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实践十三号卫星成功发射:堪称“超级空中路由器” 国内首个电推进卫星

2017-04-12 21:36:05

【观察者网 综合报道】是不是还在抱怨飞机、高铁、远洋邮轮上没有WiFi?这个问题有望解决了。

4月12日19时04分 ,我国首颗高通量通信卫星——实践十三号卫星在西昌卫星发射中心成功发射升空。这是我国迄今通信容量最大的宽带卫星,也是国内首个应用电推进技术的卫星,同时也是东方红三号B平台全配置首发星,设计寿命15年,创下国内通信卫星技术的多个“首次”,将使我国通信卫星能力实现重大跨越。

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。这是我国首颗高通量通信卫星,通信总容量达20Gbps,超过我国已研制发射的通信卫星容量总和。

实践十三号高通量通信卫星想象图

这一串“最”和“首次”有多厉害呢?实践十三号卫星的通信总容量超过了之前我国研制的所有通信卫星容量的总和,被誉为“超级空中路由器”。这颗卫星不受地面条件的限制,可为偏远地区,移动中的飞机、高铁、车辆、轮船等提供优良的宽带信号服务。

通过实践十三号,我国将首次在地球同步轨道卫星上开展对地高速激光通信试验。专家表示,我国或将三年内实现海洋、天空、草原等地无障碍通讯。

据国防科工局网站发布,4月12日19时04分 ,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射实践十三号卫星。实践十三号卫星是我国首颗高通量通信卫星,也是我国技术试验和示范应用成功结合的典范,对于促进我国通信卫星技术及产业的跨越发展具有重要里程碑意义。  

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。

东方红三号B平台作为东方红三号平台的改进型,设计寿命15年,是我国研制的中等容量通信卫星平台,实践十三号卫星是这一平台上的全配置首发星。

实践十三号卫星突破了电推进、Ka通信载荷、高轨激光通信等制约我国航天技术跨越发展的一系列关键技术,将在轨实现东方红三号B平台功能和性能指标考核,开展我国宽带多媒体卫星通信系统业务试验,探索星地双向高速激光通信技术及应用。 

实践十三号卫星创造了我国通信卫星多个“首次”:

首次在高轨卫星工程化应用自主研制的电推进系统,完成南北位保任务,大幅提高有效载荷装载比和卫星在轨寿命;

首次在我国卫星上应用Ka频段多波束宽带通信载荷,通信总容量达20Gbps,超过我国已研制发射的通信卫星容量总和;

首次开展我国高轨卫星与地面的双向激光通信技术试验,速率最高达到2.4Gbps;

首次在我国高轨长寿命通信卫星上百分之百工程化应用国产化产品,改变了相关产品长期依赖进口的局面。

  

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。这是我国首颗高通量通信卫星,通信总容量达20Gbps,超过我国已研制发射的通信卫星容量总和。

实践十三号卫星完成试验验证后,将转入Ka频段宽带通信试验业务,纳入“中星”卫星系列,命名为中星十六号卫星,使我国成为继美、欧等少数发达国家后掌握Ka频段宽带通信这一先进技术的国家,可为我国通信设施不发达地区的用户提供优良宽带服务,促进宽带卫星通信在高铁、船舶、飞机等移动载体以及企业联网、应急通信等领域的应用。

国防科工局系统工程司副司长赵坚说:“(实践十三号的成功发射)是我国卫星通信进入高通量时代的标志,真正意义上实现了自主通信卫星的的宽带应用,填补我国在该领域的空白,也将对我国卫星通信产业的发展起到极大的促进作用。”

实践十三号可以不受地面条件限制,凭借其快捷组网、高速接入的特点以及低成本优势,解决山区、沙漠、草原、海洋等地方信息传递存在盲区的问题,同时,可以实现无缝“动中通”,解决飞机机舱内无法上网,高铁列车上手机信号时断时续,游轮驶离港口后变成信息孤岛等问题。实践十三号卫星工程总师刘方说:“通过多波束无缝切换配合机载、车载或船载终端的自动跟踪捕获功能,可以为航空、航运、铁路等各类交通工具上的乘客联通世界,彻底改善上网体验。”

这一目标何时能实现?赵坚透露,机载卫星直播、广播电视接收与服务系统的技术突破后,真正要在我们的民用航班或高铁上去应用,还有和应用服务接轨等问题需要解决:“现在已经进行了卫星机载或车载的试验,技术上我们基本突破了,我们希望用三年左右时间,使这些产品或设备能部署在民航、高铁或船舶上,来带动它的应用。”

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。这是中国航天科技集团的科研团队。

实践十三号中首次使用了电推进技术,执行卫星在轨的南北位置保持任务,卫星在轨寿命15年。实施十三号卫星系统总指挥周志成说:“作为南北位置保持,整星要带3吨多化学推进剂,就是一颗星60%都是化学燃料,用了电推进后,我们实际上只带100公斤的氙气就可以完成15年的位置保持,这是一个划时代的技术。”据透露,这一先进推进技术的研制也用了15年。

我国的通信卫星研制始于上世纪70年代,1970年4月24日,第一颗人造地球卫星东方红一号成功发射,开创了中国航天史的新纪元。

遵循独立自主研制、瞄准国际先进水平、科研与实践结合的原则,已发展了四代通信卫星,走过了一条从探索到实践、从试验到实用、从国内到国际的发展道路。目前,我国已形成固定通信广播、移动通信、数据中继等卫星通信技术服务体系,在轨民(商)通信卫星16颗,转发器总数量达273个,构建了北京、香港、喀什三地互联互通、互为备份的卫星测控和业务监测网络,建成了连接南亚、非洲、欧洲和美洲的卫星电信港,基本形成了全球化的卫星通信服务能力。在国内,卫星通信服务业快速发展,全国直播卫星开通用户超过7000万户。在国际上,卫星通信业务拓展至30多个国家和地区,市场影响力大幅提升。

