[摘要]文章介紹了現(xiàn)代小衛(wèi)星的概念和特點(diǎn)，闡述了小衛(wèi)星在非實(shí)時通信及其在特殊環(huán)境下的應(yīng)用，以及在國內(nèi)外的發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代小衛(wèi)星 存儲-轉(zhuǎn)發(fā) 非實(shí)時 數(shù)據(jù)傳輸

衛(wèi)星技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)成功地在社會、經(jīng)濟(jì)、軍事、科研等許多領(lǐng)域?yàn)槿祟悗砹丝捎^的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在過去的幾十年中，大容量、多用途、長壽命、高效率的大型衛(wèi)星一直是衛(wèi)星發(fā)展的主流。然而，大型衛(wèi)星的研制周期長、費(fèi)用高、技術(shù)復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)大、發(fā)射費(fèi)用高，在很大程度上限制了它的應(yīng)用和發(fā)展。因而，成本低、性能高、方便靈活的小衛(wèi)星越來越受到人們的重視。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，在發(fā)展大型衛(wèi)星的同時，衛(wèi)星小型化已成為當(dāng)今國際航天器研制領(lǐng)域一個不容忽視的趨勢。隨著微波與衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，現(xiàn)代小衛(wèi)星以其自身的優(yōu)勢在通信各個領(lǐng)域都有了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

現(xiàn)代小衛(wèi)星概述

1.現(xiàn)代小衛(wèi)星的概念。實(shí)際上小衛(wèi)星在航天事業(yè)的早期就有了，衛(wèi)星發(fā)展最初就是從簡單小衛(wèi)星起步的。為了區(qū)別早期發(fā)射的小型衛(wèi)星，目前的小型衛(wèi)星統(tǒng)稱為現(xiàn)代小衛(wèi)星。

2.現(xiàn)代小衛(wèi)星的特點(diǎn)。目前，現(xiàn)代小型衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展如火如荼。它具有許多大衛(wèi)星所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)射方式靈活，能夠機(jī)動發(fā)射，生存能力強(qiáng)，能適應(yīng)未來的戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)的需要；體積小，重量輕，既可以利用大型衛(wèi)星發(fā)射火箭的剩余能力進(jìn)行搭載發(fā)射，也可以一箭多星發(fā)射或用廉價(jià)火箭發(fā)射，從而大大節(jié)約發(fā)射費(fèi)用；采用成熟、先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用科學(xué)的管理手段，加之可以多種方式發(fā)射，因此小衛(wèi)星的研制和發(fā)射成本低，系統(tǒng)投資少；結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)研制開發(fā)周期短、制造要求條件不高，可以采用標(biāo)準(zhǔn)化星體和模塊化設(shè)計(jì)，從而可以批量生產(chǎn)和存儲，便于即時發(fā)射和補(bǔ)充。國外一些航天大國的現(xiàn)代小衛(wèi)星，從立項(xiàng)研制到發(fā)射，一般僅需要一兩年時間。技術(shù)性能高，主要體現(xiàn)在衛(wèi)星各分系統(tǒng)本身和有效載荷兩方面。更為重要的是，由小型衛(wèi)星組成的星座，使大型衛(wèi)星也甘拜下風(fēng)。許多小型衛(wèi)星的編隊(duì)飛行，相對于一個大型衛(wèi)星。每一顆衛(wèi)星既能獨(dú)立完成自己的任務(wù)，還可以在太空中對其進(jìn)行改裝。

從上述種種優(yōu)勢不難看出，小衛(wèi)星走俏太空使航天技術(shù)發(fā)展的必然。上世紀(jì)80年代末期以來，國際上出現(xiàn)了小衛(wèi)星熱潮，而且有愈演愈烈之勢。它代表了當(dāng)今空間技術(shù)發(fā)展的一種新趨勢，受到了世界各國航天界的普遍重視。

3.小衛(wèi)星應(yīng)用于通信。小衛(wèi)星一般在低軌道使用，成本低，特別適合稀路由，非實(shí)時、低成本通信應(yīng)用，在眾多通信手段中具有很強(qiáng)的競爭力。

小衛(wèi)星在軍事方面的應(yīng)用前景非常廣闊，是占領(lǐng)空間制高點(diǎn)奪取戰(zhàn)爭勝利的重要手段，主要應(yīng)用在軍事偵察和監(jiān)視軍事通信與導(dǎo)航、軍事氣象和海洋環(huán)境監(jiān)測、空間攻防等方面。

農(nóng)村郵電通信，我國約有24萬行政村，目前仍有相當(dāng)數(shù)量的行政村無法實(shí)現(xiàn)通電話，甚至有些邊遠(yuǎn)地區(qū)無法通郵。采用小衛(wèi)星存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)就可以解決幾千萬甚至上億人的通信問題。

