新聞 天象 科普 器材 圖庫 交流 科幻 探索 星語 論壇 留言 下載
星友空間站 > 信息 > 科普專欄 > 天文紀實 > 改變世界的人造地球衛星
現在時間: 2008年10月07日 07:54:47
改變世界的人造地球衛星

(2006年09月26日 13:19:02)
來源︰《太空探索》

□作者: 龐之浩

<<上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一頁>>

  
  冷戰結束前,提供戰略通信服務是軍用通信衛星的主要應用方向。冷戰結束後,隨著各種地區性沖突的頻繁出現,由軍用通信衛星提供戰術通信服務已成為軍隊的迫切需求。目前,在軍隊的現實需求牽引下,軍用通信衛星正向著戰略戰術結合方向發展。
  與一般通信衛星相比,先進的軍用通信衛星常采用抗核加固、抗干擾、極高頻、自適應天線調零、擴展調頻 、跳頻、交叉鏈路、星上信號處理和核能源等新技術,因而具有保密性強、靈活機動、抗干擾等優點,並能減少對地面站的依賴。
  鏈接︰軍用通信衛星按頻率可分為特高頻(300∼3000兆赫茲)、超高頻(3∼30 吉赫茲)和極高頻(30∼300吉赫茲)3類。特高頻衛星成本低,但易受干擾;超高頻衛星比特高頻衛星抗干擾能力強;極高頻衛星抗干擾能力最強,可提供的頻帶也寬,易于實現星上處理。
  美軍將整個衛星通信系統集成為軍事衛星通信體系。在該體系內,根據任務和技術特點分成了寬帶、窄帶和防護3個系統。寬帶系統主要使用國防衛星通信系統三號和“特高頻後繼星”上的“全球廣播系統”轉發器;窄帶主要使用“特高頻後繼星”衛星;而防護系統主要是“軍事星”。
  
  8.用戶終端
  衛星通信地球站是衛星通信系統的重要組成部分,直接為用戶提供服務。它們有多種,如按工作頻段可分為C頻段站、Ku頻段站和Ka頻段站;按安裝方式可分為固定式站和可移動式站,其中可移動式站又包括搬遷式站和移動中可通信站,前者能折疊運輸,後者可裝在車、船或飛機上隨時通信;按用戶性質分,可分為軍用地球站、民用地球站、通信用地球站和廣播用地球站等。現最常用的是按業務系統分,即分為國際通信衛星地球站、國際移動衛星地球站和國內通信衛星地球站等。
  甚小孔徑終端(VSAT)是一種智能化的超小型地球站。它的天線直徑很小,一般在2米以下,可以直接安裝在用戶的房頂上。其天線之所以能夠很小,主要是采用了新的微電子、數字處理和計算機等高新技術,並把一些復雜技術交給了衛星或中樞站去解決了,減輕了用戶終端的負擔。VSAT站能很方便的組成不同規模、不同速率、不同用途的網絡系統。
  
  眼觀六路的千里眼
  
  號稱“千里眼”的遙感衛星是一種利用衛星上所裝載的遙感器對地球表面和低層大氣進行光學或電子探測以獲取有關信息的應用衛星。它將人類認識地球、研究地球的視點從地面、低空擴展到太空,從而可以利用各種遙感器對地球進行連續的、快速的、大面積的詳細觀測。
  
  1.四大天目
  遙感衛星之所以神通廣大,不僅因為它位置“得天獨厚”,而且由于它載有先進的遙感器。它一般載有可見光、紅外、多光譜和微波4類遙感器。可見光遙感器能把人眼可見的景物真實、直觀、清晰地再現出來,地面分辨率高,易于判讀;紅外遙感器的優點是可在夜間工作;多光譜遙感器因能獲得更多的信息,所以判斷和識別資源更容易;微波遙感器具有穿雲破霧、夜間工作能力,是一種全天時、全天候的遙感手段。所以,根據不同探測目的,遙感衛星上裝載有可見光相機、紅外相機、多光譜掃描儀和合成孔徑雷達等不同的遙感器。
  
  2.各顯神通
  根據衛星的主要用途,遙感衛星可分為氣象衛星、資源衛星、海洋衛星和偵察衛星,它們各有所長,用途不一,主要區別在于時間和空間分辨率及譜段。
  氣象衛星的軌道較資源衛星高,所以觀測面積大,但空間分辨率較低,不能起到詳細觀測的作用。其中極軌氣象衛星運行于600∼1400千米高度的太陽同步軌道,以1千米∼4千米的分辨率沿飛行軌道對地面數千千米寬的條帶進行觀測,每天可繞地球運行14圈,能夠對全球任一地點觀測2次。
  資源衛星一條軌道上所能掃描的觀測帶不如氣象衛星那麼寬,對全球觀測一遍時間較長。它一般運行于700∼900千米高的圓形太陽同步軌道,10∼30天可觀測地球一遍。星上主要遙感器有可見光相機、多光譜掃描儀和紅外相機等。其遙感圖像的分辨率一般為10∼20米,最高可達0.61米。
  資源衛星與偵察衛星大同小異,主要差別是使用的頻譜和對地面分辨率的要求不同。前者要求用多頻譜工作,能識別地面和地下的各種特征,分辨率可以不要很高;後者主要用可見光或近紅外照相,分辨率在1米以內。根據數據采集和傳送方式的不同,遙感衛星也能分為數據傳輸型衛星和返回式遙感衛星。
  
