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中間科普 | 《環球專(zhuan)業(ye)衛(wei)星(xing)先容》(一(yi))專(zhuan)業(ye)衛(wei)星(xing)概述(shu)

【字體: 2021年03月22日 15:45 來歷:中國無(wu)線電辦理(li) 作(zuo)者:張(zhang)磊 趙哲 張(zhang)寧(ning)

編(bian)者按(an):

2021年(nian)頭,國(guo)度無(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)監(jian)測中(zhong)間(jian)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)家(jia)編譯(yi)了(le)美國(guo)聞名(ming)無(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)喜好(hao)者、AMSAT構造(zao)后任主席Keith Baker(呼號(hao)為KB1SF/VA3KSF)頒(ban)發(fa)在《監(jian)測時(shi)報》上的專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)系(xi)列文(wen)章,并在“中(zhong)國(guo)無(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)辦理”微(wei)(wei)信(xin)公家(jia)號(hao)斥地了(le)“走(zou)進專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)”專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)欄。2021年(nian),在第十個2·13天下無(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)日之際,咱們(men)(men)節選了(le)中(zhong)間(jian)編撰的《專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)》一(yi)書局部內容,扼要(yao)先容了(le)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)無(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)、專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)成(cheng)長汗青(qing)、操縱頻(pin)段、相干無(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)辦理政策、現(xian)有專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)信(xin)息等外容,頒(ban)發(fa)了(le)“首創科普(pu)《專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)》”系(xi)列文(wen)章。兩個系(xi)列文(wen)章一(yi)經頒(ban)發(fa),廣受(shou)好(hao)評。近(jin)期,咱們(men)(men)將(jiang)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)成(cheng)長史(shi)和環球(qiu)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)環境停(ting)止了(le)清(qing)算,連系(xi)《專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)》一(yi)書有關(guan)內容,推出(chu)《環球(qiu)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)先容》(節選)系(xi)列,本(ben)日起在“中(zhong)國(guo)無(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)辦理”微(wei)(wei)信(xin)公家(jia)號(hao)連載兩天,以期把專(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)(ye)(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)通(tong)訊(xun)有關(guan)內容引向(xiang)深切(qie)。


第一篇   專業衛星(xing)概(gai)述(shu)

第二(er)篇   美國專業衛星

第三篇(pian)   日本(ben)專業衛星

第四(si)篇   中國專業衛星(上)

第(di)五篇   中國(guo)專業衛星(下(xia))

第六篇   典(dian)范(fan)的燒毀專業衛星


第一篇  專業衛星概述

專(zhuan)業(ye)衛星(xing)的首要(yao)功(gong)效是(shi)(shi)停止(zhi)旌(jing)旗(qi)燈(deng)號(hao)轉發(fa)或(huo)(huo)語音(yin)通報(bao),咱們(men)(men)能夠或(huo)(huo)許將在軌專(zhuan)業(ye)衛星(xing)的狀(zhuang)況分為(wei):轉發(fa)器使命、國際(ji)空間站(zhan)(語音(yin))一般、只要(yao)信(xin)(xin)標、無旌(jing)旗(qi)燈(deng)號(hao)和抵(di)觸(chu)報(bao)告五種(zhong)(圖1),這些狀(zhuang)況信(xin)(xin)息是(shi)(shi)由環球專(zhuan)業(ye)喜(xi)好(hao)(hao)者及時更新,并自愿將這些信(xin)(xin)息同享以便專(zhuan)業(ye)衛星(xing)通訊喜(xi)好(hao)(hao)者們(men)(men)按照衛星(xing)及時狀(zhuang)況擬定通聯(lian)打算。

