第11章 衛星遨遊太空(2)(2 / 3)

銥係統的最先設計方案是由77顆小型通信衛星繞地球旋轉,而銥元素原子核外也有77個電子環繞其運動,所以把該係統取名為銥係統。1992年,銥係統完成重新設計,衛星數目減為66顆,但係統名稱沒有改變,仍稱為銥係統。摩托羅拉公司負責整個銥係統和銥星的設計,並對係統的正常運行提供保障。

1996年,第一個衛星地麵關口站(提供與地麵公共電話網之間的接口)在日本建成。1997年5月5日波音公司的德爾它火箭以一箭五星方式成功發射了首批銥衛星,由此揭開了銥係統的組網發射工程。1997年7月3日銥星公司董事會成員收到來自銥星的第一個尋呼信息;7月7日美國副總統戈爾成為銥星的第一位用戶,有意思的是,他的第一個電話是在白宮玫瑰園打電話給電話發明人貝爾(1847—1922年)的曾孫——他是美國地理學會主席。

1998年5月最後5顆衛星成功進入預定軌道,僅用一年多時間,銥星計劃的72顆衛星(66顆組網衛星和6顆備用衛星)發射任務全部完成,同時全球12個地麵關口站也完成建造(其中一個設在北京),1998年11月1日係統正式開通商業運營。至此,耗資50多億美元,曆時11年的銥係統完成了它的開發過程。

銥星係統構成

銥係統是一個全球無線電通信網絡係統,它通過覆蓋全球的66顆低軌衛星與地麵通信係統相連接,為幾乎世界上任何地方的手機和尋呼機用戶提供無線電通信服務。低軌道衛星距離地麵近,單顆衛星覆蓋地麵範圍小,因而需要發射多顆衛星來實現全球覆蓋。銥係統由空間段、地麵控製中心和用戶終端組成。

空間段由66顆通信衛星和6顆備用衛星共72顆銥星組成,它們分布在6個近極圓軌道麵上,軌道傾斜角為86.4度,每個軌道麵有11顆均勻分布的衛星,其中一顆備用,66顆星提供交叉式全球覆蓋,包括南北極區。銥星每顆約重690千克,比其他高、中軌道衛星輕,為小型通信衛星,設計壽命為5-8年。每顆星的雙翼太陽能電池板,進入空間後展開,為衛星提供運行的能量。下端的3個相控陣天線指向地麵,每顆銥星上有48個發射點用來傳輸通信信號。銥係統中的衛星均距地球表麵較低,隻有780千米,所以發射費用比高軌道衛星低,並且無線電信號很強,使用銥係統用戶終端很容易獲得清晰的語音信號。這些衛星構成空間蜂窩鐵塔,實現了移動終端直接上星通信,為用戶提供了話音、數據、尋呼、傳真,甚至導航等業務。

中國長征2C/SD火箭承擔了銥係統中12顆衛星的發射任務,每次發射兩顆衛星,其中三次是組網發射(計劃中的72顆星),三次是補網發射(因為7顆衛星出現故障而再次發射新衛星,以補足星座中的衛星數),這表明中國自主研製的運載火箭性能可靠,航天發射和測控技術日臻成熟。

銥係統的地麵控製中心由係統控製中心和分布在世界各地的關口站組成。係統控製中心負責網絡中衛星的控製,如網路管理、異常狀態分析及解決、控製衛星通信資源、星座管理等等,控製主站位於美國弗吉尼亞北部,此外在夏威夷、加拿大還有3個遙測、跟蹤和控製中心與控製主站相聯,負責衛星軌道及姿態控製。關口站位於世界上重要的業務地區,它們控製用戶終端接入銥網,並負責銥星係統與公共電話網的互聯,保障銥係統用戶終端與公共電話網中任何類型的電話、傳真或數據終端進行通信。關口站還為已注冊的用戶收集和保存通話記錄及計費信息,另外它們還執行一些其他技術功能。