第1章卫星通信系统概述
卫星通信
4.2 通信卫星的组成及部分功能
通信卫星主要有两部分组成：
有效载荷：装载于卫星上用于完成通信任务的仪器设备的总称。
卫星公用舱：用于安装固定有效载荷的服务系统。
二、卫星公用舱的组成——五个分系统组成。
Ⅰ姿态和轨道控制系统——Aocs（Attitude and orbit control subsystem）
重叠区设置中继站，可实现全球通卫星通信。
第二阶段：实用阶段
1964年，美国人成功发射了“辛康姆”卫星——事件标志着卫星通信进入实 用阶段，标志性体现在：
1、成功的进行了电话和电视的传输试验。 2、向美国国内传播在日本东京举行的奥运会。 第三阶段：商用阶段
由于卫星通信带来的巨大经济效益。卫星通信商用化逐渐提上了议事日程。
第四章 卫星通信系统的组成
4.1 卫星通信系统的组成 一个完整的卫星通信系统由空间段、地面段和用户段三部分组成：
一、空间段：也称空间分系统，通常是指通信卫星，研究的重点
二、地面段：一般包括地球站群，测控系统和监控中心
1、地球站群：包括一个中央地球站和若干个普通地球站，中央站和普通站之
间采用高度集中的星形网络结构
的“闪电”号卫星及实现全球通信三颗同步卫星）
2、国内卫星通信系统——为本国提供卫星业务的系统 3、区域卫星通信系统——低轨卫星。（用于特殊服务，地质勘测，海洋勘探等）
二、按卫星业务分类 1、卫星固定业务：向现有的电话网（PSTN）和有线电视网（CATV） 提供卫星链路，用来传输语音信号和电视信号。
S
Sun
Earth Satellite
E
E
Td=2d/c=0.27s
为消除0.27s的时间延迟，必须增加回波抵消器，大大增加了星上设备的复杂
第一章 卫星系统概述(2011版)
一颗距地球表面36000km（距地心42000km）远 的同步通信卫星，其天线波束覆盖地域（即对地面的 视区）超过地球表面的42.4％，只需要把3颗相隔 120°的同步卫星送上天，就可以实现除南北极之外 的全球通信。 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转 发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。 它是宇宙通信形式之一。
23
(2)信息加密 对于现代侦听技术来说，防窃听已不足以解决通 信保密问题，即便是地下电缆、海缆通信，也不能有 效地防止窃听。所以，通信保密的重点应是信息加 密。现代数字通信及计算机技术为信息加密提供了技 术条件。卫星通信信道稳定，不论距离远近均可直达 通信，便于传输同步数字加密信息。所以，为保密起 见，卫星通信可选用数字通信体制及数字加密技术。
24
卫星通信发展的回顾
早在1945年10月，英国空军雷达军官阿瑟· 克拉克在《无 线电世界》发表了《地球外的中继站》一文。大约20年之 后，这一设想变成现实。 卫星通信的发展过程，大致经历了以下几个阶段: 1、20世纪40年代提出构想及探索 2、20世纪50年代进入试验阶段 3、20世纪60年代中期卫星通信进入实用 4、20世纪70年代初期卫星通信进入国内通信 5、20世纪80年代VSAT问世 6、20世纪90年代卫星通信进入个人通信阶段
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我国卫星通信发展状况
“东方红1号”人造卫星的发射成功，开了我国卫星通信 事 业的先河。1984年4月8日，我国成功地发射了第一颗试验同 步通信卫星。1986年2月1日，我国第一颗实用同步通信卫星 发射成功，取名为STW，又叫“东方红2号”，向全国传送15 套 广播节目。1988年3月7日、12月22日、1990年2月4日，我国 又分别成功地发射了名为“东方红2号甲”的同步通信卫星。 展望未来，到2000年，仅广播电视占用的卫星转发器就将超 过30个，电视的人口覆盖率将从现在的84%提高到90%；大型 国内地球站将增加到32个左右，国内长途卫星通信电路增加 到几万条。卫星通信将和光纤通信、微波接力通信等通信手
