国外通信卫星灵活有效载荷技术与趋势研究(上)

Mitec 功放 特点和优势 �支持标准和扩展频段 �易于安装 �高散热效率提高了平均无故障时间 �优越的相位噪声指标 �内置的1：1备份逻辑开关，替代了昂贵的外部控制器 �内置的过压、过流、过温保护和失锁关闭机制；内置遥测可以进行射频功率检 测、静音控制、跟踪报警信息 �支持http访问 �Snmp协议允许通过电脑、ipad、Iphone对设备进行监控 �支持rS485, rS232, ethernet and dry-contacts 监控接口
矿用本安型 无线网关 工业以太网交换机
R S 232
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专家远程诊断 空地闭一体化通信 平台服务器B
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多参数测定器和移动式 读卡器 矿用本安型手机、 摄像头1 矿用本安型手机、 低频无线应急通信 终端和网关 摄像头2 矿用应急通信系统 国家应急救援中 心或救援基地 省市应 急 救 援 中 心
职工总数： 职工总数 2000余人 其中专业技术人员 1200余人，中高级职称人员 800余人 ，享受政府特殊津贴 30余人。
微波暗室： 微波暗室 4个 环境试验中心： 环境试验中心 1个 电磁兼容实验室仪器设备 4000多台（套）
2001.88
其中高、精、尖仪器设备 150多套
便携式手动卫星通信天线
Mitec 功放主要产品系列
Ku频段 �10-16W Ku Band ABOX �8-20W Ku Band BUC �8-25WKu-Trekker �25-200W-Ku-Band_BUC C频段 �5-40W C-Band BUC �60-800W C-Band HP BUC
主要特性：
�高性能 采用环焦1.2米碳纤维天线面，具有高增益、 低旁瓣电平、高级化隔离度的特点； �采用5轴跟踪结构，圆锥扫描跟踪技术可实现跟踪 过程中的高指向精度，高响应速度 �自主独立运行 不依赖任何外部数据进行控制跟 踪，系统采用高精度GPS/INS融合船姿测量技术， 并将船姿以及导航数据实时输出。

年季学期研究生课程考核（读书报告、研究报告）考核科目:现代小卫星系统技术专题课学生所在院（系）:学生所在学科:学生姓名:学号:学生类别:考核结果阅卷人（共6页）现代小卫星发展现状及其关键技术本文从卫星发展历程出发，介绍了现代小卫星的研究背景、分类以及国内外发展现状，阐述了现代小卫星技术的特点，并对现代小卫星技术的发展趋势进行了一定的展望。

1 研究背景1957年4月10日，苏联发射了人类历史上第一颗小型人造卫星“斯普特尼克号”(Sputnik)，这让人类首次意识到人造卫星可以被放入地球轨道。

自此之后，美国和苏联不断提升空间技术，将火箭有效载荷的大小和功率从原先的几十公斤和几十瓦特提高为上千公斤和上千瓦特。

同时，通过规模经济，在设计、制造、测试、检验、发射等多个环节适当降低成本，使得大型远程遥感卫星或大型通信卫星比小型卫星在成本效率上更具有优势。

以通信卫星为例，一个抛物面反射器只要通过一个小型多波束馈源就可以产生几十甚至几百的点波束用以支持密集的频率复用。

此外，空间科技发展过程中开发的大光圈和天线增益系统、接纳宇航员的空间装置以及大型科学仪器如哈勃望远镜等多种技术，都使得卫星大型化成为需要和可能。

因此，在首枚小型人造卫星发射成功之后的几十年中，卫星尤其是商业卫星的发展主流是不断制造和发射更大、更强、更具成本效益的卫星。

然而，随着科学技术和设计思路的革新，上世纪80年代中期，国际社会兴起了小卫星热潮。

这一时期的小卫星被称为现代小卫星，以区别于之前由于受到运载能力和技术水平限制生产的简单小卫星。

与以往的卫星相比，现代小卫星具有若干优势，例如重量轻、体积小、研制周期短(1~2年，甚至几个月)、技术更新快、性能好(功能密度高)、生存能力强(可多颗小卫星组成编队飞行或组成星座)。

