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鑫诺一号通信卫星

科普小知识2022-12-29 22:10:25
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鑫诺一号卫星是由法国宇航公司研制,1990年中国引进并于1998年发射成功。它是服务于中国和亚太地区的一颗广播通信卫星。鑫诺是SINNO的音译,我国的*教育电视台一二套节目和空中课堂是通过鑫诺一号卫星转发的。

名称:鑫诺一号(SINNO)卫星

制造商:法国宇航公司

发射日期:1998年

发射地点:西昌卫星发射中心

运载火箭:长征三号乙运载火箭

1、简介


鑫诺一号

鑫诺一号(SINOSAT-1)通信卫星是鑫诺卫星通信有限公司致力于推动中国航天事业发展,并推进中国及亚太地区卫星通信、电视广播业务,同法国、德国合作研制的具有90年代水平的大容量通信卫星。鑫诺一号卫星是我国首次同欧洲合作研制的一颗通信卫星,主承包商为法国宇航公司。它采用空间客车3000卫星平台,有效载荷由法国阿尔卡特公司(转发器)和德国宇航公司(天线)承制。卫星提供24个C频段转发器和14个Ku频段转发器及一对C-Ku频段互联转发器。

鑫诺通信卫星系统包括两颗卫星(鑫诺一号和鑫诺二号)以及具有两副C、Ku频段13米天线的北京测控管理站。测控管理站能够完成卫星的工程业务测控及卫星的在轨测试、入网验证和卫星通信业务管理。

鑫诺一号通信卫星是一颗专门为卫星电视直播和专用网服务的通信卫星,也是一颗专门为中国及亚太地区服务的通信广播卫星。它的服务对象是中国及亚太地区各国家、地区的电视和通信业务的用户。鑫诺一号通信卫星C频段覆盖亚太地区,覆盖区内卫星EIRP值均大于37dBW,最大EIRP达39.5dBW以上,卫星G/T值为-3~0dB/K;Ku频段覆盖中国及周边国家和地区,覆盖区内绝大部分地区卫星EIRP均大于47dBW,最大EIRP达54.5dBW以上;卫星G/T值为0~10dB/K。卫星于1997年10月成功通过了出厂验收评审,于1998年5月运抵中国西昌发射基地,发射后45天正式投入运营服务(发射情况见本刊上期)。鑫诺二号卫星已正式批准实施,计划在鑫诺一号卫星投入运营后正式启动。计划中的鑫诺二号卫星是一颗纯Ku频段的广播通信卫星,一颗真正意义上的电视直播卫星。卫星天线波束分别覆盖中国和亚太地区,卫星将支持0.45米口径天线直接接收高质量的卫星数字电视,同时,也将支持亚太地区的卫星通信和数据传输。

2、设计特点

高可靠性和低风险度

通信卫星的设计始终把高可靠性和低风险度放在首位。作为鑫诺一号通信卫星的主承包商,法国宇航公司是世界上第一颗三轴稳定卫星的制造商。它从1985年以来,共研制了20颗三轴稳定的通信卫星,在轨工作1000多转发器年,从未发生过任何故障。同时,鑫诺一号卫星的设计完全采用成熟技术,继承了阿拉伯卫星2号和泰国卫星3号等卫星的经验,星上所采用的仪器、设备都经过飞行验证,工艺成熟,继承性好;卫星有较先进的备份方式和足够的备份件,因此具有较高的可靠性。

经优化设计的天线波束覆盖

用户需求是鑫诺一号通信卫星设计的基本出发点。C频段的天线波束覆盖中国和整个亚太地区,覆盖区内大部分地区卫星EIRP都大于37dBW以上,最大可达39.5dBW,可很好地满足中国和整个亚太地区电视、广播及通信业务的需要,包括干线通信和稀路由通信、公众通信和专用网通信以及国内通信和国家间的国际通信。