卫星通信系统概述-文档资料
15
1.4 卫星通信的特点
卫星移动通信和地面移动通信的关系： 卫星移动通信系统能扩大地面移动通信的地理
和业务覆盖范围，除提供常规的移动通信业务 外，还可向空中、海面和复杂地理结构的地面 区域的各类移动用户提供服务。 从应用来讲，地面移动通信网主要集中在高业 务量的应用环境，而卫星移动通信系统最适合 于低业务量地区、航海、航空及地面网欠发达 地区的应用环境，并且在地面网络过载或发生 故障时作为其迂回网络。
换言之，卫星通信是在地球站上，包
括地面、水面和大气层中的无线电通信站 之间，利用人造卫星作为中继站进行的通 信。
卫星通信是个人通信网的组成部分，
是地面通信网的补充。
2
1.1 卫星轨道
假设地球是质量均匀分布的圆球体，忽略 太阳、月球和其它行星的引力作用，卫星运动 服从开普勒(Kepler)三大定律。
（8）现有卫星通信系统为适应新技术发展和系统对容量的 更大要求形成了新的演变方案，如Iridium系统将其运行 的卫星数目从66颗增加至96颗。
（9）天地网络不断融合。卫星通信与有线电视、宽带互联 网、移动互联网等融合。
（10）新技术广泛应用。如星上交换与处理、多波速天线等。
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附录：通信卫星的分类
300~3000吉赫(GHz)
10
1.3 卫星通信的工根作据IE频EE段521-2002标准，L
<<<<1223>>>>频段综LSCX工。合作具上频 频 频 频：体述段段段段地要：：：：说求1468，，.///6247目应/1GGG前将.HHH5zzz大卫雷Z也波电导频卫采K句K通3是时和为的电是段范即展7率频比EGi0aa多星.g达使段波航带星用话常HI7用又高1无视M指。围英的代波R受段较KBz5m数的主等用是波系，地，说用KPH作是频线领aeC据频而则语”表段甚特国。大XG~波较e波卫z工要波。这指段统在面且，于电航（电域1波I~H、率在为中着也高高际，KE用用用。段d大段星作3应段个频。等卫站一z该卫u台空波。HE段现无在某7的被Km频频有多0，于于于的，波(通频EF~用，0范率可。星应直的波星1及和，特通，在线8些“称(（关采1）上MMMM8V频加段5信段~：是1围在被电用被正段通电航常高常频~广路场e作2HUH法用SSS1不.行率上卫2系选x1中频SSS1的用2视中广上直信FHz视海用频的率泛由合37律赋t-同频，，，~的G)范K星e2F统G在0G继率是频于广，泛方接。2台 的于 主下为使n、中0H）保 形/u的率GGG频HH围2单是微0d、4GD指率播该使(高波z广沟移要行3EEE0用无，zK是z护波2是~为e段。为AH转0选的波OOO)卫标频。和频用于段8d-G播通动用频,的线X0指，束aBz，7卫卫卫。XG”2发K择无频~H星的b波准带各段。K接.，频通于、率，7波蓝鼠9波H覆13电u星星星o多z器波~线在段~通无2段，0类首收波波z同道信短卫为表v段牙标长4盖离8~0测测测数的e功段电以或信0线的X小先.天段10段。和途星7示中、)等4范，G控控控一，波8M.率。波下特、频2型被线，的G广通“G的H围卫H。。。5段换段一波频高H率Hz效频~播信扩zX星。zz般，，
卫星通信第1章
名词解释：1 卫星通信：是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。
2 宇宙通信：以宇宙飞行体或通信转发体为对象的无线电通信称为宇宙通信。
3 摄动:对静止卫星来说,由于地球结构的不均匀和太阳,月亮的引力的影响等,将使卫星轨道参数随时变化,不断偏离出开卜勒法则确定的理想轨道,产生一定的漂移这种现象称为摄动.填空：1 宇宙通信包括三种形式：（1）（地球站）与（宇宙站）之间的通信，（2）（宇宙站）与（宇宙站）之间的通信，（3）通过宇宙站的（转发或反射）进行地球站之间的通信。
