衛(wèi)星系統(tǒng)的組成

衛(wèi)星系統(tǒng)的組成

　　衛(wèi)星系統(tǒng)功能方框圖示于下圖：

　　由上圖可知，衛(wèi)星的主要設(shè)備包括下列七大系統(tǒng)。

　?。?）位置與姿態(tài)控制系統(tǒng)

　　從理論上講，靜止衛(wèi)星的位置相對(duì)于地球說是靜止不動(dòng)的，但是實(shí)際上它并不是經(jīng)常能夠保持這種相對(duì)靜止的狀態(tài)。這是因?yàn)榈厍虿⒉皇且粋€(gè)真正的圓球形狀，使得衛(wèi)星對(duì)地球的相對(duì)速度受到影響。同時(shí)當(dāng)太陽、月亮的輻射壓力發(fā)生強(qiáng)烈變化時(shí)，由于他們所產(chǎn)生的對(duì)衛(wèi)星的干擾，也往往會(huì)破壞衛(wèi)星對(duì)地球的相對(duì)位置。這些都會(huì)使得衛(wèi)星漂移出軌道，使得通信無法進(jìn)行。負(fù)責(zé)保持和控制自己在軌道上的位置就是軌道控制系統(tǒng)的任務(wù)之一。僅僅使衛(wèi)星保持在軌道上的指定位置還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還必須使它在這個(gè)位置上有一個(gè)正確的姿態(tài)。因?yàn)樾巧隙ㄏ?a target="_blank">天線的波束必須永遠(yuǎn)指向地球中心或覆蓋區(qū)的中心。由于定向波束只有十幾度或更窄，波束指向受衛(wèi)星姿態(tài)變化的影響相當(dāng)大，再加上衛(wèi)星距離地球表面有36000KM，姿態(tài)差之毫厘，將導(dǎo)致天線的指向謬之千里。再者，太陽電池的表面必須經(jīng)常朝向太陽，所有這些都要求對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)進(jìn)行控制。

　?。?）天線系統(tǒng)

　　通信衛(wèi)星的天線系統(tǒng)包括通信天線和遙測(cè)指令天線。要求兩種天線體積小、重量輕、可靠性高，壽命長(zhǎng)、增益高、波束永遠(yuǎn)指向地球，分別采用消旋天線和全向天線。

　　（3）轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)

　　空間轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)是通信衛(wèi)星的主體。實(shí)際上是一部高靈敏度的寬帶收發(fā)信機(jī)。其智能就是以最小的附加噪聲和失真以及盡可能高的放大量來轉(zhuǎn)發(fā)無線信號(hào)。

　　（4）遙測(cè)指令系統(tǒng)

　　遙測(cè)指令系統(tǒng)的主要任務(wù)是把衛(wèi)星上的設(shè)備工作情況原原本本地告訴地面上的衛(wèi)星測(cè)控站，同時(shí)忠實(shí)地接收并執(zhí)行地面測(cè)控站發(fā)來的指令信號(hào)。

　?。?）電源系統(tǒng)

　　現(xiàn)代通信衛(wèi)星的電源同時(shí)采用太陽能電池和化學(xué)電池。要求電源系統(tǒng)體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)。

　?。?）溫控系統(tǒng)

　　溫控系統(tǒng)能使衛(wèi)星內(nèi)部和表面溫度保持在允許的范圍內(nèi)，否則將影響星上的電子設(shè)備的性能和壽命，甚至?xí)l(fā)生故障。另外，在衛(wèi)星殼體或天線上溫差過大的時(shí)候，往往產(chǎn)生變形，對(duì)天線的指向以及傳感器精度以及噴嘴的方向性等都會(huì)帶來不良影響。

　?。?）入軌和推進(jìn)系統(tǒng) 　　靜止衛(wèi)星的軌道控制系統(tǒng)主要是由軸向和橫向兩個(gè)噴射推進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)成的。軸向噴嘴是用來控制衛(wèi)星在緯度方向的漂移，橫向噴嘴是用來控制衛(wèi)星因環(huán)繞速度發(fā)生變化造成衛(wèi)星的在經(jīng)度方向的漂移。噴嘴是由小的氣體（一種氣體燃料）火箭組成的，它的點(diǎn)火時(shí)刻和燃?xì)獾某掷m(xù)時(shí)間由地面測(cè)控站發(fā)給衛(wèi)星的控制信號(hào)加以控制的。

　　推進(jìn)系統(tǒng)的另一職能是采用自旋穩(wěn)定、重力梯度穩(wěn)定和磁力穩(wěn)定等方法對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)控制。

　　圖中所示的姿態(tài)控制方法就是自旋控制。這種衛(wèi)星被送上天時(shí)，在與火箭分離之前由火箭中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置使它以每分鐘10～100轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星好像陀螺一樣，旋轉(zhuǎn)軸始終指向一個(gè)方向，就不會(huì)隨意翻滾了。但是裝在衛(wèi)星軸上的天線，卻不能隨著星體轉(zhuǎn)，所以要裝上一個(gè)消旋裝置，使天線穩(wěn)穩(wěn)地瞄準(zhǔn)地球。