2013年世界通信衛(wèi)星回顧

陸征 劉豪（北京空間科技信息研究所）

根據(jù)2013年世界通信衛(wèi)星發(fā)射統(tǒng)計，世界各國共進行28次發(fā)射，共計發(fā)射45顆通信衛(wèi)星，其中有1次發(fā)射失敗，成功發(fā)射44顆。世界通信衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)占航天器總發(fā)射次數(shù)的34.1%，通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量占航天器總發(fā)射數(shù)量的21%。2013年，世界通信衛(wèi)星的計劃發(fā)射次數(shù)和發(fā)射數(shù)量均超過2012年。

1 商業(yè)通信衛(wèi)星運營商抓緊布局在軌衛(wèi)星資源

2013年，全球大型商業(yè)通信衛(wèi)星運營商和中、小型區(qū)域運營商加快衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)和更新?lián)Q代的腳步。固定、移動和廣播三大業(yè)務領域都有新的衛(wèi)星發(fā)射入軌。各大運營商在鞏固已有用戶的基礎上，積極開拓寬帶通信、海事和航空等市場。

歐洲衛(wèi)星公司（SES）的SES－6、SES－8和天體－2E（Astra－2E）3顆通信衛(wèi)星升空，大大擴展了該公司在軌衛(wèi)星容量。SES－6衛(wèi)星和天體－2E衛(wèi)星均由阿斯特留姆公司研制，采用歐洲星－3000（Eurostar－3000）平臺。SES－6衛(wèi)星發(fā)射質量6000kg，設計壽命15年，載有38臺C頻段和36臺Ku頻段轉發(fā)器，替代位于319.5°（E）的新天衛(wèi)星-806（NSS－806），覆蓋北美、拉丁美洲、加勒比海、歐洲和大西洋地區(qū)。天體－2E衛(wèi)星發(fā)射質量6020kg，設計壽命15年，衛(wèi)星總功率13kW，載有60臺Ku頻段和3臺Ka頻段轉發(fā)器，定位于28.2°（E），為歐洲中東和非洲地區(qū)提供高性能的直播到戶電視和Ka頻段寬帶服務，其Ka頻段載荷將使SES ASTRA公司開發(fā)覆蓋歐洲等高需求地區(qū)的下一代寬帶服務。SES－8衛(wèi)星由軌道科學公司研制，采用星－2.4（Star-2.4）平臺，質量3170kg，設計壽命15年，載有33臺Ku頻段轉發(fā)器，將在95°（E）軌位與新天衛(wèi)星－6共位運行，為亞太地區(qū)提供更多容量。其高性能波束將為南亞和印度發(fā)展迅猛的市場提供支持，還將為直播到戶、甚小孔徑終端（VSAT）和政府應用提供擴充容量。

歐洲通信衛(wèi)星公司（EUTELSAT）的兩顆新衛(wèi)星—歐洲通信衛(wèi)星－3D、25B（Eutelsat－3D、25B）升空。歐洲通信衛(wèi)星－3D原名為歐洲通信衛(wèi)星－W3D，由泰雷茲-阿萊尼亞空間公司研制，采用空間客車－4000C3（Spacebus－4000C3）平臺，衛(wèi)星總功率12kW（壽命末期），發(fā)射質量5470kg，設計壽命15年，載有53臺Ku頻段和3臺Ka頻段轉發(fā)器，定位于3°（E），為歐洲、北非、中東和中亞地區(qū)提供服務，Ku頻段還為撒哈拉沙漠以南非洲提供服務。歐洲通信衛(wèi)星－25B由勞拉公司研制，質量6310kg，壽命15年，采用勞拉公司的LS－1300平臺，載有32臺Ku頻段和14臺Ka頻段轉發(fā)器，定位于25.5°（E），為中東、北非和中亞提供服務。

加拿大電信衛(wèi)星公司（Telesat）的阿尼克－G1（Anik－G1）通信衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星由勞拉公司研制，采用LS－1300平臺，發(fā)射質量4905kg，設計壽命15年，載有28臺Ku頻段、24臺C頻段和3臺X頻段轉發(fā)器，定位于107.3°（W），為加拿大、南美和太平洋提供視頻、寬帶和移動電話服務。該衛(wèi)星與阿尼克－F1協(xié)同運行，使南美C頻段和Ku頻段通信容量加倍，通過擴展Ku頻段提供直播到戶服務，并為美洲和太平洋重要地區(qū)提供軍用X頻段覆蓋。