圖1  在(zai)軌(gui)專業衛星的及時通聯狀況

1.專(zhuan)業衛星成(cheng)長簡史

1957年(nian),蘇聯發射(she)了(le)第一(yi)顆天(tian)然(ran)地球衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)——伴星(xing)(xing)(xing)一(yi)號,首創了(le)人類(lei)的(de)(de)宇航(hang)時(shi)期(qi)。四年(nian)今后,一(yi)顆由專業(ye)無(wu)(wu)線電(dian)喜(xi)好(hao)者(zhe)(zhe)自行研制的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing):OSCAR-1在美(mei)國加利福尼亞州(zhou)的(de)(de)一(yi)個空(kong)軍基地發射(she)升空(kong),這豈但證實了(le)專業(ye)無(wu)(wu)線電(dian)喜(xi)好(hao)者(zhe)(zhe)們有才(cai)能(neng)與(yu)航(hang)天(tian)發射(she)局部停(ting)止手藝調和(he)(he),有才(cai)能(neng)研制、跟(gen)蹤(zong)、節(jie)制本身的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),有才(cai)能(neng)收(shou)羅和(he)(he)處置(zhi)相(xiang)干的(de)(de)迷信和(he)(he)工程數據;也標記著(zhu)專業(ye)無(wu)(wu)線電(dian)通(tong)訊(xun)(xun)今后進入了(le)太空(kong)時(shi)期(qi)。至今天(tian)下各(ge)地的(de)(de)專業(ye)無(wu)(wu)線電(dian)喜(xi)好(hao)者(zhe)(zhe)們已勝利的(de)(de)發射(she)了(le)數百顆專業(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing);今朝為止OSCAR辨(bian)認編號已用到MO-46,不(bu)過有在運(yun)作的(de)(de)專業(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)總數大要不(bu)到30個,很多新一(yi)代(dai)的(de)(de)OSCAR正(zheng)在研發或建(jian)造(zao)、測試中(zhong)。列國的(de)(de)專業(ye)無(wu)(wu)線電(dian)喜(xi)好(hao)者(zhe)(zhe)操(cao)縱(zong)這些專業(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)能(neng)夠或許便利的(de)(de)進它各(ge)類(lei)通(tong)訊(xun)(xun)體例的(de)(de)嘗試和(he)(he)接(jie)洽。比(bi)來的(de)(de)幾年(nian)里,專業(ye)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)還辦事于(yu)大學的(de)(de)科技構造(zao)、天(tian)然(ran)災(zai)難時(shi)的(de)(de)告急通(tong)訊(xun)(xun)和(he)(he)停(ting)止高新科技嘗試。


AMSAT-OSCAR衛星的(de)成長階段:


第一(yi)階段發(fa)射的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)大多(duo)操縱(zong)年限(xian)較短,只能(neng)停止(zhi)簡略(lve)的(de)(de)(de)旌(jing)(jing)旗燈號(hao)收發(fa)嘗試;這一(yi)階段的(de)(de)(de)代(dai)表衛(wei)星(xing)(xing)有(you)OSCAR-1 至OSCAR-5 等。1961年12月12日(ri)發(fa)射的(de)(de)(de)OSCAR-1衛(wei)星(xing)(xing),僅在軌(gui)逗(dou)留了22天(tian)就有(you)28個(ge)國(guo)度(du)的(de)(de)(de)570多(duo)名專(zhuan)業喜(xi)好(hao)(hao)者領(ling)受其旌(jing)(jing)旗燈號(hao)。OSCAR-3衛(wei)星(xing)(xing)在軌(gui)逗(dou)留了18天(tian),22個(ge)國(guo)度(du)的(de)(de)(de)1000多(duo)名專(zhuan)業喜(xi)好(hao)(hao)者領(ling)受到(dao)旌(jing)(jing)旗燈號(hao)。


圖2  蘭斯(si)·金(jin)納(K6GSJ)和第一顆專業無線(xian)電衛星OSCAR-1

第二階段發(fa)射(she)的(de)衛(wei)星(xing)豈但操(cao)縱年限(xian)較(jiao)長(大多數操(cao)縱時候都(dou)(dou)在10年以上)并且衛(wei)星(xing)上裝(zhuang)載了線(xian)性(xing)轉發(fa)器(qi)、數字主動轉發(fa)器(qi)、和其(qi)余各(ge)類通訊裝(zhuang)備;此刻操(cao)縱的(de)不少(shao)衛(wei)星(xing)如 AO-6至AO-8,俄羅斯的(de)RS系列(lie),日本的(de)富士(FujiOSCAR)系列(lie)等都(dou)(dou)是(shi)(shi)這一階段發(fa)射(she)的(de)。由于其(qi)軌(gui)道很(hen)(hen)低,以是(shi)(shi)到(dao)達空中的(de)旌旗燈號(hao)很(hen)(hen)是(shi)(shi)強,操(cao)縱簡略的(de)裝(zhuang)備就能夠或(huo)許停止衛(wei)星(xing)通訊嘗試;但低軌(gui)道衛(wei)星(xing)繞地(di)球運轉的(de)周(zhou)期都(dou)(dou)很(hen)(hen)是(shi)(shi)短,不跨越(yue)150分鐘,每次顛(dian)末電臺上空的(de)過頂時候都(dou)(dou)只要十幾分鐘。