  3.叱 風雲
  氣象衛星主要用于探測和監視全球大氣、地面和海洋狀況。除氣象應用外,氣象衛星的遙感數據還廣泛應用于海上船舶航行、捕魚、自然災害監測、冰情預報等眾多非氣象領域。
  自從1961年4月1日美國發射第一顆試驗氣象衛星泰羅斯一號以來,使氣象監測工作發生了根本的變化, 大大提高了氣象預報的準確度,對減災、環保等許多方面也很有幫助。它可以近實時地獲得全球的天氣變化狀況,提供常規觀測手段無法獲取的大量寶貴信息,完全改變了過去兩極地區、沙漠、森林和佔地表70%的海洋是氣象觀測空白區的局面,從根本上解決了廣大海洋水域和人煙稀少地區氣象資料觀測不足的難題。自從有了氣象衛星,就再也沒漏過一次台風預報。
  氣象衛星又可細分兩種,一種是極軌氣象衛星,另一種是靜止氣象衛星。極軌氣象衛星每天可繞地球運行14圈,分辨率高,適于全球長期天氣預報。靜止氣象衛星可對衛星下方40%的地球進行連續觀測,最大特點是可對觀測區域實施多時次的頻繁觀測,特別適合監測生命期較短而危害又大的強對流災害性天氣,適于地區性短期天氣預報業務。
  鏈接:氣象衛星的最大特點是具有很短的覆蓋周期。其中極軌氣象衛星可實施全球覆蓋,每天對同一地區觀測2次;靜止氣象衛星可持續不斷地對同一地區觀測,每隔30分鐘即可獲得一幅地球圓盤圖像。兩種衛星互相補充,基本可以做到對全球的連續監測。
  氣象衛星是用其上的遙感器來探測地球大氣的氣象要素和天氣現象。它所攜帶的各種氣象遙感器能接收和測量地球及其大氣層的可見光、紅外和微波輻射,並將它們轉換成電信號傳回地面。然後復原繪制成各種雲層、地表和洋面圖片,在經過進一步處理和計算,即可得出各種氣象資料。這些資料可供研究大氣運動和為天氣預報服務。
  目前主要使用的氣象遙感器有成像儀和垂直探測器2類。前者選用的遙感光譜段都在大氣窗區,用于透過大氣層觀測下面的雲和地表狀況;後者選用的光譜段則位于大氣吸收帶及其邊緣,它利用大氣在這些波段對光譜的吸收和放射與大氣中某些組成成分的含量及溫度有關的這種性質,通過對這些光譜段的觀測反推大氣微量組成成分的含量及大氣溫度垂直分布。
  鏈接︰因為需要不同,每顆氣象衛星上的遙感器也不完全一樣。星上氣象遙感器的光譜段一般都要經過精心選擇,有特定用途,稱為通道。通道越多,觀測的範圍就越大,但氣象遙感器也就越復雜。
  軍用氣象衛星與民用氣象衛星沒有太大差別,只不過星上遙感器配置有所不同,而且分辨率更高、保密性更好。
  
  4.高瞻遠矚
  資源衛星是當代最先進的勘測手段,具有大範圍、快速、定期和綜合觀測等優點。它不僅使人類從新的高度觀測地球上的千變萬化,還把人的視覺從可見光擴展到紫外、紅外及微波輻射區,從而發現了許多以前因人跡未到或手段落後而沒找到的自然資源,並節省了大量人力、物力和財力。此外,和氣象衛星類似,資源衛星還是環保、減災能手。
  鏈接︰從物理學知道,地面上的任何物體每時每刻都在不斷向空間輻射或反射著電磁波,由于它們的性質和特點不同,輻射或反射電磁波的能力也不同,這就好像我們每個人的指紋都不同一樣。人們利用衛星上的遙感器,把不同地點的各種物質所輻射或反射的電磁波能量記錄在膠片或高密度磁帶上。遙感信息通過無線電波傳輸給地面接收站,經過幾何校正、輻射校正以及投影變換後,得到比較真實的圖片或電信號,然後進行判讀。
  

轉載文章請首先閱讀有關轉載說明


文章作者:龐之浩
責任編輯:skylook

<<上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一頁>>
上一篇︰中國航天輝煌50年(下)
下一篇︰飛天夢想
收藏到網摘:
相關信息:


文章評論(0):
  1. ( - )

標題: (可選)
內容:
驗證: --輸入圖片中的數字,點擊圖片刷新.
系統菜單

熱點信息
改變世界的人造地球衛星
“東方紅一號”中國第一顆人造衛星誕生內幕
紀實︰“探路者”登上火星
人類感知神秘紅色星球 探索火星生命奧秘
登月之旅:中國航天正走向輝煌
解讀奔月嫦娥
神舟六號返回艙回收紀實
世界載人航天飛行歷史回顧
嫦娥奔月指日可待
太空中的女性

站內搜索
關鍵字:
包含:
搜索于:

系統登錄
昵 稱:
密 碼:
 [取回密碼]

企業合作