近20年来，全世界总共发射了各种各样的现代小卫星约700颗，约占同期航天器发射量的20%。

小卫星不仅在军事领域发挥重要的作用，还在教育等领域被越来越广泛地应用。

载人登月计划
中国正积极开展载人登月的前期研 究和论证工作，计划在未来实现航 天员登陆月球并开展科学实验和技 术验证。
火星探测任务
中国已成功实施两次火星探测任务 ，未来还将继续开展火星探测、取 样返回和火星环境研究等任务。
载人登月计划
载人登月技术
国际合作与交流
中国正在研究和发展载人登月所需的 关键技术，包括推进系统、生命保障 系统、航天服和月球着陆器等。
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THANKS
玉兔系列月球车
玉兔一号和玉兔二号，随同嫦娥 系列探测器一同登陆月球，进行 巡视探测和科学实验。
小行星探测任务
天问一号
成功探测小行星轨道，进行近距离飞越观测，获取小行星的形状、大小、质量 等信息。
探测小行星带
计划探测小行星带中具有潜在威胁的小行星，评估其对地球的撞击风险。
探测彗星任务
彗星探测器
计划发射彗星探测器，对彗星进行近 距离探测，研究彗星的物理性质、化 学成分和形成演化过程。
精密制造技术
精密制造技术是航天器制造的 关键支撑技术，涉及高精度加 工、测量和装配等方面。
中国在超精密加工机床、纳米 级测量和装配技术等方面取得 了重要进展，提高了航天器的 制造精度和可靠性。
未来发展方向包括进一步突破 超精密加工和测量技术，提高 制造效率和精度，降低生产成 本。
06 航天医学与生命保障
详细描述
中国在通信卫星领域也取得了显著进展，已成功发射多颗通信卫星，如天通一号、天通 二号和天通三号等卫星，这些卫星具备大容量、高速率的数据传输能力，能够提供高质 量的语音、数据和视频通信服务，对于推动中国信息通信技术的发展和满足人民日益增
长的信息通信需求具有重要意义。
导航卫星系统

美军国防太空架构“传输层0期”概述2020年5月，美国太空发展局发布了《太空传输层0期工作说明》。

“传输层”是美国未来“国防太空架构”的骨干，将为美军全球作战平台提供一种有保证、韧性、低延迟的军事数据和连通能力。

“传输层0期”也称“作战人员沉浸期”，旨在为后续发展提供演示验证和基线。

以下简要介绍传输层0期概况。

1 国防太空架构（NDSA）美国太空发展局正在为美军开发下一代太空架构——“国防太空架构”，旨在构建一种“扩散型低地球轨道（pLEO）”太空架构，统一整合美国国防部下一代太空能力，实现韧性军事感知和数据传输。

“国防太空架构”主要由以下功能层组成，如图1所示。

图1：国防太空架构·传输层：可在全球范围内向各种作战平台提供有保证、韧性、低延迟军事数据和连接；·战斗管理层：提供任务分派、任务指挥控制以及数据分发，支持在战役规模实现时敏杀伤链闭合。

·跟踪层：用于提供先进导弹威胁的全球指示、预警、跟踪与瞄准——包括高超声速导弹系统；·监管层：提供对时敏、“发射左侧（美军一种导弹防御战略，即利用非动能技术提前攻击敌方核导弹威胁）”表面机动目标的全天候（24×7）监视（例如，支持瞄准先进导弹）；·导航层：为GPS受限环境提供备用定位、导航和授时（A-PNT）；·威慑层：在深空（从地球同步轨道之外到月球距离）威慑不友好行动（图中未显示）；·支撑层：确保地面和发射段能够支持响应式太空架构。

2 传输层“0期”星座传输层是国防太空架构的主干，旨在为全球范围内的作战人员应用提供可靠、灵活、低延迟的军事数据和连接。

2020年4月，美国太空发展局（SDA）发布了“传输层0期”征询草案。

“传输层0期”是一种测试和训练“螺旋”，其最终成果主要有两方面：一是系统能力实验和演示，可以整合并实现与其他运行实体兼容；二是可以作为后续阶段发展基线。

传输层0期星座如图2所示。

第1篇一、实验目的本实验旨在通过搭建观测卫星模型，了解卫星的基本结构组成，掌握卫星各个部分的性能和作用，提高对卫星整体设计的认识。

同时，通过实验操作，培养学生的动手能力和团队合作精神。

二、实验原理卫星是利用航天器技术发射到地球轨道上，进行科学实验、军事侦察、通信广播等任务的飞行器。

卫星结构主要包括卫星本体、推进系统、电源系统、控制系统、有效载荷等部分。

本实验通过搭建观测卫星模型，对卫星结构进行解析和实验验证。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 观测卫星模型搭建平台（如木块、金属棒等）- 螺丝、扳手、胶水等连接工具- 卫星结构图、卫星模型设计图2. 实验材料：- 金属棒、塑料板、泡沫板、木块等四、实验步骤1. 模型搭建：- 根据卫星结构图和设计图，将金属棒、塑料板、泡沫板、木块等材料切割成所需形状。

