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标  题: 《北京国防科学技术志》航天技术篇（人造卫星）
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标  题: 《北京国防科学技术志》航天技术篇（人造卫星）
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《北京国防科学技术志》    2004年05月27日

第三章 航天技术   

第四节 人造地球卫星 

一、东方红一号卫星

1965年9月，中科院组建卫星设计院，其卫星总体设计组开始拟定第一颗人造卫星
总体方案。同年10月至11月，中科院受国防科委的委托，召开了中国第一颗人造卫
星方案论证会议（651会议），初步确定了第一颗人造卫星的总体方案。

1967年12月，国防科委召开第一颗人造卫星研制工作会议，审定了总体方案和各系
统方案，正式命名第一颗人造卫星为东方红一号。在卫星技术总负责人孙家栋的主
持下，开展东方红一号的研制。卫星重量为173公斤。卫星在空间运行时的亮度为
5～8等星，末级火箭的亮度为4～7等星。为了在地球上用肉眼能看见卫星，在末级
火箭上加上观测裙，可使末级火箭的亮度提高2～3等星。东方红一号的分系统组成
是：结构、温控、能源、《东方红》乐曲装置和短波遥测、跟踪、天线，外加姿态
测量部分。该卫星外形为球形多面体，直径1米，其结构包括外壳、仪器舱和承力
筒三部分，外壳为蒙皮骨架式结构，它又分上半球壳、下半球壳和环形腰带三部分
。卫星采用一个发射机交替发送《东方红》乐曲和卫星各种遥测工程参数。卫星的
星地跟踪系统，在卫星入轨后3小时，可以精确地预报未来24小时内的卫星轨道，
地面观测跟踪系统可提前预报出卫星飞经中国各地和世界各大城市上空的时间和来
去方向，使中国和世界各国都能在预定的时间看到东方红一号卫星。根据卫星的外
形，各种天线采取了盲区很小的结构形式，基本上能全向辐射或接收无线电波。该
卫星设有姿态控制系统，在空间运行时采取自旋稳定方式，卫星与第三级火箭分离
前，自旋速度是180转／分，星箭分离、天线张开后，卫星自旋速度降为120转／分
，这使它相对于地球的姿态时时刻刻在变化。卫星上装有红外地平仪和太阳角计两
种敏感器。

1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星成功地进入了地球轨道。其轨道参数是
：近地点439公里，远地点2 384公里，轨道倾角68．5度，运行周期114分钟。东方
红一号上天后，星上能源系统和各种仪器工作正常，性能稳定，各种仪器实际工作
的时间远远超过了设计要求，《东方红》乐曲装置和短波发射机连续工作了28天，
取得了大量工程遥测参数，为后来的卫星设计和研制工作提供了依据和经验。东方
红一号卫星的发射成功，使中国成为继苏、美、法、日之后第五个能独立研制并发
射人造卫星的国家。

二、科学试验卫星

70年代初，空间技术研究院、北京卫星制造厂等单位开始研制实践一号科学试验卫
星，用于进行科学探测和技术试验。探测任务主要有：测量高空磁场、Ｘ射线、宇
宙射线、外热流等空间环境参数。技术试验任务主要有：试验太阳能电池供电系统
、主动无源温度控制、长寿命遥测设备及无线电线路在空间环境下长期工作性能。
实践一号外形与东方红一号相似，呈72面球形多面体，28面贴有太阳能电池。在卫
星壳体中部的圆形密封仪器舱的两侧装有2个弧形附舱：一个装有长期遥测系统、
镉镍电池、电源切换器电路和稳压器等；另一个装有太阳能电池组合板的限压限流
器和无线移相调配网络。卫星外壳上的4根交叉十字振子短波天线是两个遥测系统
的共用天线，采用环境移相调配网络使两个发射机相互隔离。该卫星直径为1米，
总重221公斤。1971年3月3日，实践一号卫星在酒泉卫星发射场发射升空成功，卫
星进入近地点266公里，远地点1 826公里的轨道，倾角69．9度，周期106分钟。该
卫星是中国第一颗长寿命卫星。原计划长期工作系统工作1年，但实际上工作了8年
，大大超过了设计指标。在运行过程中，太阳能电池及电源系统、无源主动温控系
统及遥测系统始终工作正常，取得了满意的成果。

