通信衛星篇

中國通信廣播衛星起步于20世紀70年代初，在80年代以后得到快速發展，廣泛用于電視廣播、電話、電報、傳真、數據傳輸、遠程教育和遠程醫療等業務。自1984年東方紅-2衛星成功發射以來，中國通信廣播衛星走過了從探索到實踐、從試驗到實用、從單星到公用平臺、從國內到國際的道路，先后取得了自主研制實用通信衛星，開發大容量、長壽命、高可靠通信衛星公用平臺，通信衛星整星出口等成就。作為中國通信廣播衛星的主要承研單位，中國空間技術研究院通信衛星事業部形成了以東方紅-3、東方紅-4為代表的“東方紅”系列衛星平臺及型譜化產品，同時面向未來空間領域發展與衛星通信應用需求，相繼研制東方紅-3B、東方紅-4增強型、全電推和東方紅-5等新型衛星平臺，并陸續推入市場。截至2017年底，中國基于“東方紅”系列平臺已發射38顆通信廣播和數據中繼衛星，可向亞、非、歐等國家和地區用戶提供通信、廣播電視、數據傳輸、數字寬帶多媒體等業務服務。

隨著航天技術的快速發展，應用衛星不斷深入人們的生活。通信衛星作為衛星應用產業的主力軍和空間基礎設施的重要組成部分，在促進國民經濟發展、保障應急救災、推動國防建設等方面發揮著重要作用。中國通信衛星平臺型譜日益完備，能夠滿足各類空間領域發展與衛星通信應用需求。依托“東方紅”系列衛星平臺，通信衛星已成為中國航天國際化的“拳頭產品”。

“東方紅”系列平臺

東方紅-2衛星

1 東方紅-2平臺系列衛星

東方紅-2A衛星

東方紅-2系列衛星包括3顆東方紅-2試驗通信衛星和4顆東方紅-2A實用通信衛星。它于1975年獲批立項，采用雙自旋穩定、體裝太陽能電池和微波統一測控體制。它的研制成功，開啟了中國通信衛星的實用化征程，使中國成為繼美國、蘇聯、歐洲和日本之后世界上第5個自行研制和發射地球靜止軌道衛星的國家。

東方紅-2試驗通信衛星分別于1984年1月29日、1984年4月8日和1986年2月1日發射，首顆衛星因火箭故障未能入軌，其他2顆衛星分別定點于125°(E）和103°(E）赤道上空。衛星定點以后工作正常，各通信廣播部門通過各地面站進行了通信、廣播、電視等試驗，均獲得圓滿成功。

中國空間技術研究院研制了4顆東方紅-2A衛星，前3顆分別于1988年3月7日、1988年12月22日和1990年2月4日發射，在軌運行良好，實際工作壽命均超過5年，主要為中國通信、廣播、水利、交通、教育等部門提供通信、廣播和數據傳輸等服務。最后1顆因火箭故障未能入軌，東方紅-2A衛星一度使中國用于衛星通信轉發器的國產化程度達到2／3，它們所載的轉發器占當時國內使用的轉發器總數的50%～55%，且全部超期服役，大大加速了中國通信事業的發展速度。

至此，中國衛星通信和電視轉播跨入了一個新階段，利用國產衛星傳送了30余路廣播和電視節目，開通了8000多條國內話路和石油、煤炭、水利等行業部門的專用衛星通信網，以及數千個衛星甚小孔徑天線終端站（VSAT），大大改變了邊遠地區收視難、通信難的狀況，尤其是促進了衛星電視教育的發展。

2 東方紅-3平臺系列衛星

東方紅-3衛星是中國第一種面向全社會的、實行商業化經營的通信衛星，用于國內通信和廣播電視節目。該衛星借鑒當時國際通信衛星設計概念，采用艙段化、模塊化構型和三軸穩定控制方式，它的研制成功，實現了中國地球靜止軌道通信衛星從自旋穩定型到三軸穩定型的飛躍，特別是該衛星采用了公用平臺設計思想。到2017年底，該平臺已經成功發射了“東方紅”、“中星”、“鑫諾”、“天鏈”、“實踐”等10余顆通信廣播衛星，成為20世紀末、21世紀初中國通信衛星的主體。

中國于20世紀80年代末開始著手研制新型通信衛星，定名為“東方紅-3”，瞄準20世紀80年代初國際先進水平，采用公用衛星平臺設計思想。

與東方紅-2A衛星相比，東方紅-3衛星的轉發器數量增加了5倍，設計壽命延長了2倍，相當于12顆東方紅-2A衛星。

東方紅-3衛星采用了全新的總體設計和總裝測試思路，對分系統提出了高要求，并攻克了多項關鍵技術，使其有效載荷能力（質量、功率、天線安裝面、指向精度、轉發器數等）有了明顯的提高，并采用了許多當時的新技術。例如，全三軸穩定技術、統一雙組元液體推進技術、大面積密柵太陽電池翼、雙柵雙拋物面多饋源賦形波束天線、正交線極化隔離頻率復用技術和高強度輕質量碳纖維多層復合材料等。它的研制成功，標志著中國通信衛星技術邁上了一個新臺階。

東方紅-3衛星

東方紅-3衛星分別于1994年11月30日和1997年5月12日發射，首顆衛星因推進劑泄漏，未能進入地球靜止軌道；第二顆衛星（又稱中衛-6）定點于125°（E）赤道上空，星載24臺轉發器全部正常工作，其中22臺用于電信部門的公眾通信業務，2臺用于電視節目傳送。2000年1月26日、2003年11月15日、2006年9月13日、2007年6月1日，中星-22、中星-20、中星-22、鑫諾-3等基于東方紅-3平臺的后續衛星相繼順利發射，成功定點。