Ku频段天线波束充分考虑了卫星直播电视业务的需求和国家各部委、各省市、各大公司及各行业专用通信网的需求,波束覆盖整个中国及周边国家和地区;并按照中国雨区的不同分布,对波束覆盖进行优化设计;在中国国土的绝大部分地区,卫星EIRP均大于47dBW,东南部地区加权6dB以上,卫星EIRP可达52~54.5dBW。

由于卫星天线波束的优化设计,覆盖区边缘卫星EIRP较大,覆盖区内EIRP功率分布合理,这将有利于地面通信网、站的设计和选型,降低地面通信网、站的费用。同时,保证了Ku频段覆盖区内任何地方都可以使用1.2米~1.8米天线的地球站进行通信和数据传输,保证0.7米的天线可接收到高质量的数字直播电视。

C-Ku互联转发器的设置

考虑到以往卫星通信网以C频段居多,而Ku频段通信是目前卫星的发展方向。为更好地支持卫星通信网用户的业务发展,鑫诺一号卫星配置有一对C-Ku频段互联转发器,即C频段通信网(地球站)发上行信号,可直接由Ku频段通信网(地球站)接收其下行信号;反之,Ku频段通信网(地球站)发上行信号,可直接由C频段通信网(地球站)接收其下行信号,从而实现了C频段通信网(地球站)与Ku频段通信网(地球站)之间的互联通信,有效支持了C频段通信网向Ku频段通信的过滤、兼容和发展。

最佳的卫星轨道位置,保证了高仰角、低雨衰

鑫诺一号通信卫星将定点于110.5°E。对于中国及亚太地区,110.5°E是一个最佳的卫星轨道位置。整个天线覆盖区内,最低仰角均大于30°,如最西部的喀什,其仰角为32.29°;最北部的漠河,其仰角大于35°。整个东南部雨区及亚太地区,尤其是P、N雨区,其仰角均在50°~80°。这将大大改善雨衰及雨衰对地球站G/T值的影响(相对于轨道位置西偏的卫星,可改善4dB左右)。

同时,鑫诺卫星公司已与相邻轨道位置卫星网络进行了频率干扰协调,有些已完全达成了协调,有的大部分达成了协调。协调进展较为顺利。

除此之外,C频段采用了线性化器,较大地改善了卫星转发器的线性度,减小了卫星的交调影响,即转发器的输出回退可降低2dB以上,这意味着卫星的EIRP值提高了2dB以上。

同时,鑫诺一号通信卫星具有较高的动态功率调节范围。C频段设置了62档增益调节,每档0.6dB;Ku频段设置了42档增益调节,每档0.7dB;尤其是Ku频段为自动增益调节模式,其输入电平的动态范围可达35dB,即地面上行电平在35dB的范围内变化时,其输出电平将保持不变。

3、结构特点

鑫诺一号卫星有24个C频段转发器和14个Ku频段转发器,带宽为54MHz。

4、研制历程

由法国研制,在1990年由中国引进并于1998年发射升空。

5、使用情况

鑫诺卫星的服务主要是中国教育网、新华社全球卫星数据广播网、国家广电总局“村村通”工程,中国海上石油、国家气象局、中国吉通、中国联通和中国教育电视台等单位也曾经使用过鑫诺的服务。

6、型号演变

鑫诺二号

于2006年10月29日由长征三号乙运载火箭发射升空,由于定点过程中出现技术故障,导致太阳帆板未能二次展开,卫星无法正常工作。

鑫诺三号

于2007年6月1日由长征三号甲运载火箭发射升空,定点于东经125度赤道上空,任务寿命8年。

鑫诺四号

为鑫诺二号的替代卫星,计划于2008年底发射升空。将于中星九号直播卫星一起在东经92.2度赤道上空共轨工作。

鑫诺五号

为鑫诺一号的替代卫星,于2011年6月21日由长征三号乙运载火箭发射升空。

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