我国卫星发展及展望Word文档

我国卫星发展及展望首先，我们看一下我国航天发展历史（2005年以前）：1956年10月8日，中国第一个火箭导弹研制机构——国防部第五研究院成立，钱学森任院长。

1964年7月19日，中国第一枚内载小白鼠的生物火箭在安徽广德发射成功，中国空间科学探测迈出了第一步。

1968年4月1日，中国航天医学工程研究所成立，开始选训宇航员和进行载人航天医学工程研究。

1970年4月24日，随着第一颗人造地球卫星“东方红”1号在酒泉发射成功，中国成为世界上第五个发射卫星的国家。

1975年11月26日，首颗返回式卫星发射成功，3天后顺利返回，中国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。

1988年9月7日，长征4号运载火箭在太原成功发射了风云1号A气象卫星。

1990年4月7日，“长征3号”运载火箭成功发射美国研制的“亚洲1号”卫星，中国在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地。

1990年7月16日，“长征”2号捆绑式火箭首次在西昌发射成功，为发射载人航天器打下了基础。

1992年，中国载人飞船正式列入国家计划进行研制，这项工程后来被定名为“神舟”号飞船载人航天工程。

1999年月11月成功发射了第一艘无人飞船，随后又成功发射了3艘无人飞船。

1999年11月20日，中国成功发射第一艘宇宙飞船--“神舟”试验飞船，飞船返回舱于次日在内蒙古自治区中部地区成功着陆。

2001年1月10日，中国成功发射“神舟”2号试验飞船，按照预定计划在太空完成空间科学和技术试验任务后，于1月16日在内蒙古中部地区准确返回。

2002年3月25日，中国成功发射“神舟”3号试验飞船，环绕地球飞行了108圈后，于4月1日准确降落在内蒙古中部地区。

2002年12月30日，中国成功发射“神舟”4号飞船。

2003年10月15日，航天英雄杨利伟乘坐神舟5号飞船胜利完成了我国首次载人飞行，实现了中华民族“飞天”的千年梦想。

2005年10月12～17日，航天员费俊龙、聂海胜圆满完成神舟六号飞行任务，中国载人航天实现了2人5天、航天员直接参与空间科学实验活动的新跨越，中国成为继俄罗斯和美国之后世界上第三个掌握载人航天技术的国家，这是我们中华民族的骄傲。

经过我国一大批伟大的科学人员的不懈努力，目前我国卫星系统形成了如下发展状况：（1）我国应用卫星体系基本形成我国航天事业发展40多年来，经过航天科技工作者的艰苦努力和顽强拼搏，应用卫星从无到有，逐渐发展。

对地观测卫星系列、导航卫星系列、通信卫星系列和科学与技术试验卫星系列构成了我国应用卫星体系，为我国卫星应用的发展奠定了基础。

（2）卫星应用产业化受到重视随着我国航天技术的发展和应用卫星的不断发射与成功运行，我国的卫星应用水平不断提高，在经济建设和国防建设中发挥了越来越重要的作用。

国家各有关部门对于卫星技术的应用给予了较大重视，各产业部门应用卫星技术来改造传统产业并力求有所突破，积极引导社会需求以扩大应用广度和深度，促进产业化发展。

国家已经把空间技术作为国家总体发展战略的一部分，列入2000年至2020年《国家中长期科学技术发展纲要》中。

在政府和有关部门的重视下，卫星应用进入了一个较快的发展阶段。

（3）卫星应用产业具有良好的发展前景与国际卫星应用市场相比，我国的卫星应用产业尚处于幼年阶段：技术不够成熟、用户不够广泛，技术的发展和应用的深入都主要依靠政府投资和推动，还没有形成在市场上竞争的能力。

尽管如此，我国的卫星应用产业已经具有了一定基础：研制和发射了应用卫星，建立了一批应用机构，锻炼了一批应用人才，摸索了一套适用的应用技术，培育了市场，取得了一定的经济效益。

