中继卫星介绍?
中继卫星系统,简称TDRSS,是为中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与轨适测控服务的系统,简称中继系统。跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是20世纪航天测控通信技术的重大突破。其“天基”设计思想,从根本上解决了测控、通信的高覆盖率问题,同时一还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题,并具有很高的经济效益。TDRSS系统使航天测控通信技术发生了革命性的变化,目前还在继续向前发展,不断地拓宽自己的应用领域。现在,美国与俄罗斯两国的跟踪与数据中继卫星系统均已进入应用阶段,正在发展后续系统;欧空局和日本在这类卫星的发展中采用了新的思路和技术途径。我国正在积极推进研究跟踪与数据卫星系统。
用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星。高频段电波的直线传播特性和地球曲率的影响,使地面测控站跟踪中、低轨道航天器的轨道弧段和通信时间受到限制。跟踪与数据中继卫星的作用,相当于把地面的测控站升高到了地球静止卫星轨道高度,可居高临下地观测到在近地空间内运行的大部分航天器。由适当配置的两颗卫星和一座地球站组网,可取代分布在世界各地的许多测控站,实现对中、低轨道航天器85%~100%的轨道覆盖。
延伸阅读
火星探测器需要中继卫星吗?
需要的,登陆火星最大的难点就在于中继卫星技术上,信号的传输需要经过漫长的距离,才能到达地面控制站。以中国这一次着陆而言,信号延迟在17分钟左右。这意味着什么呢?当地面控制站接受到“天问一号”探测器和着陆器分离的消息时,着陆器其实已经抵达火星地表10分钟了。因此,着陆器如果在着陆过程中发生什么事情,地面控制站是完全没有办法改变,只能单纯依靠火星车着陆过程中自己预设的方案,独自应对。也因此,这一次我国“天问一号”着陆的7分钟,被外界称作是独自面对的“黑色7分钟”。
什么叫做中继卫星?
是通信卫星的一种,主要用下数据传输,其特点是数据传输量大。
嫦娥四号通过什么卫星中继通信?
嫦娥四号是通过“鹊桥”通信卫星中继通信的
鹊桥号通信卫星,作为嫦娥4号向地球通信的中继卫星,采用了一条环绕拉格朗日二点的晕轨道,围绕着拉格朗日二点运行。
拉格朗日二点是一个不稳定的引力平衡点, 维持这个晕轨道是要消耗一定燃料的,每隔七天,鹊桥号通信卫星就要重新启动火箭发动机进行一次轨道维持。
鹊桥号通信卫星距离月球7万公里,距离地球45万公里。如此远的距离,为与地球通信,鹊桥号携带了一个直径是4.2米的巨大的碟形天线。
所以鹊桥号的上的主要任务载荷都被通信设备和火箭燃料以及火箭发动机占据了,除了通信以外没有别的功能。当然它还是释放了两颗小卫星围绕月球编队飞行。
不过就算是这样,鹊桥号的功劳也是很大的,因为这是人类历史上首次采用晕轨道围绕一个虚拟的点运行。
全球第一个中继卫星系统国家?
第一个具有全球覆盖性跟踪与数据中继卫星系统的国家——美国。
早在1983年4月,美国就发射了世界上第一颗中继卫星。在经历过第2颗卫星发射失败、补发第7颗卫星作为应急备用星之后,历时近12年,直到1995年美国才完成搭建具备在轨运行和轨道备份能力的中继卫星系统的建设工作。
中继卫星使用的通信频段?
用于卫星通信的工作频段有: UHF(Ultra High Frequency)或分米波频段,频率范围为300MHz-3GHz。
该频段对应于IEEE的UHF(300MHz-1GHz)、L(1-2GHz)、以及S(2-4GHz)频段。
UHF频段无线电波已接近于视线传播,易被山体和建筑物等阻挡,室内的传输衰耗较大。
SHF(Super High Frequency)或厘米波频段,频率范围为3-30GH。
该频段对应于IEEE的S(2-4GHz)、C(4-8GHz)、Ku(12-18GHz)、K(18-27GHz)以及Ka(26.5-40GHz)频段。分米波,波长为1cm-1dm,其传播特性已接近于光波。
EHF(Extremly High Frequency)或毫米波频段,频率范围为30-300GHz。
该频段对应于IEEE的Ka(26.5-40GHz)、V(40-75GHz)等频段。
发达国家已开始计划,当Ka频段资源也趋于紧张后,高容量卫星固定业务(HDFSS)的关口站将使用50/40GHz的Q/V频段。
跟踪与数据中继卫星的主要用途是什么?
跟踪与数据中继卫星是转发地面站对低中轨道航天器的跟踪测控信号和中继从航天器发回地面信息的通信卫星。其作用相当于地面长途无线电通信的微波接力站。
高频无线电波是直线传播的,而地球表面是一个球面,当航天器运行到地面测控站或地面站的视线范围以外时,测控站就无法对航天器进行遥测遥控,地面站也收不到航天器传回的信息。如果把测控站的部分功能移到一颗地球静止轨道卫星上,就可以实现对航天器不间断的跟踪,转发地面测控站的遥测遥控指令;地面站利用这颗卫星也可以收到视线外航天器传回的信息。适当配置两颗这样的卫星和一个地面站组成的系统,低、中轨道上的航天器无论运行到什么位置,可以基本上不间断地保持与地面测控站和地面站的联系。
跟踪与数据中继卫星的主要用途是:连续跟踪航天器,转发测控信息;实时高速率地向地面转发在轨航天器,特别是各种侦察卫星获得的大量信息;为载人飞船等航天器与地面之间提供不间断的通信联络;为航天器的交会、对接与分离转发导航和监控信息。对于侦察卫星而言,利用跟踪与数据中继卫星连续转发侦察到的信息,可以实时掌握目标的动态情况,意义更加重大。
1983年4月4日,美国发射了世界上第一颗跟踪与数据中继卫星(TDRSA)。1985年10月,苏联发射“宇宙1700”号中继卫星,之后又发射多颗不同型号的中继卫星。西欧和日本也准备发展跟踪与数据中继卫星。
跟踪与数据中继卫星