2008-2012年，中國又發射了3顆數據中繼衛星—天鏈-1衛星01/02/03中繼衛星，并在軌穩定運行，形成三星組網能力，可實現對中、低軌航天器近100%的軌道覆蓋，使中國成為世界上第2個擁有全球覆蓋能力的中繼衛星系統的國家。2015年11月21日，老撾-1衛星作為東方紅-3B衛星平臺的首顆出口商業衛星成功發射，實現了向東盟國家整星出口零的突破。

據有關部門估算，僅東方紅-3衛星公眾通信一項，每年就可為國家節省數千萬美元。此外，通信衛星技術的發展和應用，還帶動了中國衛星應用產業的發展，推動了中國衛星應用產業化進程。東方紅-3衛星使中國在地球靜止通信衛星領域躋身于20世紀80年代的世界先進行列。基于東方紅-3平臺的后續星的成功發射，標志中國在衛星通信技術上又有了新的發展，不僅可應用于各種C頻段固定通信業務，而且可用于特高頻（UHF）、Ku等頻段的各種移動通信業務，以及其他頻段的導航定位業務技術。

3 東方紅-4平臺系列衛星

老撾-1衛星與火箭對接

東方紅-4平臺是中國新一代大型地球靜止軌道衛星公用平臺，具有長壽命、高可靠、大功率、大容量、高熱耗的技術特點，可用于大容量廣播通信、電視直播、數字音頻廣播和寬帶多媒體等多種國民經濟建設和國內外市場急需的業務類型。自2006年首次發射以來，截至到2017年底，中國采用該平臺已發射了10余顆通信衛星，整體性能達到國際同類通信衛星的先進水平，尤其是所提供的整星出口和在軌交付服務，推動了中國通信衛星國際市場的進一步拓展。

20世紀90年代后期，為適應地球靜止軌道衛星向高可靠、長壽命、大容量發展的趨勢，中國對通信系列衛星重點發展公用平臺的思想進行了論證，并進一步提出“由型號牽引帶出平臺改為平臺先行適應多個型號”的研制思路。1999年9月，中國政府明確了對公用平臺項目的實施分兩個階段進行。第一階段用1年左右的時間完成方案論證和初步設計；第二階段為工程研制階段，全面開展公用平臺的工程研制工作。2001年1月，該項目完成了預發展階段研制任務；2002年2月，轉入初樣研制階段；同年5月，鑫諾衛星通信公司與中國簽訂了衛星采購合同，東方紅-4衛星平臺首發星用于鑫諾-2衛星；2003年12月，平臺轉入正樣研制階段；2004年12月，中國長城工業總公司代表中國航天與尼日利亞空間研究開發局簽署了尼日利亞-1通信衛星的采購合同，實現了中國航天高技術集成產品出口零的突破。

中國承攬的另一個國際出口項目—委內瑞拉-1衛星于2008年10月30日成功發射，并于11月10日成功定點于78°(W）上空。通過委內瑞拉-1衛星，中國首次實現了向國外用戶的整星出口和在軌交付服務，全面應用并驗證了新一代地球靜止軌道衛星公用平臺及有效載荷技術，標志著中國通信衛星平臺能力得到了跨越式的提升，是中國通信衛星領域繼東方紅-2、東方紅-3衛星之后又一個新的里程碑。

繼委內瑞拉-1衛星之后，中國采用東方紅-4衛星平臺又陸續成功發射了鑫諾-6、中星-10、“巴基斯坦衛星”、中星-1A、尼日利亞-1R、中星-2A、中星-11、“玻利維亞衛星”、亞太-9、中星-1C、中星-2C等通信衛星，且全部功能正常，在軌性能穩定。

中星-10衛星天線展開

采用東方紅-5的超大容量寬帶通信衛星

“東方紅”系列衛星平臺型譜

通過東方紅-4衛星平臺的研制，中國自主掌握了多項關鍵技術，形成了一批具有自主知識產權的智力成果，促進了中國航天技術的跨越發展，一舉扭轉了中國通信衛星長期依賴進口、受制于人的被動局面，更是開啟了國際商業通信衛星市場大門。通過國際化發展道路，形成了與國際接軌的通信衛星建造體系，建立了中國第一個長壽命、高可靠的宇航級元器件選用標準和一系列元器件相關的可靠性設計、分析和試驗規范，業界稱之為“東四條件”。

為了適應下一代大型地球同步軌道通信衛星和對地觀測衛星等需求，2015年5月，東方紅-5衛星平臺正式立項。該平臺是超大型衛星平臺，采用二次展開十字太陽翼、桁架結構、電推進技術等多種先進技術。同時，東方紅-5衛星平臺也可搭載大口徑相機，用作對地成像衛星。

4 結束語

作為空間基礎設施的重要組成部分，我國通信衛星系統，特別是高通量通信衛星系統，必將對未來政治、經濟、社會發展產生重要且深遠的影響，成為國家科技創新制高點。面對軍民融合、鄉村振興、網路強國、“一帶一路”等國家戰略實施的歷史性機遇，積極推進各項重大工程實施，是踐行國家戰略、推動通信衛星產業與技術發展、確保中國航天技術引領地位的有效措施。