l1945年，英国的科幻小学作家阿瑟·C·克拉克在世界上首次提出了使用卫星进行远距离无线电能信和无线电广播的设想，这位作家在《无线电杂志》上发表了一篇文章，提出用火箭发射一颗人造卫星，绕地球转动，然后，地面上发送信号给卫星，通过卫星再传回地面。 l1957年10月4日，原苏联成功发射了人类历史上第一颗人造地球卫星。
l在人类已经发射的卫星中，通信卫星只占其中的一部分。目前围绕地球飞行的卫星中，大多数是有带有各种传感器的观察卫星，如气象卫星、电子侦察卫星、成像侦察卫星、海洋监视卫星、预警卫星、核爆炸探测卫星、资源卫星、天文观测卫星；其他的是通信卫星或是广播通信卫星，如亚太卫星、中星5号等。目前在轨道上运行的通信卫星有数百颗。在80年代和90年代初承担了国际通信业务量的70%。
l1962年7月美国成功地发射了第一颗通信卫星Telestar，实验了横跨大西洋的电视和电话传输。但是，Telestar并非在静止轨道上。第一颗静止轨道卫星则是1963年2月美国发射的SYNCOM实验卫星，它成功地转播了1964年东京奥运会的实况，使全世界看到了卫星通信的优越性和实用价值。
l90年代初提出的各种通信卫星系统多至几十个，其中最著名的就是“铱”移动卫星通信系统和“全球星”系统。这两个系统可以提供覆盖全球的移动电话业务。在波黑执行任务的美军飞行员每人都配备了一部“铱
”手机。这些卫星通信系统除了广播业务以外，基本上都只能提供话音业务。所以从97年以后，廉价的地面通信系统的发展如光纤通信系统、蜂窝移动通信系统的蓬勃发展，一下子大大压缩了卫星通信的市场，国内国际的骨干网通信负荷的80%以上改由光纤网络承担。获得技术上巨大成功的“铱”移动卫星通信系统也惨遭倒闭。但是新的曙光出现了：军事通信的巨大需求和民用宽带卫星市场的急剧扩大。
l纳卫星(NanoSat)的概念最早是由美国航空航天公司(Aerospace)于1993年在一份研究报告中首次提出的，它带来了小卫星设计思想上的根本变革.纳卫星和皮卫星(PicoSat)是以微机电系统(MEMS)技术和由数个MEMS组成的专用集成微型仪器(ASIM)为基础的一种全新概念的卫星，它基于微电子技术、微机电技术、微光电技术等微纳米技术而发展的，纳卫星体现了航天器微小化的发展趋势。纳卫星通常是指重量小于10公斤，具有实际使用功能的卫星。
有资料显示，已经发射的纳型卫星有：俄罗斯航天研究院的SPUTNIK—2卫星；美国的Bitsy卫星，美国Arizona大学的AUSat卫星，美国Stanford大学的PICOSA T卫星等。为了降低发射费用，纳卫星多采用一箭多星的搭载方式发射。
图是英国Surrey 大学2000年5月发射的一颗钠卫星
l皮卫星则降低到1kg以下，纳卫星和皮卫星主要通过分散的星座式结构实现卫星组网工作，可以完成许多任务，其中包括空间大范围的制图和地面战场增兵等。纳卫星和皮卫星的特点是单颗卫星体积小，功能单一，但多颗卫星组成星座后可以实现并超越1颗大型卫星的功能。
l
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。
卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙通信是指以宇宙飞行体为对象的无线电通信，它有三种形式：
（1）宇宙站与地球站之间的通信；
（2）宇宙站之间的通信；
（3）通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。
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图1-1. 卫星通信系统示意图
卫星通信的分类助产学
l覆盖面积
全球, 地区, 国家
l服务类型
n固定业务Fixed service satellite (FSS)
n宽带业务Broadcast service satellite (BSS)
n移动业务Mobile service satellite (MSS)
灶神之妻l一般用途
商业，军用，实验
l按轨道高度
地球同步轨道卫星(GEO), 中轨MEO, 低轨LEO.
1.1卫星轨道
1.1.1 开普勒三大定律
围绕地球旋转的卫星遵循着与行星绕太阳运动相同的定律，可用开普勒三大定律进行描述。
一．开普勒第一定律
l开普勒第一定律说明了卫星围绕主体的运动路线是一个椭圆。一个椭圆有两个焦点F1和F2，如图1-2所示。
l地球是椭圆的一个焦点。
l椭圆偏心率e
=，偏心率和长半轴是描述卫星围绕地球旋转的两
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个轨道参数。
图1-2. 开普勒第一定律
二．开普勒第二定律中国糖酒招商网
开普勒第二定律阐明：对于相同的时间间隔，卫星在其以质心为焦点的轨道面内扫过相同的面积，如图1-3所示，在单位时间内卫星运行距离为S1和S2，则面积A1等于A2。
重要结论：卫星离地球越远，穿越给定距离所需的时间越长；离地球越近，运动速度越快。
图1-3 开普勒第三定律
鼓词
三． 开普勒第三定律
开普勒第三定律阐明：轨道周期的平方正比于两个球体之间平均距离的立方，即
32a n
µ= （1-1） a 为地球和卫星间的平均距离，一般等于长半轴。 n 是以rad/s 为单位的卫星平均运动速度；µ是地球的地心重力常数。当a 以m 为单位时，其值为 14323.98600510/m s µ=×
或描述为：
卫星运行周期的平方与它到地心距离的平均值的立方成正比，即
43/21.65910(6378)S P h −=×+
其中，Ps 为卫星运行周期，单位min ；h 为卫星离地面的平均高度，单位km （地球半径6378km ）。
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