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进口EFS2000-11114原装接近开关进口EFS2000-11114原装接近开关

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是通信卫星的一种，主要用下数据传输，其特点是数据传输量大。随着航天器种类和数量的增多，航天器的跟踪和控制任务越来越重，数据传输量也越来越大，单靠地面测控站难以胜任。即使是在布设了测控网的美国．对载人航天器这样的中低轨道航天器的控制，其轨道覆盖率也只能达到15%。为及时有效地完成对航天器的管理和数据收集工怍，中继卫星应运而生。 [1] 

中继卫星被称为“卫星的卫星”，可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务，*提高各类卫星使用效益和应急能力，能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传，为应对重大自然灾害赢得更多预警时间。

用途

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跟踪与数据中继卫星系统(Tracking and Data RelaySatellite System），简称TDRSS，是为中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与轨适测控服务的系统，简称中继系统。跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是20世纪航天测控通信技术的重大突破。其“天基”设计思想，从根本上解决了测控、通信的高覆盖率问题，同时一还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题，并具有很高的经济效益。TDRSS系统使航天测控通信技术发生了革命性的变化，目前还在继续向前发展，不断地拓宽自己的应用领域。现在，美国与俄罗斯两国的跟踪与数据中继卫星系统均已进入应用阶段,正在发展后续系统；欧空局和日本在这类卫星的发展中采用了新的思路和技术途径。我国正在积极推进研究跟踪与数据卫星系统。

用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星。高频段电波的直线传播特性和地球曲率的影响，使地面测控站跟踪中、低轨道航天器的轨道弧段和通信时间受到限制。跟踪与数据中继卫星的作用，相当于把地面的测控站升高到了地球静止卫星轨道高度，可*地观测到在近地空间内运行的大部分航天器。由适当配置的两颗卫星和一座地球站组网，可取代分布在世界各地的许多测控站，实现对中、低轨道航天器85%～*的轨道覆盖。

高频段电波的直线传播特性和地球曲率的影响，使测控站跟踪中、低轨道航天器的轨道弧段和通信时间受到限制，跟踪和数据中继卫星相当于把地面上的测控站升高到了地球静止卫星轨道高度，一颗卫星就能观测到大部分在近地空域内飞行的航天器，两颗卫星组网就能基本上覆盖整个中、低轨道的空域。因此由两颗卫星和一个测控站所组成的跟踪和数据中继卫星系统，可以取代配置在世界各地由许多测控站构成的航天测控网。跟踪和数据中继卫星的主要用途是：

中继卫星(15张)

① 跟踪、测定中、低轨道卫星：为了尽可能多地覆盖地球表面和获得较高的地面分辨能力，许多卫星都采用倾角大、高度低的轨道。跟踪和数据中继卫星几乎能对中、低轨道卫星进行连续跟踪，通过转发它们与测控站之间的测距和多普勒频移信息实现对这些卫星轨道的精确测定。

② 为对地观测卫星实时转发遥感、遥测数据：气象、海洋、测地和资源等对地观测卫星在飞经未设地球站的上空时，把遥感、遥测信息暂时存贮在记录器里,而在飞经地球站时再转发。这种跟踪和数据中继卫星能实时地把大量的遥感和遥测数据转发回地面。

③ 承担航天飞机和载人飞船的通信和数据传输中继业务：地面上的航天测控网（见航天测控和数据采集网）平均仅能覆盖15%的近地轨道，航天员与地面上的航天控制中心直接通话和实时传输数据的时间有限。两颗适当配置的跟踪和数据中继卫星能使航天飞机和载人飞船在全部飞行的85%时间内保持与地面联。

④ 满足军事特殊需要：以往各类用的通信、导航、气象、侦察、监视和预警等卫星的地面航天控制中心，常须通过一系列地球站和民用通信网进行跟踪、测控和数据传输。跟踪和数据中继卫星可以摆脱对绝大多数地球站的依赖，而自成一独立的系统，更有效地为军事服务。

优点

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1)覆盖率高

中继卫星系统*地提高对中、低轨航天器的测控和数传的覆盖率，例如：对于一颗轨道高度为500km的卫星，如在国内设多个站，每天可测控时段只有30min～40min，而设置一颗中继卫星可将这一时间提高到10h以上；利用多颗中继星(如3颗)组网形成系统后，可实现对中、低轨航天器的全轨道覆盖，大大提高了卫星效能。