國際通信衛(wèi)星公司（INTELSAT）的國際通信衛(wèi)星－27（Intelsat－27）升空后火箭出現(xiàn)故障，未能將衛(wèi)星送入軌道。該衛(wèi)星由波音公司研制，采用波音衛(wèi)星系統(tǒng)－702MP（BSS-702MP）平臺，發(fā)射質量6215kg，設計壽命15年，載有20臺C頻段、20臺Ku頻段轉發(fā)器和超高頻有效載荷。

中國衛(wèi)通集團有限公司的中星－11衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星采用東方紅－4平臺，有效載荷功率約8.5kW，發(fā)射質量超過5200kg，設計壽命15年，載有26臺C頻段和19臺Ku頻段轉發(fā)器，滿足亞洲、非洲、澳大利亞用戶直播到戶、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字寬帶多媒體和流媒體需求，同時覆蓋中國東海、印度洋和阿拉伯海區(qū)域。

俄羅斯衛(wèi)星通信公司（RSCC）的快訊－AM5（Express－AM5）通信衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星由俄羅斯信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司研制，采用快訊－2000平臺，發(fā)射質量3.6t，設計壽命15年，載有40臺Ku頻段、30臺C頻段、12臺Ka頻段和2臺L頻段轉發(fā)器，定位于140°（E），覆蓋俄羅斯遠東地區(qū)、南洋和澳大利亞，主要為俄羅斯國內用戶提供數(shù)字電視和廣播服務，為俄羅斯總統(tǒng)和政府提供專門的移動通信服務，還可以提供包括電視電話會議、數(shù)據(jù)傳輸和上網(wǎng)在內的多項服務。

俄羅斯快訊－AM5通信衛(wèi)星

西班牙衛(wèi)星公司的亞馬遜－3（Amazonas－3）通信衛(wèi)星升空。亞馬遜－3衛(wèi)星由勞拉公司研制，采用LS－1300平臺，發(fā)射質量約6265kg，總功率14kW（壽命末期），設計壽命15年，載有19臺C頻段和33臺Ku頻段轉發(fā)器以及9個Ka頻段點波束。該衛(wèi)星主要用于接替2001年發(fā)射的亞馬遜－1，為美洲、歐洲和北非地區(qū)提供電信及寬帶連接服務，同時也可滿足2014年巴西世界杯足球賽電視轉播的需求。

墨西哥衛(wèi)星公司的墨西哥衛(wèi)星－8（Satmex－8）升空。該衛(wèi)星由勞拉公司研制，采用LS－1300平臺，發(fā)射質量5474kg，設計壽命15年，載有24臺C頻段和40臺Ku頻段轉發(fā)器，定位于116.8°（W），用于替代1998年發(fā)射的墨西哥衛(wèi)星－5，以提升目前在美洲的專業(yè)視頻、視頻分發(fā)、寬帶、話音、數(shù)據(jù)傳輸、遠程醫(yī)療和遠程教育等服務能力。

以色列空間通信公司（Spacecom）的阿莫斯－4（Amos－4）衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星由以色列航空航天工業(yè)公司研制，是目前以色列最大、最復雜的通信衛(wèi)星。它采用阿莫斯－HP平臺，發(fā)射質量4250kg，設計壽命12年，定位于65°（E），可為全球80%的地區(qū)提供直播到戶、多媒體、寬帶互聯(lián)網(wǎng)和移動通信服務，將公司的覆蓋區(qū)擴展到俄羅斯、亞洲，使用Ku和Ka頻段轉發(fā)器提升對中東和歐洲的服務。

墨西哥衛(wèi)星－8在軌飛行示意圖

以色列阿莫斯－4的天線和太陽電池翼

移動業(yè)務運營商國際移動衛(wèi)星公司（INMARSAT）的兩顆通信衛(wèi)星——國際移動衛(wèi)星－5F1（Inmarsat－5F1）和阿爾法衛(wèi)星-國際移動衛(wèi)星－XL（Alphasat-IXL）升空。國際移動衛(wèi)星－5F1由波音公司研制，采用波音衛(wèi)星系統(tǒng)－702HP平臺，發(fā)射質量6100kg，設計壽命15年，定位于60.3°（E），有89個Ka頻段波束，支持寬帶全球區(qū)域網(wǎng)（B-GAN）連接、視頻點播、視頻會議等應用。阿爾法衛(wèi)星-國際移動衛(wèi)星－XL衛(wèi)星由阿斯特留姆公司和泰雷茲-阿萊尼亞公司聯(lián)合研制，采用“阿爾法平臺”（Alphabus，目前世界最大的通信衛(wèi)星平臺），這也是該平臺的首次應用。衛(wèi)星發(fā)射質量6649kg，設計壽命15年，定位于25°（E），載有新一代的L頻段地球靜止軌道移動通信中繼系統(tǒng)和4個歐洲航天局的技術試驗載荷。