- 使用螺丝、扳手等工具将各部分连接起来，搭建卫星模型。

2. 结构解析：- 对搭建好的卫星模型进行结构解析，了解各个部分的性能和作用。

- 分析卫星本体、推进系统、电源系统、控制系统、有效载荷等部分的结构特点。

3. 实验验证：- 对卫星模型进行静态力学性能测试，如抗弯、抗压、抗扭等。

- 对卫星模型进行动态性能测试，如振动、旋转等。

- 对卫星模型进行功能测试，如推进系统、电源系统、控制系统等。

4. 结果分析：- 对实验结果进行分析，评估卫星模型的结构性能和功能。

- 总结实验过程中的经验和不足，提出改进措施。

五、实验结果与分析1. 结构性能：- 卫星模型在静态力学性能测试中，抗弯、抗压、抗扭等指标均满足设计要求。

- 卫星模型在动态性能测试中，振动、旋转等指标也在设计范围内。

2. 功能性能：- 推进系统、电源系统、控制系统等部分均能正常工作，满足实验要求。

3. 实验总结：- 通过本实验，我们对卫星结构有了更深入的了解，掌握了卫星各个部分的性能和作用。

- 实验过程中，我们培养了动手能力和团队合作精神，提高了对卫星设计的认识。

国 荣
［ 要 文 章介 绍 了现 代 小卫 星的概念 和特 点 ，阐述 了小卫 星在 非 实时通信 及其在 特殊 环境 下 的应 用 ，以及在 国 内 摘 ］ 外 的发展 前景 。
【 关键词 现代小卫星 存储一 ］ 转发 非实时 数据传输
卫星技术经过 几十年 的发 展 已经成 功地在社会 、经济 、 军事 、科研等许多领域为人类带来了可观的社会效 益和经济 效益 。在过去 的几 十年中，大容量 、多用途 、长寿命 、高效 率 的 大 型 卫 星 一 直 是 卫 星 发 展 的 主 流 。然 而 ，大 型 卫 星 的研 制周期长 、费用高 、技 术复杂 、风险大 、发射 费用 高，在很 大程度上限制 了它 的应用和发展 。因而， 成本低 、 性能高 、方 便灵活的小卫 星越来越受 到人们 的重视 。进入 ２ ０世纪 ８ ０年 代以来 ，在发展大型卫星的同时 ，卫星小型化已成为当今国 际航天器研制领域一个不容忽视的趋势。随着微波与卫星通 信技术的不断发展成熟 ，现代小卫星以其 自身的优 势在通信 各 个 领 域 都有 了广 泛 应 用 和 发 展 。 望不到头 ，远洋船 队或 出海渔船 ，需要时刻保持与 陆地 的联 系 ，否则船 队出现 问题 ，不堪设想 。所 以在船上安装卫 星通 信终端 ，可 以保持与陆地通信联 系 ，甚 至通过接 收卫星遥感 数据确定鱼群的位置 ，来提高生 产效率 。 在勘探和探险 中的通信 ，勘探 队和探 险队如采用卫 星存 储转发通信 ，可 以及时将采集到 的信息传送到 总部 ，并及 时 得到总部的指示。 各种应急通信 系统 ，对 自然灾害 ，如地震 、水 灾 、森林 大火等 ， 通过卫 星存储转 发通信 系统可 以立 即架设通信终端 ， 建立通信 网络 ，及 时与外界建立 通信联 系 ，取得外来 援助 ， 以减 少 损 失 。 提 供 个 性 化 服 务 ， 由 于 国家 开放 了数 据 业 务 经 营权 ，国 现 代小 卫星 概述 Ｓ １ 现代小卫 星的概念 。实际上小卫星在航天事业的早期 内许多 ＩＰ公 司的用户提供因特网及其增 值业 务。例如 ，通 ． 就有 了，卫星发展最初就是从简单小卫星起步的。为了区别 过卫星可 以对移动用户 、勘探 队 、探 险队和临时性用户 提供 电子 邮件存储转发业务及其他个性服 务。对一些特 殊用 户感 早期发射的小型卫 星 ，目前 的小型卫星统称为现代小卫 星。 ２ 现 代小卫星的特点 。目前 ，现代小型卫星技术的发展 兴趣 的地 区提供遥感 图像和数据 ，如对登 山队及探 险队提供 ． 特定地 区地面积雪和水文情况等 。 如火如荼 。它具有许 多大卫 星所无法 比拟 的优点。 小卫 星不但在 民用通信 、遥感气象 、地球科学 、空间科 发射方式灵活 ，能够机动发射 ，生存能力强 ，能适应未 来的战术作战的需要 ；体积小 ，重量轻 ，既可 以利用大型卫 学 、行星探测 、技术验证 等领域获得 了广 泛应 用 ，在商业和 星发射火箭 的剩余能力进行搭载发射 ，也可 以一箭多星发射 军事方面 的应用更是成 为各 国致力发展和研究的重点。 ４ ．小卫星的发展。２ ０世纪 ８ ０年代以来 ，国际上微小卫 或用廉价火箭发射 ，从而大大节约发射费用 ；采用成熟 、先 进 的技术 ，运用科学 的管理手段 ，加之可 以多种 方式发射 ， 星 的发展 十分迅速 。 目前世 界上 已有十多个国家涉足小卫星 因此 小卫星 的研制 和发射成本低 ，系统投资少 ；结构简单 、 研制领域 ，美 国、俄 罗斯 、法 国 、英 国和意大利都有 自己的 设计研制开发周期短 、制造要求条件不高 ，可 以采用标准化 小卫 星平 台或 星座 。印度 、韩国 、瑞 典 、丹麦 、巴西 、西班 星体 和模块化设计 ，从而可 以批量生产和存储 ，便于即时发 牙和以色列等许多 小国家也都以研制小卫 星为切入点 ，带动 射和补充 。国外一些航天大 国的现代小卫星 ，从立项研制到 航 天 技 术 的发 展 。 近几年来 风起 云涌的移动双向个 人通信市 场 ，推动着小 发射 ，一般仅需要一两年时 间。技术性能高 ，主要体现在卫 星各分系统本身和有效载荷两方 面。更为重要 的是 ，由小型 卫 星的飞速发展。利用 由小卫星星座构成的通信卫星网实现 卫星组成 的星座 ，使大 型卫 星也甘拜下风 。许多小型卫星 的 个人持机 双向移动通信 ，不仅可以用于话 音通信 ，还可用于 编 队飞行 ，相对于一个大型卫星 。每一颗卫星既能独立完成 传送 数据 、传 真 、图像 和寻呼信息以及定位等 。另外它还具 有手 持机发射功率低 、延迟小 、没有死角等优点 ，市场应用 自己的任务 ，还可 以在太空 中对其进 行改装 。 从上述种种优势不难看 出，小卫 星走俏太空使航天技术 前景 十分 广阔。 我国已经成功发射 的现代小卫星有 ‘ ‘ 试验卫 星一号”“ 纳 发展 的必然 。 上世纪 ８ ０年代末期 以来 ，国际上出现 了小卫星 、‘ 热潮 ，而且有 愈演愈烈 之势 。它代表 了当今 空间技术发展 的 星一 号” 创 新一 号”等 ，将在光学成像 观测和环境 、资源 、 水 文 、地 理勘 察及气象观测 、科学实验 、交通运输 、环境保 种新趋势 ，受到 了世界各国航 天界的普遍重视 。 ３ 小卫星应用于通信 。小卫星一般在低轨道使用 ，成本 护 、防汛 抗旱等数 据信 息传递 中发挥重要作用 。 ． “ 小 型 卫 星 ”的 试 验 ，目前 也 正在 进行 之 中 。如果 一 切 超 低 ，特别适合稀路 由 ，非实时 、低成 本通 信应 用 ，在众 多通 顺 利的话 ，三年后 ，制造商将会制定可行 的开发计划 。随着 信手段 中具有很强 的竞争力 。 小卫 星在军事方 面的应 用前 景非 常广 阔 ，是 占领空 间制 政府机构 、公司 、大学 、社 区甚至富有 的个人纷纷加入小卫 高点夺取 战争 胜利 的重要 手段 ，主要 应用 在军 事侦察 和监视 星应用的行列 ，未来小卫星必将拥有 无限风光 。 总之 ，小卫星的发展与应用 已引起世界航天界 的广泛重 军事通信与导航 、 军事气象和海洋环境监测 、 空间攻防等方面 农村邮电通信 ， 国约有 ２ 万行政村，目 我 ４ 前仍有相当数量 视。小卫星 以其成本低 、质量轻 、体积小 、技术先进 研制 将 的行政村无法实现通电话 ，甚至有些边远地 区无法通邮。采用 周 期 短 等 特 点 ， 有 更 广 泛 的应 用 前 景 。 小卫星存储转发技术就可 以解决几千万甚至上亿人的通信问题 。 边 防哨所 的通 信 ，我国的边 防线 很长 ，大部分 处在人 烟 参考文献 ： ［］ 炜． 星及其应 用； 学中国人；９ ６年 ０ １ 孙 小卫 科 １９ ２期 稀少甚至没 有人迹 的山区 ，边 防哨所 与总部通信相 当困难 ， 有时会 因为突发事 件 ，造成大的损失 。解 决边 防通信 的最好 ［］ 来兴． ２林 国外微小卫星在空 间攻防 中的应 用研 究； 装备指挥技 术 办法是在边 防哨所 配备卫星终端设 备 ，采用小卫星存储 转发 学院 学￣；０ ６年 Ｏ ２０ ６期 通信可 以解决这一 问题 。 ［】 ３张祥 根 ． 小卫 星的 现 状 、 点 及发 展 方 向 ； 快 报 ；０ ０ ０ 期 特 电信 ２０ 年 ５ 大海 、大江渔船 的通信 ，茫 茫大海看 不到边 ，涛涛江水 作 者 单 位 ： 安铁 路职 业技 术 学 院 陕 西 西 安 西

