更新时间:2022-08-25 12:20
闪电号通信卫星(Molniya)是俄罗斯/前苏联的军民两用通信卫星系列,由俄罗斯/前苏联应用力学科研生产联合体(NPO PM)研制,有俄罗斯/前苏联航天部队负责运行管理,用于军事通信、民用通信、电视分发和多媒体业务。
苏联的通信卫星研制工作始于20世纪60年代,首先发展的就是低地球轨道的“天箭座”(Strela)卫星和大椭圆轨道的“闪电”(Molniya)卫星。
闪电号通信卫星系列属于苏联轨道通信卫星系统和国际卫星系统。闪电号卫星主要用于向苏联全国转播电视广播节目,进行电话、电报、传真通信和实现国际通信及电视广播节目交换,也可用于军事通信。
苏联从20世纪60年代初开始发展Molniya卫星系统,发展了三代,共发射175颗卫星,其中3颗发射失败。第一代有Molniya-1和Molniya-1T两个型号,1964年8月22日首颗Molniya-1卫星成功发射,1976年1月22日第一颗Molniya-1T卫星发射。截至2004年2月18日,第一代Molniya卫星共成功发射97颗。第二代Molniya-2卫星于1971年11月24日首发,至1979年1月18日共成功发射20颗。第三代有Molniya-3和Molniya-3K两个型号,Molniya-3卫星于1974-2003年共成功发射54颗,其改进型Molniya-3K卫星首发于2001年7月20日,随后又在2005年6月21日进行了一次发射,但因火箭故障星箭俱毁。此后,Molniya卫星逐渐被新一代的“子午线”(Meridian)卫星取代。
目前共有2颗Molniya卫星在轨,分别是2003年4月2日发射的Molniya-1T-98卫星和2003年6月19日发射的Molniya-3-55卫星。
闪电号通信卫星采用密封增压结构,可为内部电子设备提供恒温恒压环境,卫星装有6个太阳翼,典型高度4.4m,最大跨度8.2m。
该卫星系列的典型轨道近地点高度为400km,远地点高度40000km,轨道倾角63.4°,周期为12小时。这种轨道的远地点在北半球上空,卫星运行1圈大约有2/3的时间处于北半球,且相对地球站的运动速度较慢,便于跟踪,对高纬度地区卫星通信极为有利。由于闪电号卫星最先采用了该轨道,因此这种12小时周期的大椭圆轨道也被称为闪电轨道。
闪电号通信卫星上装有两副抛物面定向通信天线,其中一副作备份。仪器舱内装有通信转发器,与通信天线组成通信专用系统,完成通信转发任务。姿态控制分系统保证太阳电池翼始终朝向太阳,并使其中一副通信天线始终对准地球。每次通信可由卫星上程序-时间逻辑装置自动控制,或由地面发出遥控指令控制。
闪电号卫星传输彩色电视采用SECAM-II B制式,图像信号为调频方式,伴音采用行消隐期间的脉宽调制方式,或由在图像信号频谱之上的7.5MHz的调频副载波传送。传输电话采用调频-频分多址制。
Molniya-1卫星发射质量1600kg,功率460W,三轴稳定,设计寿命2年,用于C和Ku频段的军事及政府通信。
Molniya-1T卫星发射质量1600kg,功率930W,设计寿命2年,卫星装有1路40W功率的X频段转发器,主要用于军事通信业务。
Molniya-2卫星采用库尔-2(KAUR-2)平台,发射质量1700kg,功率960W,设计寿命1年。加压的三轴稳定姿态控制,具有六个非铰接的太阳能电池阵列,在阳光指向模式下运行。天线安装在两个伸缩臂上并且是可动的,每个天线具有光学跟踪系统,该系统提供信息以将两个天线中的一个指向地球。而天线系统由具有21.5°的辐射图的两个喇叭天线组成。
Molniya-2卫星主要通过Orbita-2地面站进行政府通信,有效载荷有两个由MNIIRS开发的中继器组成,工作在C频段(上行频率位6GHz,下行频率为4GHz),主要用于民用通信。
部分卫星,从Molniya-1-3开始,会携带一个额外的由两个黑白电视摄像机组成的称为Berkut的地球观测有效载荷,后来也变为彩色电视摄像机,这种有效载荷用于气象学,也用于编制预警系统。
Molniya-3卫星采用KAUR-2平台,发射质量1740kg,功率1000W,设计寿命3年,主要用于国内及国际民用通信及电视分发业务。卫星装有功率为40W和80W的3路C频段转发器,带宽50MHz,配有30W功率的TWTA,上行频率5.975~6.225GHz,下行频率3.650~3.900GHz,圆极化。4颗Molniya-3卫星组网运行,可支持底面直径12m的抛物面接收天线。
Molniya-3K卫星发射质量1740kg,功率1470W,设计寿命5年,为俄罗斯军方及政府部门提供C和Ku频段通信及多媒体业务。
闪电号卫星绝大多数运行在偏心率很大的椭圆轨上,便于地球站跟踪 。 1颗卫星能保证苏联和北半球许多国家在一天内通信8~10小时。3颗分布适当的卫星可实现昼夜通信 。1974年7月改装的1颗闪电Ⅰ号卫星被送入地球静止卫星轨道,成为苏联第一颗静止轨道试验通信卫星,也是闪电号卫星系列中唯一的静止卫星。