正文

有效載荷：直接執行特定衛星任務(wù)的儀器、設備或分系統。有效載荷的種類(lèi)很多，即使是同一種類(lèi)型的有效載荷，性能差別也很大。返回式衛星返回艙的有效載荷有多光譜掃描儀、紅外掃描儀、合成孔徑雷達、微波輻射計、微波散射計、雷達高度計、超光譜成像儀以及遙感信息的數傳設備。偵察衛星的有效載荷有可見(jiàn)光膠片型相機、可見(jiàn)光CCD相機、雷達信息信號接收機（信道化接收機、測向接收機）和天線(xiàn)陣及大幅面測量相機等。對于對地觀(guān)測衛星而言，把多種遙感器安裝在一顆星上去完成不同的任務(wù)，將是提高效費比的主要發(fā)展趨勢。

簡(jiǎn)介

有效載荷(Payload)是一個(gè)信元，幀的一部分，或包括上層信息(數據)的分組。全部的幀/分組或信元變成低水平通信的有效載荷。

北板-南板

返回型衛星返回艙的有效載荷有回收的信息載體、材料或制品。遙感衛星的有效載荷有多光譜掃描儀、紅外掃描儀、合成孔徑雷達、微波輻射計、微波散射計、雷達高度計、超光譜成像儀以及遙感信息的數傳設備。通信衛星的有效載荷有通信轉發(fā)器和天線(xiàn)。導航衛星的有效載荷有衛星時(shí)鐘、導航數據存儲器及數據注入接收機。偵察衛星的有效載荷有可見(jiàn)光膠片型相機、可見(jiàn)光CCD相機、雷達信息信號接收機(信道化接收機、測向接收機)和天線(xiàn)陣及大幅面測量相機等。單一用途的衛星，一般裝有一種或兩種有效載荷。多用途衛星，一般裝有幾種有效載荷。隨著(zhù)航天技術(shù)的不斷發(fā)展，有效載荷也在逐步向低功耗、小質(zhì)量和小體積的方向發(fā)展。對于對地觀(guān)測衛星而言，把多種遙感器安裝在一顆衛星上去完成不同的任務(wù)，是提高效費比的主要發(fā)展趨勢。安裝不同有效載荷的衛星，結果就是多用途衛星，如資源偵察衛星、環(huán)境氣象衛星、導航定位衛星等

衛星有效載荷的分類(lèi)

一般可分為：科學(xué)探測和實(shí)驗類(lèi)、信息獲取類(lèi)、信息傳輸類(lèi)、信息基準類(lèi)。有時(shí)可按所涉及的專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域分類(lèi)(光學(xué)遙感器、微波遙感器)按應用分類(lèi)(通信衛星有效載荷、氣象衛星有效載荷、地球資源衛星有效載荷、海洋衛星有效載荷、導航衛星有效載荷、偵查衛星有效載荷、科學(xué)衛星有效載荷、技術(shù)試驗衛星有效載荷等)

1.科學(xué)探測和實(shí)驗類(lèi)用于探測空間環(huán)境、觀(guān)測天體和空間科學(xué)實(shí)驗的各種儀器、設備和系統等。 1)可以專(zhuān)門(mén)裝載于科學(xué)衛星上如：“實(shí)踐”衛星上的宇宙射線(xiàn)計 2)可以搭載于某些應用衛星上如：“風(fēng)云二號”衛星上的質(zhì)子和電子探測器

2.信息獲取類(lèi)用于對地觀(guān)測的各種遙感器如：“風(fēng)云一號”上的10波段掃描輻射計，“風(fēng)云二號”上的多通道自旋掃描輻射計，“資源一號”上的多光譜CCD相機和紅外多光譜掃描儀，返回式相機上的膠片相機

有效載荷

4.信息基準類(lèi)用于提供空間基準和時(shí)間基準信息的各種儀器、設備和系統。如：導航衛星的高穩定頻標，重力場(chǎng)測量衛星上的激光角反射器等。

衛星有效載荷設計的一般原則

理解用戶(hù)需求，確定總體技術(shù)指標研究各種限制條件，選擇有效載荷方案合理分配技術(shù)指標通過(guò)仿真和試驗來(lái)驗證優(yōu)化設計

衛星有效載荷設計的一般技術(shù)要求1、對環(huán)境適應性的要求(1)能適應力學(xué)環(huán)境要求(2)能適應失重狀態(tài)要求(3)能適應真空狀態(tài)要求(4)能適應溫度變化要求(5)能適應空間輻射環(huán)境要求2、質(zhì)量、體積、功耗與可靠性要求3、必須滿(mǎn)足與衛星平臺之間的特定關(guān)系4、必須滿(mǎn)足與應用系統之間的特定關(guān)系

通信衛星的有效載

基本組成和工作原理1、基本組成1)轉發(fā)器：實(shí)質(zhì)是一臺寬頻帶的收發(fā)信機。2)天線(xiàn)：用于衛星通信信號收發(fā)。有時(shí)可完成測控信號的收發(fā)。分為：全球波束、半球波束、區域波束、點(diǎn)波束、多波束以及賦形可變波束天線(xiàn)等。2、工作原理天線(xiàn)接收上行信號，送到轉發(fā)器對信號進(jìn)行加工，再由天線(xiàn)將加工后的信號作為下行信號發(fā)出，完成通信信號的中繼轉發(fā)。