1）跟踪
跟踪指利用航天器上信标机发出的高频谱纯度、高频率稳定度载 波到达地球上跟踪站后变为平面波，跟踪站检测出电磁波来波取 向和地面站天线主波束电轴指向角的偏差，伺服系统利用此偏差 随时校正，消除偏差，而达到天线主波束实时对准不断运动着的 航天器的目的。利用天线座方位轴(A)和俯仰轴(E)上的光学码盘， 可随时给出天线束的指向角(A,E)。
遥测是一种用来监督、检查航天器上 天后工作状况的唯一手段，也是判断 故障部位、原因的唯一措施。
5
1. 卫星测控系统的技术现状和作用
3） 遥控
通过对遥测参数、姿态和轨道参数的研究和分 析，发现航天器的轨道、姿态、某个工程分系 统或有效载荷工作状况异常或出现故障，判断 出故障部位和做出决策，向卫星发出有关命令 ，修正轨道和姿态，调整分系统和有效载荷的 运行参数，甚至切换备份或部件。遥控指令动 作的结果，再通过遥测信道传到地面站进行回 报证实。
体中的测控通信分机和地面通讯设备（运载与航天器测控网）。 测控与通信系统的任务是对航天器进行跟踪、测轨、定位、遥测
、遥控和通信。 测控（TT&C, Tracking, Telemetry and Command）包括三部分：
跟踪、遥测和命令。 通信是测控之外的另一个星地数据系统，主要目的用来传输航天
2. 统一载波时期：从1965年后逐步形成了跟踪、遥测、 遥控和语音的传输共用一个载频，构成了S波段统一载 波测控系统(USB)，达到了简化天-地设备的效果。
3. 1980年前后，TT＆C和宽带、高速数据通信系统合并成 C&T(通信与跟踪)系统。
4. 由陆(海)基的测控与通信网转向建立天基测控与通信 网： 采用陆(海)基的测控与通信网，需要在全球范围 内建站才能满足载人航天任务的覆盖要求；而天基测 控与通信网主要通过跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS) ，在地面上布一个站就能完成覆盖全轨道飞行任务。