2 卫星通信系统通常由（通信卫星），（地球站）（跟踪遥测及指令系统）和（监控管理系统）等四大部分组成。
3 通信卫星主要由（天线分系统），（通信分系统），（遥测指令系统），（控制分系统）和（电源分系统）等五部分组成。
简答：1卫星通信与其它通信手段相比，具有哪些明显的特点？答：（1）通信距离远，且费用与通信距离无关；（2）覆盖面积大，可进行多址通信；（3）通信频带宽，传输容量大；（4）机动灵活；（5）通信线路稳定可靠，传输质量高。
2 简述卫星通信的基本工作原理。
答：首先，经市内通信线路送来的电话信号，在一个地球站的终端设备内进行多路复用，成为多路电话的基带信号，在调制器中对中频载波进行调制，然后经上变频器变换为微波频率f1的射频信号，再经功率放大器、双工器和天线发向卫星。
这一信号经过大气层和宇宙空间，信号强度将受到很大的衰减，并引入一定的噪声，最后到达卫星。
在卫星转发器中，首先将微波频率f1的上行信号经低噪声接收机进行放大，并变换为微波频率较低的下行频率f2的信号,再经功率放大，由天线发向收端地球站。
由卫星转发器发向地球站的载波频率f2的信号，同样要经过大气层和宇宙空间，也要受到很大的衰减，最后到达收端地球站。
由于卫星发射功率较小，天线增益较低，所以收端地球站必须用增益很高的天线和噪声非常低的接收机才能进行正常接收。
卫星通信复习
第一章卫星通信概述知识点1．卫星通信的概念？卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。
Eg：有卫星参与的通信就是卫星通信（错）（！卫星通信最终要实现地球站之间的通信）2 ．卫星通信上下行链路概念？以及上下行链路使用频率的表示方式？上行链路：从地球站发射信号到通信卫星所经过的通信路径下行链路：通信卫星将信号转发到其他（另一）地球站的通信路径表示方式：6Ghz（上行频率）/4Ghz（下行频率）3 ．静止轨道卫星的概念？，高度？，微波传播的时延（单程和双程）？静止轨道卫星：相对于地球表面上的任一点，卫星的位置保持固定不变高度：距地面高度为35860公里微波传输时延（传输时延较大）：单程0.27s，双程0.54s4 ．日凌中断和日蚀中断产生的原因、时间以及应对的策略？日凌中断日蚀中断产生原因卫星、太阳和地球站接收天线在一条直线上，太阳噪声进入接收天线，造成通信中断卫星运行到地球的阴影面，太阳能电池板无法充电，而星载蓄电池只能维持卫星自转，不能支持转发器工作产生时间每年春分前和秋分前后的6天左右，每年两次，每次约3~6天每年春分前秋分前23天开始，于春分前秋分后23天结束，每次持续时间约10分钟，完全日蚀最长持续72分钟应对策略“避让”、“换星”大容量蓄电池5.为什么地球同步卫星在高纬度地区通信效果不如低纬度地区？PPT高纬度地区地面地形（复杂）；地球表面杂波；两极地区接收天线仰角太小（需要极地轨道卫星辅助）6.地球站的总体框图？及其各部分的作用？地球站总体框图：书p8图1-6（/PPT）各部分作用：（1）天馈设备——将发射机送来的射频信号经天线向卫星方向辐射，同时它又接收卫星转发的信号送往接收机（2）发射机——将已调制的中频信号，经上变频器变换为射频信号，并放大到一定的电平，经馈线送至天线向卫星发射（3）接收机——从噪声中接收来自卫星的有用信号，经下变频器变换为中频信号，送至解调器（4）信道终端设备：将用户终端送来的信息加以处理，成为基带信号，对中频进行调制，同时对接收的中频已调信号进行解调以及进行与发端相反的处理，输出基带信号送往用户终端（5）天线跟踪设备：校正地球站天线的方位和仰角，以便使天线对准卫星（6）电源设备：供应站内全部设备所需的电能7.衡量地球站发射性能的指标？衡量地球站的接收性能的指标？总体性能指标：工作频段；天线口径；等效全向辐射功率；——发射性能接收品质因数；——接收性能偏轴辐射功率密度的限制。
卫星通信简介ppt课件
发展过程（二）
实用与提高阶段（1965---） 65年，国际卫星通信组织：INTELSAT—1 正式承担国际通信业务。 苏联：第一颗非同步通信卫星“闪电”—1
