)星對地球的相對速度受到影響。同時當太陽、月亮的輻射壓力發(fā)生強烈變化時，由于他們所產(chǎn)生的對衛(wèi)星的干擾，也往往會破壞衛(wèi)星對地球的相對位置。這些都會使得衛(wèi)星漂移出軌道，使得通信無法進行。負責保持和控制自己在軌道上的位置就是軌道控制系統(tǒng)的任務之一。僅僅使衛(wèi)星保持在軌道上的指定位置還遠遠不夠，還必須使它在這個位置上有一個正確的姿態(tài)。因為星上定向天線的波束必須永遠指向地球中心或覆蓋區(qū)的中心。由于定向波束只有十幾度或更窄，波束指向受衛(wèi)星姿態(tài)變化的影響相當大，再加上衛(wèi)星距離地球表面有36000KM，姿態(tài)差之毫厘，將導致天線的指向謬之千里。再者，太陽電池的表面必須經(jīng)常朝向太陽，所有這些都要求對衛(wèi)星姿態(tài)進行控制。（2）天線系統(tǒng)通信衛(wèi)星的天線系統(tǒng)包括通信天線和遙測指令天線。要求兩種天線體積小、重量輕、可靠性高，壽命長、增益高、波束永遠指向地球，分別采用消旋天線和全向天線。（3）轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)空間轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)是通信衛(wèi)星的主體。實際上是一部高靈敏度的寬帶收發(fā)信機。其智能就是以最小的附加噪聲和失真以及盡可能高的放大量來轉(zhuǎn)發(fā)無線信號。衛(wèi)星系統(tǒng)的組成（二）（4）遙測指令系統(tǒng)遙測指令系統(tǒng)的主要任務是把衛(wèi)星上的設(shè)備工作情況原原本本地告訴地面上的衛(wèi)星測控站，同時忠實地接收并執(zhí)行地面測控站發(fā)來的指令信號。（5）電源系統(tǒng)現(xiàn)代通信衛(wèi)星的電源同時采用太陽能電池和化學電池。要求電源系統(tǒng)體積小、重量輕、效率高、壽命長。（6）溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng)能使衛(wèi)星內(nèi)部和表面溫度保持在允許的范圍內(nèi)，否則將影響星上的電子設(shè)備的性能和壽命，甚至會發(fā)生故障。另外，在衛(wèi)星殼體或天線上溫差過大的時候，往往產(chǎn)生變形，對天線的指向以及傳感器精度以及噴嘴的方向性等都會帶來不良影響。(7)入軌和推進系統(tǒng)靜止衛(wèi)星的軌道控制系統(tǒng)主要是由軸向和橫向兩個噴射推進系統(tǒng)構(gòu)成的。軸向噴嘴是用來控制衛(wèi)星在緯度方向的漂移，橫向噴嘴是用來控制衛(wèi)星因環(huán)繞速度發(fā)生變化造成衛(wèi)星的在經(jīng)度方向的漂移。噴嘴是由小的氣體(一種氣體燃料)火箭組成的，它的點火時刻和燃氣的持續(xù)時間由地面測控站發(fā)給衛(wèi)星的控制信號加以控制的。推進系統(tǒng)的另一職能是采用自旋穩(wěn)定、重力梯度穩(wěn)定和磁力穩(wěn)定等方法對衛(wèi)星進行姿態(tài)控制。圖中所示的姿態(tài)控制方法就是自旋控制。這種衛(wèi)星被送上天時，在與火箭分離之前由火箭中的一個旋轉(zhuǎn)裝置使它以每分鐘10?100轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星好像陀螺一樣，旋轉(zhuǎn)軸始終指向一個方向，就不會隨意翻滾了。但是裝在衛(wèi)星軸上的天線，卻不能隨著星體轉(zhuǎn)，所以要裝上一個消旋裝置，使天線穩(wěn)穩(wěn)地瞄準地球。通信衛(wèi)星的工作過程利用通信衛(wèi)星和廣播衛(wèi)星傳輸廣播電視節(jié)目是衛(wèi)星應用技術(shù)的重大發(fā)展。那么，通信衛(wèi)星是怎樣工作的呢？

衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由空間部分——通信衛(wèi)星和地面部分——通信地面站兩大部分構(gòu)成的。在這一系統(tǒng)中，通信衛(wèi)星實際上就是一個懸掛在空中的通信中繼站。它居高臨下，視野開闊，只要在它的覆蓋照射區(qū)以內(nèi)，不論距離遠近都可以通信，通過它轉(zhuǎn)發(fā)和反射電報、電視、廣播和數(shù)據(jù)等無線信號。通信衛(wèi)星工作的基本原理如圖所示。從地面站1發(fā)出無線電信號，這個微弱的信號被衛(wèi)星通信天線接收后，首先在通信轉(zhuǎn)發(fā)器中進行放大，變頻和功率放大，最后再由衛(wèi)星的通信天線把放大后的無線電波重新發(fā)向地面站2,從而實現(xiàn)兩個地面站或多個地面站的遠距離通信。舉一個簡單的例子：如北京市某用戶要通過衛(wèi)星與大洋彼岸的另一用戶打電話，先要通過長途電話局，由它把用戶電話線路與衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的北京地面站連通，地面站把電話信號發(fā)射到衛(wèi)星，衛(wèi)星接到這個信號后通過功率放大器，將信號放大再轉(zhuǎn)發(fā)到大西洋彼岸的地面站，地面站把電話信號取出來，送到受話人所在的城市長途電話局轉(zhuǎn)接用戶。電視節(jié)目的轉(zhuǎn)播與電話傳輸相似。但是由于各國的電視制式標準不一樣，在接收設(shè)備中還要有相應的制式轉(zhuǎn)換設(shè)備，將電視信號轉(zhuǎn)換為本國標準。電報、傳真、廣播、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務也與電話傳輸過程相似，不同的是需要在地面站中采用相應的終端設(shè)備。隨著航天技術(shù)日新月異的發(fā)展，通信衛(wèi)星的種類也越來越多。按服務區(qū)域劃分，有全球、區(qū)域和國內(nèi)通信衛(wèi)星。按用途分，有一般通信衛(wèi)星、廣播衛(wèi)星、海事衛(wèi)星、跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星以及各種軍用衛(wèi)星。衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的分類10

衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的各種分類方式衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的分類可按其應用來分，也可以按他們所采用的技術(shù)手段來分。（1）按應用分類可分為海事衛(wèi)星移動系統(tǒng)小乂55）、航空衛(wèi)星移動系統(tǒng)（AMSS）和陸地衛(wèi)星移動系統(tǒng)（LMSS）。海事衛(wèi)星移動系統(tǒng)主要用于改善海上救援工作，提高船舶使用的效率和管理水平，增強海上通信業(yè)務和無線定位能力。航空衛(wèi)星移動系統(tǒng)主要用于飛機和地面之間為機組人員和乘客提高話音和數(shù)據(jù)通信。陸地衛(wèi)星移動系統(tǒng)主要用于為行駛的車輛提供通信。（2）按軌道分類衛(wèi)星1通信衛(wèi)星的運行軌道有兩種。一 1I〕種是低或中高軌道。在這種軌道上運行的衛(wèi)星相對于地面是運動的。它能夠用于通信的時間短，衛(wèi)星天線覆蓋的區(qū)域也小，并且地面天線還必須隨時跟蹤衛(wèi)星。另一種軌道是高達三萬六千公里的同步定點軌道，即在赤道平面內(nèi)的圓形軌道，衛(wèi)星的運行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的時間相同，在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不動，稱為同步定點衛(wèi)星。