? ?2016年8月6日,天通一號衛星在西昌成功發射。如今三個多月過去了,一系列的集成聯試工作正在如火如荼的進行中,地面運營商也確定由中國電信為客戶提供“天地空一體”的全方位通信保障服務。很快,這個中國版的海事衛星就將全系統正式開通運行。這意味著,在不久的將來,不論你是暢游大洋還是勇闖沙漠,只要掏出手機,都會有咱中國人自己的通信衛星伴你左右~
? ? 可以說,“天通一號”衛星是驢友們“出門旅行的必備伴侶”,同時它作為填補國家【衛星移動通信領域】空白的首星,不論是從實際作用還是象征意義上來說,都具有著備受矚目的特殊地位。
? ?什么?你問我什么是【衛星移動通信】?好吧這也許要從【衛星通信】講起,亦或從【衛星】和【通信】開始講起。就好像你要得到【Applepen】首先需要一個【Apple】和一個【Pen】(不自覺地開始哼唱起來是怎么回事)……
? ?咳咳~所以嘞,從今天開始,每周花上一分鐘的時間,我們一起用深(chao)入(ji)淺(jian)出(dan)的漫畫來走近【衛星通信】的世界吧~
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【第一講】
? 人造衛星
? ?我們在很多地方都能聽到衛星這個詞。
? ?在感情里,衛星是備胎和千斤頂的同義詞,指的是始終陪在女(男)神身邊,但距離成為正牌男(女)友永遠相隔十萬八千里的角色。
? ?在天文學中,衛星是指圍繞一顆行星并按閉合軌道做周期性運行的天然天體。比如月球,月球就是地球的衛星。它始終圍繞著地球,在一個固定的軌道上以27.32天為一個完整周期旋轉,因此也就產生了海水的潮汐運動和狼人定期的變身。
? ?那么在通信系統的語境內,具體地說在“衛星通信系統”當中呢,我們提及衛星更多的是指“人造衛星”。其實,在看完前兩個“衛星”的含義闡釋后,“人造衛星”也就不難理解了:首先,它是人造的。其次,它像天然衛星一樣環繞地球(或者其他行星)在一定的閉合軌道內周期性地運行。
? ? 第二條定義念起來好像有點繞口,那么打個比方好了:想象你的手里攥著一根繩子,繩子的另外一頭拴著一顆小球,然后你很酷地把繩子甩起來,勻速甩,用手腕的不停擺動使繩子在空中不斷地掃出一個圓形,繩子末端的小球相應地也就在空中不斷地畫圓。沒錯,嘴里嚼兩塊口香糖,抖腿然后腳掌拍打地面,這個時候古惑仔的背景音樂就可以響起了。
? ?咳咳,不好意思跑題了,讓我們把注意力回歸到最初的那個手上運動。你隨著手腕擺動的拳頭就好比是自轉ing的地球,繩子末端的小球就可以看作是一顆人造衛星啦,它圍繞著你的拳頭(地球),在一個以繩子為半徑的圓(閉合軌道)上,勻速地不斷地轉呀轉(周期性運動)。
? ?這個比方當然有夠簡單粗暴啦,實際情況是,衛星的運行軌道是無形的,而且也不是一個十分規整的圓形,不同的衛星它們的軌道形狀與軌道高度各有不同。這個我們在后面會詳細說。
? ?通信衛星的分類
? ?衛星按照不同的分類標準有許多類別,有按用途分的、有按軌道高度分的…僅就通信衛星來說,就有好幾種種分法。不完全地列舉幾個分類,丟張圖表上來,你們隨意感受一下…
? ?那么我們的“天通一號”屬于什么衛星嘞?答案是:【靜止衛星】
? ?瓦特?靜止?說好的周期性運轉呢?
? ?哈哈,被“騙”了吧,別急,讓老司機慢慢道來:
? ?當衛星的軌道是一個在赤道平面上的近似圓形,衛星距離地面35786.6Km,且衛星的飛行方向與地球自轉方向相同,那么此時,從地球上的任意一點看過去,衛星都是“靜止”不動的。也就是說,這里的“靜止”是“相對靜止”的意思——衛星與地面同步運轉,因而衛星相對于地面是靜止的~所以,我們把這種對地靜止的同步衛星叫做【靜止衛星】。
? ?目前,絕大多數通過衛星傳輸的電視轉播&轉發通信都是由靜止衛星實現的,因此我們接下來介紹的衛星內容,就以靜止通信衛星為主啦~
? ?衛星的構造
? ?從系統的角度來說,衛星系統可以被分為【有效載荷】&【衛星平臺】兩大部分。
? ? 簡單來說,如果把衛星比做一輛公共汽車,那么【有效載荷】就是它的載客人數,【衛星平臺】就是包括發動機在內的車廂。前者指的是與衛星所執行的任務直接有關的搭載(也被稱為“專用系統”),后者則指的是保障衛星和專用系統在空間正常工作、為有效載荷的操作提供環境和技術條件的系統(也被稱為“服務系統”)。
? ? 衛星的組成
? ? 從裝置的角度來說,衛星的組成是這樣的:
? ? 你們的好朋友“天通一號”大體上也是這個樣子噠,怎么樣?是不是更期待了~
? ? 什么?你問我什么是“饋源”“波束”和“轉發器”?想要了解更多和衛星通信有關的知識,敬請持續關注吧~
? ?今天就到這里~下周我們來講一講【衛星通信系統】,放心,我保證絕對一點也不難(zhen)懂(jing)~