空分多址方式（SDMA）
SDMA方式有许多新颖特点：卫星天线增益高；卫 星功率可得到合理有效的利用；不同区域地球站所发信 号在空间互不重叠，即使在同一时间用相同频率，也不 会相到干扰，因而可实现频率重复使用，这就成倍地扩 大了系统的通信容量；转换开关使卫星成为一台空中交 换机，各地球站之间可像自动电话系统那样方便地进行 多址通信。此外，卫星对其它地面通信系统的干扰减少 了，对地球站的技术要求也降低。
透明转发器 对收到的信号只进行低噪声放大、变频、功率放大， 对频带内的任何信号是透明的通道。
处理转发器 除进行转发信号外，还具有信号处理功能。
转发器示意图
处理转发器 解调、信号处理、调制
放大器 混频 中频放大 合路 混频 功放
透明转发器
本振1 主振源 本振2
卫星通信地球站
组成： 天线分系统 发射分系统 接收分系统 信道终端设备分系统 伺服务跟踪设备分系统 用户接口分系统 电源分系统
编码 频分多址－FDMA
信信信 道道道 123
时间
站1 频分多 路复用
信
道
频率
K
卫星转发器
B
f1
f1
fK
调
发射机
频
f2
发射机 f3
fK
调 频
频分多 路复用
站K
西电夏克文《卫星通信》第一章
04
要解决信号传输时 延带来的影响
02
卫星通信的概念和特 点
03
缺点:
01
02
27s
54s
卫星通信的概念和特点
一．卫星通信的概念 二．静止卫星与运动卫星 三．卫星通信的特点
第 一 章
西 东
1.1 卫星通信的概念和特点
缺点: • 卫星寿命短
（1）部件故障导致的不可修复
（2）推进剂携带量有限
制卫星入轨 推进剂的应用
控
轨道位置保持 姿
姿态保持方法：
1
自旋稳定法 三轴稳定法
2
1.1 卫星通信的概念和特点
需要先进的空间和电子技术
缺点:
01
发信者发出的消息传 到收信者手中需要一 定的时间，这一时间
02
添加标题
卫星通信的概念 和特点
03
添加标题
优点:
机动灵活。
卫星通信的概 念和特点
优点:
通信链路稳定 可靠，传输质
量高。
卫星通信的概 念和特点
优点:
1.1 卫星通信的概念和特点
缺点: • 卫星寿命短
（1）部件故障导致的不可修复
（2）推进剂携带量有限
制卫星入轨 推进剂的应用
控
轨道位置保持 姿
章 亮
引 力 的 影 响：
节 一
自然轨道上的静止卫星 所受到的引力关系： 太阳引力＝1/37地球引 力
月亮引力＝1/6800地球 引力
太
章 阳
、 月
节 亮
引 力
一 的
影 响 ：
从地球 上看， 这种摄 动使 “静止” 卫星的 位置主 要在南 北方向 上缓慢 地漂移。
最新卫星通信基本概念及其系统组成
局限性：
（1）通信卫星使用寿命较短。
*部件故障导致的不可修复 *推进剂携带量有限
控制卫星入轨 推进剂的应用 轨道位置保持
姿态保持
（2）存在日凌中断和 星蚀现象。
图1-4__静______止____卫____星______的____日____凌______中____断____和_____星_ 蚀现象
卫星通信系统指利用人造地球卫星在地球站之间进行通 信的通信系统。
通信卫星指用于实现通信目的的人造卫星。 卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波接 力向太空的延伸。
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___________________________ _______________________
• 图1-1 卫星通信过程示意图
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通常以空间飞行器或通信转发体为对象的无线 电通信称为空间通信(宇宙通信)，它包括三种形式：
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1.1 卫星通信的基本概念和特点
1.1.1 卫星通信的基本概念 卫星是指在围绕行星的轨道上运行的天然天体或人造