它的特點是覆蓋照射面大，三顆衛(wèi)星就可以覆蓋地球的幾乎全部面積，可以進行二十四小時的全天候通信。（3）按頻率分類按照該衛(wèi)星所使用的頻率范圍將衛(wèi)星劃分為L波段衛(wèi)星，Ka波段衛(wèi)星等等。（4）按服務區(qū)域分類隨著航天技術(shù)日新月異的發(fā)展，通信衛(wèi)星的種類也越來越多。按服務區(qū)域劃分，有全球、區(qū)域和國內(nèi)通信衛(wèi)星。顧名思義，全球通信衛(wèi)星是指服務區(qū)域遍布全球的通信衛(wèi)星，這常常需要很多衛(wèi)星組網(wǎng)形成。而區(qū)域衛(wèi)星僅僅為某一個區(qū)域的通信服11務。而國內(nèi)衛(wèi)星范圍則更窄，僅限于國內(nèi)使用，其實各種分類方式都是想將衛(wèi)星的某一特性更強地體現(xiàn)出來，以便人們更好的區(qū)分各種衛(wèi)星。移動通信系統(tǒng)按軌道分類下面，我們詳細介紹采用衛(wèi)星軌道進行分類：以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的移動通信的應用和研制情況，大體上可分為3種情況：（1）衛(wèi)星不動（同步軌道衛(wèi)星）目前已經(jīng)廣泛應用的Inmarsat以及正積極開發(fā)中的AMSC（美國），CELSAT（美國），MSS（加拿大）、Mobilesat（澳大利亞）等移動通信系統(tǒng)均屬于這種情況。這些系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)到車，船和飛機等移動體上的通信，實現(xiàn)到手機的通信指日可待。（2）衛(wèi)星動（非同步軌道衛(wèi)星），終端不動它是通過非同步軌道衛(wèi)星實現(xiàn)到較大終端（例如移動通信網(wǎng)的基站）的通信，而以后再連接到手持機的用戶。Calling（美國）系統(tǒng)大體上屬于這種情況。移動用戶通過關(guān)口站上的衛(wèi)星進行通信也基本屬于這種情況。（3）衛(wèi)星動（非同步軌道衛(wèi)星），終端也動。當前提出來的大量中、低軌道系統(tǒng)（如銥星系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)、奧迪賽系統(tǒng)）極化均屬這種情況，他們的特征就是做到終端手持化，實現(xiàn)了衛(wèi)星通信適應未來個人移動通信的需求。就衛(wèi)星在空間運行的軌道形狀來說，有圓軌道和橢圓軌道。此外，衛(wèi)星軌道與地球赤道可以構(gòu)成不同的夾角（稱為傾角），傾角等于零的稱為赤道軌道；傾角等于90°的稱為極軌道；傾角在0°?90°之間的稱為傾斜軌道。圓軌道又可以按其高度分為3種：低軌道（LEO）（距地面數(shù)百公里至5000KM，運行周期為2?4小時）；中軌道（MEO）（距地面5000?20000KM，運行周期4?12小時）；高（同步）軌道（GEO）（距地面35800KM,運行周期24小時），它又稱為靜止軌道。由此，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)基本上可以分為高、中、低三種。銥星系統(tǒng)（Iridium）和全球星系統(tǒng)（Globalstar）是LEO系統(tǒng)發(fā)展那最快的范例。奧迪賽系統(tǒng)（Odyssey）、InmarsatP-21是MEO系統(tǒng)的范例。Inmarsat系統(tǒng)、氚（Tritium）系統(tǒng)、亞洲衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)（ASMTS）（該系統(tǒng)是美國休斯公司建議我國發(fā)展的）是GEO系統(tǒng)的范例。其網(wǎng)12

絡基本上與固定業(yè)務衛(wèi)星系統(tǒng)相同。這三種系統(tǒng)都要用手持機進行個人通信。他們除了具有語音通信功能外，還應具有傳送數(shù)據(jù)、傳真、尋呼、靜態(tài)圖象和定位等功能。這3種不同軌道系統(tǒng)用手持機進行個人通信，各有優(yōu)劣，其性能表如下表所示:項目低軌道中軌道高軌道軌道高度700?1200km8000?13000km35800km波束數(shù)6?4819?15058?200天線直徑約1米約2米8米以上衛(wèi)星信道數(shù)500?15001000?40003000?8000射頻功率50?200W200?600W600?900W衛(wèi)星成本合計高低中衛(wèi)星壽命3?7年12?15年12?15年地面站投資高低中高仰視角時間率低高中衛(wèi)星可視域通過時間短(10?12min)中（約90min）長使用復雜普通容易衛(wèi)星切換頻繁頻度小無地面網(wǎng)連接差好容易軌道展開時間慢普通快中、高、低軌道衛(wèi)星的優(yōu)劣自本世紀60年代以來，人類已經(jīng)將數(shù)以百計的通信廣播衛(wèi)星送入高軌道（GEO），在實現(xiàn)國際遠距離通信和電視傳輸方面，這些衛(wèi)星一直擔當主角。但是，高軌道（GEO）衛(wèi)星也存在一些問題：（1）自由空間中，信號強度反比于傳輸距離的平方。高軌道（GEO）衛(wèi)星距地球過遠，需要有較大口徑的通信天線。13（2）信號經(jīng)過遠距離傳輸會帶來較大的時延。在電話通話中，這種時延會使人感到明顯的不適應。在數(shù)據(jù)通信中，時延限制了反應速度，對于2001年臺式超級計算機來說，半秒種的時延意味著數(shù)億字節(jié)的信息滯留在緩沖器中。（3）軌道資源緊張。高軌道（GEO）衛(wèi)星只有一條，相鄰衛(wèi)星的間隔又不可以過小，因為地球站天線分辨衛(wèi)星的能力受限于天線口徑的大小。在Ka頻段（17?30GHz）為了能夠分出2°間隔的衛(wèi)星，地面站天線口徑的合理尺寸應不小于66cm。按這樣計算，高軌道（GEO）衛(wèi)星只能提供180顆同軌道位置。這其中還包括了許多實用價值較差，處于大洋上空的位置。中、低軌道衛(wèi)星（MEO,LEO）用于個人全球通信有很多優(yōu)點。低軌道衛(wèi)星（LEO）軌道高度僅是高軌道（GEO）衛(wèi)星的二十分之一至八十分之一，所以其路徑損耗通常比高軌道（GEO）衛(wèi)星低很多，所發(fā)射的功率是高軌道（GEO）衛(wèi)星的二百分之一至二千分之一，傳播時延僅為高軌道（GEO）衛(wèi)星的七十五分之一，這對實現(xiàn)終端手持化和達到話音通信所需要的時延要求是很必要的。但是由于運轉(zhuǎn)周期和軌道傾角關(guān)系，中軌道（MEO）和低軌道衛(wèi)星（LEO）通信衛(wèi)星相對于地球上的觀察者不再是靜止的，為了保證在地球上任一點均可以實現(xiàn)24小時不間斷的通信，必須精心配置多條軌道及一大群具有強大處理能力的通信衛(wèi)星，這樣一個龐大而又復雜的空間系統(tǒng)要實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的運轉(zhuǎn)，涉及到技術(shù)上和經(jīng)濟上的一系列問題。當今，計算機、微電子技術(shù)和小型衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，使解決建立大型中軌道（MEO）和低軌道衛(wèi)星（LEO）衛(wèi)星通信系統(tǒng)的難題成為可能，從而開辟了“空基”通信的新時代。衛(wèi)星移動通信的頻譜劃分衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)可分為海事衛(wèi)星移動系統(tǒng)（乂乂55）、航空衛(wèi)星移動系統(tǒng)（AMSS）和陸地衛(wèi)星移動系統(tǒng)（LMSS）。海事衛(wèi)星移動系統(tǒng)主要用于改善海上救援工作，提高船舶使用的效率和管理水平，增強海上通信業(yè)務和無線定位能力。