第三(san)階段(duan)(duan)發射的(de)衛(wei)星(xing)(xing)首(shou)要特(te)色是軌(gui)道較(jiao)(jiao)高,和第二階段(duan)(duan)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)一(yi)樣也具(ju)備較(jiao)(jiao)長的(de)操縱年限和順應各類差(cha)別(bie)的(de)通(tong)訊體(ti)例(li)。其代表(biao)衛(wei)星(xing)(xing)首(shou)要有(you)已(yi)發射的(de)AO-10、AO-13、AO-40等衛(wei)星(xing)(xing)。高軌(gui)道衛(wei)星(xing)(xing)環(huan)抱地(di)球(qiu)的(de)時(shi)候比(bi)上一(yi)階段(duan)(duan)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)有(you)了(le)很大的(de)耽誤,使得每次通(tong)訊時(shi)候大大加長;由(you)于(yu)其高軌(gui)道使得籠(long)蓋規模(mo)有(you)了(le)較(jiao)(jiao)大的(de)進步,衛(wei)星(xing)(xing)在遠地(di)址(zhi)時(shi)幾近能夠或許(xu)籠(long)蓋地(di)球(qiu)外表(biao)三(san)分之一(yi)的(de)面(mian)積。


圖(tu)3  環球首顆GSO專業衛(wei)星QO-100(Es’hail-2)的籠蓋圖(tu)

俄羅斯RS系列(lie)衛星(xing)(xing),是踏上專業衛星(xing)(xing)通訊之路的(de)很(hen)好挑選(xuan)。俄羅斯自(zi)1978年(nian)10月(yue)26日發射(she)(she)了第一顆(ke)專業衛星(xing)(xing) Radio Sputnik-1至今已發射(she)(she)了十余(yu)顆(ke)專業衛星(xing)(xing)(RS-1至 17),但初期的(de)衛星(xing)(xing)軌道(dao)高度1700千(qian)米(mi)恰好位于范(fan)·艾(ai)倫(lun)帶(Van Allen radiation belt),大批的(de)高能(neng)粒(li)子流(liu)的(de)粉碎使(shi)得這些衛星(xing)(xing)多(duo)數沒能(neng)到(dao)達預約的(de)操縱年(nian)限。恰是由于這個緣由自(zi)RS-10、RS11起RS系列(lie)衛星(xing)(xing)都被(bei)發射(she)(she)到(dao)了1000千(qian)米(mi)擺布的(de)低輻射(she)(she)軌道(dao)。


自1961年以(yi)來,無線電喜(xi)好(hao)者一(yi)向擔任建立一(yi)個由約莫(mo)150顆軌道空(kong)間衛(wei)(wei)(wei)(wei)星構(gou)成的星座(zuo)。這些衛(wei)(wei)(wei)(wei)星凡是(shi)是(shi)與學(xue)術機構(gou)協作研制(zhi)的,并在空(kong)間和(he)(he)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星構(gou)造的撐持下(xia)發(fa)射(she)。專(zhuan)業(ye)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星分為調頻中(zhong)繼器衛(wei)(wei)(wei)(wei)星、轉發(fa)器衛(wei)(wei)(wei)(wei)星和(he)(he)數字(zi)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星,現有的衛(wei)(wei)(wei)(wei)星的分類詳細以(yi)下(xia):


調(diao)頻中(zhong)繼器衛星:SO-50 (SaudiSat-1C)、AO-91 (RadFxSat / Fox-1B) 、LilacSat-2 (CAS-3H)、 IO-86 (LAPAN-A2) 、PO-101 (Diwata-2) 、AO-27、ISS Crossband Repeater


轉發器(qi)衛星:AO-7、FO-29 (JAS-2)、AO-73 (FUNcube-1)  、XW-2A (CAS-3A)、XW-2B (CAS-3B) 、XW-2C (CAS-3C)、XW-2D (CAS-3D) 、XW-2F (CAS-3F)、LO-87 (LUSEX / ?uSat-1)、EO-88 (Nayif-1 / FUNcube on Nayif-1) 、CAS-4A、CAS-4B、FO-99 (NEXUS) 、JAISAT-1 、TO-108 (CAS-6) 、RS-44、QO-100 (Es’hail-2 / P4A)(25.9 °E).


