什么是卫星子系统？

卫星通信是指利用卫星实现两个地面站之间任何形式的通信方式。电磁波在这种通信中，它们被用作载波信号。在本文中，我们将讨论各种卫星子系统。卫星通信在这个系统中，会进行各种操作。其中，主要的操作包括：轨道控制海拔卫星同时，还需要对其他子系统进行监控和控制。当卫星处于指定的轨道上时，意味着它必须保持在该轨道上，并执行所有必要的操作。因此，在满足这一特定要求的过程中，我们需要监控各种因素，比如卫星是否处于正确的轨道上，卫星的高度是多少，以及其他子系统的状态如何。卫星沟通主要由两个部分构成：

• 空间段：空间段指的是卫星在太空中的状态，因此，该部分的各个组件或子系统就是所谓的“空间段”。通信卫星卫星载荷、发射装置等。主要的空间系统子系统包括：
  • AOC子系统（高度与轨道控制子系统）
  • TT&C子系统（遥测跟踪与指挥子系统）
  • 电源与天线子系统
  • 转发器
• 地球部分：当我们谈论到所谓的“地面段”时，指的是用于传输数据的设备、接收数据的设备等。天线系统地球段的主要组成部分被称为地面站。它属于地面段的一部分，能够接入各种网络资源。卫星中继器的作用就是实现用户之间的通信。

通过通信链路，地球段与空间段子系统可以相互进行通信。

卫星子系统

我们可以看到这个图表，它展示了各个卫星子系统。这些卫星子系统大致可以分为四类。在图表中，可以看到有四列分别表示不同的子系统。

• 首先，是电源子系统。
• 其次，还有对轨道的操控方式。
• 第三是……遥测技术在指挥系统中进行跟踪处理
• 第四点是……沟通子系统

因此，我们将详细讨论这四个卫星子系统。

电源子系统

首先，是电源子系统。在电源子系统中，包含许多组件，比如太阳能阵列、电池以及电源控制电路等。当我们谈论卫星时，这些组件同样也是不可或缺的。沟通由于卫星需要电力来运行，因此当卫星处于静止轨道时，仍然需要电力供应。

• 太阳能阵列：现在，让我们来讨论一下太阳能电池。它是一种非常重要的卫星系统组成部分。 太阳能电池是一种光伏电池。它可以将太阳辐射转化为电能，然后再将其转换为所需的电压水平。通常情况下，典型太阳能电池的转换效率约为12%到15%。 典型的卫星太阳能电池板能够产生大约1到2千瓦的电力。 在卫星的表面上，安置了成千上万个微小的太阳能电池。 如果表面积不足以安装所需的太阳能电池数量，那么可以在卫星上安装额外的投影装置。这种额外的投影装置被称为太阳能板，它能够将太阳能量直接转化为电能。
• 电池：在雪天、夜间等恶劣天气条件下，当没有阳光时，就需要使用电池来提供电力。此外，当太阳能无法提供电力时，就需要使用电池组来供电。
• 电源控制电路：电源控制电路负责控制和监控那里的各种设备。所以，这里所说的内容都是关于电源子系统方面的。

态度与轨道控制

第二类是姿态与轨道控制。 这是一个非常重要的子系统，它属于卫星姿态与轨道控制系统的一部分。该子系统的职责不仅是维持卫星的稳定状态及其位置，还负责控制卫星的轨道。 有各种力量作用于这颗卫星上。这颗卫星的高度约为42,000公里。还有许多力量在影响着这颗卫星，这些力量可能会改变卫星的姿态和轨道。 我们知道，地球并非真正的球体，而是有一些凸起和凹陷。因此，各种力量可能会对卫星的引力产生影响。这些力量包括太阳、月亮以及其他行星的引力作用，以及太阳辐射产生的磁场对地球的影響。 因此，存在多种轨道扰动因素，这些因素都可能对卫星的轨道产生影响。 因此，需要有一个用于控制姿态和轨道的单元。这个单元包含多个组件，比如推进系统、传感器、姿态控制系统、天线控制系统以及轨道控制系统。

在姿态控制过程中，使用了两种类型的传感器。一种是地磁传感器，另一种是太阳传感器。

• 推进系统：推进系统是一种由卫星携带的、用于控制卫星运动的反应控制系统。地球静止轨道轨道方面，推进系统通常包含三种类型的装置。这些装置的详细信息如下：
  • 低推力执行器
  • 高推力电机
  • 与航天飞机一起。
• 姿态控制：需要确定卫星是稳定的还是不稳定的，或者是否能够保持正确的姿态。因此，主要需要进行四项操作。这些操作包括：
  • 卫星姿态的探测：首先，你需要确定卫星所处的具体高度。而确定这一高度的方法有很多种。传感器这些物品被放置在身体的各个部位上。卫星这些传感器被用来同步数据，并将数据传输到地面站。因此，第一步就是检测卫星的姿态。
  • 与参考成功的案例进行比较：显然，我们所获得的数据需要与参考数据进行比较。如果两者之间存在差异，那么就需要确定或评估正确的扭矩值。一旦计算出扭矩值之后，就还需要进行修正。我们必须记住，控制方式有两种：
    • 主动的姿态控制——该卫星在所需的姿态配置下，要么不稳定，要么相对稳定。
    • 被动式的态度控制——在被动姿态控制的情况下，要求卫星的姿态必须处于某个特定的位置。

遥测跟踪与指挥系统

我们可以看到，在“遥测”、“跟踪”和“命令”这三个词中，它们都包含了一个共同的词根。 因此，遥测系统的功能就是接收这些数据。 正如我们所知，卫星的机体上安装了许多传感器。这些传感器收集到的数据会被遥测系统进行处理，然后将这些数据传送给地面的控制站。 这些数据可以以各种形式呈现，比如压力值和燃料箱中的燃料量、各个子系统的温度、电源调节装置中的电压与电流值等等。 所以，这就是遥测技术的功能所在。

其次就是跟踪技术。通过跟踪，我们可以准确确定卫星的轨道位置。所谓“跟踪”，其实就是持续监测并了解卫星的动向。跟踪系统位于地面站上，它能够提供关于轨道高度和方位角的信息。这样一来，如果轨道参数发生任何变化，就可以及时进行调整。这就是跟踪技术的功能所在。

第三是命令功能。所谓命令，指的是当需要传达某些指令或信息时，从而能够采取相应的行动。这就是命令子系统的功能所在。

通信子系统

通信子系统是该系统的主要组成部分之一。沟通被称为“卫星”，因为这一子系统由多个天线组成，而这些天线可能会同时进行传输工作。天线接收天线，它们负责在宽频带上进行信号传输。发射器正如上图所示，这里既有发射器，也有接收器。因此，这些发射器和接收器的作用就是放大并重新传输接收到的信号。这种特定的组合方式，就被称为……转发器.

在卫星通信中，使用了两种类型的转发器。

• 弯曲的管道
• 再生型

在图中，我们可以看到有一个频率转换器。 存在上行链路频率和下行链路频率。 在上行链路频率下，信号是从卫星向地球站传输的；而在下行链路频率下，信号则是从地球站向卫星传输的。 上行链路频率与下行链路频率是不同的，因此需要进行频率转换。具体来说，就是需要将上行链路的频率转换为下行链路的频率，然后再将转换后的信号或信息重新传输回地面站。

有各种各样的卫星。天线这些天线通常被称为反射式天线、喇叭天线、线状天线或卡塞格林天线。因此，它们可以被视为独立的装置，但在通信卫星中，它们发挥着非常重要的作用。可以说，天线实际上是卫星子系统不可或缺的一部分。