天体，如月球是地球的卫星。
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电 波，在两个或多个地球站之间进行的通信。其无线电波频率 使用微波频段(300 MHz～300 GHz，即波段1 m～1 mm)。
第1章 GMDSS概述
船舶陈旧的报警和通信方式
1
无线电报 无线电话
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2
案 例 分 析
1
事故当天，船上的无线电系统出现故障， 直到船撞冰山前才将故障排除。
2
3 4
该船维修期间错过了接受冰况警告的信息。 船长下令弃船，报务员使用 莫尔斯电报 人工发送SOS遇险电报
18海里外的客船加利福尼亚号的报务员则 在这时关掉电报机睡觉去了，失去了绝佳的救助机会。
GMDSS设备在驾驶台放置的位置
驾驶台
Helmsman
主雷达
主雷达
右侧
左侧 左侧
VHF设备
记录声音信息
Helmsma n
右侧 右侧 海图室
电台
电台 驾驶台中心
左侧
海图室
第1章
GMDSS概述
案 例 分 析
1
事故当天，船上的无线电系统出现故障， 直到船撞冰山前才将故障排除。
2
3 4
该船维修期间错过了接受冰况警告的信息。 船长下令弃船，报务员使用 莫尔斯电报 人工发送SOS遇险电报
18海里外的客船加利福尼亚号的报务员则 在这时关掉电报机睡觉去了，失去了绝佳的救助机会。
GMDSS 海上安全信息网
1.3.2 地面通信系统
① MF／HF通信设备，其中包括单边带无线电话、 DSC、NBDP、DSC值守接收机；
地面通信系统
② VHF通信设备，其中包括VHF无线电话、 DSC、 STR-580D DSC值守接收机；
地面通信系统
③ NAVTEX接收机；
SNX-200
地面通信系统
④ 搜救雷达应答器(SART)；
4）A4海区
卫星通信课程第一章教案 - 第一章 概论
第1章卫星电视广播系统概述本章重点1 卫星电视广播的基本规定2 卫星电视广播系统的组成本章内容1.1 卫星电视广播的发展概况1.2 卫星电视广播的基本规定1.3 卫星电视广播系统的组成1.1 卫星电视广播的发展概况一、无线通信特点及采用卫星通信的原因1、无线电波的传播方式：地波、天波、直射波2、高频电波特性：主要以直线的方式传播，其传播距离受到地球表面曲率的限制和高山大川的阻隔。
3、解决地面电视广播覆盖问题的主要办法：1）通过架高发射和接收天线，2）设立为数众多的电视差转站，3）建立微波中继传输网络等。
4、存在问题：所有这些手段，都存在数量庞大、经济代价高、信号传输分配环节多、图象质量下降等问题。
5、利用卫星解决上述问题的原理：高空中继站二、卫星通信的概念1、卫星的种类及其特点：低轨道卫星、同步卫星通信卫星、广播卫星1）人造卫星的实现原理：由普通物理知：要使卫星处在轨道上运行，必须卫星绕地球作圆周运动产生的离心力等于地球对卫星的万有引力：式中，m为卫星的质量，v为卫星运动的线速度， r为地球轨道半径，g为重力加速度，h为卫星与地球表面（赤道）的距离。
2）同步卫星的要求：卫星绕地球运转的周期等于地球自转的周期T，即由此可得同步卫星与地球赤道的距离为：将T＝23小时56分4秒＝86164秒，r＝6378公里，g＝9.8米/秒2 代入上式可计算得：h=35786公里。
3）同步轨道参数：位于地球上空距赤道约35786公里处，与赤道平面相交的一条圆形轨道。
三、我国卫星广播的发展与现状：1、第一颗人造地球卫星：1970年成功发射了第一颗人造地球卫星2、加入通信卫星组织：1976年参加了国际通信卫星组织，3、进行了电视传输试验：并于七十年代和八十年代初，利用德、法联合研制的“交响乐”等卫星进行了电视传输试验，取得了大量试验数据。
4、第一颗试验通信卫星：1984年4月，我国发射了第一颗试验通信卫星，实现了对新疆、西藏、内蒙等边远地区传送中央电视台的电视节目。
第1章 卫星通信概述
卫星通信的过程
图1-1 卫星通信过程示意图
.