美國廣播業(yè)務運營商天狼星XM衛(wèi)星廣播公司的天狼星－FM6（Sirius－FM6）衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星由勞拉公司研制，發(fā)射質量6t，功率20kW，設計壽命15年，定位于115.2°（W），為美洲大陸提供汽車數(shù)字音頻廣播、家庭或個人終端廣播等。該衛(wèi)星是天狼星XM衛(wèi)星廣播公司質量最大、功率最高的衛(wèi)星，容量幾乎是其在軌衛(wèi)星的2倍。

三大主要低軌商業(yè)通信衛(wèi)星運營商之一—全球星公司（GLOBALSTAR）的全球星－78、87、93、94、95、96（Globalstar-78、87、93、94、95、96）通信衛(wèi)星由一枚火箭送入太空。這是第二代“全球星”的第4次發(fā)射。該衛(wèi)星由泰雷茲-阿萊尼亞公司研制，采用改進Proteus衛(wèi)星平臺，也稱“擴展壽命平臺”（ELiTeBUS），每顆衛(wèi)星質量均為700kg，設計壽命15年，載有16臺C到S頻段和16臺L到C頻段轉發(fā)器，主要為美洲、歐洲、俄羅斯和亞洲部分地區(qū)、澳大利亞和新西蘭提供通信覆蓋。同樣由泰雷茲-阿萊尼亞公司為O3b公司研制的O3b－1～4通信衛(wèi)星也是首次入軌。O3b公司計劃建造的通信衛(wèi)星系統(tǒng)由12顆衛(wèi)星組成，完成組網(wǎng)后將為亞洲、非洲、南美洲、澳大利亞和中東的數(shù)十億用戶提供高速、低成本的網(wǎng)絡和通信服務。這次發(fā)射是該公司O3b星座的首次發(fā)射。

2 軍用通信衛(wèi)星以美、俄為主，向其他國家擴展

從2013年發(fā)射情況來看，美國和俄羅斯仍然是主角：美國穩(wěn)步推進新一代軍用通信衛(wèi)星的更新?lián)Q代，俄羅斯加緊軍用通信能力的恢復和建設。從世界整體態(tài)勢來看，具備軍用衛(wèi)星通信能力的國家越來越多，印度擁有了首顆海軍專用通信衛(wèi)星。

阿爾法衛(wèi)星-國際移動衛(wèi)星－XL在軌飛行示意圖

美國寬帶型、窄帶型和防護型三大軍用通信衛(wèi)星系列均有新的衛(wèi)星升空。在“寬帶全球衛(wèi)星通信”（WGS）系列中，美國成功發(fā)射了寬帶全球衛(wèi)星通信－5、6兩顆衛(wèi)星。該衛(wèi)星由波音公司研制，采用波音衛(wèi)星系統(tǒng)－702平臺，衛(wèi)星質量5987kg，設計壽命為14年。作為“寬帶全球衛(wèi)星通信”系列的第二階段衛(wèi)星，它們比第一階段衛(wèi)星增加了射頻旁路載荷，提升了空基平臺的數(shù)據(jù)回傳支持能力。衛(wèi)星采用X頻段500MHz和Ka頻段1GHz帶寬，可形成19個獨立的覆蓋區(qū)域，包括單獨發(fā)送/接收相控陣形成的8個可操控X頻段波束，可獨立操控天線提供的10個Ka頻段波束和1個X頻段收發(fā)分置全球波束。它將增強寬帶服務，為傳輸戰(zhàn)場地圖、中繼無人機視頻、發(fā)送話音和數(shù)據(jù)等。目前，寬帶全球衛(wèi)星通信－7～10衛(wèi)星正在生產中。

在“移動用戶目標系統(tǒng)”（MUOS）和“先進極高頻”（AEHF）兩大系列中，美國成功發(fā)射了移動用戶目標系統(tǒng)－2和先進極高頻－3兩顆衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星均由洛馬公司研制，采用A2100M衛(wèi)星平臺。移動用戶目標系統(tǒng)－2衛(wèi)星發(fā)射質量6800kg，設計壽命15年。其容量是目前“特高頻后繼星”（UFO）衛(wèi)星系統(tǒng)的16倍，用于向海上艦隊和信號難以到達地區(qū)的地面機動部隊提供通信。該星座最終由4顆衛(wèi)星、1顆備份星以及4個地面站組成，每顆衛(wèi)星提供1/3的地球通信覆蓋，可向機動部隊提供手機式通信，傳輸速度是原有系統(tǒng)的10倍以上。先進極高頻－3發(fā)射質量6577kg，設計壽命14年?！跋冗M極高頻”系列共6顆衛(wèi)星，將增強并逐漸替代“軍事星”（Milstar）衛(wèi)星，后續(xù)3顆衛(wèi)星將在2017－2019年發(fā)射?！跋冗M極高頻”衛(wèi)星比現(xiàn)役的軍事星－2的容量大10倍，數(shù)據(jù)傳輸率高5倍?！跋冗M極高頻”系統(tǒng)是美國、加拿大、荷蘭和英國的聯(lián)合項目，可提供8Mbit/s的數(shù)據(jù)率，實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)集中型媒體的通信。這些較高的數(shù)率可以實現(xiàn)戰(zhàn)術軍用通信的傳輸，如實時視頻、戰(zhàn)場地圖和目標數(shù)據(jù)。