數(shu)字衛星:FalconSAT-3、NO-44 (PCsat) 、NO-84 (PSAT)、IO-86 (LAPAN-A2) 、AISAT-1、NO-103 (BRICSAT2)、NO-104 (PSAT2)、ISS Frequency Summary


圖(tu)4  NO-104結果圖(tu)

2.專業衛星(xing)的(de)國際構造

60多(duo)年來,北美、歐洲和(he)(he)其余地域的(de)(de)AMSAT小(xiao)組在空(kong)(kong)間迷信、空(kong)(kong)間教導和(he)(he)空(kong)(kong)間手藝(yi)方面闡(chan)揚了主要感化,極大地鞭策(ce)了最新(xin)程(cheng)度的(de)(de)成(cheng)長。毫無疑難,AMSAT自愿(yuan)者工程(cheng)師在天下(xia)各(ge)地所做(zuo)的(de)(de)使命(ming)將持(chi)續(xu)對專(zhuan)業無線電和(he)(he)其余當局、迷信和(he)(he)貿(mao)易勾當的(de)(de)將來發生深(shen)遠、主動的(de)(de)影響(xiang)。


1)專(zhuan)業無(wu)線電衛(wei)星(xing)構造(zao)(zao)(AMSAT,The Radio AmateurSatellite Corporation):作為一個非紅(hong)利的科研(yan)教導構造(zao)(zao),于1969年(nian)(nian)在(zai)美國華(hua)盛頓(dun)哥(ge)倫比亞特(te)區建(jian)立。該構造(zao)(zao)供給專(zhuan)業衛(wei)星(xing)的設(she)想、建(jian)造(zao)(zao)、測(ce)試和(he)操(cao)縱空間(jian)站(zhan)辦(ban)事,也在(zai)全天下(xia)的無(wu)線電喜好者(zhe)和(he)先生中經由過程出(chu)書科技冊本、宣布材料信(xin)息和(he)供給互(hu)聯網(wang)辦(ban)事等體例展開迷信(xin)教導。50多年(nian)(nian)來,天下(xia)各地的AMSAT自愿(yuan)者(zhe)停止(zhi)的使命對(dui)衛(wei)星(xing)通(tong)訊(xun)和(he)航(hang)天范(fan)疇發生深(shen)遠、主動(dong)的影(ying)響,在(zai)增進空間(jian)迷信(xin)、空間(jian)教導、空間(jian)手(shou)藝的成長方面闡揚了明顯感(gan)化。


2)法語(yu)區專業(ye)無(wu)線(xian)(xian)電衛星(xing)構造(AMSAT-FR):旨在成長(chang)衛星(xing)和空間專業(ye)辦事,出格是為(wei)法語(yu)國度。它(ta)向專業(ye)無(wu)線(xian)(xian)電喜好者(zhe)和專業(ye)無(wu)線(xian)(xian)電喜好者(zhe)供給撐(cheng)持,使他(ta)們(men)能(neng)夠或許操縱專業(ye)無(wu)線(xian)(xian)電衛星(xing),方(fang)針是實行、指點或倡(chang)議(yi)與專業(ye)或無(wu)機體(ti)所處置的(de)航天和航空手藝(yi)有關的(de)航天名目(比方(fang):衛星(xing)、運(yun)載(zai)火箭(jian))。


3)國際空(kong)間站的(de)(de)專(zhuan)業無線電(ARISS,Amateur Radio on the InternationalSpace Station):讓(rang)全天下的(de)(de)先生休會與國際空(kong)間站的(de)(de)宇航員間接扳談的(de)(de)高興感,鼓勵他們尋(xun)求迷(mi)信(xin)、手藝、工程和數學職業的(de)(de)樂趣,并經由過程專(zhuan)業無線電與無線電迷(mi)信(xin)手藝停止打仗。


