【航天甲子年50講】 18 NGSO 通信衛星
文：晟宇（視頻講解）
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https://www.zhihu.com/video/944321119612878848 前言
NGSO的意思就是除了地球同步軌道以外的其他衛星軌道。我們還知道地球同步軌道的另外一個名稱是地球靜止軌道，所以NGSO軌道與之最大的區別就是動態性。
我們站在地面上看NGSO衛星，這些衛星都會以或大或小的速度在運動，所以構成NGSO通信衛星最為主要的要素就是相對於地面的運動速度和距離地面的高度。
衛星的動態性決定了我們大概要多久切換一顆衛星，與地面距離決定時間延遲的程度。
如果大家還有印象的話，在同步軌道以下的高度上並不是任何位置都適合放置衛星的。由充滿高能粒子的范艾倫帶劃分出了中地球軌道MEO和低地球軌道LEO。
HEO大橢圓軌道通信衛星
20世紀六十年代，蘇聯研製了運行於大橢圓軌道的閃電衛星。所以這軌道也就成了著名的「閃電軌道」（Molniya）。大橢圓軌道的特點是近地點高度和遠地點高度差別較大。閃電軌道的近地點高度400km，遠地點高度40000km。十二個小時的軌道周期里，很長的時間裡衛星都運行於蘇聯的上空，提供通信服務。
MEO中地球軌道通信衛星
中地球軌道上運行的通信衛星較少，如今運行在軌的通信衛星主要是O3b公司部署的通信衛星。O3b瞄準的是赤道附近的熱帶國家，海島和國際郵輪的寬頻業務。為這些新興市場提供優質的網路服務。
MEO軌道特點一定要歸納的話，就是沒有什麼特點。距離地面不算遠可是也不算近。由於其較低的動態性，覆蓋中低緯度還好，用來覆蓋中高緯度就有些得不償失。更多情況請見：科普 | 嚼嚼漢堡中間那塊肉--中地球軌道（MEO）漫談。
充滿機會的LEO低地球軌道通信衛星
低地球軌道的特點與另外幾種軌道最大的區別就是距離地面非常的近。從而也使得其動態性非常的高，LEO軌道上的衛星往往都具備7公里每秒以上的地面速度。
同時衛星離地面太近導致每顆衛星能覆蓋到範圍很小，也就是服務區很小。因此如果要利用LEO通信衛星來提供服務的話，就需要非常多數量的衛星才能構建一個沒有間斷的系統。
但是低軌道衛星也有著非常明顯的一個優勢就是可以提供時間延遲很低的通信服務。
低軌道通信衛星里最為著名的就是銥星系統了。銥星系統使用66顆衛星組網來提供全球覆蓋的移動通信服務。
銥星系統採用了星上的處理轉發，再加上衛星之間都有星間的鏈路，通過衛星上面的路由，信息就可以直接服務於用戶了。
很多通信衛星採用的是彎管的模式，就是通過衛星只是作為一個透明的轉發器，而處理轉發就是衛星會將信息提取出來，這樣就可以進行路由等處理再發送到目標用戶。
銥星通過較為複雜的星上處理技術，實現了一個只需要很少關口站就構建的全球移動通信服務系統。
而採取了較為簡單的彎管模式的一網公司，計劃用900顆衛星構建服務全球的寬頻衛星網路。
基於彎管模式的通信衛星可以實現較為簡單的衛星設計，從而為衛星的低成本提供了可能。這也是一網公司帶來革命的地方，一網公司希望通過智能化的生產線，提高衛星生產的效率，降低系統測試的複雜性。
通過高度自動化的生產流程實現每天2-3顆衛星的生產工作。如果最後成功完成將會對衛星產業很大的影響。
下一期恰逢情人節，我們就來聊聊怎麼把衛星手拉手心連心的空間組網技術。歡迎繼續關注～
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[航天甲子年五十講] 往期回顧
張晟宇：【航天甲子年50講】 01 飛天
張晟宇：【航天甲子年50講】 02 軌道力學
張晟宇：【航天甲子年50講】 03 軌道攝動
張晟宇：【航天甲子年50講】 04 奔月：從地球到月球
張晟宇：【航天甲子年50講】 05 空間任務幾何
張晟宇：【航天甲子年50講】 06 空間環境
張晟宇：【航天甲子年50講】 07 衛星設計流程
張晟宇：【航天甲子年50講】 08 載人航天
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