航空衛(wèi)星移動系統(tǒng)主要用于飛機和地面之間為機組人員和乘客提供話音和數(shù)據(jù)通信。陸地衛(wèi)星移動系統(tǒng)主要用于為行駛的車輛提供通信。分配給衛(wèi)星移動通信業(yè)務的頻率范圍為235MHz?71GHz。工作頻率的下限由適合于移動地球站的小口徑天線所能達到的天線增益所決定的。例如，若要求的天線增益為3dB,則對于1m有效口徑的天線，頻率下限為200MHz。工作頻率的上限受到很多因素影響。在1GHz以上，降雨衰減（雨點會降低信號強度）和分子吸收一般隨頻率增加而增大。對于要14求高可靠性的系統(tǒng)。最佳的頻率范圍為200GHz?10GHz。除了傳播因素以外還應考慮技術(shù)發(fā)展水平、可靠性要求以及頻率再用等因素。1992年世界無線電行政大會（WARC'92）對包括低軌道衛(wèi)星在內(nèi)的衛(wèi)星移動業(yè)務進行了調(diào)整和分配。（1）1000MHz以下包括低軌道衛(wèi)星在內(nèi)的非同步衛(wèi)星全球主用和次用頻段原來的分配如下：137?137.025MHz（下行，主用）137.175?137.825MHz（下行，主用）137.025?137.175MHz（下行，次用）137.825?138MHz（下行，次用）148?149.9MHz（上行，主用）400.15?401MHz（下行，主用）92年世界無線電行政大會所作的補充是，分給移動衛(wèi)星業(yè)務的312?315MHz和387?390MHz（次用）也可以由低軌道衛(wèi)星所使用，但用于非同步衛(wèi)星時要進行協(xié)商；分給移動衛(wèi)星業(yè)務全球主用的148?149.9MHz和分給陸地移動衛(wèi)星的149.9?150.05MHz（全球主用）用于非同步衛(wèi)星時也要進行協(xié)商。L和S頻段在92年世界無線電行政大會上，新分了1525?1530MHz頻段，作為全球海運移動衛(wèi)星業(yè)務的主用頻段，這一頻段也作為陸地衛(wèi)星移動系統(tǒng)的全球次用頻段。另外，還專門為移動衛(wèi)星業(yè)務分配了1610?1626.5MHz（上行）和2483.5?2520MHz（下行）新的全球主用頻段。這個頻段也為全球定位系統(tǒng)和導航系統(tǒng)使用。大部分大型的低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)均使用這個頻段。在S頻段為MSS（衛(wèi)星移動系統(tǒng)）分配的全球主用頻段是：1980?2010MHz；2170?2200MHz;2500?2520MHz;2670?2690MHz。但同時要求其中1970?2010MHz和2160?2200MHz到2000年1月1日以后才可以使用，2500?2520MHz和2670?2690MHz到2005年1月1日以后才可以使用。15衛(wèi)星通信的優(yōu)勢衛(wèi)星通信同現(xiàn)在常用的電纜通信、微波通信等相比，有較多的優(yōu)點，基本可以概括為幾個字；遠：是指衛(wèi)星通信的距離遠。俗話說，“站的高，看的遠”，同步通信衛(wèi)星可以“看”到地球最大跨度達一萬八千余公里。在這個覆蓋區(qū)內(nèi)的任意兩點都可以通過衛(wèi)星進行通信，而微波通信一般是50公里左右設(shè)一個中繼站，一顆同步通信衛(wèi)星的覆蓋距離相當于三百多個微波中繼站。多：指通信路數(shù)多、容量大。一顆現(xiàn)代通信衛(wèi)星，可攜帶幾個到幾十個轉(zhuǎn)發(fā)器，可提供幾路電視和成千上萬路電話。好：指通信質(zhì)量好、可靠性高。衛(wèi)星通信的傳輸環(huán)節(jié)少，不受地理條件和氣象的影響，可獲得高質(zhì)量的通信信號。活：指運用靈活、適應性強。它不僅可以實現(xiàn)陸地上任意兩點間的通信，而且能實現(xiàn)船與船，船與岸上、空中與陸地之間的通信，它可以結(jié)成一個多方向、多點的立體通信網(wǎng)。?。褐赋杀镜?。在同樣的容量、同樣的距離下，衛(wèi)星通信和其他的通信設(shè)備相比較，所耗的資金少，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的造價并不隨通信距離的增加而提高，隨著設(shè)計和工藝的成熟，成本還在降低。下面說說對廣播衛(wèi)星的技術(shù)要求：.廣播衛(wèi)星必須是對地靜止的，以便觀眾使用簡單，無需跟蹤衛(wèi)星而且定向性強的接收天線，這不僅要求使用赤道同步衛(wèi)星，還要求衛(wèi)星能精確地保持它在軌道上的位置和姿態(tài)。.廣播衛(wèi)星必須有足夠的有效輻射功率，以簡化地面接收設(shè)備。在覆蓋面積較大，波束為2°左右的情況下，個體接收衛(wèi)星電視廣播所需的轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射功率是幾百瓦，集體接收方式所需的是幾十瓦。.廣播衛(wèi)星必須有足夠長的使用壽命和可靠度，以降低停播率，并避免經(jīng)常更換衛(wèi)星所帶來的停播和浪費。為此要求衛(wèi)星使用長壽命、高可靠度的元件、部件，并必須設(shè)置星上備份部件、備份轉(zhuǎn)發(fā)器，及發(fā)射備份衛(wèi)星。目前的廣播衛(wèi)星設(shè)計壽命為5?7年。16.廣播衛(wèi)星的重量應保證工作需要，并在此前提下盡量減輕，以節(jié)約發(fā)射費用。為此，星上各分系統(tǒng)所用的材料比重要小，耗電部分應盡可能提高效率，以減輕整個星體重量。已發(fā)射的以及近期內(nèi)將要發(fā)射的廣播衛(wèi)星的重量，大體在3000?8000公斤之間。二、衛(wèi)星通信技術(shù)現(xiàn)狀國際衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展及應用概述INTELSAT、PONAMSAT、LORAL伴隨新世紀的到來，將迎來全球衛(wèi)星運營巨頭時代，有42年歷史的衛(wèi)星工業(yè)面臨著新生?？蛻?、制造商和較小的衛(wèi)星運營商都將感受到一批大型衛(wèi)星運營商的沖擊。這些大型衛(wèi)星運營商擁有十幾顆甚至更多的衛(wèi)星，覆蓋區(qū)域遍及全球，收入增長勢頭強勁。下個十年將由他們主宰衛(wèi)星工業(yè)。哪些公司將屬于這種大型衛(wèi)星運營商？在預測未來的1000多億美元的年收入中他們將占多少份額？Intelsat、Ponamsat和Loral憑借他們龐大的衛(wèi)星群、全球覆蓋范圍和現(xiàn)有的經(jīng)營活動，顯然位居大型衛(wèi)星運營商前列。另外還有五、六家公司有加入到這一行列的發(fā)展計劃，盡管機會存在，但并不是誰都抓得住。去年，原來的大型衛(wèi)星運營商Intelsat把5顆衛(wèi)星移交給了子公司新天衛(wèi)星公司，使自己的衛(wèi)星數(shù)量減少到了17顆。由于衛(wèi)星減少，Intelsat不得不把世界最大衛(wèi)星運營商的桂冠讓給了擁有19顆衛(wèi)星的Ponamsat。與較小的地區(qū)運營商相比，大型衛(wèi)星運營商擁有較多的優(yōu)勢。首先，他們同金融界的關(guān)系肯定要比小運營商好。他們可以給客戶提供后援，處理全球范圍的業(yè)務，他們有較大的財力利用空軌道空位等。如果他們的衛(wèi)星發(fā)生事故，他們?nèi)杂心芰斶€銀行貸款。一起事故要不了他們的命。PONAMSAT171997年，Ponamsat和休斯星系公司合并，兩家公司擁有一長串業(yè)界第一的榮譽，第一次發(fā)射有線電視專用衛(wèi)星，第一次發(fā)射國際專用衛(wèi)星，是發(fā)射數(shù)字視頻業(yè)務衛(wèi)星的先驅(qū)，是打開金融業(yè)務公眾市場的第一家衛(wèi)星公司。為保持領(lǐng)先，Ponamsat致力于成為創(chuàng)新的力量，不斷拓展業(yè)務領(lǐng)域，增加衛(wèi)星數(shù)量。