功 底深厚 的于 总
提 出的要求 ，回答监造方提 出的各种 疑 评 价 。 于 洪 喜 是 个 绷 在 弦 上 的人 。这 颗
于洪 喜１ ８ 年研究生毕业 后 ，留在 问 ，直到令他们 满意 。二十 多年 的技 术 ８ ９
西安 分院 （ 原航 天五０四所 ）工作 。这 积 累 全 部 心 血 都 倾 注 在 了 卫 星 上 。 带 卫 星 承 载 着 太 多人 的 期 望 ，作 为 卫 星 有 些 年 来 相 继 担 任 过 一 些 预 研 项 目的课 题 着研制 队伍 多少难 忘 的加班 岁月 ．提起 效 载荷 负责人 ，他 要管理 的头绪 太多。
射 ．多颗涉外卫星 整星 出口研 制合 同相 星 — — 尼 日利 亚 卫 星 正 式 立 项 并 立 马 展 造公 司的严格监造 。如此 复杂的卫星 ．
继 签 订 ， 中 国航 天 在 迈 向 国 际 舞 台 的征 开 了研 制攻 关工 作 。 途上大踏步前行。 却 只 有 ２ 的研 制 周 期 ，这 对 于 世 界 上 年
家 级 新 世 纪 百 千 万 人 才 工 程 ，２ ０ 的他 时刻
政府津 贴。身 为微 波通信方面 有名 的专 处 于 工 作 状 态 ，作 为 涉 外 通 信 卫 星 的 副
家 和 研 究 员 ，博 士 生 导 师 ，又 是 型 号 总 总 师 ．有 效 载 荷 与 跟 踪 子 系 统 的进 度 与 师 ，他 一 直 奋 战 在 科 研 攻 关 的 第 一 线 出现 的重大 问题都要他 负责决策 ，管理
研制 专家于洪喜异 常冷静 。他 又风尘仆 我 国 实 现 卫 星 走 出 国 门作 出 了不 同凡 响 行 了仔 细 的 策 划 、 细 致 的 系 统 方 案 设 计 仆奔赴 国外 ，主持 卫星在轨测 试及参与 的贡 献 。 后续 出 口卫星 的 哺育”等工作 。作为 及分机指 标分解 ，从设计评 审到分 系统

飞行器内部信息交互无缆化需求分析和体系构想张翠平;卢宁宁;张海鹏【摘要】传统的无人/载人航天器、航空器主要通过数据总线完成内部信息交互.但这种有缆通信方式不仅增加了航天器的体积和重量,而且降低了系统的安全性和灵活性,不便于设备的快速组装与集成测试.提出了一种适于飞行器内部信息交互的无缆化通信方式,通过归纳对比国内外典型技术方案,针对狭小、紧凑封闭空间中的信道特征以及复杂电磁环境的特点,分析了飞行器内无缆信息交互的技术挑战和研究需求,最终形成包括总体架构构想及组网、接入和传输关键技术在内的研究思路,为我国航空航天无缆化通信提供参考.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)008【总页数】5页(P9-13)【关键词】飞行器内部;无缆化;数据总线;弹性组网;高速通信;混合接入【作者】张翠平;卢宁宁;张海鹏【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TN927.2Abstract The traditional internal information exchange inunmanned/manned spacecraft and aircraft is completed by databus.However the disadvantage of this cable communication is obvious,such as increased spacecraft volume and weight,decreased system security and flexibility and inconvenient equipment quick assembly and pared with typical technical solutions at home and abroad,this paper proposes a new type of wireless internal information exchange in flight vehicle.Based on channel characteristics in compact enclosed space and complex electromagnetic environment,the technical challenges and research requirements are analyzed,and the system solution is finally proposed,including overall architecture assumption,networking,access,and transmission.This work could provide the reference for aerospace wireless communications.Key words intra flight vehicle;wireless;data bus;flexible network;high-speed communication;mixed access目前，在飞机、卫星和载人航天器中，一般使用航空数据总线，在航电设备、载荷系统、飞行系统和控制系统之间实现信息交互[1-7]。

