航天科技集团五院通信卫星创新团队：中国造星人

第五研究院的“通信卫星创新团队”正在讨论与通信卫星相关的技术问题。中国航天科技集团公司第五研究院

22颗星相继成功发射，7颗星出口到四大洲，成为国际通信卫星领域的“东方红”品牌。平均年龄只有33岁的青年队获得了"软"奖:第一届"国防科技创新团队奖"、"国家五一劳动奖"和"国家质量奖优秀工程奖"。团队成员还先后获得“国家杰出工程师”、“中国青年科学技术奖”、“何梁何力奖”、“空间功勋奖”等重大荣誉...

该团队是中国航天科技集团第五研究院“通信卫星创新团队”(以下简称团队)。它们在商业通信、数据中继、移动通信、广播电视传输等诸多领域取得了重大技术突破，正逐渐成长为中国通信卫星设计、开发和应用的核心力量。

打造中国卫星“东方红”品牌实现通信卫星领域的全面赶超

通信卫星技术具有“全天候、全天候、全球性”信息通信的独特优势，被誉为高新技术皇冠上的“闪亮明珠”。

1970年4月24日，在钱学森、孙家栋、戚发仁、范本耀等老一辈航天专家的带领下，中国第一颗人造地球卫星东方红一号成功发射，成为世界上第五个自主研制和发射人造地球卫星的国家。此后，东方红二号通信卫星和东方红三号中等容量通信卫星的成功发射，开启了中国通信卫星的产业化进程。

从2000年开始，为使中国通信卫星产业快速赶上国际先进水平，以周志成研究员为首的第五研究院“通信卫星创新团队”承担了解决新一代大型通信卫星公共平台“东方红四号”关键问题的重要任务，他们独立创新，工作异常出色，突破了国外强加的技术*。经过六年的艰苦研究，他们已经攻克了一些关键技术，如大型通信卫星的总体设计、高电压、高功率和复杂的电源，以及长而可靠的卫星寿命。最终，该平台实现了里程碑式的目标，如整个卫星的功率达到10，000瓦，寿命超过15年，整个卫星的质量超过5吨。与东方红三号相比，平台核心能力提高近20倍，达到国际先进水平。自2007年5月以来，成功发射了19颗基于该平台的通信卫星，彻底扭转了中国广播电视领域“长期依赖进口卫星和使用受控卫星”的被动局面。

此后，该团队提出了“基于平台的频谱”概念，催生了新升级的东方红4e平台、紧凑灵活的东方红4s平台和基于全电力推进技术的东方红4sp平台。因此，中国拥有一系列应用范围广、技术性能高、拥有自主知识产权的通信卫星平台产品。

为了让“东方红”品牌在国际前沿占据一席之地，从2010年开始，该团队还决定开发更先进的东方红-5大型卫星公共平台，以满足未来20年对大功率通信卫星的需求。

经过六年的潜心研究，该团队完全掌握了桁架式主轴承结构、二维二次展开半刚性太阳翼、大功率控制器等国际顶尖技术，在18个月内完成了“东方五号”测试卫星的研制。自此，中国高轨通信卫星的能力和水平进入了一个新的时代。

基于东方红五号卫星公共平台的卫星最大发射重量可达9吨，整颗卫星功率可增加到3万瓦，承载能力可达1800公斤。这些指标可以与目前世界一流的平台相媲美，将推动中国大型卫星公共平台的升级和能力跨越，充分满足2030年前民用和商用卫星的需求，填补东方红系列大型卫星平台型谱的空白。

今年6月底左右，已经研制了18个月的东方红5号平台试验星“实践18号”将在海南文昌发射场搭载长征5号火箭发射升空，推动中国在通信卫星领域赶上并超过其他国家。

瞄准国际前沿，抢占通信卫星领域创新制高点。

截至记者发布新闻稿时，该团队已经在22次连续发射通信卫星中创造了“零误差”记录，其中25颗卫星在轨道上。在开发过程中，团队需要解决创新道路上的一个又一个障碍。

空间电力推进技术是通信卫星领域的世界性难题。美国为四颗轨道卫星的失败付出了惨痛的代价。在2009年东方红4号平台开发之初，专家们对该平台是否应该为推进技术提供动力存在不同意见。周志成认为，电力推进技术可以大大降低航天器的燃料运载能力，提高航天器的运载能力。这是提高通信卫星容量的有效途径。为了建造先进的通信卫星，电力推进系统必须通电。此后，在年轻科技人员王敏的领导下，研究团队成功地解决了许多难题，确保电力推进产品经受住了12000小时的寿命评估试验，并应用于实际的13号卫星。