今后18到24個月將再發(fā)射7顆衛(wèi)星。這些衛(wèi)星將使Ponamsat擁有幾項競爭優(yōu)勢，包括更高的系統(tǒng)可靠性。Ponamsat預期2000年的收入將比1999年高30%到40%。業(yè)務發(fā)展包括開發(fā)新軌道空位，提供Ka波段等新頻率，在其他衛(wèi)星、因特網(wǎng)和電信運營商中尋找合作伙伴等。INTELSATIntelsat暫時不打算讓它的衛(wèi)星群超出18顆衛(wèi)星，但它計劃今后十年將收入擴大3倍，從10億美元增加到近30億美元。已訂購了5顆Intelsat9系列衛(wèi)星以取代Intelsat6系列，而不是占據(jù)新位置。由于Intelsat打算私有化，它可能會訂購Ka波段衛(wèi)星，但是從仲夏開始一直得不到內(nèi)部批準。今年夏季，Intelsat起草了一份決定私有化后發(fā)展方向的新業(yè)務計劃 “新Intelsat”。隨著寬帶市場升溫，Intelsat的覆蓋區(qū)域也許會向陸上衛(wèi)星方向發(fā)展。但是為所有國家提供普遍覆蓋的要求將影響新衛(wèi)星的部署。LORALLoral的Skynet、Satmex和Orion衛(wèi)星覆蓋了北美、南美和歐洲大部分地區(qū)。它正致力于覆蓋歐洲大陸的更多地區(qū)，并通過與阿爾卡特的歐洲衛(wèi)星公司的合作提高連通性。在亞洲，Loral擴大運營規(guī)模的計劃受到了嚴重挫敗，它的Orion3衛(wèi)星發(fā)射失敗，進入了一個沒用的軌道。Loral失去了包括DaCom在內(nèi)的客戶。在Orion3發(fā)射失敗后，為了開展DTH（直接到戶）業(yè)務，Dacom轉(zhuǎn)向了韓國衛(wèi)星公司。不過，Loral能夠找到距Orion3最近的替代物，它購買了已在76.5°E軌道中的Apstar2R的全部轉(zhuǎn)發(fā)器容量。此外，它還利用Mabuhay的Agila2衛(wèi)星為一些客戶提供服務。還有一顆跨大西洋衛(wèi)星Orion2在秋季發(fā)射。18GE美國通信、新天衛(wèi)星和SESASTRAGE美國通信公司GE美國通信公司(GEAmericom)有13顆衛(wèi)星，年收入約有5.55億美元，長期以來，公司不斷投資擴大衛(wèi)星業(yè)務，將很快成為世界大型衛(wèi)星運營商之一。通過合作與收購，GE美國通信公司覆蓋了世界大部分地區(qū)，一個到2005年增加10顆衛(wèi)星的計劃將使它的衛(wèi)星覆蓋全球。GE致力于用它的衛(wèi)星覆蓋全球并為世界90%的人口提供服務，它正以每年5億美元的速度投資新衛(wèi)星。一個公司如何使自己成為大型衛(wèi)星運營商？GE美國通信公司通過莫屬直布羅陀申請了十幾個軌道空位。1996年，GE美國通信公司通過投資Nohuelsat,把經(jīng)營區(qū)域擴大到了南美；目前公司擁有28%的股份。1997年底，與NSAB合作，在歐洲啟用了它的第一顆衛(wèi)星GE1E。1999年底，混合GE4將投入使用，能提供跨接北美和南美之間的可交換Ku波段容量。1998年，GE美國通信公司和洛克西德馬丁公司成立了一家合資企業(yè)，美國通信亞太公司。它的第一顆衛(wèi)星是GE1A,將在2000年初投入使用，將覆蓋大中國區(qū)、南亞和東北亞/菲律賓等3個地區(qū)。新天衛(wèi)星公司新天衛(wèi)星公司是去年從Intelsat獨立出來的，總部設(shè)在荷蘭。它不把自己看成大型衛(wèi)星運營商，而是把自己看成第二集團中的主要競爭者。新天衛(wèi)星公司有5顆運營衛(wèi)星，還有一顆衛(wèi)星已可購但尚未交貨。雖然覆蓋范圍遍及全球，但它的市場主要集中于越洋通信。新天衛(wèi)星公司的陸地覆蓋范圍不廣，缺乏較大的收入源，因此它采取了一些策略來克服這兩個不足。這些策略包括用較多的衛(wèi)星擴大它的覆蓋范圍，收購一家可以提供較好的陸地覆蓋的運營商，或者與這樣一家運營商合作一一特別是在它陸地覆蓋最薄弱的北美和歐洲。Intelsat轉(zhuǎn)讓給新天衛(wèi)星公司的負載利用率較低的衛(wèi)星對新天衛(wèi)星公司的許多市場決策起了積極的作用。在新天衛(wèi)星公司成立之初，這些衛(wèi)星的平均利用率約為48%,而1999年上半年已提高了幾個百分點。新天衛(wèi)星公司的目標是在兩年內(nèi)把負載利用率提高到80%以上的業(yè)內(nèi)標準，這需要它的銷售部門和市場部門付出艱苦的努力，因為海洋衛(wèi)星的負載利用率往往比陸地衛(wèi)星低。19Intelsat以費率為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)還導致整個市場內(nèi)價格平均和整個系統(tǒng)內(nèi)負載利用率平均，它幾乎沒有追求高利用率的壓力。而新天衛(wèi)星公司必須在經(jīng)營和利用率上追求最大效率才能參與競爭。新天衛(wèi)星公司花了大量時間分析每個轉(zhuǎn)發(fā)器和通道的空置原因，并尋找把它們銷售出去的渠道。新天衛(wèi)星公司沒有公開的費率表，它更喜歡協(xié)商出市場能接受的合理的價格。SESASTRA就覆蓋范圍而言，SESAstra也許只是一個地區(qū)運營商，但從它擁有9顆衛(wèi)星，1998年年收入5.477億美元，EBITDA達到4.412億美元來看，它已經(jīng)進入了大型運營商的前列。AStra不斷將其業(yè)務向全球擴展，通過收購Asiasot34.1%的股份進入亞洲，目前正在美洲尋找合作伙伴。AStra的衛(wèi)星集中在兩個軌道位置，19°E和28.2°E優(yōu)勢是這一地區(qū)擁有強大的消費群，劣勢是其覆蓋范圍僅局限于一個地區(qū)。公司的策略是通過與諸如Aslasat的合作來克服這個劣勢。AStra的衛(wèi)星可能擁有業(yè)內(nèi)最高的負載利用率，位于28.2°E的一顆衛(wèi)星的利用率達到了97%,位于19.2°E的8顆衛(wèi)星的利用率為95%。因為滿負荷經(jīng)營難以發(fā)展新客戶，所以從很多方面看利用率較低也許是好事。AStra通過購買更多的衛(wèi)星來解決這個問題，除了9顆在軌衛(wèi)星外，它目前還訂購了4顆衛(wèi)星。EUTELSATEutelsat有16顆衛(wèi)星，從衛(wèi)星數(shù)量看屬于大型衛(wèi)星運營商，1998年收入為4.77億美元，已為衛(wèi)星制造商、發(fā)射服務提供商和地面基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)造了31.5億美元的可觀市場，它正努力把它的覆蓋范圍向歐洲、北美和近中東的傳統(tǒng)泛歐地區(qū)以外擴展。2001年至少再發(fā)射5顆衛(wèi)星。Eutelsat的一個策略是擴大地理覆蓋范圍，1999年在北美發(fā)射了3顆衛(wèi)星。另一個策略是私有化，2001年初分成一個股份有限公司和一個小型政府間機構(gòu)。20至關(guān)重要的負載利用率“負載利用率”是描述衛(wèi)星收發(fā)器占用或空閑百分比的術(shù)語，主要用來說明衛(wèi)星運營商的盈利情況。全球衛(wèi)星的負載利用率差別極大。有些地區(qū)，如北美，衛(wèi)星負載容量接近極限，而有些地區(qū)，如亞洲和拉美，衛(wèi)星上有大量尚未啟用的負載容量。對于如何充分利用衛(wèi)星來確保盈利，衛(wèi)星工業(yè)沒有一定之規(guī)。過去幾年，部分是由于衛(wèi)星發(fā)射失敗，部分是美國運營商在空中的有效容量未用完時不發(fā)射新衛(wèi)星等原因，故美國的衛(wèi)星負載容量開始緊張，得以使價格保持相對平穩(wěn)。如果一個地區(qū)的衛(wèi)星負載利用率較低，價格就會下降。不過，在大部分地區(qū)，衛(wèi)星的技術(shù)含量決定了哪些運營商可以定出較好的服務價格。