人造地球衛星

自上世紀50年代以來，人類已先後發射了約5000多個人造航天器，其中絕大部分是人造地球衛星。我國自在1970年發射了第一顆人造地球衛星東方紅一號，衛星質量超過了蘇聯、美國、法國和日本第一顆人造地球衛星的總和，這說明我國衛星技術的起步水平高。

(1)通信衛星系統

通信衛星具有通信距離遠、容量大、信號質量好、可靠性高和機動靈活等優點，因此在遠距離通信、數據網絡、電視教育、數據採信、電子郵件、政府行政管理、應急救災、遠程醫療、航海通信、個人流動電話等各種領域都得到了廣泛的應用。

一顆在赤道上定點同步衛星可覆蓋地球表面40%強。數顆同步通信衛星和地面站即可組成全球衛星通信系統。目前全世界約有近300顆同步通信衛星為200多個國家和地區提供80%的國際通信業務。已形成每年數百億美元最大的航天產業。例如國際通信衛星組織已發展到第八代在軌的衛星有17顆。國際通信衛星8號載有44台轉發器。具有可控C頻段點波束，可提供3個電視頻道和112500路郵字話音。

近年來出現了近地軌道移動通信衛星星座，如“銥星”是共有66顆衛星組成的星座。在技術上非常先進，但話費太貴(3美元/分鐘)。結果“銥星”公司破產了。但這個趨勢仍在發展。美國正在研究在太空建立全球寬帶互聯網。Teledesic星座將擁有280顆星。

(2)對地觀測衛星

對地觀測衛星種類很多，如資源衛星、氣象衛星、海洋衛星、偵察衛星等。星上裝有各類遙感設備(如相機、輻射計、雷達等)，收集來自地球的陸地、海洋、大氣層各種波長的電磁波輻射信息。然後對獲取的信息進行分析，以識別物質的性質和狀態。這種觀測具有視野廣闊，不受地理位置和國界的限制，可以迅速獲取大面積、甚至全球性動態變化的信息。空間遙感在幾天內完成的工作量如果用航空遙感需幾個月，用人工勘測需幾年，甚至不可能完成。空間對地觀測的宏觀性和及時性使許多領域發生了革命性的變化。

(3)導航衛星

導航衛星不受天氣影響的限制，可以為衛星、飛機、導彈、船舶、車輛、人員進行導航。導航衛星網由數顆衛星組成，也稱為導航衛星星座，具有全球和近地空間的覆蓋能力。

導彈衛星按導航方式不同可分為測速和測距衛星，根據衛星運行軌道的高度可分為低軌道、中高軌道和地球同步軌道導航衛星。在低軌道上，一般用4-5顆多譜勒測速導航衛星組成空間導航衛星星座，保證全球用戶能在約1小時利用衛星重新定位一次。在中高軌道和地球同步軌道上，一般用十幾顆到二十幾顆組成導彈星座，保證全球任何地方或近地空間的用戶在任何時間都能同時看到6顆以上的衛星，從中選擇4顆進行連續定位、定時。

目前世界使用最多的全球衛星導航定位系統是美國的GPS系統(加圖LZP白皮書)。它採用時間測距定位原理。可對地面、海上、飛機、導彈、衛星和飛船各種用戶進行全天侯，實時高精度三維定位測速和精確授時。

GPS系統是由24顆星分佈在6個軌道面上組成的星座。軌道高度20000公里。衛星上裝有10-13高精確度的原子鐘。地面上有一個主控站和多個監控站，定期地對星座的衛星進行精確的位置和時間測定，並向衛星發出星曆信息，用戶用GPS接收機，同時接收四個以上衛星的信號即可確定自身所在的經緯度和高度及精確時間。

GPS系統軍用定位精度

俄國也有類似的系統，叫GLONASS系統，但由於俄經濟困難，且衛星壽命短，星座不能保持足夠數目，影響其正常功能。

歐洲的伽利略系統也屬於導航衛星星座，可能將在最近幾年發射升空。

(4)我國的人造地球衛星的發展

截止2001底，我國共研製併發射了48顆不同類型的人造地球衛星。不同衛星又組成各種不同的空間(衛星)應用系統，已初步形成了3個衛星系列---實踐號科學實驗衛星系列、東方紅通信廣播衛星系列、對地觀測衛星系列。另外，北斗星導航衛星系列正在形成，現分述如下：

