什么叫同步轨道卫星通信

卫星通信是以人造地球卫星为中继的微波通信。与地面光纤通信相比，它最大的优点是可以直接跨越山脉和海洋进行长距离通信，而不需要铺设光缆。

卫星在广阔的空间运行，并有一定的轨道，但有许多种轨道，包括圆形轨道，准圆形轨道和椭圆形轨道。根据轨道平面与地球赤道平面的夹角，有零倾角轨道(卫星运行在地球赤道上)、倾角轨道和极轨(卫星运行在地球两极周围，其轨道平面与赤道平面成90度)；根据卫星离地球的高度(一般指圆形轨道)，有低轨道(一般在1，000至5，000公里之间，绕地球约需2至4小时)、中轨道(一般在5，000至1000至5000公里之间，绕地球约需4至12小时)和高轨道(一般在20，000至36，000公里之间，绕地球约需12至24小时)。目前，在各种轨道上运行的卫星种类繁多，包括探测地球资源的资源卫星、获取气象信息的气象卫星、提供参考定位的导航卫星、科学研究的科学研究卫星、收集军事情报的侦察卫星、传送电话或电视的通信卫星等。大多数用于不同目的的卫星有不同的轨道。

那么，同步轨道卫星通信呢？首先，什么是同步轨道卫星？所谓同步轨道卫星是指距离地球约36000公里、运行方向与地球自转方向相同、轨道为圆形、运行周期与地球自转周期相同(即24小时)的卫星。同步轨道卫星用于通信的方式称为同步轨道卫星通信。

当同步轨道卫星的轨道面倾角为零时，即当卫星在地球赤道上运行时，由于运行方向与地球的旋转方向相同，运行周期与地球同步，人们从地球上仰望卫星，就好像它悬浮在太空中不动一样，因此，倾角为零的同步轨道称为地球静止轨道，在地球静止轨道上运行的卫星称为地球静止卫星。

由固定卫星上的天线辐射的无线电波基本上稳定在地球的覆盖范围内，在这个范围内，任何地球站之间都可以实现24小时不间断的通信。然而，地球同步卫星只能覆盖地球2.137亿平方公里，仅占地球总面积的40%。60%的区域超出其覆盖范围，无法通信。一般来说，三颗地球同步卫星基本上可以解决全球通信问题。目前，国际通信卫星组织(通信卫星组织)有一颗地球静止卫星在太平洋、大西洋和印度洋上空运行，提供全球通信。然而，地球静止卫星不能覆盖地球的高纬度地区。实践证明，在纬度从70度到75度的地区沟通是困难的，而在超过75度的地区沟通是不可能的。

倾斜轨道和极地轨道同步卫星从地球移动，但它们每天都可以穿过特定区域。因此，它们通常用于科学研究、气象或军事情报收集以及极地和高纬度地区之间的通信。

同步轨道卫星通信的优势非常突出:覆盖面积大，传输距离长，通信容量可控，地面基本不受自然灾害影响，在应急救援、救灾等应急通信中可以发挥极其重要的作用。然而，同步轨道卫星通信也有缺点:

首先，传输延迟很大。我们知道无线电波的传输速度是每秒300，000公里，语音从地球站传输，通过卫星传输，由海洋另一边的另一个地球站接收。大约需要80，000公里，大约260毫秒。接收者立即应答，并通过相同的路径返回给发起者。还需要260毫秒。也就是说，说话者最早只能在半秒钟后听到对方的回答。声音延迟现象严重，尤其是在传输电视节目时，说话人的嘴和声音在画面上不同步，让人感觉不舒服。其次，本地电话的背景噪声相对较大。因为静止卫星部署在地球赤道上，地球上的大部分五大洲分布在赤道两侧，所以大多数地球站都偏离了赤道。这些地球站的天线不像赤道附近的地球站的天线那样朝上，而是具有较小的仰角。地球站离赤道越远，天线的仰角越小，从天线引入的地面噪声越大，导致呼叫的信噪比降低。

第三，一年中的某些时段易受天文现象的影响。当太阳、地球和卫星排成一行时，将会有地球恒星的侵蚀。卫星在地球的阴影区。此时，卫星上的太阳能电池缺乏照明，只能由电池供电。这发生在每年春分(3月21日)和秋分(9月22日)前后的21天。春分和秋分的阻塞时间最长，达到72分钟。为了确保通信，通常会依次关闭部分应答器以节省能量。当太阳、卫星和地球排成一行时，就会有“天空冰”。此时，卫星处于光照最强的位置，由太阳引起的强噪声从天线传入。这种情况也发生在每年春分和秋分前后，持续6天，每次持续几分钟。虽然时间不长，但影响严重，通信可能会中断。当太阳、月亮和卫星排成一行时，就会发生月食，卫星处于月球的阴影区域，这也会影响卫星上太阳能电池的正常工作。这种情况不是每年都会发生，但有时一年会发生几次，每次持续几分钟，短至2小时，平均约40分钟。

同步轨道上的地球静止卫星主要用于陆地固定通信，但也用于海上移动通信。然而，它没有陆地上蜂窝移动通信那样多的基站。只有卫星是一个大型基站，而移动业务交换中心仍然位于岸上(称为岸上站)。海上移动终端之间的通信(即船与船之间的通信)只能在两跳卫星后才能实现。例如，如果船甲需要联系船乙，船甲向卫星发送信号，然后卫星跳至岸上站的移动业务交换中心。然后，海岸站向卫星发送信号，然后通过卫星。