衛(wèi)星運營商說，他們采取如星上功率和地面天線一些措施來盡可能地增加盈利，確保充足的富裕容量以防發(fā)射失敗，并把一些容量留給新客戶。對于負責市場營銷的部門來說，負載客量用光和完全空置一樣令人頭痛。Loral在80年代有很高的利用率，達88%。而90年代則因衛(wèi)星發(fā)射延期和失敗而降低。由于越洋通信的需要，80年代Orionl衛(wèi)星也有很高的負載利用率。不過，預計Loral1999年秋季投入運行的Telstar7衛(wèi)星僅有50%的負載利用率。預計Loral1999年秋季發(fā)射的Orion2衛(wèi)星開始時將有更低的25%的利用率。北美上空的衛(wèi)星往往會很快占滿，Loral的Telstar5和6衛(wèi)星就說明了這點，這兩顆衛(wèi)星分別有90%和高于80%的負載利用率。在亞洲和拉美，Loral的負載利用率較低。亞洲是“超常的低”，但該地區(qū)已出現(xiàn)轉(zhuǎn)機，預計被壓抑的需求將很快得到釋放。1998年12月，墨西哥Satmex衛(wèi)星公司發(fā)射了大功率衛(wèi)星Satmex5,Loral擁有該衛(wèi)星的部分所有權(quán)。衛(wèi)星剛發(fā)射時只有15%—20%的負載利用率，但發(fā)射后僅7個月，衛(wèi)星負載就幾乎被訂購一空。以中國市場為目標的香港APT衛(wèi)星公司，其幾顆衛(wèi)星負載利用率是業(yè)內(nèi)最低的。1999年，Apstor2R衛(wèi)星的C波段利用率只有33%,預計2000年達到46%。Loral新租用的Apstar2R的容量將改變它的負載利用率。KU波段利用率更差，約15%。該公司的其他衛(wèi)星Apstor1和Apstar1A有較高的負載利用率，約77%到85%之間。投資界對APT的管理缺乏信心，有損其股票價格，總之，轉(zhuǎn)發(fā)器供過于求。21Aslasat的頭兩顆衛(wèi)星有較高的負載利用率，在80%到90%左右。但是預計尚未發(fā)射的Asiasat3S衛(wèi)星在2000年投入運營后，其C波段只有60%的利用率，KU波段只有20%的利用率。1998年12月，日本的JCSat5衛(wèi)星有60%到70%的利用率。JCSat3和4衛(wèi)星有70%到80%的利用率。Ponomsot沒有透露它的負載利用情況。GE美國通信公司的負載利用率在北美遠遠高于90%,它一直在開拓歐洲市場，在亞洲則處于初期營銷階段，為發(fā)射GE1A作準備。GE美國通信公司花了大量時間管理它的轉(zhuǎn)發(fā)器容量，在新老衛(wèi)星之間有一段時間重疊來共同提供服務。這個措施還包括利用老衛(wèi)星作為普通廉價容量來開展新業(yè)務，希望新客戶成為長期穩(wěn)定的用戶。提高市場份額的措施對火箭和衛(wèi)星的技術(shù)故障等意外的問題，GE美國通信公司通過對轉(zhuǎn)發(fā)器和衛(wèi)星的標量管理，可給客戶提供四級保護計劃，即萬一衛(wèi)星出現(xiàn)問題，可以提供多種后備選擇。如果轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)生故障，GE美國通信公司將采取4個措施：首先，可以把通信轉(zhuǎn)移到未使用的轉(zhuǎn)發(fā)器上；其次，可以轉(zhuǎn)移到故障衛(wèi)星的備用轉(zhuǎn)發(fā)器上；再次，可以轉(zhuǎn)移到享受優(yōu)先服務的客戶所用的容量到最后，對以轉(zhuǎn)移到軌道中為預防重大事故而準備的專用后備衛(wèi)星上。GE美國通信公司在3月12日它的GE3衛(wèi)星中斷服務5/6小時期間實施了它的保護計劃。只有一個享受優(yōu)先服務的用戶暫時中斷了通信。其他用戶都順利轉(zhuǎn)移到了后備容量上。Intelsat的平均負載利用率在60%以上。如果算上將來有保證的預約，它的負載利用率可能會接近80%。最忙的兩顆衛(wèi)星位于大的洋和亞太地區(qū)上空，負載利用率在90%左右。由于Intelsat的衛(wèi)星覆蓋全球，而且普通衛(wèi)星會從一個地點運動到另一個地點，所以會有一些容量不能用，因此有些衛(wèi)星的負載利用率較低。長期以來，Intelsat利用它的空置容量進行新業(yè)務的免費演示和測試。它測試了衛(wèi)星和高速國特同于路的ATM網(wǎng)絡協(xié)議，這將產(chǎn)生新的客戶。目前正在測試無線本地回路農(nóng)村電話技術(shù)、交互式KU波段、因特網(wǎng)緩沖和多點傳送、寬帶VSAT應用等。在負載利用率低時，Eutelsat對非洲和印度等地的新增容量提供較低的價格，它還利用這些容量開發(fā)SkyPlex等業(yè)務，使數(shù)字業(yè)務直接上行到衛(wèi)星。22華爾街分析家把衛(wèi)星運營商的負載利用率作為評價衛(wèi)星公司運營狀況的工具之一，但對負載利用率的分析大部分都屬猜測，因為衛(wèi)星運營商不愿透露這些數(shù)據(jù)。但是，對今后幾年大型衛(wèi)星運營商爭奪全球衛(wèi)星經(jīng)營排名來說，負載利用率只是幾項指標之一。服務質(zhì)量、定價和有效的管理也決定在新一輪合并和衛(wèi)星發(fā)射完成后誰將成為衛(wèi)星工業(yè)的領(lǐng)頭羊。多樣性與靈活性一小型衛(wèi)星運營商的求生之道在衛(wèi)星運營商大型化和衛(wèi)星經(jīng)營全球化趨勢中，小型衛(wèi)星運營商是否無立足之地？一切業(yè)務是否會被他們包攬？大可不必擔心，因為這種看法忽視了具有用戶多樣化的衛(wèi)星業(yè)的特性及其深度和廣度。例如，“新天空806”衛(wèi)星在南美贏得了10年的長期合同，無論是Loral還是Panamsat卻得不到這種訂單，“新天空803”有兩個KU-/C波段的轉(zhuǎn)發(fā)器，在中東上空經(jīng)營廣播與電視業(yè)務，負載利用率很高，再者創(chuàng)造性的營銷還有助于衛(wèi)星不能銷售時便降價以求。“新天空513”在太平洋上的轉(zhuǎn)發(fā)器低價銷售用作因特網(wǎng)業(yè)務，足可同海底電纜的業(yè)務相競爭。因此，較小的運營商可以通過創(chuàng)造創(chuàng)新的營銷手段來贏取業(yè)務，他們還可以用自己的衛(wèi)星提供專用容量，為特定化市場服務，從而生存下去。制造和發(fā)射相對停滯，衛(wèi)星應用蓬勃發(fā)展衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈包括衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、衛(wèi)星運營和地面設(shè)備制造。衛(wèi)星制造包括衛(wèi)星總成和分系統(tǒng)制造；衛(wèi)星發(fā)射包括發(fā)射服務、發(fā)射器總成和分系統(tǒng)制造；衛(wèi)星運營包括移動和固定數(shù)據(jù)、聲音傳輸和廣播電視等；地面設(shè)備制造包括地面控制站、移動終端、VSATs、GPS設(shè)備等。衛(wèi)星運營和地面設(shè)備制造通稱為衛(wèi)星應用。2008年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入達1444億美金，同比增長17.4%,維持了2002-2007年以來的高速增長勢頭。其中衛(wèi)星運營、地面設(shè)備、衛(wèi)星制造和發(fā)射服務收入分別為840億、460億、105億和39億美金，同比增長13.67%、34.11%、-9.48%和21.88%。需要特別說明的是，以導航和授時功能為代表的地面設(shè)備和以衛(wèi)星電視為代表的運營收入占比逐年提升，08年已占到衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入的90%左右。23