①實踐號科學實驗衛星

科學實驗衛星是用於科學探測和技術試驗的衛星，主要利用在實際太空環境下考驗衛星技術中的新方案原理、新技術和新儀器設備，以便為後續的實用衛星做技術儲備。中國自1971年3月3日成功發射實踐1號衛星以來，已經發射了實踐2號、實踐2號甲、實踐2號乙、實踐4號、實踐5號。

②東方紅通信衛星和衛星通信系統

東方紅二號

1984年我國成功發射了第一顆靜止軌道試驗通信衛星---東方紅二號，使中國成為世界上第五個自行發射地球靜止軌道通信衛星的國家。通過東方紅二號，一舉實現了覆蓋全國的信號傳輸，解決了軍用通信和遠洋船隻的通信問題，徹底改變了邊遠地區通信落後的狀況。

1988年發射的東方紅二號甲是我國首次研製成功的實用通信廣播衛星，有4個C波段轉發器，可以傳輸4路彩色電視和2400路雙向電話。通過東方二號甲衛星，全國有幾億人通過數千個地面接收站收看電視節目，大大改善了我國的通信和廣播電視傳輸條件。

東方紅三號

1997年發射的東方紅三號是我國新研製的一種中容量廣播通信衛星。有24個轉發器，工作壽命為8年。這些衛星改善了我國國際通信，特別是對西部邊遠山區分散地區的通信。

到目前為止，我國先後成功發射了6顆通信衛星，對國民經濟和國防事業發揮了巨大的作用。例如衛星電視廣播已成為人民日常生活的必需，在遠程教育方面，我國目前有5000多個衛星電視教育台，接受教育的人數有2000萬人。

③對地觀測衛星系統

a.返回式遙感衛星

我國最早的應用衛星是返回式遙感衛星。1975年11月26日，我國成功發射了第一顆返回式衛星，標誌着我國成為第三個掌握衛星回收技術的國家。

返回式遙感衛星是我國最早並且發射最多的對地觀測衛星，截止到1999年，我國共發射17顆返回式衛星，成功回收了16顆。它們對我國國土普查、地圖測繪、空間科學實驗等都發揮了重要作用。1988年開始搭載種子進行航天育種試驗和地面推廣工作《船天》P144。目前已取得明顯的效益。我國地少、人口多，吃飯成為大問題。農業與航天技術兩者結合后，獲得優質高產農作物，將對我國可持續發展作出貢獻。

b.中巴資源衛星

中國與巴西合作研製的資源一號(ZY-1)衛星是一個在太陽同步軌道(極軌)上運行的衛星，也是我國第一顆數據傳輸型衛星，它的成功運行，使我國擁有了自主的遙感衛星數據源。到目前已成功地運行了三年，已取得一兩萬幅圖像並提供全國數十個部門使用。對全國性資源普查、農作物估產、地形圖編修、城市規劃、環境污染、災害監測、河道遷移、土地沙漠化、冰川進退等提供了大量動態變化資料。為我國可持續發展提供科學依據，有着巨大的經濟和社會效益。中巴資源一號衛星拍的圖像(北京地區等)

c.風雲氣象衛星系列

風雲一號

風雲二號

在衛星應用上，我國氣象局做得很早也很有成效，我國分別於1988年9月和1990年9月發射了風雲一號甲(FY-1A)和風雲一號乙(FY-1B),1999年5月又發射了風雲一號丙(FY-1C)，上述三顆都是極軌氣象衛星。我國在1997年6月發射了地球靜止軌道氣象衛星風雲二號甲(FY-2A)，2000年6月又發射了一顆風雲二號乙(FY-2B),風雲二號的發射成功，使我國成為世界上第三個擁有極軌道和靜止軌道兩個系列氣象衛星的國家，極軌氣象衛星風雲一號可飛經全球所有地區，觀測全球氣象變化，可提供長期天氣預報信息，地球靜止軌道氣象衛星風雲二號可實時、連續觀察本地區的雲圖和氣象變化，兩者互相補充，使天氣預報更準確。除此之外，還可對颱風、海面溫度、森林火災，洪水災害監測進行監測預報，為中國參與國際合作、氣象信息交流、進行全球氣候變化研究提供有力的技術保證。國際氣象組織已把這兩顆衛星列入全球信息共享網絡中。

④衛星導航定位系統

我國在2000年發射了兩顆同步定點導航衛星組成區域性衛星導航系統，這是我國自主初步建立的第一代衛星導航系統。