空间通信
空间通信的概念： 以空间飞行器或通信转发体为对象的无线电通
信称为空间通信，它包括三种形式： （1）地球站与空间站之间的通信； （2）各空间站之间的通信； （3）通过空间站转发或反射进行的各地球站之
间的通信。 上述第三种形式的空间通信称为卫星通信。
号起中继放大和转发作用。 每颗通信卫星均包括收发天线、通信转发器、跟
踪遥测指令、控制和电源等分系统。
.
通信卫星的分类
按照卫星的结构，可分为有源卫星和无源卫星。 按照卫星的运动方式，可分为静止卫星（同步卫星）和运动卫
星（非同步卫星），包括相位卫星和随机卫星等类型。 按照卫星的重量，可分为巨卫星(大于3500 kg)、大卫星(1000～
3500 kg)、中卫星(500～1000 kg)、小卫星(100～500 kg)、微小 卫星(10～100 kg)、纳卫星(1～10 kg)、皮卫星(0.1～1 kg)和飞 卫星(<0.1 kg)。 按照卫星离地面的高度(h)，通信卫星可分为低轨道(h<5000 km) 卫星、中轨道(5000<h<20000 km)卫星、高轨道(h>20000 km)卫 星和地球同步轨道(h=35786 km)卫星。
卫星通信可以理解为某种特殊的微波中继通信。
.
1 卫星通信的基本概念
卫星通信系统：
利用人造地球卫星在地球站之间进行通信的通信系 统，称为卫星通信系统。
通信卫星：
把用于实现通信目的的人造卫星称为通信卫星。 相当于离地面很高的中继站。 卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波 接力向太空的延伸。
卫星通信
.
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• 圆轨道卫星具有恒定的运动速度 V＝ (km/ s)
a
第1章卫星通信系统概述
15
开普勒第三定律：卫星运转周期的平方与轨道 半长轴的3次方成正比。
Ts 2
a3 u
u为开普勒常数，u值为398601.58 109m3/s2。
第1章卫星通信系统概述
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1.1 卫星轨道
• 从轨道形状进行分类
• Dennis Roddy. Satellite Communications. The McGraw-Hill Companies, inc., 2002 （清华大学 出版社）
• Timothy Pratt, Charles Bostian and Jeremy Allnutt. Satellite Communications. New York: John Wily and Sons, Inc., 2003 （电子工业出版社）
第1章卫星通信系统概述
3
卫星通信
通信：在两个或多个位置实现信息的传输、接 收和处理。 有线通信：光纤、电缆、明线 无线通信：短波/超短波通信、微波中 继通信、地面移动通信、卫 星通信
第1章卫星通信系统概述
4
卫星通信起源
1946年，美国科学家用雷达把电波发射 到月球，并第一次接收到它的回波。这证明 了携带信号的电波可以穿过大气层，并可以 从大气层以外的星球上反射回地球。此后， 人类发射了用来通信的人造卫星，它能够把 地球上发来的电波信号经过放大处理后，再 发回地球，这样就实现了远距离国际卫星通 信。
Van Allen Belt
内范伦带： 1500～5000 km 外范伦带: 13000～20000km
一门交叉学科，涵盖的知识面相当广泛，从物理学科的开普勒
三定律到数学的几何运算，从卫星的发射控制技术到卫星与地
球站之间的无线通信技术。
讲述卫星通信的基础知识，侧重于基本概念和原理，而对于复
杂的数学推导，则从略。第1章卫星通信系统概述
2
教材和参考书
• 朱立东等，《卫星通信导论》（第3版），北 京：电子工业出版社，2009年11月第1次印刷 （卫星通信课程教材）
– 圆轨道： GEO，GSO，MEO，LEO
– 椭圆轨道 HEO
第1章卫星通信系统概述
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1.1 卫星轨道
• 从轨道高度进行分类
– 低地球轨道LEO：Low Earth Orbit，700 ~ 2000 km
– 中地球轨道MEO：Medium Earth Orbit，10000 ~ 20000 km
• 张乃通等，《卫星移动通信系统》(第2版）， 北京：电子工业出版社，2000
• Erich Lutz, Markus Werner and Axel Jahn.
