衛(wèi)星系統(tǒng),衛(wèi)星系統(tǒng)的組成有哪些?

衛(wèi)星系統(tǒng),衛(wèi)星系統(tǒng)的組成有哪些?

衛(wèi)星系統(tǒng)功能方框圖示于下圖：

由上圖可知，衛(wèi)星的主要設備包括下列七大系統(tǒng)。

（1）位置與姿態(tài)控制系統(tǒng)

從理論上講，靜止衛(wèi)星的位置相對于地球說是靜止不動的，但是實際上它并不是經(jīng)常能夠保持這種相對靜止的狀態(tài)。這是因為地球并不是一個真正的圓球形狀，使得衛(wèi)星對地球的相對速度受到影響。同時當太陽、月亮的輻射壓力發(fā)生強烈變化時，由于他們所產(chǎn)生的對衛(wèi)星的干擾，也往往會破壞衛(wèi)星對地球的相對位置。這些都會使得衛(wèi)星漂移出軌道，使得通信無法進行。負責保持和控制自己在軌道上的位置就是軌道控制系統(tǒng)的任務之一。僅僅使衛(wèi)星保持在軌道上的指定位置還遠遠不夠，還必須使它在這個位置上有一個正確的姿態(tài)。因為星上定向天線的波束必須永遠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)變化的影響相當大，再加上衛(wèi)星距離地球表面有36000KM，姿態(tài)差之毫厘，將導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，所有這些都要求對衛(wèi)星姿態(tài)進行控制。

（2）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指令天線。要求兩種天線體積小、重量輕、可靠性高，壽命長、增益高、波束永遠指向地球，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。實際上是一部高靈敏度的寬帶收發(fā)信機。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。

（4）遙測指令系統(tǒng)

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

（5）電源系統(tǒng)

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

（6）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備的性能和壽命，甚至會發(fā)生故障。另外，在衛(wèi)星殼體或天線上溫差過大的時候，往往產(chǎn)生變形，對天線的指向以及傳感器精度以及噴嘴的方向性等都會帶來不良影響。

（7）入軌和推進系統(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噴射推進系統(tǒng)構成的。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，它的點火時刻和燃氣的持續(xù)時間由地面測控站發(fā)給衛(wèi)星的控制信號加以控制的。

推進系統(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)定等方法對衛(wèi)星進行姿態(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，在與火箭分離之前由火箭中的一個旋轉(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)軸始終指向一個方向，就不會隨意翻滾了。但是裝在衛(wèi)星軸上的天線，卻不能隨著星體轉(zhuǎn)，所以要裝上一個消旋裝置，使天線穩(wěn)穩(wěn)地瞄準地球。