性能參數和主要設計考慮1、性能參數(1)與射頻電平有關(guān)的性能參數：等效全向輻射功率、接收系統增益噪聲溫度比、飽和功率通量密度(2)與頻段及帶寬有關(guān)的參數：通信頻段、帶寬和頻率再用特性(3)與通信品質(zhì)有關(guān)的參數2、主要設計考慮要在規定的頻段、帶寬、服務(wù)區覆蓋要求等條件下，對確定的與通信容量和通信品質(zhì)有關(guān)的指標進(jìn)行科學(xué)合理的分配。

地球資源衛星有效載荷

地球資源衛星是用于地球資源探測和環(huán)境監測的遙感衛星。地球資源衛星的有效載荷主要是各類(lèi)遙感器以及遙感傳輸設備。遙感器大致可分為：多光譜類(lèi)、成像光譜儀類(lèi)、高空間分辨率類(lèi)和合成孔徑雷達類(lèi)。

全球氣象衛星布局

氣象衛星分極地軌道和靜止軌道兩種。有效載荷指星上用于氣象信息獲取、處理、存儲及發(fā)送的設備。主要包括：遙感器、實(shí)時(shí)信息處理器、大容量數據記錄器及發(fā)射機等

海洋衛星有效載荷

用于探測海洋水色要素(葉綠素濃度、懸浮物和污染物)，深海表面拓撲(海平面高度的空間分布)，海洋動(dòng)力環(huán)境(海面風(fēng)場(chǎng)、海浪、海冰等)。有效載荷包括不同種類(lèi)的光學(xué)遙感器和微波遙感器

導航衛星有效載荷

衛星導航的基本作用是向各類(lèi)用戶(hù)實(shí)時(shí)提供準確、連續的位置、速度和時(shí)間信息。分類(lèi)：低軌測速導航系統、全球導航定位系統、全球同步衛星無(wú)線(xiàn)電測定系統

低軌測速導航系統衛星有效載荷

第一代衛星導航系統。美國的“子午儀”衛星，蘇聯(lián)的“圣卡達”衛星利用地面用戶(hù)終端機測定導航衛星發(fā)射載波的多普勒頻移，確定衛星在不同時(shí)刻的兩個(gè)位置至用戶(hù)位置的距離差，得出旋轉雙曲面的基本導航方程；根據衛星在每時(shí)刻的軌道位置并利用多組基本導航方程解出用戶(hù)的位置。

全球氣象衛星布局

美國的GPS系統和俄羅斯的GLONASS系統用戶(hù)同時(shí)接收四顆衛星的編碼信號，測量這四顆星各自到用戶(hù)的偽距，并由解讀衛星廣播的導航電文得到衛星的位置，從而進(jìn)行定位。

全球同步衛星無(wú)線(xiàn)電測定系統(RDSS)衛星有效載荷

“北斗”導航衛星系統地面中心通過(guò)兩顆衛星上的C/S轉發(fā)器向用戶(hù)發(fā)送誰(shuí)要定位的詢(xún)問(wèn)信號，需要定位的用戶(hù)接收到任一顆衛星的詢(xún)問(wèn)信號后，即可響應詢(xún)問(wèn)，發(fā)出定位申請；地面中心站收到來(lái)自?xún)深w衛星L/C轉發(fā)器發(fā)的應答信號，即可測定地面中心站分別經(jīng)兩顆衛星到用戶(hù)的距離和。由于衛星位置可通過(guò)測軌獲得，便可導出用戶(hù)至每顆衛星的距離；利用存儲在地面中心站數據庫中的地形數字高程，算出用戶(hù)所在的位置，通過(guò)其中一顆衛星通知用戶(hù)，完成定位。

偵察衛星有效載荷

主要包括：成像偵查衛星、電子偵察衛星、導彈預警衛星和海洋監視衛星等

成像偵查衛星有效載荷

1、膠片相機2、傳輸型相機3、合成孔徑雷達(SAR)

電子偵察衛星有效載荷

1、天線(xiàn)? 2、接收機? 3、信號處理設備

導彈預警衛星和海洋監視衛星有效載荷

1、導彈預警衛星有效載荷利用星上的紅外探測儀，探測導彈飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機尾焰的紅外輻射，配合電視攝像機及時(shí)準確地判斷敵方導彈方向。2、海洋監測衛星有效載荷裝有雷達，無(wú)線(xiàn)電接收機，紅外探測器等偵察設備，監視海上艦船和潛艇的活動(dòng)。

科學(xué)衛星有效載荷

科學(xué)探測衛星，是用來(lái)進(jìn)行空間物理環(huán)境探測的衛星。它攜帶著(zhù)各種儀器，穿行于大氣層和外層空間，收集來(lái)自空間的各種信息，使人們對宇宙有了更深的了解，為人類(lèi)進(jìn)入太空、利用太空提供了十分寶貴的資料。世界各國最初發(fā)射的衛星多是這類(lèi)衛星或是技術(shù)試驗衛星。

科學(xué)探測有效載荷的種類(lèi)和主要性能

1、空間帶電粒子探測器2、空間輻射效應探測器3、太陽(yáng)輻射探測器