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独家:卫星技术的发展促进卫星通信应用的革新

时间:2016年11月16日 信息来源:中国太空网 点击: 【字体:

(中国太空网讯)

一、DSP提升卫星性能

卫星转发器接收来自地面的特定频段(如C、Ku或Ka频段)信号,卫星载荷对信号进行过滤、变频、放大等操作,再转发回地球,因此每颗卫星上有大量滤波器、开关、变频器、分/合路器和信号放大器等部件。

新型的卫星由数字信号处理器(DSP)取代这些传统元器件,由DSP完成对信号的整形、数字放大、变频等操作。其好处有:①大幅度减小卫星的硬件规模,一颗卫星的质量至少可以减少1t。②DSP芯片具有强大的处理能力,下一代DSP将能支持数百个GHz的通信容量。DSP的采用将改变卫星的设计、运营、通信和服务模式。

二、科技给客户带来新机遇

卫星结构的数字化将提升卫星运营商SES公司的太空服务能力,下一代卫星的应用将更灵活,更具有适应性。作为信号数字处理过程的一部分,强大的信道复用能力允许卫星根据通信需求的变化来调节波束形状,或在不同波束之间无缝地调整通信容量、频谱的分配。

有了这些技术,SES可以根据客户通信需求的时间、地点细节来调整卫星资源的分配。数字信号处理的自适应能力也支持SES根据客户的天线尺寸来调整信号强度,并有效避免频率干扰。

技术的通用性使得新技术能在各种频段之间移植,无需像以前那样定制滤波器和接收机。各种新技术对GEO和MEO卫星均适用,这能促进不同星座之间的协同工作性能,提高投资的规模效应。

三、卫星结构的模块化

电推进技术、数字信号处理的应用有效促进了卫星结构模块化的研究,卫星结构模块化能打破卫星发射后就不能改变其能力的现况,卫星运营商们可以在将来给已在轨的卫星添加原先没有考虑到的新部件、新载荷。

为实现卫星结构的模块化,首先卫星上要有连接器和对接机构。当为一颗在轨卫星生产的新载荷准备就绪,这个新载荷将被搭载在即将发射的新卫星上(我们称之为“邮递卫星”);“邮递卫星”发射后,它会在已在轨卫星附近停留,将载荷“交付”给在轨卫星后再继续自己的行程(向原先预定轨道继续飞行)。

这样无需为增加或替换一个载荷而单独安排一次卫星发射,从而最大程度地提高火箭/卫星发射的经济效益。

四、延长卫星寿命

延长卫星寿命是SES的另一工作焦点。

通常现在发射的卫星会携带运营若干年(如15年)所需要的燃料,这些燃料用于保持卫星的在轨位置及姿态,以让其与地面之间保持正常的信号收/发。

目前主要有两个方法来延长卫星寿命。第一种方法是让“移动加油站”在太空给在轨卫星添加燃料。第二种是将新发射的卫星附着在在轨卫星上,并在合同签订的服务时间段内接管在轨卫星的工作任务。服务时间一结束,“搭伴”卫星脱离在轨卫星,飞行至下一颗在轨卫星继续同样的工作。


(作者:摘译自 SES技术白皮书)
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