3.專業衛(wei)星的(de)利用展開

國際(ji)亞博手(shou)機版(ban)網(wang)頁(ye)登陸(lu)同盟(meng)的《無(wu)(wu)線(xian)(xian)電法則(ze)》第1.56款(kuan)明白了衛(wei)星(xing)專業營(ying)業供專業無(wu)(wu)線(xian)(xian)電喜(xi)好(hao)者停止(zhi)自(zi)我練習、彼此通訊和手(shou)藝研討。


表1  AMSAT現(xian)有名目先容

序號

名目稱號

名目簡介

備注

1

AMSAT  教導

對那些有著弘遠胡想和對迷信(xin)、手藝、工程和數學(STEM)感樂趣的青年男(nan)女(nv)來講,AMSAT布滿(man)了成為航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天(tian)和進步前輩(bei)通訊范疇(chou)下一代立異者的機(ji)遇。

自我練(lian)習(xi)

2

立方星 摹擬器

AMSAT  CubeSat摹(mo)擬器(qi)是AMSAT教導干系(xi)部的(de)一(yi)(yi)(yi)個名目,它(ta)是一(yi)(yi)(yi)個低(di)本錢的(de)衛星摹(mo)擬器(qi),運轉(zhuan)在太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)板(ban)和(he)電(dian)池(chi)上,傳(chuan)輸U   HF無線(xian)電(dian)遙(yao)測,有一(yi)(yi)(yi)個3D打印框架(jia),能(neng)(neng)夠或(huo)許經由過程(cheng)額(e)定的(de)傳(chuan)感器(qi)和(he)模塊停(ting)止(zhi)擴大。

自(zi)我練習(xi)

3

ARISS

ARISS讓(rang)全(quan)天下的(de)(de)先生休會到經由(you)過程專業無(wu)(wu)線電(dian)與國際空間(jian)站(zhan)(zhan)的(de)(de)使命職(zhi)員間(jian)接扳談的(de)(de)高興感。下一代(dai)ARIS互操縱無(wu)(wu)線電(dian)體系的(de)(de)首個飛翔(xiang)單位于3月發(fa)射到國際空間(jian)站(zhan)(zhan)。

彼此(ci)通訊

4

GOLF立方星打算

AMSAT 立方星打算(suan)的(de)(de)下一階段,也是AMSAT計(ji)謀方針的(de)(de)主要(yao)構成(cheng)局部,觸及高(gao)軌、寬拜候(hou)衛(wei)星使命。GOLF將成(cheng)為(wei)新手藝的(de)(de)嘗試(shi)臺(tai),包含軟件界(jie)說的(de)(de)微波轉發器、姿勢肯(ken)定(ding)和節(jie)制體系(xi)等。首個高(gao)爾夫(fu)(fu)立方體衛(wei)星,高(gao)爾夫(fu)(fu)球座(手藝評價環境)的(de)(de)扶植打算(suan)于本年(nian)(nian)年(nian)(nian)末實現。

手(shou)藝研討

現有專業衛星(xing)的利(li)用展開環境是:


自我(wo)練習:國際(ji)外(wai)的(de)衛星(xing)專業喜好(hao)者經由(you)過程本身脫手(shou)建造天線、跟蹤衛星(xing)過境(jing)停止(zhi)無線電通聯、到場專業衛星(xing)建造名目,不時進(jin)步本身的(de)無線電程度。

彼此通(tong)訊(xun):專業衛(wei)星(xing)喜好者經由過程(cheng)衛(wei)星(xing)停止遠間(jian)隔(ge)的(de)通(tong)訊(xun),按(an)照AMSAT記實,今朝最遠的(de)聯通(tong)間(jian)隔(ge)是2003年報告的(de)18730千米(mi)。

手(shou)藝研討:自第一(yi)顆專(zhuan)業(ye)衛星發射以來(lai),營業(ye)衛星有了(le)(le)(le)長足(zu)的(de)成長,環球無線電喜好者(zhe)都進獻了(le)(le)(le)氣力(li)。從短(duan)折命(ming)專(zhuan)業(ye)衛星到許可用戶在一(yi)個或多(duo)個大陸上同時停止(zhi)通聯(lian)的(de)大衛星,也動員了(le)(le)(le)專(zhuan)業(ye)喜好者(zhe)不時停止(zhi)手(shou)藝研討。


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