 

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。

实践十三号卫星工程由国防科工局组织实施。卫星、运载火箭分别由中国航天科技集团公司中国空间技术研究院、中国运载火箭技术研究院研制,地面测控系统由西安卫星测控中心负责,运控和试验应用系统由中国卫通集团有限公司负责。此次发射任务是长征系列运载火箭的第246次发射。

延伸阅读:

开启中国通信卫星新时代

——专家揭秘中国首颗高通量卫星实践十三号

12日晚,实践十三号卫星在西昌卫星发射中心升空,这标志着我国通信卫星事业迈向高通量时代。

作为国内迄今通信容量最大的卫星,实践十三号卫星有哪些新技术、新本领?它如何满足人们对宽带通信无时不在的需求?《解放军报》记者日前赴西昌卫星发射中心采访,获得有关专家权威解答。

通信“宽带”星:传送能力增十倍 助力“动中通”

实践十三号卫星,是我国第一颗高通量通信卫星,它的通信容量比之前我国研制的所有通信卫星加起来还要多。

通信容量,是衡量信息传送能力的概念。通信卫星的通量越大,信息传送能力就越强。专家说,过去国内一个卫星大约有2Gbps的通量,主要服务于广播、银行、石油系统等骨干通信,而实践十三号卫星采用Ka频段多波束宽带通信系统,总容量达20Gbps,传送能力有了数量级的提升。

中国航天科技集团公司五院实践十三号卫星工程总师刘方说,实践十三号卫星能够覆盖我国除西北、东北的大部分陆地和近海百公里以上海域,它的一项重要业务是提供高速“动中通”服务。

“动中通”是指车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中的卫星通信保障。目前,在飞机、高铁列车、游轮等高速交通工具上,乘客随时随地上网的需求还得不到很好地满足。

“通过多波束无缝切换配合机载、车载或船载终端的自动跟踪捕获功能,实践十三号卫星能从技术上为航空、航运、铁路等各类交通工具上的乘客联通世界,改善上网体验。”刘方说。

中国航天科技集团公司五院实践十三号卫星运控和试验应用系统总师、总指挥唐左向说,实践十三号卫星通信容量大,可传送高清视频,而且终端小,便于携带使用,可随时与卫星建立语音、数据和视频的传输,能为户外游客、受灾民众提供应急通信服务,把途中或灾区的情况第一时间传递出去。

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。这是我国首颗高通量通信卫星,通信总容量达20Gbps,超过我国已研制发射的通信卫星容量总和。

用电“减肥”:让卫星轻装上阵更“长寿”

与使用化学燃料作推进剂不同,实践十三号卫星是我国第一颗使用电推进的卫星。

中国航天科技集团公司五院实践十三号卫星系统总指挥周志成告诉记者,电推进比常规的化学推进效能提升了10倍,它能延长卫星寿命,大大减轻发射重量,是提升卫星性能的重要手段,目前正逐渐成为世界各国卫星推进系统的主流。

“一颗卫星60%的重量都是化学推进剂,重达5吨的采用常规化学推进的卫星,若改成电推进,重量可减掉2.5吨。” 周志成说,实践十三号卫星只需100多千克的氙气,就能保证卫星15年在轨的南北位置保持任务。

实践十三号卫星的电推进系统采用的是氙离子推力器,是对卫星太阳帆板转化来的电能做高电压处理,用上千伏的电压将氙气在真空中电离,加速升级喷射出来从而获得调整卫星轨道的推力。

原理简单,实践起来很难。据专家介绍,不论是俄罗斯、欧洲的霍尔电推进技术,还是美国的离子电推进技术,在最初应用于卫星时都曾遭遇挫折。

为了啃下这块“硬骨头”,我国科学家在地面做了151项大型试验,12000小时的模拟实验,历经15年艰难探索,终于在实践十三号卫星上应用电推进技术。

多项“首创”:开启中国通信卫星新时代

不论从技术还是应用上看,实践十三号卫星都创下国内高轨卫星领域多个“首次”:首次在我国高轨卫星上搭载激光通信系统;首次在我国高轨长寿命通信卫星上百分之百工程化应用国产化产品;首次在我国卫星上将技术试验和示范应用相结合,既满足新技术在轨试验的目的,又满足载荷示范应用的要求,提高工程综合效益。

同时,实践十三号卫星是东方红三号B平台的首发星。这一平台是我国研制的最新一代中等容量通信卫星平台,将促进国内卫星平台能力的大幅提升。

“尽管和国外80Gbps、100Gbps的通信卫星相比,实践十三号卫星的通信容量并不算多。”周志成说,但这是一颗试验星,由于同时承担了其他试验任务,只把通信容量做到20Gbps。技术一旦突破了,后续研制100Gbps,甚至更大容量的通信卫星都指日可待。

国防科工局系统工程司副司长赵坚表示,实践十三号卫星开启了我国卫星通信的高通量时代,真正意义上实现了自主通信卫星的的宽带应用,填补我国在该领域的空白,将对我国卫星通信产业的发展起到极大的促进作用。

4月12日19时04分,我国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。这是中国航天科技集团的科研团队。

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来源:观察者网 | 责任编辑:梁福龙
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