运载火箭“三化”策略研究■ 李国强1 郭 凯1 徐 岩2（1. 北京跟踪与通信技术研究所；2. 中国航天标准化研究所）摘 要：本文在阐述产品通用化、系列化、组合化即“三化”内涵的基础上，诠释了运载火箭“三化”的作用意义，调研分析了美、欧、俄等国外有代表性的运载火箭“三化”模式及实施案例，归纳总结了相关特点与发展趋势，介绍了我国运载火箭“三化”发展现状，并重点针对后续运载火箭“三化”的广泛深入开展进行了策略设计。

关键词：运载火箭，通用化，系列化，组合化DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.23.010Research on Strategy for Generalization, Serialization and Modularizationof Launch VehiclesLi Guo-qiang1 Guo Kai1 Xu Yan2（1. Beijing Institute of Tracking and Telecommunication Technology; 2. China Astronautics Standards Institute）Abstract:On the basis of elaborating the meaning and purpose of generalization, serialization and modularization of launch vehicles, this paper researches and analyzes representative modes and implementation cases of generalization, serialization and modularization of launch vehicles in the U.S., Europe, Russia, etc., and summarizes related characteristics and development trends. The paper introduces the development status of generalization, serialization and modularization of launch vehicles in China, then carries out strategy design focusing on further extensive and thorough realization of generalization, serialization and modularization of launch vehicles.Keyword: launch vehicle, generalization, serialization, modularization0 引 言“三化”是通用化、系列化、组合化的简称。

简单的说：所有的地球卫星都是靠万有引力（或者可以叫做重力）充当向心力，所以，万有引力指向地心，而向心力的“心”也是地心，一句话：所有的地球卫星都是围绕地心做圆周运动的（无论是极地卫星、同步卫星还是一般卫星）。

下面有一篇文章对卫星有比较详细的论述，你看看。

人造地球卫星原理2008-06-10 下午08:24“人造卫星”就是我们人类“人工制造的卫星”。

科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。

围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的人造卫星，比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。

地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要落回地面。

但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。

牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过，从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。

如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。

人造卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。

1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。

之后，美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。

中国于1970年4月24日发射了东方红1号人造卫星，截止1992年底中国共成功发射33颗不同类型的人造卫星。

人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。

专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统，也称为有效载荷。

应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括：通信转发器，遥感器，导航设备等。

科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。

技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。

保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统。

主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。

对于返回卫星，则还有返回着陆系统。

Ka波段宽带通信卫星发展对话中国空间技术研究院曹桂兴教授作者：暂无来源：《商用汽车新闻》 2012年第28期曹桂兴，硕士研究生，研究员。

航天科技集团公司五院通信领域副总研究师，五院通信卫星事业部科技委副主任、预研总师，北京理工大学兼职教授。

负责通信领域发展战略和规划，预研以及卫星工程型号立项论证。

曾担任卫星型号主任设计师，承担过多颗卫星型号研制，获得国防科技进步一等奖一项，部科技进步二等奖三项，三等奖一项。

2006年荣获航天科技集团公司有突出贡献专家。

在1990～2010年期间，在国际和国内相关学术会议和期刊上发表文章八十多篇，参与编写书籍三本。

老记：您好，曹教授，您是通信卫星的专家。

因此，请您谈谈什么是宽带通信卫星。

曹桂兴：宽带通信卫星也称多媒体通信卫星，指的是能够语音、数据、图像和视像的处理和传送的卫星。

在卫星通信中，宽带卫星通信是一个新概念，其主要目标是为多媒体和高数据速率的Internet应用提供一种无所不在的通信方式。

可以认为，新一代卫星系统是为了提供个人电信服务，与上一代卫星网络的最大区别是提供的业务由低速业务及话音业务变为Internet和多媒体业务。

我们正在进入“Internet时代”，全球商务活动的需要和人们对信息无止境的追求，刺激了企业网和互联网的爆炸性增长，用户一直在努力寻求可给他们带来更多数据的解决方案，结果导致对带宽需求的猛长。

近些年来，缺乏带宽的用户以惊人的速度尝试了TI线，ADSL，CableModem，ATM和各种无线技术。

最近，对更高带宽的追求导致了一个新市场的开拓：一种付得起费的、可靠的、安全的、可无缝隙地嵌入陆地网的卫星宽带通信方案。

目前，C频度和Ku频段已经日趋饱和，发展Ka频度通信卫星势在必行，此外Ka频段的通信载荷还有着更多的优势：在单位时间内，用户得到的数据量大大增加；数据传输的时间大幅减少；采用Ka频段，有助于降低通信有效载荷的尺寸和重量。

虽然Ka频段会受到雨衰等一系列因素的影响，但是伴随着技术的不断进步，再加上用户对“无处不在”宽带通信方式的追求，Ka频段必将在未来的卫星通信中占据重要位置，并引领着各种关键技术不断获得突破。

探究卫星通信在军民融合领域的应用2中国昆仑工程有限公司沈阳分公司摘要：近些年来，卫星通信被广泛、深入地应用在军民融合领域中，这也成为军民两方发展的必然趋势。

本文对卫星通信和军民融合概念、卫星通信在军民融合领域的应用现状、必要性进行研究和分析，并提出了几点卫星通信在军民融合领域的应用策略。

关键词：卫星通信；军民融合；应用1、卫星通信和军民融合概述卫星通信具有覆盖范围广、灵活移动、不受距离和环境约束、传输距离远、无需铺设电缆和光缆、无需中继设备的优势。

