什么叫非同步轨道卫星通信

所谓非同步轨道卫星通信是指与非同步轨道卫星通信的方式。非同步轨道卫星相对于同步轨道卫星。我们知道，同步轨道卫星是指距离地球36000公里、与地球自转方向相同、运行在圆形轨道上、与地球自转周期相同(即24小时)的卫星。那么，非同步轨道卫星一般是指中低轨道小于20000公里的卫星或椭圆轨道的卫星。

中低轨道卫星的高度通常在1000至20000公里之间，比同步轨道卫星的高度低得多，环绕地球一周所需的时间也很短，通常在2至12小时之间。从地面上看，卫星在天空中向上移动。此外，由于中低轨道卫星高度低，地面卫星天线辐射的无线电波覆盖范围小，卫星系统通常由一个所谓的“星座”组成，以实现全球通信。星座由几个轨道组成。让我们以篮球为例。篮球外壳的关节就像卫星轨道。有几个接头，从一端连接到另一端。平均来说，每个关节上都粘着一些小豆子。小豆子代表卫星。因此，篮球和小豆子的关节形成了一个典型的星座。地球在篮球的中心，也就是说，整个地球被星座中的卫星所包围，或者整个地球被卫星群的天线所覆盖。

中低轨道卫星主要用于移动通信，但卫星移动通信不同于地面移动通信。在地面移动通信中，蜂窝基站固定在一个地方，而像汽车、火车和行人这样的终端是移动的。在卫星移动通信中，以网状或星形结构形成的卫星群(即星座)是基站，它们在空中以每秒几公里的速度移动。虽然地面上的行人、汽车甚至高速列车都有一定的行驶速度，但它们的速度比星座的速度慢得多。可以说地面上的移动终端相对于星座是静止的。因此，在卫星移动通信中，天空中的基站是移动的，而地面上的移动终端是相对静止的。

典型的中低轨道卫星通信系统包括铱星系统，该系统在20世纪末被认为能够与世界任何角落进行通信。该系统最初的设计由6个轨道上的77颗卫星组成，之所以命名是因为它们拥有与铱原子相同数量的电子。后来，为了降低成本，每个轨道都配备了11颗卫星，总共有66颗卫星，但仍以原来的名称登记。“铱星”卫星系统的高度为764公里，运行时间为1小时40分7秒，倾角为86.4度，接近极地轨道，基本上围绕北极和南极运行。

铱星通信系统特别适用于人口稀少的山区、牧区和偏远地区。它最大的优点是与同步轨道卫星通信相比，它的时延更小。缺点是建造成本昂贵，需要几十颗卫星，而且卫星的寿命很短，只有几年。因此，运营成本非常高。据有关数据报道，世界平均每条电话线的月租金为50美元，通话费约为每分钟3美元。由于用户数量太少，运营商无法收支平衡，系统已经停止运行。

椭圆轨道卫星通常用于特定区域的固定通信。例如，俄罗斯和加拿大等国家，由于其幅员辽阔且偏离赤道，从通信质量和通信效益的角度来看，使用赤道上的地球静止卫星进行通信可能不是最佳选择。如果采用椭圆轨道卫星通信，可以事半功倍。

作为椭圆轨道卫星，卫星的远地点主要用来代替近地点，因为卫星的近地点距离通常在1，000至25，000公里之间，而远地点的距离达到40，000至50，000公里。在椭圆轨道上，远地点卫星的运行速度比近地点卫星慢得多，远地点卫星天线发射的无线电波也比地球上近地点卫星天线发射的无线电波大得多，这对一个大国是有益的。此外，在发射卫星时，卫星轨道平面的倾角可以控制在一个适当的角度，这样卫星的远地点就位于国家的正上方。因此，椭圆轨道卫星在一些国家也主要用于国内通信。例如，著名的俄罗斯“闪电”系列卫星采用一轨三星方案，即三颗卫星部署在同一椭圆轨道上，远地点在北半球(39500公里)，近地点在南半球(1000公里)，倾角为63.4°，运行周期为12小时。一颗卫星可以在俄罗斯上空漂浮近10个小时，三颗卫星足以保证24小时不间断通信。

由于椭圆轨道卫星在椭圆轨道上的速度不同，在一个轨道上有三颗卫星的情况下，地球站的跟踪系统应该有很高的要求。通常，至少需要两个天线来对在轨卫星进行中继跟踪。

椭圆轨道卫星也可以用于移动通信。例如，由美国西屋公司等五家公司联合开发的“Elisha”椭圆轨道卫星系统有三个椭圆轨道平面作为全球移动通信的“星座”，倾角分别为0°、63.4°和116.6°。这三个轨道平面就像分别挂在礼仪小姐左肩和右肩的丝带，还有一条丝带缠绕在她的腰上。总共有15颗卫星分别运行在三个椭圆轨道上。63.4和116.6倾角椭圆轨道卫星的远地点为7800公里。由于北半球陆地面积大于南半球，远地点位于北半球，近地点仅520公里，位于南半球。另一颗平行于地球赤道面的零倾角椭圆轨道卫星的远地点为7800公里，近地点差异不大。它是一个近似圆形的轨道，主要服务于赤道附近的用户。