“十五”期间，我国卫星应用产业发展的总体目标是：逐步形成适应我国社会主义市场经济发展的卫星应用产业体系，扩大卫星应用领域，较大幅度地提高卫星应用规模和应用水平，缩小与发达国家的差距；迅速改变应用卫星和卫星应用相互脱节、相互制约的局面，基本满足“十五”国民经济和社会发展对卫星应用产业的需求，形成国民经济的增长点，带动国民经济相关产业的发展。

接下来，就我国北斗导航卫星发展具体分析：我国于2012年完成了北斗卫星导航区域系统的建设，可为我国及周边地区提供服务，定位精度水平方向优于10m，测速精度优于0.2m/s，授时精度优于50纳秒，同时可为特定用户提供短报文通信业务服务，北斗卫星导航系统的应用越来越广。

卫星导航系统作为高精度的空间位置和时间基准，能够直接为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务，是当今国民经济、社会发展和国防建设的重要空间信息基础设施。

卫星导航系统一般由空间段卫星星座、地面运行与控制系统和用户终端组成。

空间段卫星星座根据卫星导航系统要求提供的服务精度、可用性、完好性和服务覆盖区域范围等指标，由多颗具有完整功能和性能指标、且工作在规定的空间轨道位置、符合规定的运行构型的导航卫星所组成。

导航卫星是系统中最为关键和核心的部分，其技术的发展及变化影响着整个卫星导航系统的变革和更新换代。

卫星系统是整个工程系统的“重中之重”。

卫星导航系统的工作原理“导航”原为航行之意，源于海洋船舶航行，其定义是指确定舰船、飞机、车辆等运动物体和人的位置，并引导这些运动体和人沿着选定的路线从一个地方航行到另一个地方的技术，初始形式是罗盘领航和天文导航。

基于空间卫星而建立的导航系统称之为卫星导航系统。

卫星导航系统是卫星作为已知位置和时间基准的导航台站，通过卫星发射的无线电信号，实现确定用户的位置矢量（包括位置三维坐标、速度分量和对应坐标时的时间）的方法与系统。

导航卫星作为系统中已知位置和时间坐标的标准，一般需要由多颗卫星组成星座，当星座构型设计合理时，可以保证用户全天时、全天候的连续使用。

利用卫星，服务于用户位置确定的卫星无线电业务主要有两种方式：即RNSS和RDSS。

无线电导航卫星业务（RNSS）：由用户根据接收到的卫星无线导航信号，自主完成位置定位和航速及航行参数计算，实现导航与定位的目的。

无线电测定卫星业务（RDSS）：通过卫星，由用户以外的地面运行与控制系统完成用户定位所需的无线电导航参数的确定和位置计算，再通过卫星转发通知用户。

北斗卫星导航系统的发展北斗卫星导航系统坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则，按照“先区域、再全球，先有源、后无源”的发展思路分步实施。

2000年，我国建成了北斗卫星导航定位试验系统，采用RDSS原理实现了对我国及周边地区的有源导航定位及短报文通信业务服务。

2012年，完成了北斗卫星导航区域系统的建设，利用RNSS 原理为我国及周边地区提供无源导航定位服务，并保持北斗试验系统所具备的有源导航定位及短报文通信业务服务。

北斗卫星导航系统的发展目标是：按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，建成“独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠”的覆盖全球、高性能、高可靠、高效益的北斗卫星导航系统，满足国民经济和社会发展对卫星导航的需求，满足国家安全和国防建设对北斗卫星导航系统的要求，促进国家信息化建设发展。