Satellite Systems for Personal and Broad
Communications. Berlin: Springer-Verlag, 2000
第1章卫星通信系统概述
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开普勒（Johannes Kepler） 国籍:
德国 生卒日期:
1571.12.27 － 1630.11.15
主要成就: 发现了行星运动三定律
第1章卫星通信系统概述
12
开普勒第一定律：卫星以地心为一个焦点做椭 圆运动。其轨道平面的极坐标为：
r P
1 ecos
e
1
b a
卫星系统 Intelsat (GEO) NewICO (MEO) SkyBridge (LEO) Iridium (LEO)
轨道高度 (km) 35786 10355 1469 780
在轨速度 (km/s) 3.0747 4.8954 7.1272 7.4624
轨道周期（时/分/秒 ） 23/56/04.1 05/59/01.0 01/55/17.8 01/40/27.0
7
第1章卫星通信系统概述
8
第1章卫星通信系统概述
9
第一章 卫星通信系统概述
一、卫星轨道 二、卫星通信系统的组成 三、频率分配 四、卫星通信的特点 五、卫星通信的业务类型 六、卫星通信的发展
第1章卫星通信系统概述
10
一、卫星轨道
开普勒定律 假设地球是质量均匀分布的圆球体，忽略太阳、 月球和其它行星的引力作用，卫星运动服从开 普勒三大定律。
第1章卫星通信系统概述
5
卫星通信的概念
卫星通信是指利用通信卫星转发器实现地 球站（或手持终端）之间、或者地球站与 航天器之间的无线电通信。
主要包括： 卫星固定通信 卫星移动通信 卫星直接广播 卫星中继通信
卫星通信是个人通信网的组成部分，是地面 通信网的补充。
第1章卫星通信系统概述
6
第1章卫星通信系统概述
– 同步轨道GSO：GeoSynchronous Orbit，35786 km
– 静止轨道GEO：GEostationary Orbit，35786 km
– 高椭圆轨道HEO：Highly Elliptical Orbits，最高点 可达40000km
第1章卫星通信系统概述
18
1.1 卫星轨道
• 典型卫星通信系统的轨道高度、卫星速度和轨道 周期如下表
2
P a(1e2)
第1章卫星通信系统概述
13
图1 椭圆轨道的示意图
开普勒第二定律：卫星与地心的连线在相同时 间内扫过的面积相等。
V u(21) (km/s) ra
V为卫星在轨道上的瞬时速度。其中a为椭圆轨道的半
长轴，r为卫星到地心的距离。u为开普勒常数，u值为
398601.58*109m3/s第21章卫星通信系统概述
通向无缝覆盖全球移动通信系统之路
第1章卫星通信系统概述
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课程概况
课程简介
课程名称：卫星通信
课程学时：36
周学时：3
课程性质：专业选修
课程目的 本课程是为通信工程、计算机通信、无线电技术等专业高年级 学生开设的一门专业课，其目的是使学生掌握卫星通信系统的 组成、原理和技术的基础知识。
课程特点
通信技术、计算机技术和航空航天技术相结合的通信手段，是
第1章卫星通信ya HEO)
Teledesic Skybridge Globalstar
Iridium Orbcomm
1.1 卫星轨道
GPS
GLONASS
Outer Van Allen Belt
ICO, Spaceway NGSO
Concordian of Ellipso Borealis of Ellipso Inner