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实践十三号高通量通信卫星

通信卫星是卫星通信系统的空间部分。一颗地球静止轨道通信卫星大约能够覆盖40%的地球表面,使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。通信卫星一般由卫星结构、电源系统、温控系统、姿控系统、天线系统、转发器系统等组成,是世界上应用最早、应用最广的卫星之一,许多国家都发射了通信卫星。静止轨道通信卫星代表着一个国家卫星通信的发展水平,它是构成信息高速公路基础的重要资源,是一个国家综合实力、技术水平的重要体现。

2017年4月12日,中国在西昌卫星发射中心采用长征三号乙运载火箭成功发射实践十三号卫星,这是我国首颗高通量通信卫星。该卫星采用了Ka 频段、激光通信和电推进等一系列新技术,通信总容量超过20兆比特/秒,从而超过了我国此前研制的所有通信卫星容量的总和,这标志我国卫星通信进入高通量时代,实现了真正意义上的自主通信卫星宽带应用,填补了我国在该领域的空白。在完成试验验证以后,该卫星被纳入“中星”系列进行业务运行,命名为中星16号,这也将对我国卫星通信产业的发展起到极大的促进作用。

实践十三号卫星将技术试验和示范应用相结合,首次在地球同步轨道卫星上开展对地高速激光通信试验,速率最高可达2.4个G。卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好等优点,如果试验成功,标志着中国在该领域达到国际先进水平。

高通量通信卫星有很高的经济优势,一颗通信总容量超过100吉比特/秒的高通量通信卫星,其卫星建造、火箭发射、发射保险的费用与常规通信卫星持平,但1吉比特/秒的成本仅是一颗常规通信卫星的1/50。其带宽通信成本与地面网络的带宽通信成本相当,使卫星通信服务提供商能够提供与地面4G网络服务抗衡的包月服务资费。为此,近年来在全球掀起了研制和发射高通量通信卫星的高潮。

实践13号卫星首次在我国卫星上应用了Ka频段多波束宽带通信系统,近年来,不少国家都在争相开发、应用Ka频段通信卫星,主要原因是其频带宽、容量大、资源多、覆盖广、成本低、增益大、终端小等。例如,Ka频段工作范围为26.5~40吉赫兹,远超C频段的3.95~8.2吉赫兹和Ku频段的12.4~18.0吉赫兹,因此Ka可以利用的频带更宽,更能适应高清视频等应用的传输需要。而且采用Ka频段通信,能使其卫星用户终端做得较小,从而便于装备、携带和使用,无需单独建网,性价比高。

实践十三号还有许多亮点。例如,它是我国首颗实现电推进工程化应用的卫星。该卫星既装有化学推进分系统,也装有采用氙离子推力器的电推进分系统,后者无需消耗化学推进剂即可完成全寿命期内南北位置保持任务,在轨寿命15年,这对我国高轨卫星来说是具有革命性的技术突破,卫星承载能力显著提升。

我国幅员辽阔、地形复杂,在山区、沙漠、草原、海洋等地方,信息传递仍然存在盲区,同时,受我国东西部经济发展不均衡以及地理条件的限制,部分地区的宽带接入设施远远落后于其他地区。如何消除“网络鸿沟”已经是我国在信息化时代亟待解决的重要问题之一。在这些地区铺设地面或移动网络,存在很多无法克服的障碍。而实践13号高通量卫星则不受地面条件限制,可以凭借其快捷组网、高速接入的特点以及低成本优势,很好地解决这一问题。由于高通量卫星的大容量,实践13号可以为这些地区的用户提供优良的宽带服务。

作者: 新华网 [责任编辑: 李浩]

 
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