我国通信卫星事业应用发展30年的“行”与“思”

文章来源:中国航天报 发布时间:2014-04-16

中星6A卫星北太阳翼展开和光照试验

1972年2月21日,美国尼克松总统访华,世界人民第一时间通过电视看到了这一幕:尼克松总统和周恩来总理的手紧紧握在一起……然而把这一幕传遍世界的是美国的通信卫星。事后周总理指示有关部门:“我们也要搞自己的通信卫星。”

面向应用,探索与实践并举

历经9年研制,东方红二号通信卫星于1984年4月8日成功发射。该卫星携带了2台C频段转发器,开展了电话、电视和广播等各项通信试验,并承担了部分国内通信任务。

此后的东方红2A卫星携带的CC频段转发器由2台增加为4台,使电视转播能力由2个频道增至4个频道,电话传输能力由1000路增至3000路。至此,我国通信和电视转播跨入了一个新阶段,利用国产卫星传送了30余路广播和电视节目,尤其促进了卫星电视教育的发展,开通了8000多条国内话路和石油、煤炭、水利等行业部门的专用卫星通信网。

此外,东方红二号卫星平台后续又支撑了我国“风云”系列静止轨道气象卫星的研制,并沿用至今。

随着卫星通信事业的迅速发展,我国于1986年开始正式启动研制中容量通信卫星——东方红三号。该星上装有24台C频段转发器。这颗卫星也是我国第一颗面向全社会的民用卫星,其研制成功,实现了我国地球静止轨道卫星从自旋稳定型到三轴稳定型的飞跃,特别是卫星公用平台设计思想的采用,大大拓宽了东方红三号卫星平台的应用领域。

东方红三号除已应用于“中星”、“天链”系列通信卫星外,还应用在“北斗”系列导航卫星和“嫦娥”月球探测器项目中。到2012年底,基于东方红三号卫星平台的卫星共成功发射27颗,其中通信卫星9颗,有3颗通信卫星在轨运行时间达到或超过设计寿命。

东四平台卫星转场、吊装上塔场景

面向市场,从国内走向国际

2008年10月,基于东方红四号平台研制的委内瑞拉一号通信卫星成功发射,该卫星主要用于提供固定和移动通信、数据传输、互联网、电视电台节目传输等,为电信、国际互联网、医疗、教育、经济、生产、文化等各相关领域提供广泛服务。该卫星加强了委内瑞拉电信工业的实力,保障了国土安全,加强了国家主权,为社会、经济、文化、教育、卫生及整个国家的可持续发展作出了贡献。

截至2013年底,共有9颗采用东方红四号卫星平台的民商用通信卫星在轨,且全部功能正常,在轨性能稳定。它们共携带了348台转发器,转发器年总数达到393台,覆盖亚洲、非洲中西部及南部、南美洲,覆盖全球约58%的陆地面积和80%的人口,预计2015年全球覆盖面积将提高至80%,覆盖人口将提高至92%。

从“村村通”迈向“户户通”

我国从1998年开始,用鑫诺一号卫星开办了广播电视村村通业务,为广大农村、山区、海岛的居民送去了广播电视信号,使得偏远山区、边疆地区可以直接进行信息的接收,促进了这些地区的社会发展与经济建设。卫星通信技术成为“村村通”重要的实现手段。

2008年,中星九号卫星升空,成为我国第一颗真正意义上的专用电视直播卫星。国家把直播卫星定位为公益性服务平台,扩大农村地区覆盖,解决全国已通电但广播电视不通的20户以上自然村收听、收看电视的问题。

国家广电总局招标采购了1000多万套“村村通”工程接收设施,免费安装到无法收听、收看广播电视节目的农村或山区家庭。

在直播卫星的全国覆盖下,“十一五”期间,20户以上已通电自然村全部实现通广播电视,72.28万个自然村中有53.03万个采用直播卫星方式实现。全国已实现100%的行政村通电话、100%的乡镇通互联网、94%的自然村通电话,数以亿计的农民借助电波搭上了信息时代的通信快车。

从2011年开始,国家广播电影电视总局在村村通的基础上,在全国推广卫星广播电视“户户通”。2011年11月,宁夏在试点工作基础上,在全国率先启动直播卫星公共服务“户户通”工作。截至2012年2月25日,全区累计安装开通直播卫星公共服务户674188户,安装开通率为95.58%,全区近80万户、300万农民群众免费收听、收看到了60多套中央、地方卫星直播电视节目和地方数字电视节目,率先在全国基本完成了“户户通”的目标。此后在2012年初,河北、山西、山东、湖北、湖南、广东、海南、陕西、甘肃等省广电局和网络公司负责人也就直播卫星“户户通”工作进行了专题研讨,力争在推广工作上有突破性进展。

2011年底到2012年初,北京市确保分布在门头沟、怀柔、平谷、房山、延庆、密云等6个区县39个乡镇23个行政村、231个自然村的4500户山区农户和国有林场职工用户,赶在春节前装上了直播卫星“户户通”设备,让山区群众收看到了57套电视节目,完成了“户户通”任务。

除地面用户外,截至2011年12月底,浙江3000艘大中型海洋捕捞船只上安装了接收中星九号直播卫星的卫星电视设施,3万多渔民在海上可以收看到近50套电视节目。

到目前为止,“户户通”的开户数每天都在以一定的速度增长,到今年3月已经接近1400万户;2015年,预计将全部实现广播电视“户户通”。

东方红二号通信卫星研制现场

前景广阔的卫星通信应用事业

从需求牵引和技术推动两个方面看,中国在“十二五”期间乃至2020年前的卫星通信事业,有着良好的前景。

在需求牵引方面,商业化卫星直播、应急通信、移动通信、物联网等业务的开展,以及常规固定卫星通信事业的稳步发展,为卫星通信产业提供了丰富的需求和广阔的市场。

随着东方红三号、东方红四号卫星平台的成熟,以及相关通信有效载荷的国产化,中国通信卫星的空间段资源将得到更好的保障。

要使上述前景变为现实,重要的问题是解决地面应用系统的关键技术。目前我国在卫星地球站使用的功率放大器、网络管理与控制系统、高性能天线方面,都与国外水平相差较大,移动卫星通信终端等领域还是空白,这都需要航天人一代代薪火相传,将卫星通信应用的美好前景变成现实。(孔晓燕)