只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，任何两点之间都可进行通信，是一种可靠的长距离通信技术。

我国卫星通信、卫星导航等卫星应用产业迅速发展，通信卫星技术与经济、救援工作相结合，从而促进国家经济建设和国防安全。

卫星通信一般建立在地广人稀且不适合建造地面通信基站的地方，使得在森林和荒漠等渺无人烟的地区，无需建设基站也能够进行通信。

我国增加对应用卫星天基设施的投入，能够促进我国通信卫星的发展。

军民融合就是进行军事现代化建设，并将军事建设与经济建设相融合，通过军民深度融合盘活存量资产，促进军民共用技术的发展，从而为实现军队现代化提供资金支持和经济支持。

军民融合成为我国工作的重点，推荐军民融合深度发展，要走中国特色军民融合道路，加快建设军民融合发展领导机制，促进军民融合战略由构想转变为实践。

军民融合发展战略的实施能够保障我国军事领域和民用领域的安全，是实现强国强军梦的必要手段，能够使军工企业更好地适应经济市场发展，能够有效地维护国家主权和安全。

在实施军民融合发展战略的过程中，要以重点突破促进整体提升，以北斗卫星导航系统为代表的国家空间信息基础设施获得了全面发展。

通信卫星设施在国民经济、国防建设过程中发挥重大的作用，不仅具有军民共用的特点，也具有较大的经济价值[1]。

2、卫星通信在军民融合领域的应用现状我国卫星通信将突破低轨卫星通信、空间互联网等关键技术，在军事通信、救灾通信等军用领域中具有重要的作用。

垫！！±：！苎墨±＝生全璺塾三圭：墨主查：垄王查兰查±窒！型：皇塑纳米技术在航天工程中的应用及其展望白丁１，潘坚２（１航天科技集团公司九院７７２所，北京１０００７６２航天科技集团公司７０７所，北京１０００１３）摘要：本文介绍微纳米技术应用蛤航天技术和产业带来的变化，呈现的新的图象：包括微纳型卫星、航天飞行器及未来航天工程应用蚋米技术的展望．关键词：蚋米技术；航天飞行嚣；搬型蚋型卫星１引言纳米技术对航天技术和产业将产生直接而重大的影响，带来革命性的变化。

纳米技术不仅可得到用于航天的轻质高强度高热稳定材料，而且应用微纳米器件和微纳米系统可以创造全新概念的航天器．卫星和武器装备。

从而使航天系统微型化高性能化与环境友好化，并节约能源降低成本．易于产业化。

应用纳米技术未来可铷成１Ｋｇ以下的微纳型卫星，大小如一辆小汽车，成本只有几万美元的航天器：航天器的发射费用可以从目前的每磅１万美元降到约２００美元；井解决现有技术不能解决的许多问题，从而使航天技术与产业进入一个全新的境界．那时宇宙空间巨型系统与微型系统并存，协同工作更加灵活机动，出现人类更有效地控制太空利用太空的新景观。

航天产业也显出新的格局，将有更多的人更多的学校、企业、研究单位进入这一领域，这一变化也将产生深远的影响。

２当前微纳米技术在航天中的主要应用微纳米技术应用分材料、器件及系统。

当前主要是微机电系统器件微系统及纳米材料方面的应用。

ｌ、纳米材料：纳米隐身材料：纳米薄膜材料用于飞行器原子氧量化监测；高发射率纳米黑体材料用于星载高分辨率遥感设备：纳米材料用于发动机大大改善性能：纳米电池材料等，这些都是我们正在进行的工作。

２、制导、导航与控制分系统：专用集成微型仪表（ＡＳＩＭ）陀螺，微机电系统（ＭＥＳＭ）传感器，ＡＳＩＭ加速度表和惯性测量单元等。

３、卫星通讯分系统：采用集成互连和阻抗匹配网络．纳米技术可用来制造小型毫米喇叭天线和反射天线。

空间激光通信发展现状及组网新方法任建迎; 孙华燕; 张来线; 张天齐【期刊名称】《《激光与红外》》【年(卷),期】2019(049)002【总页数】8页(P143-150)【关键词】空间激光通信; 星间激光通信; 空间中继; 逆向调制; 激光通信组网【作者】任建迎; 孙华燕; 张来线; 张天齐【作者单位】航天工程大学研究生院北京 101416【正文语种】中文【中图分类】TN2491 引言随着空间信息获取及传感技术的快速发展,如高分辨相机、合成孔径雷达、超光谱成像仪等,卫星或航天器所获取的及需要传输的信息量成指数级增长,未来空间载人航天需要实时视频通信、高质量高清图像传输等,由于无线电通信带宽限制,目前的通信手段已无法满足人类大宽带、高速率、实时性的通信需求,因此寻找更高速率、更高带宽的通信手段成为必然趋势。