俄羅斯通過兩次“一箭三星”方式成功發(fā)射了6顆低軌存儲轉發(fā)型戰(zhàn)術通信衛(wèi)星，編號分別為宇宙－2482、2483和2484，以及宇宙－2488、2489和2490。這些衛(wèi)星由信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司研制，發(fā)射質量225kg，設計壽命5年。此外，俄羅斯還成功發(fā)射了虹－1M（Raduga－1M）衛(wèi)星。本次發(fā)射是虹－1M系列軍用通信衛(wèi)星的第3次發(fā)射，上次是在2010年1月28日發(fā)射的，該衛(wèi)星也是由信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司研制，衛(wèi)星質量2420kg，設計壽命10年。“虹”通信衛(wèi)星主要面向俄羅斯政府和軍方用來進行戰(zhàn)略通信。

印度發(fā)射了首顆海軍專用通信衛(wèi)星—地球靜止衛(wèi)星－7（GSAT-7）。該衛(wèi)星由印度空間研究組織研制，載有UHF、S、C和Ku頻段通信載荷，衛(wèi)星質量2650kg，設計壽命7年，采用I－2K衛(wèi)星平臺，功率3000W，定位于74°（E），主要覆蓋印度大陸和周邊海域。

3 民用通信衛(wèi)星需求成為小眾市場，發(fā)展中國家活躍

從2013年民用通信衛(wèi)星的發(fā)射情況來看，需求并不旺盛。美國成功發(fā)射了首顆第三代跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－K（TDRS－K）。該衛(wèi)星由波音公司研制，質量3454kg，設計壽命15年，采用波音衛(wèi)星系統(tǒng)－601HP衛(wèi)星平臺，定位于152.1°（W），可提供跟蹤、遙測、指令和高帶寬數(shù)據(jù)返回服務。（詳情請看本刊2013年第5期）

美國跟蹤數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星－K的折疊反射器

俄羅斯用“一箭三星”成功發(fā)射3顆信使－M（Gonets－M）通信衛(wèi)星。該衛(wèi)星由信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司研制，質量280kg，設計壽命5年，運行在低地球軌道，軌道高度為1400～1414km，傾角82.6°。它主要用于信息傳遞，如遠程醫(yī)療，除報文通信業(yè)務外，還用于采集導航定位數(shù)據(jù)、移動目標跟蹤數(shù)據(jù)，以及環(huán)境、工業(yè)與科學檢測數(shù)據(jù)。

俄羅斯信使－M衛(wèi)星

玻利維亞成功擁有了該國首顆通信衛(wèi)星，并以玻利維亞民族英雄圖帕克·卡塔里（Tupak Katari）的名字命名。該衛(wèi)星由中國空間技術研究院研制，采用東方紅－4平臺，衛(wèi)星質量5.2t，設計壽命15年，定位于87.2°（W），載有26臺Ku頻段、2臺C頻段和2臺Ka頻段轉發(fā)器，覆蓋玻利維亞全國及南美地區(qū)，用于廣播通信、遠程教育、遠程醫(yī)療等。玻利維亞總統(tǒng)莫拉萊斯在現(xiàn)場觀看了發(fā)射全過程。

阿塞拜疆也發(fā)射了其首顆通信衛(wèi)星—阿塞拜疆空間－1。該衛(wèi)星由美國軌道科學公司研制，采用星－2.4E平臺，載有24臺C頻段和12臺Ku頻段轉發(fā)器，有效載荷功率5kW，發(fā)射質量3275kg，設計壽命15年，定位于46°（E），為阿塞拜疆、西亞、歐洲及中東提供通信和廣播服務。作為阿塞拜疆的首顆通信衛(wèi)星，阿塞拜疆空間－1的主要用戶是阿塞拜疆政府機構，并作為馬來西亞東亞衛(wèi)星系統(tǒng)公司的非洲衛(wèi)星－1a為非洲提供服務。