表L唱球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)分布責獻“收入（十億美金）卡200] 200220032004200520M20072.008K衛(wèi)星制造十954 1110.2，7.81711.6105口發(fā)豺親心J J./a 3.24J2S4J華3口2.73.2工星運吉J32,3 35.63994(5.952.8位.6方.984.04地面設(shè)備#W-6+J2121522.S25.228.S34.346.0i合計葉643 71.374482.788.8106.11231444第噌長率」2網(wǎng) 200220C32034工順2007工讀,1衛(wèi)星制造/15.與甚-W.3L%WWV^4的嗎-23.%既53.S5%-3山弘-5.43%,發(fā)對擊務J2333:c-1三乳跖-1250%777757.14^-覽如為18.52^]2LSS%.,衛(wèi)星運客，1322%13力肱17.54^13黨'出砧況15.05^匕必憂.,77774777477虻互設(shè)■各.，，“先23E%后.05%卬犯%14.29^19.10^34.21%.,合計+J10.71%435^.。噬7JB^dI5.48^K9義口工7第笈.,SAAAAAAAAA/v占比平2ml 2姬20CS2期2005口皿2W.,衛(wèi)星寶市.，14.8%13.2%123%3.3%H.3%94%T.3R?堂封秀舞“4.7布 52%42■赤3.4%2.5%2.￡%37%,1工s運營.，30.2%您9%節(jié).8%J6J%辿颯60.1%38.2%+捶而爨密h30.4% 29.3%28.9%3.6%28.4%汨的二一9%31.^十合計平1g0%1M,憎■100,0%1的照《1的網(wǎng)100.0%力資料來源：SIA,申萬W究口2?1.5?1、制造和發(fā)射市場的相對停滯衛(wèi)星制造和發(fā)射收入相對停滯。經(jīng)歷上世紀八、九十年代衛(wèi)星的集中發(fā)射之后，衛(wèi)星制造和發(fā)射市場在新世紀的前八年里面增長緩慢，而且年度之間的波動性增強。衛(wèi)星制造和發(fā)射收入占衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的比重也從2001年的20%下降到2008年的10%。圖1:工星制誥出工多工盤整爐圖2:衛(wèi)星發(fā)1寸收人開始回升圖1:工星制誥出工多工盤整爐圖2:衛(wèi)星發(fā)1寸收人開始回升v■U.E.□Otbss.-資料來源；SL%申萬明究￥24圖4：美國主導衛(wèi)星制造和發(fā)射市場4資料來源：圖4：美國主導衛(wèi)星制造和發(fā)射市場4資料來源：與IA,申萬研究？資料來源：EIA,申萬班變42?1?5,2、持續(xù)高增長的衛(wèi)星應用行業(yè)衛(wèi)星應用收入增速快于其他。衛(wèi)星制造和發(fā)射市場的停滯發(fā)展不同，衛(wèi)星運營和地面設(shè)備制造行業(yè)發(fā)展迅速。兩者占衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的比重從2001年的50.2%和30.4%上升至2008年的58.2%和31.9%。2002—2008年，衛(wèi)星運營和地面設(shè)備制造收入復合增長率為15.4%和13.9%,遠快于衛(wèi)星制造和發(fā)射市場收入增幅。圖5：全球工星運營收入.分布"圖&：圖5：全球工星運營收入.分布"圖&：全球地面設(shè)備收入增長下資料翩：遼和申萬研郁資料來源：SIA,由萬研究J全球衛(wèi)星運營收入的主要來源是衛(wèi)星電視。衛(wèi)星電視收入貢獻了衛(wèi)星運營75%以上的收入，2002—2008年以年均17%的收入增速遞增。其他如衛(wèi)星移動通信業(yè)務、衛(wèi)星固定通信業(yè)務2002—2008年復合增長率為8.4%。25

表2:衛(wèi)星運營收入分布明細J收入（十億美金J中20012W2200320042W5200620072WS-P衛(wèi)星廣播儀25.32E.5414E.5>7.5打3-衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播（DARS*0010.3o.s162.1+J?電視直播GOESDTHy25.328>3i.j由U46.9元4649#衛(wèi)星移動通信業(yè)務4131.6l.B3.02.122衛(wèi)星固定通信業(yè)務口9?.E9519.1二二14314/.群發(fā)器租賃f7.41j7.38.59每102#-專用網(wǎng)絡服務川1.722.22.62.SV-終端用戶寬帶業(yè)務40.302030408+J■遙感讓務小0.20.30.2■0.30.3040.8-合計“35.639.9K9,52.S總后73.沙S4%Y0Y4JLC.2%E2.i^n5戔I2.E>IB,6^IE.E兜B.7%.1資料來遁申萬研究#以GPS用戶終端為代表的大眾消費終端強勁需求拉動地面設(shè)備收入高速增長，預計2010年國內(nèi)衛(wèi)星導航設(shè)備及服務市場容量超過500億元。大眾消費終端用戶設(shè)備是驅(qū)動地面設(shè)備制造業(yè)銷售收入增長的重要動力。其中GPS用戶設(shè)備銷售額約占地面設(shè)備總收入的50%。據(jù)中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應用協(xié)會統(tǒng)計，衛(wèi)星導航設(shè)備及服務（不含手機終端）2010年預計將形成500億的市場規(guī)模，03-10年復合增速43.5%，其中車載導航和監(jiān)控占據(jù)了50%左右份額。圖7:2010年中國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)現(xiàn)模預計500億元，03-10復合喈速43.5%心■信息服務■Hj'I-iiJ剛率口娛樂消費■個人跟蹤口薄 用■測繪/G1S□軍 用□通 信■車輛導航克科來源：中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應用協(xié)會，由萬田究口供需矛盾推動全球重新進入密集發(fā)射期供求失衡，未來十年全球衛(wèi)星制造和發(fā)射市場大幅增長。根據(jù)SIA的預測，到201526

年亞洲將超過歐洲成為全球第二大的衛(wèi)星導航需求區(qū)域，而且美國在現(xiàn)有存量需求之上依然呈現(xiàn)增長態(tài)勢，僅僅依賴現(xiàn)有以GPS為主的衛(wèi)星導航系統(tǒng)預計將在2015年達到使用極限，因此全球迫切需求新的衛(wèi)星導航容量的擴張。根據(jù)歐洲咨詢公司發(fā)布的《2018年全球衛(wèi)星市場制造與發(fā)射調(diào)查》，2009—2018年全球?qū)⒅圃觳l(fā)射1185顆衛(wèi)星，較上個十年增長50%。源于衛(wèi)星制造和發(fā)射的市場收入也同比增長50%,達到1780億美元。圖S：衛(wèi)星需求北美存苣最大，亞太增長最快。 圖9：現(xiàn)有工星系統(tǒng)承載育汕將千2015年達到極限JT.rafi.DOQg.KM?end氧鯉2gDL—□T.rafi.DOQg.KM?end氧鯉2gDL—□五5印公個|1,3心帽孑,申萬班究4 資料來源：SU,四萬W究J美國：GPS系統(tǒng)升級GPS是全球應用最廣的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)是美國國防部在20世紀70年代開發(fā)的一個天基無線電定位、導航與授時系統(tǒng)。截止目前，美國GPS系統(tǒng)星座在軌衛(wèi)星32顆（2A衛(wèi)星12顆、2R衛(wèi)星12顆、2RM衛(wèi)星8顆），構(gòu)成了完整的服務體系。GPS系統(tǒng)不僅給軍方提供了強大支持，而且主導了全球民用衛(wèi)星導航市場（我國99%的衛(wèi)星導航都基于GPS系統(tǒng)）。