1.3 工程相关概念内涵

1.3.1 卫星通信系统工程和通信卫星工程

卫星通信系统工程分为两种情况，一是包含通信卫星的系统工程；二是不包含通信卫星工程的系统工程，利用已在轨卫星，设计满足不同需求的各类体制系统，比如MF-TDMA系统、频分多址（FDMA）/单路单载波（SCPC）系统和DVB-RCS系统。卫星通信系统工程组成如图1-12所示。

图1-12 卫星通信系统工程组成

通信卫星工程是实施通信卫星设计、研制、发射以及发射后的在轨测试等内容的系统工程，可以独立于应用系统设计，但包括卫星系统、测控系统、运载火箭和发射场等。而星上再生处理的卫星工程必须与应用系统、运控系统或者地面系统进行一体化设计实施，原因是星地强关联，空中接口必须进行星地一体化设计。通信卫星工程组成部分的定义和作用如下。

● 卫星系统具有通信中继作用，即所有地面站发出的信号均通过卫星进行中继，再转发到对方地面站，这种中继转发是由通信卫星中的转发器和天线完成的。

● 测控系统是在发射段对卫星进行跟踪测量，控制卫星准确地进入轨道上的指定位置（以静止轨道为例），卫星在轨后，对卫星的轨道、位置、姿态进行监视及修正的系统。测控系统通常由测控中心、数据处理中心、多个测控站和通信卫星上与测控有关的设备组成。测控系统在不断升级扩展。

● 运载火箭是指将卫星推向太空的系统。我国同步轨道卫星使用长征三号系列运载火箭发射。

● 发射场是指卫星发射中心的发射场区，涉及发射工位及技术测试中心、指挥控制中心等设施。

星地一体的卫星通信系统工程除包含上述通信卫星工程各部分外，还包括地面系统或者独立的应用系统和运控系统。

● 地面系统包括运控系统（核心是业务测控）和应用系统。业务测控实现对卫星载荷的遥控遥测、在轨测试、地球站天线入网验证等功能。运控系统由业务测控发展而来，增加了必要的专家决策支持、综合管理、波束标校等功能。

● 应用系统是面向用户的应用网络，由各类地球站和网络控制中心等组成。应用系统可针对不同的用户构建多个服务网络。应用系统随着应用场景和需求的发展而不断发展。

不包含通信卫星工程的系统工程的关注点不在卫星及发射，而在体制设计。对于全球固定业务的宽带组网卫星通信系统、星状组网卫星通信系统、稀路由卫星通信系统、个人卫星移动通信系统等，其从设计研发到应用的过程可能比一颗卫星的研制周期还要长，涉及网络、传输、管控、站型等各方面。因为系统涉及规模化应用，所以长期的可靠性提高和考验以及对各种环境适应性、电磁兼容性的考核也是工程中不可缺少的工作。不同体制和不同用户的卫星通信系统工程设计示意图分别如图1-13和图1-14所示。

图1-13 不同体制的卫星通信系统工程设计示意图

有时候人们也会把针对不同部门应用对各种相对成熟的系统进行的二次设计称为卫星通信系统工程，每个开展卫星通信系统设计的单位都不会缺少工程部门。

图1-14 不同用户的卫星通信系统工程设计示意图