自人類第一次向太空發射人造衛星以來，已經有數千顆人造衛星圍繞地球運轉，這些衛星的運行軌道均不相同，若在某刻軌道位置交疊，則可能發生太空相撞事件，前一陣天宮一號緊急避讓星鏈衛星就是因為這個原因。

衛星按照軌道高低可分為低軌，中軌和高軌衛星，按照軌道傾角可分為極地軌道，赤道軌道，傾斜軌道，還有有趣的閃電軌道等。其中低軌由于距離地面近（只有300多公里高度）軌道周期短（大約1.5小時一圈）多用于偵察，通訊和導航使用。而同步軌道衛星的周期與地球自轉周期一致，站在地面上衛星看起來保持靜止，所以更多用于持續檢測，通訊，轉發等。

對于地面站與同步衛星的通訊來說，只需要將天線一直對準衛星就可以了。但是對低軌衛星通訊來說，由于衛星出現在視野中只有約十分鐘的時間，并且一直保持運動，且運動范圍是海平面以上所有角度，所以，需要一套特殊的跟蹤技術才可以使得地面站天線一直保持對準，或者瞄準目標衛星。

解決這個問題有以下不同的技術路徑：

1.使用轉臺控制天線的方位角和俯仰角，按照衛星的星歷，計算出任意時刻衛星出現在當地的角度信息，以時間軸為引導進行持續跟蹤。

2.獲取衛星的下行信標信號，進行初始獲取后使用信標進行極值跟蹤。

3.使用相控陣天線，不斷改變主瓣指向，從而實現衛星跟蹤。

以上三個技術路徑中，第二項和第三項均以第一項技術的計算為基礎。同時，由于相控陣天線的離散饋源特性，使得同樣面積的相控陣的系統增益小于拋物面天線，所以， 在大部分場合都是用拋物面天線進行跟蹤。使用拋物面天線的另一個好處是成本低，工作頻帶切換方便。

上圖為某一時刻天河核心艙的地面投影運行軌跡，可見星下可見范圍只有美國本土面積大小，其中10度仰角可見范圍超過墨西哥的面積，30度仰角可視范圍約為德州大小。注意，此時，衛星為覆蓋這么小的面積，卻需要一個極寬波束的天線來覆蓋超過180度的視角范圍才能實現可視即可用。

上圖為北斗3-C01衛星的地面投影，可見這是一個同步軌道衛星，位于赤道上方，照射范圍快到半球面積。即使30度仰角范圍也超過亞洲的面積。雖然面積大，但是由于衛星軌道為36000公里高，反而天線波束比較窄就可以了。

這是北斗17-C31衛星的星下點軌跡圖，這也算是同步衛星，但是由于軌道有傾角，星下點軌跡為有趣的8字形。

當進行星座跟蹤的時候，需要一次載入整個星座的衛星信息并顯示有哪些衛星出現在視野范圍內，需要跟蹤控制軟件具有相應的任務管理能力。

由上圖可見，在Orbcomm星座跟蹤計劃中，當前時間可見至少六顆衛星，其中至少兩顆的跟蹤仰角大于10度，均可用于通訊使用。

近日，高品質衛星跟蹤系統提供商飛圖科技（www.feitukeji.com）推出新一代XY型衛星跟蹤轉臺，全系列可支持0.8-8m口徑拋物面天線的自動化程序跟蹤與任務跟蹤。天津飛圖科技總經理任祥順介紹，該系列跟蹤轉臺中，配合0.8/1.2/1.8/2.4m天線的型號均支持便攜安裝快速展開功能，特別適用于應急反應，野外通訊等場合，該系列跟蹤轉臺具有自調平自校準功能，即使在松軟的沙地也可實現精密瞄準。

另外，該系列轉臺還具有如下功能：

?在跟蹤狀態下可支持暫停跟蹤/繼續跟蹤、終止跟蹤、衛星轉換跟蹤模式；

?具備座架手動調平，實時顯示方位、俯仰、橫滾等功能；

?具備基于時間刻度，天線X、Y軸轉動參數與方位俯仰轉換顯示功能；

?具備手動、自動方式實現靜止（低軌）衛星跟蹤接收功能；

?具備靜止衛星基于“信標接收機”（或目標信號）天線轉臺自動跟蹤鎖定功能；

?具備低軌衛星基于“上位機程序”（TLE）天線自動跟蹤（程跟模式）功能；

?天線轉臺控制模塊可對軌道文件實時接收處理；

?具備根據軌道文件預報衛星位置，捕獲并實時跟蹤衛星功能；

?可設置入境時間段、TLE（單個、多個）等制定任務計劃，實現多顆低軌衛星連續預報、跟蹤鎖定功能；

?程跟模式下可設置天線指向（方位、俯仰等）偏置參數、時間偏置參數，并可選擇是否啟用；

?具備按時間段基于TLE計算生成太陽、低軌衛星軌道文件功能；

?基于同步星或太陽，對方位、俯仰的零值進行修正功能；

?天線控制模塊可實現低軌星預置參數（方位、俯仰、時間等）實時（≤1秒）接收處理；

?具備目標衛星選擇、星下跡二維地圖顯示及TLE數據庫管理功能；

?具備天線控制、TLE數據交互等，二次接口開發及日志功能；

?具備系統自檢、監測、告警指示和本地（串口）、遠程（網口）功能；

?具備自動、手動展開對星、收藏功能；

?具備2人快速架設及撤收功能（無需扳手、吊裝等）。

審核編輯 ：李倩