第四章卫星通信系统2通信卫星.pptx
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多卜勒频移可以忽略
对地面通信覆盖区面积大，便于实施广 播和多址联接
信道的大部分在自由空间中，工作稳定， 通信质量高
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
对地静止卫星的缺点： 卫星的发射和在轨监控技术复杂；
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按倾角i的大小分，卫星可分为三类
极轨道卫星
倾斜轨道卫星
赤道轨道卫星
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
通
信 卫
在卫星通信系统中，通信卫星是最 重要的组成部分之一。它为系统内的各
星
地球站转发信号，沟通信道。因此，通
信卫星技术同卫星信道的建立和使用有
着密切关系，对系统性能具有决定性的
影响。
一 通信卫星的一 通基信卫本星的知基 识
本知识
二 卫星信道的二 输时卫传延星及信输回道波的时的传 延及回波的 抑制和抵消抑制和抵消
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
自然轨道
人工静止轨道
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 Fra Baidu bibliotek星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
对地静止卫星的主要优点是：
地球站天线易于保持对准卫星，不需要 复杂的跟踪系统，通信连续，不必频繁 地更换卫星
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
太阳、月亮引力的影响
低高度卫星，地球引力占绝对优势，太阳、 月亮引力的影响可以忽略。对于高高度卫星， 地球的引力仍是主要的，但太阳、月亮的引 力已有一定的影响。这些力使卫星轨道位置 每天发生微小摆动。从地球看去，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。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
地球引力场不均匀的影响
由于地球并非理想的球体而是略呈椭球 状，且表面起伏不平，这样就使地球四周 等高度处的引力不保持为常数，即使在静 止轨道上，地心引力仍然有微小起伏。显 然地心引力的这种不均匀性，将使卫星的 瞬时速度偏离理论值，从而在轨道平面内 产生摄动。对静止卫星而言，瞬时速度的 起伏，将使它的位置在东西方向上漂移。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
地球大气层阻力的影响
高高度卫星处于高度真空的环境中，故 大气层阻力的影响可不考虑。低高度卫星， 大气阻力可能有一定的影响，它将使卫星 的机械能受到损耗，从而使轨道日渐缩小。 例如椭圆形轨道的卫星由于受大气阻力的 影响，其近地点高度和远地点高度都将逐 渐减小。
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
在理想条件下的人造地球卫星运动 轨道应该是严格按照理论值运转的，但 由于一些因素的影响，卫星运动的实际 轨道不断发生不同程度偏离理想轨道的 现象。这一现象称为摄动。引起人造卫 星摄动的原因有如下几个方面：
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
三 静止卫星的组 成
三 静止卫星的组成
一 通信卫星的基 本知识
二1、卫卫星星的信分道类的传 输2、时卫延星及的回摄波动的 抑3、制星和蚀抵及消日凌中 断 三4、通静信止卫星的姿组 成态稳定技术
1、卫星的分类
按卫星结构人造卫星可分为有源卫星和 无源卫星两种。
无源卫星： 在五、六十年代进行卫星通信试验时，曾
利用过无源卫星。这种卫星是靠星体的金属 表面对无线电波进行反射作为中继的，可以 想到，由于自由空间的传输损耗，卫星表面 的吸收损耗和反射的无规则性，通信质量是 很差的。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按卫星同地球表面之间相对位置的关系,将 卫星分成两大类
1）对地静止卫星： 相对于地球表面任一点，卫星位
置保持固定不变。
2）对地非静止卫星： 相对地球表面任一点，卫星位置
不断地变化。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按卫星离地面最大高度Hmax的大小，通常把 卫星分成三类
1）低高度卫星：Hmax< 5000KM，周 期T小于4小时；
2）中高度卫星：5000KM<Hmax<20 000K，
3）高高度卫星：H周m期aTx约>为2040-0102K小M时，； 周期T 大于12小时。
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按卫星结构人造卫星可分为有源卫星和 无源卫星两种
有源卫星：
目前，所有的通信卫星都是有源卫星，即 卫星上装载电子设备，能将接收到的来自地 球站发射的信号进行放大、变频和其他处理， 再发回地球，是一种有增益的可以部分地补 偿传输损耗的中继。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
传输损耗和传输时延都很大； 两极附近有盲区； 有日凌中断和星蚀现象； 自然的对地静止轨道只有一条，能容纳 的卫星数量有限； 在战时易受敌方干扰和摧毁；