邊防哨所的通信，我國的邊防線很長，大部分處在人煙稀少甚至沒有人跡的山區(qū)，邊防哨所與總部通信相當(dāng)困難，有時會因?yàn)橥话l(fā)事件，造成大的損失。解決邊防通信的最好辦法是在邊防哨所配備衛(wèi)星終端設(shè)備，采用小衛(wèi)星存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信可以解決這一問題。

大海、大江漁船的通信，茫茫大?？床坏竭?，濤濤江水望不到頭，遠(yuǎn)洋船隊(duì)或出海漁船，需要時刻保持與陸地的聯(lián)系，否則船隊(duì)出現(xiàn)問題，不堪設(shè)想。所以在船上安裝衛(wèi)星通信終端，可以保持與陸地通信聯(lián)系，甚至通過接收衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)確定魚群的位置，來提高生產(chǎn)效率。

在勘探和探險(xiǎn)中的通信，勘探隊(duì)和探險(xiǎn)隊(duì)如采用衛(wèi)星存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信，可以及時將采集到的信息傳送到總部，并及時得到總部的指示。

各種應(yīng)急通信系統(tǒng)，對自然災(zāi)害，如地震、水災(zāi)、森林大火等，通過衛(wèi)星存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信系統(tǒng)可以立即架設(shè)通信終端，建立通信網(wǎng)絡(luò)，及時與外界建立通信聯(lián)系，取得外來援助，以減少損失。

提供個性化服務(wù)，由于國家開放了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)營權(quán)，國內(nèi)許多ISP公司的用戶提供因特網(wǎng)及其增值業(yè)務(wù)。例如，通過衛(wèi)星可以對移動用戶、勘探隊(duì)、探險(xiǎn)隊(duì)和臨時性用戶提供電子郵件存儲轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)及其他個性服務(wù)。對一些特殊用戶感興趣的地區(qū)提供遙感圖像和數(shù)據(jù)，如對登山隊(duì)及探險(xiǎn)隊(duì)提供特定地區(qū)地面積雪和水文情況等。

小衛(wèi)星不但在民用通信、遙感氣象、地球科學(xué)、空間科學(xué)、行星探測、技術(shù)驗(yàn)證等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，在商業(yè)和軍事方面的應(yīng)用更是成為各國致力發(fā)展和研究的重點(diǎn)。

4.小衛(wèi)星的發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來，國際上微小衛(wèi)星的發(fā)展十分迅速。目前世界上已有十多個國家涉足小衛(wèi)星研制領(lǐng)域，美國、俄羅斯、法國、英國和意大利都有自己的小衛(wèi)星平臺或星座。印度、韓國、瑞典、丹麥、巴西、西班牙和以色列等許多小國家也都以研制小衛(wèi)星為切入點(diǎn)，帶動航天技術(shù)的發(fā)展。

近幾年來風(fēng)起云涌的移動雙向個人通信市場，推動著小衛(wèi)星的飛速發(fā)展。利用由小衛(wèi)星星座構(gòu)成的通信衛(wèi)星網(wǎng)實(shí)現(xiàn)個人持機(jī)雙向移動通信，不僅可以用于話音通信，還可用于傳送數(shù)據(jù)、傳真、圖像和尋呼信息以及定位等。另外它還具有手持機(jī)發(fā)射功率低、延遲小、沒有死角等優(yōu)點(diǎn)，市場應(yīng)用前景十分廣闊。

我國已經(jīng)成功發(fā)射的現(xiàn)代小衛(wèi)星有“試驗(yàn)衛(wèi)星一號”“納星一號”、“創(chuàng)新一號”等，將在光學(xué)成像觀測和環(huán)境、資源、水文、地理勘察及氣象觀測、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)、防汛抗旱等數(shù)據(jù)信息傳遞中發(fā)揮重要作用。

“超小型衛(wèi)星”的試驗(yàn)，目前也正在進(jìn)行之中。如果一切順利的話，三年后，制造商將會制定可行的開發(fā)計(jì)劃。隨著政府機(jī)構(gòu)、公司、大學(xué)、社區(qū)甚至富有的個人紛紛加入小衛(wèi)星應(yīng)用的行列，未來小衛(wèi)星必將擁有無限風(fēng)光。

總之，小衛(wèi)星的發(fā)展與應(yīng)用已引起世界航天界的廣泛重視。小衛(wèi)星以其成本低、質(zhì)量輕、體積小、技術(shù)先進(jìn)、研制周期短等特點(diǎn)，將有更廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張祥根.小衛(wèi)星的現(xiàn)狀、特點(diǎn)及發(fā)展方向;電信快報(bào);2000年05期

作者單位：西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院陜西西安