1972年4月，空间技术研究院总体设计部和空间物理研究所开展研制实践二号卫星
。该卫星专用于空间物理探测。星上携带11种探测仪器，重250公斤。卫星主体为
一个外接圆直径1．23米、高1．1米的八面棱柱体，在相互隔开的4个侧面上各有一
块矩形太阳电池帆板。发射时，帆板下垂，靠在4个侧面上。在卫星进入轨道时，
卫星与火箭分离，4块帆板张开，与卫星顶面平齐。

1977年，拟用上海研制的风暴一号运载火箭发射实践二号、实践二号甲和实践二号
乙3颗卫星。为了适应一箭三星的要求，对风暴一号运载火箭整流罩对接机构进行
了改进，并修改了卫星轨道参数。1981年9月20日，风暴一号运载火箭发射成功，
将3颗实践二号卫星携带升空。3颗卫星进入的轨道相似，轨道参数分别是：实践二
号近地点237公里，远地点1 622公里，倾角59．5度，周期103．4分；实践二号甲
近地点237公里，远地点1 629公里，倾角59．5度，周期103．6分；实践二号乙近
地点228公里，远地点1 519公里，倾角59．4度，周期102．4分，与预定轨道十分
吻合。 

三、返回式遥感卫星

1966年，第八设计院等单位在总工程师王希季主持下开展了返回式遥感卫星总体方
案的探讨，并对星上摄影系统、姿态控制系统等进行方案调研。总体方案确定：返
回式卫星的研制分两步进行：第一步研制试验型卫星，第二步研制应用型卫星。试
验返回式卫星重1．5吨，应用返回式卫星重1．8吨，在轨道运行时间分别为1天和
6天。卫星总长3．144米，最大直径为2．2米，呈钝头圆台体，分返回舱和仪器舱
。返回式卫星的主要任务是：携带1台可见光地物相机，在轨道上对预定地区进行
摄影；并用1台星空相机同时对星空摄影，以校正卫星姿态误差。

1975年11月26日，返回式卫星发射成功。卫星进入近地点173公里，远地点483公里
，倾角为63度的近地轨道，入轨精度符合设计要求。卫星于11月29日返回地面，取
得了预定的遥感试验资料。但在回收中也存在一些问题，如卫星返回舱再入大气层
的过程中裙部和部分仪器被烧坏，返回舱落点偏差较大等。

1976年12月7日，发射了一颗试验返回式卫星，并于12月10日顺利回收，卫星完好
无损。1978年1月26日，又一颗返回式卫星发射成功，并于1月29日按计划返回。至
此，中国的返回式卫星结束了试验阶段，转入应用阶段。

1977年至1980年，空间技术研究院等单位反复研究了应用型返回式卫星的方案。
1982年9月至1984年9月，用长征二号丙运载火箭先后发射成功3颗应用型返回式卫
星，并顺利返回，取得了比试验型卫星质量更高、数据更多的遥感资料。电子照相
试验成功，拍摄出清晰的照片。1985年10月21日，又成功地发射和回收了一颗用于
国土普查的返回式遥感卫星，获得了中国国土资源的大量资料。

1979年11月，空间技术研究院等单位开始研制第二代返回式卫星，即返回式卫星甲
。与第一代返回式卫星相比，其运行时间由5天增加到8天，重量由1 800公斤增加
到2 100公斤。同时，卫星上还增加了微重力平台，可进行遥感和微重力试验。
1987年8月5日，第一颗返回式卫星甲发射成功，它在轨道上运行5天后返回地面。
此后，又发射并回收成功3颗返回式卫星甲。这4颗卫星获得了大量高质量的遥感资
料，还进行了222个项目的微重力试验，并为法国等用户提供了藻类培植、蛋白质
生长和微重力环境测量等试验服务。