由于激光通信将光束作为载波在空间中传输,比无线电频率高4～5个数量级,因此信息容量大、数据传输速率更高,由于激光束的方向性更好,受空间电磁环境影响小,抗干扰能力强,安全保密性好。

激光通信终端设备的体积更小、重量更轻、功耗更低,符合空间平台对有效载荷小型化、轻型化、低功耗的需求。

因此激光通信技术成为解决现有通信方式带宽不足、速率不高、实时性不好的有效方法,因此空间激光通信成为国际上空间通信重点研究和发展领域。

以美国、欧洲、俄罗斯、日本为代表的国家开展空间激光通信研究较早,已经实现了点对点的大宽带、高速率的通信。

EDRS/Serinal、LCRD等项目标志着空间通信已经走向空间通信网路研究和实验阶段。

随着人类对数据传输的高速度、实时性要求越高,空间全链路高速信息网络是未来发展的方向,激光通信组网技术是构建空天一体化高速通信网络的有效方法。

本文总结了国内外空间激光通信现状以及发展趋势,分析了相关关键技术问题,针对空间激光通信小型化、一体化问题,提出逆向调制体制的空间激光通信及组网构想。

2 自由空间激光通信研究现状国外开展自由空间激光通信试验较早,特别是以美国、欧洲、日本、俄罗斯为代表的国家开展了多次空间激光通信试验,如美国的月地激光通信演示项目(LLCD)、欧洲的卫星数据中继(European Data Rrelays System,EDRS)项目、日本的小型光通信终端(Small Optical TrAnsponder,SOTA)、俄罗斯的(GLObal Navigation Satellite System,GLONASS)等都是具有代表性的自由空间激光通信试验,并制定了后续发展规划。

小卫星模块化设计技术分析张科科;朱振才;夏磊【摘要】小卫星具有功能密度高、研制成本低、有效载荷种类多等特点,而传统的卫星设计方法都是根据具体任务对分系统进行定制化设计,导致设计出的卫星系统各异、接口形式多样、质量大、成本高,难以实现小卫星高性能、短周期和低成本的研制目标.文章针对小卫星的发展特点,结合应用实例,对美国、德国等研发的模块化小卫星的设计方法及关键技术,包括线性堆栈式分层模块化结构设计、即插即感知软件技术、标准化飞行器总线技术等进行分析和总结,并提出了我国模块化小卫星的设计建议,其中融入了通用化接口、标准化平台与部件等设计理念.【期刊名称】《航天器工程》【年(卷),期】2015(024)006【总页数】9页(P107-115)【关键词】小卫星;模块化设计;高性能;标准化【作者】张科科;朱振才;夏磊【作者单位】中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200030;上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203;上海微小卫星工程中心,上海201203【正文语种】中文【中图分类】V474小卫星具有功能密度高、研制成本低、有效载荷种类多、飞行任务灵活多样、性能指标千差万别的特点。

以卫星平台为核心的设计和研制模式，以及基于传统设计思路、依靠实物试验的研制方式及串行工作的管理模式，已经难以实现小卫星高性能、短周期、低成本的研制目标，因此需要适应小卫星技术特点的新的设计理念和方法。

卫星设计方法的演变可划分为三个阶段：第一阶段是由分系统直接组合构成，卫星的质量大、成本高、研制周期长。

第二阶段是设计一种公共平台来满足多个空间飞行任务的要求，即将航天器分为公用平台和有效载荷两大模块分别进行设计。

由于耦合度高，此种方案无法适应有效载荷和任务的多样性要求。

第三阶段是模块化设计，是在对卫星平台进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的卫星平台来满足不同有效载荷的需求。

Ka高通量卫星通信系统波束切换技术的研究作者：陈拓刘海客王大印郝晓强来源：《科技视界》2019年第21期【摘要】目前我国地面通信网建设齐全，但机载宽带通信发展缓慢，而Ka频段高通量卫星通信系统的发展为我国机载宽带通信带来了新的契机。

本文基于机载终端移动性的特点，针对Ka高通量卫星通信系统波束切换特性进行分析研究，提出了一种终端在高速移动状态下的波束切换策略。

【关键词】高通量卫星通信;机载通信终端;波束切换中图分类号： V474.21 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）21-0219-003DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.21.102Research on Airborne Satellite Communication Technology Based on Ka High-throughputSatellite Communication SystemCHEN Tuo LIU Hai-ke WANG Da-yin HAO Xiao-qiang（Space Star Technology Co.，Ltd.，Beijing 100095，China）【Abstract】At present， China's ground communication network is well established，but the development of airborne broadband communication is slow. The development of Ka-band high-throughput satellite communication system brings new opportunities for airborne broadband communication in China. Based on the mobility characteristics of airborne terminals， the beam switching characteristics of Ka high-throughput satellite communication system are analyzed and studied in this paper， and a beam switching strategy of terminal in high-speed mobile state is proposed.【Key words】High-throughput satellite communications; Airborne Communication Terminal; Beam switching0 引言目前，卫星通信系统已成为世界电信结构中的重要部分，为世界各国提供电话、数据和视频等服务。