GPS-3系統(tǒng)全面啟動。隨著反恐戰(zhàn)爭的打響和其他幾個全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的相繼出現(xiàn)，美國也加速了GPS系統(tǒng)的現(xiàn)代化進程。2008年5月美國空軍授予洛馬公司價值14.64億美元的合同，研制、生產(chǎn)2顆GPS-3A衛(wèi)星，以及10顆衛(wèi)星選擇權(quán)，標志著GPS-3計劃正式進入工程實施階段。首顆GPS-3A衛(wèi)星將于2013-2014年發(fā)射，最終形成GPS-3A衛(wèi)星8顆、GPS-3B衛(wèi)星8顆、GPS-3c衛(wèi)星16顆的全新體系。GPS-3全面提升系統(tǒng)性能。1、下行導航信號功率增強數(shù)十倍；2、星座具備星間通信與命令控制鏈路，使整個星座能夠被單一的地面站上行注入；3、覆蓋性和抗干擾性提升；4、與“伽利略”系統(tǒng)公共服務信號兼容；5、大幅提高導航服務的精度、可用性、數(shù)據(jù)完好性。27俄羅斯：GLONASS系統(tǒng)追加投資26億美元經(jīng)費不足導致GLONASS系統(tǒng)落后。俄羅斯的全球定位系統(tǒng)GLONASS和GPS都是開始建設(shè)于上世紀七十年代，可覆蓋俄羅斯全境。目前在軌19顆星，但由于經(jīng)費不足最少時只有6顆在運行。目前18顆運行，1顆維修。南奧賽第沖突加速GLONASS現(xiàn)代化。南奧賽第沖突俄羅斯損失4架作戰(zhàn)飛機，這凸顯了俄羅斯在偵察與情報獲取及缺乏遠程精確打擊武器的弊端。而這也正是由于GLONASS系統(tǒng)不能提供足夠的導航覆蓋和精度不夠。2008年9月12日，俄羅斯總理普京批準為GLONASS系統(tǒng)追加26億美金投資，以加快系統(tǒng)的恢復與現(xiàn)代化進程。立法保障GLONASS系統(tǒng)發(fā)展，新增資金加快現(xiàn)代化建設(shè)。2009年1月30日，GLONASS系統(tǒng)覆蓋俄羅斯全境，俄羅斯杜馬通過一項關(guān)于衛(wèi)星導航的法律。該法律規(guī)定俄羅斯的武器裝備、軍用設(shè)備、運輸設(shè)備應裝備俄羅斯自己的衛(wèi)星導航裝置，以提升國家安全水平。政府將監(jiān)督GLONASS系統(tǒng)的使用，并將組建GLONASS運行機構(gòu)。國家杜馬追加的26億美金主要用于K衛(wèi)星的改進與生產(chǎn)、未來型號KM的研制、地面段的現(xiàn)代化改造、用戶設(shè)備特別是軍用設(shè)備的研制和生產(chǎn)。洲：GALILEO系統(tǒng)建設(shè)提速GALILEO系統(tǒng)發(fā)展滯后。為減少對美國GPS系統(tǒng)的以來，歐盟于2002年決定啟動“伽利略”導航衛(wèi)星計劃。該計劃總投資預計36億歐元，由分布在3個軌道上的30顆衛(wèi)星組成，主要針對民用領(lǐng)域?！百だ浴庇媱澰ㄓ?006年正式部署，2008年系統(tǒng)完工。但后來由于中歐合作、費用分攤等問題上的分歧，該計劃發(fā)展緩慢。建設(shè)開始全面提速。2008年歐盟決定全部用公共資金支持伽利略系統(tǒng)的發(fā)展，并于2008年3月24日通過了歐洲議會的法律審批。同時按照伽利略計劃的實際情況，伽利略計劃在軌驗證時間調(diào)整為2010年，系統(tǒng)具有全面運行能力、提供全面服務的時間調(diào)整為2013年。GALILEO二代開始論證。GALILEO一代包括空間段、地面控制段和用戶段組成，其中空間段由27顆工作星和3顆備用星組成。為保證技術(shù)領(lǐng)先性，目前歐空局已經(jīng)開始第二代GALILEO系統(tǒng)的研制和論證工作，計劃于2011年完成。28表上四太余瓊導航衛(wèi)星系統(tǒng)比較JGPS十1GALILEO北斗系統(tǒng)。建設(shè)國宴美國3俄羅鼾/歐盟4罩和開蛤建設(shè)中+J日期 20世紀70年代J2005?覆蓋范圍 全球全天候小全球￥全球（未建成3中國及周邊國家中衛(wèi)星數(shù)量8 32+卡 19+J# 4平定位揩度 民用百5m+lini+J吊戶數(shù)量無限姿口無限客無限限100萬口+1+1:追加"憶美金加快/加快發(fā)射■頊計〃北斗二代第三顆3GPS-3全面啟動>“十1現(xiàn)代化?立法保障應*?11013年完成殂f星發(fā)射」202ft年一最新進展川水平蔣度到g僦用網(wǎng)』」完成組網(wǎng)/資料來源:網(wǎng)絡資料.申萬碼究口2.2國內(nèi)衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展及應用概述2.2.1國內(nèi)衛(wèi)星通信的技術(shù)實際案例及未來方向2?2,1,1、我國衛(wèi)星通信現(xiàn)狀我國的衛(wèi)星通信干線主要用于中央、各大區(qū)局、省局、開放城市和邊遠城市之間的通信。它是國家通信骨干網(wǎng)的重要補充和備份。為保證地面網(wǎng)過負荷時以及非常時期（如地面發(fā)生自然災害時）國家通信網(wǎng)的暢通，有著十分重要的作用。在我國邊遠省、自治區(qū)（如西藏、新疆）的一些地區(qū)，難以用擴展和延伸國家通信網(wǎng)的方法來進行覆蓋。對于這些地區(qū)的一些人口聚居的重鎮(zhèn)或縣城（也可用于海島）的用戶，我國是利用VSAT的方法將其接入地面公用網(wǎng)。這對我國通信網(wǎng)的全國覆蓋具有重要意義。衛(wèi)星專用網(wǎng)在我國發(fā)展很快，目前銀行、民航、石化、水電、煤碳、氣象、海關(guān)、鐵路、交通、航天、新華社、計委、地震局、證券等均建有專用衛(wèi)星通信網(wǎng)，大多采用VSAT系統(tǒng)，全國已有幾千個地球站。我國需要建立衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，以支持位于地面移動通信網(wǎng)服務區(qū)以外用戶的移動通信業(yè)務，其終端應當是輕便和低成本的。衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)還用來為地面通信網(wǎng)未能覆蓋的農(nóng)村和邊遠地區(qū)提供基本的通信（話音和低速數(shù)據(jù)，這對發(fā)展中國家更具有重要意義）。這里所指的農(nóng)村和邊29遠地區(qū)”用戶，是指十分分散的“自然村”，要求其終端的復雜度、體積和成本應遠小于VSAT小站。以我國為主的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)APMT（亞太移動通信系統(tǒng)）正在籌建，它是以同步衛(wèi)星支持的區(qū)域性系統(tǒng)。系統(tǒng)支持手持機用戶，為此星載天線十分龐大（天線直徑約1-3m），此外系統(tǒng)還用于支持邊遠地區(qū)的基本通信。在不久的將來，我國的衛(wèi)星網(wǎng)還將用于支持低業(yè)務密度地區(qū)的高速率用戶（集團用戶）終端的通信需求，比如，對因特網(wǎng)的高速瀏覽，以及高速率的接入公用網(wǎng)。對于這一類的用戶，其終端設(shè)備的簡化和低成本也是十分重要的。建立我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設(shè)想。目前，我國在同步衛(wèi)星通信方面的發(fā)展已具規(guī)模，在作為國家干線通信網(wǎng)的備份和組建專用網(wǎng)方面發(fā)揮了巨大的作用。但是，面對一些業(yè)務需求，如移動通信業(yè)務、邊遠地區(qū)基本通信業(yè)務、高速率用戶的接入和因特網(wǎng)瀏覽以及交互式多媒體業(yè)務等方面的需求，我國是采用繼續(xù)發(fā)展和擴大同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)來支持這些新業(yè)務？