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
对地面通信覆盖区面积大，便于实施广 播和多址联接
信道的大部分在自由空间中，工作稳定， 通信质量高
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
对地静止卫星的缺点： 卫星的发射和在轨监控技术复杂；
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按倾角i的大小分，卫星可分为三类
极轨道卫星
倾斜轨道卫星
赤道轨道卫星
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
通
信 卫
在卫星通信系统中，通信卫星是最 重要的组成部分之一。它为系统内的各
星
地球站转发信号，沟通信道。因此，通
信卫星技术同卫星信道的建立和使用有
着密切关系，对系统性能具有决定性的
影响。
一 通信卫星的一 通基信卫本星的知基 识
本知识
二 卫星信道的二 输时卫传延星及信输回道波的时的传 延及回波的 抑制和抵消抑制和抵消
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
自然轨道
人工静止轨道
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 Fra Baidu bibliotek星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
对地静止卫星的主要优点是：
地球站天线易于保持对准卫星，不需要 复杂的跟踪系统，通信连续，不必频繁 地更换卫星
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
太阳、月亮引力的影响
低高度卫星，地球引力占绝对优势，太阳、 月亮引力的影响可以忽略。对于高高度卫星， 地球的引力仍是主要的，但太阳、月亮的引 力已有一定的影响。这些力使卫星轨道位置 每天发生微小摆动。从地球看去，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。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
地球引力场不均匀的影响
由于地球并非理想的球体而是略呈椭球 状，且表面起伏不平，这样就使地球四周 等高度处的引力不保持为常数，即使在静 止轨道上，地心引力仍然有微小起伏。显 然地心引力的这种不均匀性，将使卫星的 瞬时速度偏离理论值，从而在轨道平面内 产生摄动。对静止卫星而言，瞬时速度的 起伏，将使它的位置在东西方向上漂移。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
地球大气层阻力的影响
高高度卫星处于高度真空的环境中，故 大气层阻力的影响可不考虑。低高度卫星， 大气阻力可能有一定的影响，它将使卫星 的机械能受到损耗，从而使轨道日渐缩小。 例如椭圆形轨道的卫星由于受大气阻力的 影响，其近地点高度和远地点高度都将逐 渐减小。
三 静止卫星的组 成
2、卫星的摄动
在理想条件下的人造地球卫星运动 轨道应该是严格按照理论值运转的，但 由于一些因素的影响，卫星运动的实际 轨道不断发生不同程度偏离理想轨道的 现象。这一现象称为摄动。引起人造卫 星摄动的原因有如下几个方面：
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
三 静止卫星的组 成
三 静止卫星的组成
一 通信卫星的基 本知识
二1、卫卫星星的信分道类的传 输2、时卫延星及的回摄波动的 抑3、制星和蚀抵及消日凌中 断 三4、通静信止卫星的姿组 成态稳定技术
1、卫星的分类
按卫星结构人造卫星可分为有源卫星和 无源卫星两种。
无源卫星： 在五、六十年代进行卫星通信试验时，曾
利用过无源卫星。这种卫星是靠星体的金属 表面对无线电波进行反射作为中继的，可以 想到，由于自由空间的传输损耗，卫星表面 的吸收损耗和反射的无规则性，通信质量是 很差的。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按卫星同地球表面之间相对位置的关系,将 卫星分成两大类
1）对地静止卫星： 相对于地球表面任一点，卫星位
置保持固定不变。
2）对地非静止卫星： 相对地球表面任一点，卫星位置
不断地变化。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按卫星离地面最大高度Hmax的大小，通常把 卫星分成三类
1）低高度卫星：Hmax< 5000KM，周 期T小于4小时；
2）中高度卫星：5000KM<Hmax<20 000K，
3）高高度卫星：H周m期aTx约>为2040-0102K小M时，； 周期T 大于12小时。
三 静止卫星的组 成
1、卫星的分类
按卫星结构人造卫星可分为有源卫星和 无源卫星两种
有源卫星：
目前，所有的通信卫星都是有源卫星，即 卫星上装载电子设备，能将接收到的来自地 球站发射的信号进行放大、变频和其他处理， 再发回地球，是一种有增益的可以部分地补 偿传输损耗的中继。
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
传输损耗和传输时延都很大； 两极附近有盲区； 有日凌中断和星蚀现象； 自然的对地静止轨道只有一条，能容纳 的卫星数量有限； 在战时易受敌方干扰和摧毁；
一 通信卫星的基 本知识
1、卫星的分类 2、卫星的摄动 3、星蚀及日凌中 断 4、通信卫星的姿 态稳定技术
二 卫星信道的传 输时延及回波的 抑制和抵消