2)实时性好

可提供与载人航天器的实时系；可实时获得中、低轨航天器观测地球产生的数据和图像，增加其实效性；能实时监控这些航天器，可明显提高其生存能力；此外和用户航天器一起，可具备提供实时观测境外热点地区突发事件的能力。在目前技术水平下，这是具备此功能的一系统。

3)效费比高

如果用扩大地球站网络来增加覆盖性和实时性，例如：对于轨道高度约300km的卫星，为了满足*覆盖，必须在地球上设100多个站来实现，但实际上，考虑到经费、地理环境和政治因素，这根本不能实现。中继卫星可大幅度减少地面站、测量船的数量，具有很大的终济优势。 [2] 

关键技术

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中继卫星在研制中遇到的*的关键技术和难点，至少有如下几个方面：

星载闭环捕获跟踪

这是建立星间传输信道的首要条件，特别是由于高速率传输的要求，相关天线的波束很窄，如美国中继卫星单址天线波束宽仅为0．28m。天线必须对高速运动的用户航天器进行捕获和跟踪，并且为了简化系统设计，用户航天器没有信标，中继卫星必须跟踪它发送的数传信号，而这种信号随用户航天器的不同，具有不同的数据速率、调制方式、频带宽度和多普勒频移。另外，由于用户航天器资源的限制，其天线尺寸和发射功率都十分有限，这些都使中继卫星对用户航天器的捕获跟踪显得特别困难。负责完成这一任务的捕获跟踪分系统具有多个关键部件(如单通道调制器、捕获跟踪接收机等)。这些关键部件的硬件和软件相当复杂，在角度误差信号的提取、处理等方面具有多项关键技术。目前美国中继卫星对中低轨航天器的自动跟踪精度约为0．06m。

由于用户航天器轨道高度较低(通常只有几百千米)，在地球边缘处开始捕获时信号可能穿过大气顶层，由此产生的信号衰落将对捕获跟踪功能带来不利影响；在自跟踪过程中，还可能出现来自地面和其他卫星的干扰信号(这对工作于Ku频段的中继星较易发生)，这些都是捕获跟踪设计师必须面对和尽量解决的问题。 [2] 

可展开、多频带跟踪天线

电联规定星间链路的工作频段为Ka和s频段，美国中继卫星还使用Ku频段(严格地说，Ku频段不是可用频段，美国由于在电联规定前已使用此频段，故获得许可保持使用权利至今)。因此，现有中继卫星天线都工作于S/Ka或s/Ka/Ku频段。

*，高的数传速率要求链路具有高的EIRP值和G/T值。这都要求中继卫星单址天线具有高的增益。例如，美国第二代中继卫星单址天线Ku频段就达51．7dB-52．6dB，勋频段达54．7dB-56．4dB。如此高的增益要求其天线具有*的电尺寸D/A，美国第二代中继卫星天线的D/A即达400，这相当于一个工作于2GHz的60m直径天线的电尺寸。所以，到目前为止，无论是哪国研制的中继卫星，其单址天线的电尺寸都是所有卫星天线中大的。

工作波长越短，要求天线反射面的形面精度就越高，例如，工作于Ka频段的中继天线，如果要求其形面误差产生的天线增益损失小于0．5dB，天线主反射面的形面误差就必须小于0．3mm，这不但包括加工产生的误差，还应包括天线在轨时由于的真空环境和温差(可达250°C以上)环境对反射面形变的影响，这对于直径达几米的天线是一项异常艰难的任务。目前，用于中继卫星的大型天线有固面和网状两种，前者尺寸适中，一般达3m左右，后者尺寸可做得更大(如美国中继卫星达4．8m左右)，但由于工作于Ka频段，研制难度更大，网状反射面在轨电性能和形面精度很难保证，目前美国第二代中继卫星后2颗星已开发了反射面在轨形面调整技术，但这使技术难度明显增加。

此外，这种天线还应提供双频或三频的跟踪功能，具有性能优异的射频敏感器等。所以，可以毫不夸张地说，中继卫星的超大D/A比的多频段精密跟踪天线是目前研制难度大的星载天线