到1990年，中国共进行了13次返回式遥感卫星发射，12次获得成功。        

四、通信卫星

1970年6月，运载火箭研究院和空间技术研究院开始通信卫星及其运载火箭的研究
。1977年9月，空间技术研究院建立了试验通信卫星的设计师系统和调度指挥系统
，孙家栋为试验通信卫星总设计师，刘川诗任总指挥。卫星主体呈圆柱体，直径2
．1米，从远地点发动机喷口至天线顶端的最大高度为3．1米，卫星起飞时的重量
为900公斤，进入静止轨道重量为420公斤。通信频段选用国际电联规定的频段，即
上行6 225兆赫～6 425兆赫，下行4 000兆赫～4 200兆赫，可转发电视、广播、电
话、电报、数传、传真等各种模拟和数字通信信息。星上备有2个转发器，可在全
天24小时内全天候通信，星上转发器最大饱和功率为7．3分贝瓦。通信天线增益和
极化方式采用覆球波束定向喇叭天线，最大接收增益19．5分贝，最大发射增益16
．5分贝，为圆极化方式。该卫星的主要载荷是通信转发器和天线组件，其他服务
性分系统包括：结构、温控、能源、控制、遥测、遥控、跟踪和远地点发动机等8
个系统。通信转发器由11个部件组成，构成了一个完整的接收、放大、变频和发射
系统。星上装有3种天线：遥控全向天线、遥测全向天线和通信定向天线。

1984年1月29日，用长征三号首次发射试验通信卫星东方红二号。卫星进入了一条
低轨道。经启动星上远地点发动机，将轨道抬高到远地点6 480公里。地面人员利
用这颗卫星开展了一些与通信有关的试验。同年4月8日，长征三号运载火箭将第二
颗试验通信卫星东方红二号发射升空，运载火箭三级准确入轨，卫星与运载火箭正
常分离，卫星按预定程序起旋至37转／分，进入大椭圆轨道。4月10日8时47分，卫
星进入了准静止轨道。4月16日18时27分57秒，卫星成功地定点于东经125度赤道上
空。试验表明，卫星功能正常，仪器工作良好。5月14日，通信试验结束，交付使
用。

1986年2月1日，中国发射了第一颗实用广播通信卫星东方红二号，于2月19日定点
东经103度。这个卫星的技术状态与试验通信卫星基本一致，主要用于广播通信，
使中国卫星通信进入实用阶段。

1988年3月7日，空间技术研究院研制的第一颗东方红二号甲通信卫星发射成功。它
属于中国的第二代通信卫星，其直径2．1米，总高3．75米，卫星发射重量1 044公
斤。该卫星天线系统由2副双圆盘形全向天线、1副抛物面定向天线及消旋组件组成
。通信天线采用线极化方式，上行水平极化，下行垂直极化。测控全向天线采用圆
极化方式。定向天线始终指向地面，保持其波束覆盖中国本土95％以上的面积。它
的性能和容量有了较大提高。星上有4路一次变频式转发器，工作于Ｃ波段，可转
发4路彩色电视或大约2 400路双向电话。其设计寿命由原来的3年提高到4年。

1988年12月22日，第二颗东方红二号甲通信卫星发射成功。1990年2月4日，第三颗
东方红二号甲通信卫星发射成功。

五、气象卫星

70年代后期，空间技术研究院、上海卫星工程研究所开始研制风云一号太阳同步轨
道试验气象卫星。卫星由结构、热控制、姿态控制、遥感与环境监测、图像传输和
测控等分系统组成。卫星本体呈六面体，长、宽、高各为1．4米×1．4米×1．2米
。在主体外侧各有三块太阳电池板。主体连同电池板共高1．77米，总长8．6米。
卫星采用了近太阳同步轨道，经过任一地区时的当地时间每天几乎相同，以保证遥
感图像的质量。其主要遥感仪器有五通道可见光及红外光扫描辐射计、宇宙线成分
监测器等。

1988年9月7日，第一颗风云一号卫星由长征四号火箭发射升空，进入一条近地点
891．1公里、远地点925．4公里的近圆极轨道。其轨道运行周期为102．8分。卫星
每天绕地球运行14周。该卫星升空后，遥测和信号接收都很正常，连续工作了39天
。次年9月3日，中国发射了第二颗风云一号气象卫星。

http://www.szpco.com/2006-6/20060610164140.htm


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