低PIM控制技术是国外航天企业高度保密的前沿技术。一旦出现无源互调问题，转发器通道将被阻塞，卫星将无法正常通信。为了克服这一世界性难题，确保中国第一颗移动通信卫星天通一号的顺利发展，团队成员从相关文件的线索中寻找突破口，对卫星组件、单机、子系统和整个卫星系统进行了数百次测试和验证，积累了大量的PIM数据和经验。最终，该团队不仅为后续卫星工程项目建立了一套技术体系和卫星测试规范，还打破了外国对中国长达20年的技术*。

在技术突破的过程中，也涌现了一大批中青年*。“空间成就奖”获得者魏强主持建立了中国通信卫星数字化开发系统，实现了卫星全三维设计和平台批量生产，卫星开发周期缩短7个月，效率提高30%以上。44岁的李冯主持了五颗通信卫星的开发和发射。陈悦博士挑战了非工作介质电磁推进技术，并与美国宇航局和德国德累斯顿大学等*国际科研团队展开竞争。由年轻骨干邓恒带领的国际市场开发团队，在5年时间里走遍了世界20多个国家，完成了60多个卫星项目的投标，为中国赢得了8个国际商业卫星合同，总价值近10亿美元。

建设“中国高端智能产品”已经覆盖了世界60%的土地和80%的人口。

多年来，该团队开发和发射的通信卫星系列可以被视为中国高端设备的一张闪亮名片。他们创造的“中国高端智能产品”系列覆盖了世界60%的土地和80%的人口。

该团队开发的“中国卫星”和“亚太”系列通信卫星已经建立了覆盖中国各地的广播电视网络。它们可以实现300多套高清卫星电视节目的实时传输，在远程医疗、远程教育、“村村通”和应急通信保障等方面发挥了重要作用。

该小组建立的“天空链接”中继卫星系统使中国成为世界上第二个拥有全球覆盖中继卫星系统的国家。神舟七号以来的载人航天任务依托“天链”，有了可靠的数据中继支持，帮助航天器交会对接、“太空教学”和“天地对话”顺利进行。

2016年8月成功发射的天通01卫星是该团队在中国研制的第一颗移动通信卫星，将中国推向卫星移动通信的“手机时代”。实现了对海洋、沙漠、山区和高原各种地形的无缝覆盖，能够为车辆、飞机、船舶和个人等移动用户提供稳定可靠的通信支持，将在野外勘探、地震救援、南极科学研究等活动中发挥重要作用。

该团队开发了中国首颗高吞吐量通信卫星“实践13”，该卫星于2017年4月发射，将中国的卫星通信推向了高吞吐量时代。该卫星的高通量测试有效载荷通信能力已达到20G的国际先进水平，超过了中国目前在轨所有通信卫星的总容量。它能够同时传输数十个高清节目，甚至4K超高清节目。在未来，依靠高吞吐量的通信卫星，人们可以随时在飞机、高速铁路和远洋船舶上享受高速宽带互联网服务。

在国际市场上，该团队已经成功地向尼日利亚、委内瑞拉、巴基斯坦、玻利维亚、老挝、白俄罗斯等国家交付了7颗国际商业通信卫星。在不到两年的时间里，委内瑞拉的通信卫星已经连接到1700多个教育中心、89个能源和214个农业基础设施。预计它将在10年内推动建立16，000个卫星接收站，使该国800万人口受益。玻利维亚通信卫星的转发器占用率已超过80%，年收入超过2500万美元，卫星生命周期的总收入预计将超过5亿美元。

目前，该通信卫星创新团队正在承担以“天地信息网一体化”和“航天器在轨服务和维护”等重大国家项目为代表的25星发展和50星发射任务。未来，移动多媒体广播卫星、大容量宽带通信卫星、超大容量宽带通信卫星、高载比宽带通信卫星、全球移动通信星座科研星等通信卫星的成功发射，将为全球数十亿人民服务，使他们能够享受空间科技带来的巨大利益。