還是建立包括同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星在內(nèi)的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)呢？從國外衛(wèi)星通信發(fā)展趨勢來看，由于軌道高度較低的非同步衛(wèi)星無論在支持移動通信，邊遠地區(qū)基本通信和高速率用戶的接入等方面都十分有利，它能有效地降低對終端EIRP（有效合向輻射功率）和G/T值（接收機品質(zhì)因數(shù)）的要求，使用戶終端大為簡化和降低成本。因此，建立我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)在技術(shù)上是合理的。綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)在綜合系統(tǒng)中，同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星部分各自支持的業(yè)務重點應有所不同。同步衛(wèi)星系統(tǒng)主要支持的業(yè)務有：.地面公用網(wǎng)各樞紐站之間的干線連接，其地面站龐大，成本高；.遠端用戶（VSAT終端）的接入；.構(gòu)成專用網(wǎng)和專用網(wǎng)與公用網(wǎng)之間的連接。非同步衛(wèi)星系統(tǒng)主要支持的業(yè)務有：.移動通信業(yè)務；.提供過遠地區(qū)和農(nóng)村的基本通信（話音和低速數(shù)據(jù)），其用戶終端體積和成本遠低于VSAT終端；30.用于高速率（可達2Mb/S）用戶終端的接入，提供交互式多媒體業(yè)務和支持用戶高速瀏覽因特網(wǎng)。其用戶終端成本和天線尺寸應小于VSAT終端。在綜合系統(tǒng)中，由于非同步衛(wèi)星將飛越全球，具有全球（非實時）覆蓋能力，因此綜合系統(tǒng)可以實現(xiàn)全球的（非實時）數(shù)據(jù)通信（數(shù)據(jù)信息延時最大約5小時）。盡管通信是非實時的，但系統(tǒng)是完全由我國自主控制的，這在一定程度上能緩解一直困擾我國的全球通信問題，對軍事和外交機要通信具有重要意義。建立我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)，除市場需求和枝術(shù)上的合理和先進性之外，系統(tǒng)所需的投資和經(jīng)濟效益如何，是決定建立該系統(tǒng)是否切實可行的關(guān)鍵因素。我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)是為我國（及其周邊地區(qū)）服務的區(qū)域性系統(tǒng)。一般來說，采用同步衛(wèi)星也許是一種較好的選擇，因為系統(tǒng)所需的投資較省，而采用覆蓋全球的非同步軌道衛(wèi)星星座為某一地區(qū)提供服務（在經(jīng)濟上）是不可取的。然而，隨著星座設(shè)計技術(shù)的突破，利用數(shù)目較少的非同步軌道衛(wèi)星構(gòu)成的星座也是區(qū)域性系統(tǒng)的一種選擇。作為我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的非同步衛(wèi)星部分，以采用“區(qū)域性時限”星座為宜。該星座可以在特定的時段（通常在每天的業(yè)務高峰時段）對我國進行連續(xù)覆蓋，而空間段所需投資可大致與同步衛(wèi)星相當。同時，由于覆蓋我國的非同步衛(wèi)星區(qū)域性星座對地理上與我國對稱（經(jīng)度差約180°）的美國，具有甚至更好的覆蓋特性（仰角更高）。因此，如果同一星座以支持中國和美國的兩個區(qū)域性系統(tǒng)，空間段的投資共同承擔，那么我國的非同步衛(wèi)星系統(tǒng)所需投資可能比一個同步衛(wèi)星系統(tǒng)更省。我國綜合系統(tǒng)中的非同步衛(wèi)星可以是一種由4顆橢圓軌道衛(wèi)星（近、遠地，點分別為4497km和16209km）構(gòu)成的星座，它能在北京時間每天的7點或至23點30分連續(xù)覆蓋我國?？梢钥闯?，星座對我國的最小覆蓋仰角在15°以上，而對大陸的絕大部分地區(qū)在20°以上。在非同步衛(wèi)星不能覆蓋的低業(yè)務量時段（如深夜和凌晨），可由同步衛(wèi)星來支持這些較小的業(yè)務量。此時，對我國連續(xù)覆蓋的同步衛(wèi)星也處于低負荷時段，它有足夠的資源（如功率）來改善由非同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)換至同步衛(wèi)星時因傳播損耗增加所帶來的不利影響。312.2.1.3我國的衛(wèi)星通信實力分析綜述國家安全和供需矛盾促使未來10年成為衛(wèi)星密集發(fā)射期?，F(xiàn)有全球衛(wèi)星系統(tǒng)將于2015年達到承載極限，在國家安全和供需矛盾的共同推動下，2010年美國計劃升級GPS系統(tǒng)、歐洲加快GALILEO系統(tǒng)發(fā)射速度、俄羅斯全面恢復GLONASS系統(tǒng)并計劃升級，中國北斗發(fā)射提速，全球?qū)Ш叫l(wèi)星將進入新的十年密集發(fā)射期。北斗二代發(fā)射加速，中國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)步入“黃金十年”。美國GPS系統(tǒng)不保證“非常時期”提供服務，中國國防需要自主衛(wèi)星提高戰(zhàn)略打擊和協(xié)同能力；以通信、電力為代表的命脈行業(yè)需要衛(wèi)星系統(tǒng)授時保證全網(wǎng)同步運轉(zhuǎn)；民用導航測繪需要自主衛(wèi)星服務來降低成本，促進發(fā)展。按規(guī)劃，到2012年，計劃發(fā)射10多顆衛(wèi)星（目前已有3顆），建成覆蓋亞太區(qū)域的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)；到2020年，建成由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，中國北斗將成為全球四大導航系統(tǒng)之一。北斗系統(tǒng)的逐步成熟短期將全面利好衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈。中國自主導航系統(tǒng)北斗二代的建立全面利好于衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備和衛(wèi)星運營業(yè)務。衛(wèi)星/火箭制造及其配套企業(yè)將直接受益于短期發(fā)射量增加；隨著衛(wèi)星平臺的完善，地面設(shè)備和衛(wèi)星運營也將受益于導航、通信、授時、遙感測繪等增值業(yè)務的發(fā)展。中國衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。中國衛(wèi)星導航設(shè)備及服務（不含手機終端）2010年預計將形成500億的市場規(guī)模，03-10年復合增速43.5%。2015年僅中國車載導航市場規(guī)模都將達到306億元規(guī)模。需要說明的是，以上測算還未包括潛力巨大以手機為終端的基于位置的增值服務收入。衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈長期看好地面設(shè)備和運營增值服務，細分市場最看好受眾最廣的導航、定位和授時應用。據(jù)美國SIA統(tǒng)計，08年GPS產(chǎn)業(yè)鏈收入1444億美元，06-08復合增速17.8%，其中地面設(shè)備和運營增值服務占據(jù)90%的