業(yè)余衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星開展的業(yè)余無線電通信活動(dòng),是一種可以使無線電信號實(shí)現(xiàn)超視距傳播的現(xiàn)代化通信方式,也是簡便的體驗(yàn)衛(wèi)星通信全過程的有效手段之一。作為業(yè)余無線電的重要組成部分,衛(wèi)星通聯(lián)是業(yè)余無線電通信發(fā)展史上重要的里程碑。大量業(yè)余衛(wèi)星的發(fā)射,引發(fā)了業(yè)余無線電愛好者研究和探索衛(wèi)星通信的極大興趣,推動(dòng)了業(yè)余無線電技術(shù)的快速發(fā)展。
本書用深入淺出的語言講述了業(yè)余衛(wèi)星通信發(fā)展的歷史,講解了衛(wèi)星通信的基本原理、主要特點(diǎn)和衛(wèi)星的系統(tǒng)組成,介紹了當(dāng)前在軌的業(yè)余衛(wèi)星和業(yè)余衛(wèi)星通信的操作方法,分享了組建地球站開展業(yè)余衛(wèi)星通聯(lián)的經(jīng)驗(yàn),力求幫助業(yè)余無線電愛好者選擇合適的通聯(lián)衛(wèi)星和地球站設(shè)備,能夠親身體驗(yàn)業(yè)余衛(wèi)星通聯(lián)的樂趣。
本書作為科普讀物,主要面向青少年科技愛好者和業(yè)余無線電愛好者,普及業(yè)余衛(wèi)星通信的相關(guān)知識,也可作為學(xué)校開展業(yè)余無線電興趣活動(dòng)、研學(xué)實(shí)踐等的參考書。
張寧
男,1979年10月出生,2004年畢業(yè)于重慶大學(xué),F(xiàn)為國家無線電監(jiān)測中心烏魯木齊監(jiān)測站總工程師、中國通信協(xié)會公共安 全通信專業(yè)委員會委員、南京航空航天大學(xué)碩士研究生行業(yè)導(dǎo)師。從事無線電管理與技術(shù)、無線電監(jiān)測等研究。
李英華
女,1981年9月出生于湖北,2005年畢業(yè)于清華大學(xué),F(xiàn)為國家無線電監(jiān)測中心副處長、高 級工程師,從事無線電系統(tǒng)間電磁兼容性分析、無線電管理政策等研究。
劉明星
男,1984年11月,2009年畢業(yè)于華僑大學(xué),F(xiàn)為國家無線電監(jiān)測中心烏魯木齊監(jiān)測站衛(wèi)星室副主任、高 級工程師,從事無線電頻譜資源管理和監(jiān)測工作,主要研究方向是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的頻率使用和監(jiān)測方法。
第 一章 概論.1
1.1 業(yè)余無線電通信簡介 . 1
1.1.1 業(yè)余無線電通信起源 . 1
1.1.2 業(yè)余電臺 4
1.2 業(yè)余衛(wèi)星通信簡介 6
1.2.1 發(fā)展歷史 6
1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀 9
1.3 業(yè)余衛(wèi)星通信頻段 12
1.3.1 業(yè)余衛(wèi)星通信頻段劃分 . 12
1.3.2 業(yè)余無線電常用頻段 15
1.4 業(yè)余衛(wèi)星通信相關(guān)無線電管理政策 20
1.4.1 《中華人民共和國無線電管理?xiàng)l例》 . 22
1.4.2 衛(wèi)星通信相關(guān)管理規(guī)定 . 22
1.4.3 《業(yè)余無線電臺管理辦法》及相關(guān)規(guī)范性文件 23
第二章 衛(wèi)星通信簡述 26
2.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 26
2.1.1 系統(tǒng)組成 . 26
2.1.2 測控系統(tǒng) . 28
2.1.3 電源系統(tǒng) . 31
2.1.4 姿態(tài)控制系統(tǒng) 36
2.1.5 有效載荷 . 37
2.2 衛(wèi)星軌道 . 44
2.2.1 開普勒定律 44
2.2.2 衛(wèi)星軌道參數(shù) 46
2.2.3 衛(wèi)星軌道類型 48
2.3 衛(wèi)星信號的傳輸損耗 51
2.3.1 大氣吸收損耗 52
