备份星是指在先导星工作失效的情况下,接替先导星工作的卫星。嫦娥二号卫星就曾经是嫦娥一号卫星的备份星。

正文

命名特征

在嫦娥系列卫星中,嫦娥一号、三号、五号这几个奇数命名的探测器是正星,偶数则为正星的备份星。

备份方式

卫星失效通常有发射失效和在轨运行失效。备份方案有在轨热备份和地面冷备份。热备份又有同轨热备份和异轨热备份方案。备份星发射时间会根据业务需求选择尽快发射(对于主用卫星发射失效或早期失效情况)、或选择最优发射时间或者伺机发射。[1]

接替要求

接替时间要求:希望尽快启动备份星来接替,接替时间越短越好;

接替后信道工作状态要求:希望接替星信道工作状态与工作星状态越接近越好;

地面接收天线指向要求:希望所有的地面接收天线指向不变。[1]

考虑因素

备份星在备份期间的系统外的适度利用;

改进本系统的空间段性能(增大容量,提高信道性能,延长寿命等);

可选用卫星厂商对备份星方案选择的影响(主备星不同厂商对备份星方案的影响);

可选用卫星信道容量与要求直播星信道容量的比较,即:是超过需求还是相当,或还是小于需求。包括在任务期间直播星信道容量需求的增加。[1]

可选方案

方案1:主备星同轨热备份;

方案2:主备星异轨热备份。[1]

频率选择

备用星选用频率时优先选用与直播星相同的频率,尤其是下行用户接收频率。在选用其它频率时,最好优先考虑BSS频段的频率,因为国际规则要求BSS 频率的使用基于本国覆盖,如覆盖其它国家,要得到被覆盖国的许可。如选用非BSS频段,要考虑邻星干扰和境外卫星对中国的覆盖情况,避免受到其它卫星的影响。[1]

轨位选择

备份星异轨轨位选择考虑的因素有:与主用星的轨位适当间隔,保证主用星与备份星两颗星可同时工作,无相互干扰;用户接收仰角高;备份星飘移到主用星位置后波束变形小等因素。

主备星同轨时,当工作星故障时,备份星接替快,用户不用调整天线指向,广播电视信号中断时间降低到最小;而且备份星无需因移动轨位而消耗燃料,减少寿命;一个轨位多颗卫星可以形成“热槽”,用户用一副天线可接收海量节目,这已被日本、美国和欧洲普遍使用,但通常有效载荷的频率会有部分同频,起到互为备份作用,也有部分转发器不同频,起到扩展节目容量作用。

主备星异轨备份时,主备两颗可以同时工作,采用双馈源接收天线,用户可以同时接收主备两颗卫星的广播电视节目,无须改变指向,用户接收的节目数量得到极大的扩展。[1]