北斗导航卫星的任务及功能要求北斗卫星导航区域系统由空间段5颗GEO卫星、5颗IGSO卫星和4颗MEO卫星组成。

三种轨道的卫星按照“一次设计、组批生产、流水试验、密集发射、快速组网”的要求，开展产品设计，保证了三类卫星中大多数产品具有互换性。

三种轨道卫星均基于“东三”平台完成设计。

平台包括结构分系统、供配电分系统、热控分系统、测控分系统（IGSO卫星、MEO卫星设计有数管分系统）、控制分系统、推进分系统。

有效载荷包括导航分系统和天线分系统，其中GEO卫星载荷包括RDSS业务、时间与位置数据转发、上行注入与精密测距、RNSS业务等，IGSO 和MEO卫星包括上行注入与精密测距、RNSS业务等。

作为北斗区域导航卫星，其任务与功能主要包括：1．选择成熟的卫星平台，保持北斗试验系统所具有的RDSS、时间与位置数据转发业务和短报文通信功能，并与新增的RNSS业务功能任务相互兼容工作。

2．卫星与地面运行与控制系统需采用双向测距比对技术，卫星具有上行注入接收和精密测距功能，并将结果传回地面。

3．接收地面运行与控制系统注入的导航电文参数，并存储、处理生成下行导航电文，产生多个频点的导航信号，向地面运行与控制系统和各类用户发送。

4．接收、执行地面发送的遥控指令，并将卫星状态（包括卫星完好性的主要标志信息）及时下传给地面。

5．在服务业务覆盖区内，保证卫星接收和发送信号的G/T值和EIRP值，保证信号的功率稳定性和时延稳定性。

星座卫星工作时，各卫星发播的导航信号必须连续、稳定，其计划中断和非计划中断次数及时间符合系统要求。

6．适应三种轨道混合星座多星测控业务要求，采用S频段同频段扩频测控体制，同时保留USB测控体制，以确保测控通道的可靠性和安全性，实现星座运行管理。

7．卫星太阳电池阵输出功率：GEO卫星≥2500W；IGSO和MEO卫星≥2000W。

8．GEO卫星采用长征3C运载火箭一箭一星发射，IGSO卫星采用长征3A运载火箭一箭一星发射，MEO卫星采用长征3B运载火箭一箭双星发射。

9．卫星在轨工作寿命大于8年。

北斗导航卫星系统的技术特点梳理分析我国北斗卫星导航区域系统的技术，可以看出：卫星系统围绕工程系统的总目标，自始至终坚持继承与创新的统一协调，坚持用户需求与技术水平的统一协调。

北斗导航卫星系统具有如下技术特点：1．按照北斗卫星导航系统的发展原则及目标要求，系统设计由三种轨道的卫星（GEO、IGSO和MEO）构成混合星座，星座中卫星数量相比其它卫星导航系统的卫星数要少，对在轨卫星连续、可靠、完好运行的要求高，对卫星产品的质量要求高。

2．卫星系统的产品设计、生产、试验测试项目，必须按照工程进度要求，符合“组批生产、密集发射、快速组网”的状态要求，明确了产品一致性要求。

3．针对GEO、IGSO和MEO三类轨道卫星组成的混合星座，实现服务区域性能优化与保持，完成发射窗口与备份策略等设计。

4．相对GPS系统、GLONASS系统，北斗卫星导航系统具有提供多种导航信号的能力，同时具有RDSS业务、RNSS业务以及短报文通信等服务功能，有利于用户不断开发北斗卫星导航系统在不同领域的应用。

5．北斗卫星导航区域系统除具有保持北斗试验系统的服务业务和提高扩展业务的能力外，同时可为未来北斗全球系统进行技术试验。

6．MEO轨道卫星实现一箭双星发射。

北斗导航卫星的技术成果北斗导航卫星是基于“东三”平台开发设计的，其卫星在供配电能力、热控能力指标、卫星姿态控制技术、采用S频段测控体制等方面，均比其他的“东三”平台卫星要求高，必须采取新的技术，通过关键技术攻关与验证，实现其任务要求和研制目标。

梳理总结北斗导航卫星平台部分的技术特点及取得的成果，主要包括：1．卫星的主结构采用中心承力筒和蜂窝夹层板组成的长方体箱形结构，星本体分为载荷舱、天线舱、推进舱和服务舱。