2.3.2 電離層效應(yīng) 54
2.3.3 其他損耗 . 56
2.4 主要衛(wèi)星通信技術(shù) 57
2.4.1 衛(wèi)星通信編碼方式 57
2.4.2 衛(wèi)星通信調(diào)制方式 59
2.4.3 衛(wèi)星通信多址方式 60
2.4.4 衛(wèi)星通信組網(wǎng)形式 60
2.4.5 業(yè)余衛(wèi)星通信常用技術(shù) . 60
第三章 衛(wèi)星研制和發(fā)射 65
3.1 衛(wèi)星研制 . 65
3.1.1 衛(wèi)星設(shè)計(jì) . 65
3.1.2 平臺選擇 . 67
3.1.3 載荷制造 . 68
3.1.4 業(yè)余衛(wèi)星制造 69
3.2 衛(wèi)星發(fā)射 . 71
3.2.1 衛(wèi)星發(fā)射概述 71
3.2.2 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料申報(bào)、協(xié)調(diào)、維護(hù) 76
第四章 業(yè)余衛(wèi)星地球站 80
4.1 基本結(jié)構(gòu) . 80
4.1.1 衛(wèi)星通信地球站 . 81
4.1.2 業(yè)余衛(wèi)星地球站 . 84
4.2 天線選擇 . 85
4.2.1 全向天線 . 86
4.2.2 定向天線 . 88
4.3 收發(fā)信機(jī) . 91
4.3.1 收發(fā)信機(jī)硬件設(shè)備 91
4.3.2 軟件定義的無線電 94
4.4 常用衛(wèi)星跟蹤軟件 . 106
4.4.1 Orbitron 衛(wèi)星觀察器 . 106
4.4.2 PreviSat 衛(wèi)星跟蹤軟件 . 108
4.4.3 GPREDICT 衛(wèi)星跟蹤軟件 . 112
4.4.4 追星 3.3 軟件 . 116
4.4.5 PstRotator 天線旋轉(zhuǎn)控制軟件 . 117
第五章 業(yè)余衛(wèi)星通聯(lián)實(shí)踐122
5.1 實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備 122
5.1.1 天線選擇 122
5.1.2 衛(wèi)星跟蹤軟件選擇 . 125
5.1.3 接收設(shè)備選取 126
5.1.4 通聯(lián)地點(diǎn)選取 130
5.2 業(yè)余衛(wèi)星信號接收實(shí)驗(yàn) 130
5.2.1 RS-44 衛(wèi)星信標(biāo)信號接收 130
5.2.2 國際空間站信號接收 133
5.2.3 PSAT-2 衛(wèi)星信號接收 134
5.2.4 NOAA 系列衛(wèi)星信號接收 . 135
5.2.5 利用自動(dòng)對星系統(tǒng)開展實(shí)驗(yàn) 136
5.3 通聯(lián)建議 137
5.3.1 天線選擇 137
5.3.2 饋線選擇 138
5.3.3 通聯(lián)衛(wèi)星選擇 139
5.3.4 濾波器的選擇 140
5.3.5 前置放大器的應(yīng)用 . 141
5.3.6 衛(wèi)星工作狀態(tài)的確定 144
5.3.7 多普勒頻移的影響 . 144
第六章 業(yè)余衛(wèi)星通信發(fā)展現(xiàn)狀147
6.1 業(yè)余衛(wèi)星通信相關(guān)國際組織 147
6.2 業(yè)余衛(wèi)星通信愛好者的工作內(nèi)容 . 148
6.3 我國的第 一顆業(yè)余衛(wèi)星 150
6.4 我國業(yè)余衛(wèi)星現(xiàn)狀 . 152
6.4.1 我國業(yè)余衛(wèi)星組織 . 152
6.4.2 我國在用業(yè)余衛(wèi)星 . 153
6.4.3 我國待部署衛(wèi)星 160
6.5 國外業(yè)余衛(wèi)星現(xiàn)狀 . 161
6.5.1 美國業(yè)余衛(wèi)星 161
6.5.2 日本業(yè)余衛(wèi)星 168
6.6 退役的業(yè)余衛(wèi)星 174
6.6.1 我國退役的業(yè)余衛(wèi)星 174
6.6.2 國外退役的業(yè)余衛(wèi)星 177
參考文獻(xiàn).191