2025年卫星通信的新发展 .pdfVIP

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

卫星通信的新发展

卫星通信是地球上的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的

通信，具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件约束、建站成本

与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点，在

全球许多领域应用效果很好，尤其在军事上具有重要的应用价值。进

入21世纪以后，新的设计理念的提出和新型技术的采用使得卫星通信

系统的技术发展和应用水平又一次达到新的高度。

卫星通信在通信领域蓬勃发展

1卫星通信新理念及新方式

智能手机卫星

美国航空航天局（NASA）于2013年成功地推出了三款智能手机

卫星（smart-phonesat），在这3颗卫星中有2颗卫星，是使用

HTC-NexusOne智能手机以及谷歌的安卓操作系统作为基础构建而成。

智能手机卫星是一种“微纳卫星”，其主要特点是将智能手机的

电子元件利用纳米卫星技术在卫星平台上进行装载，发射到绕地轨道

上。智能手机作为卫星的星载计算机被安放在侧面面积为645px大小

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勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

的立方体卫星结构中，其传感器用来对卫星进行姿态测量，相机用来

对地观测。智能手机卫星有很多潜在的优势：

1）智能手机卫星实现了卫星的小型化：NASA的三款手机卫星具

有相同的尺寸：250px×250px×275px，相比于现有的一些卫星来说，

面积约645px2的立方体，其体积是微不足道的；

2）智能手机卫星实现了卫星的低成本：NASA通过使用商用的硬

件产品来降低3颗卫星的成本，在设计和制作过程中他们只能使用市

面上能买到的，即拿即用的硬件部件来进行组装，并采用最小型化的

设计思路，将每颗卫星的价格控制在3500～7000美元；

3）智能手机卫星实现卫星的高功效：NASA的手机卫星已经可以

满足多种卫星系统需求，包括快速处理器、通用操作系统、多种微型

传感器、高分辨率相机、GPS接收机以及多种无线电信号，卫星还采

用了先进的制导、导航与控制（GNC）系统，实现了高功效。

智能手机卫星将通过无线电向地面传送卫星运行状况信息，以验

证其可以像普通卫星一样在太空中正常工作，尝试利用自带相机拍摄

地球照片。

研制智能手机卫星是对传统航天器设计的一个挑战，也是今后卫

星发展的一个重要趋势。

君子忧道不忧贫。——孔丘

智能手机卫星内部结构图

量子卫星通信

所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的

通信方式，是近20年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相

结合的新的研究领域。传统的卫星通信具有传输距离远、覆盖面积大、

灵活稳定等优点，但是传统卫星通信的信息安全性是得不到保障的。

这是由于传统卫星通信在传输过程中是使用开放式无线接口的方式。

而量子通信则不然，量子通信作为卫星通信技术的一个新的发展方向，

根据量子的不可克隆定理和测不准原理，其安全必威体育官网网址性是可以得到保

障的。近年来，量子通信在理论和实践上均已经取得了较大突破，我

国也在国家“973”计划量子信息学