负责老师：X老师

大家好，我是本次研学的指导师，X老师，欢迎大家来体验《国防教育——军事卫星》研学课程。

在现代化战争中，军事卫星就是指挥官的眼睛，影响着指挥官对战场局势的判断，今天我们就一起来了解什么是军事卫星。

二、什么是人造卫星（19分钟）地点：暂定

活动目标：

了解人造卫星的相关知识

活动准备：

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我们知道卫星，是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体，环绕哪一颗行星运转，就把它叫做那一颗行星的卫星。比如，月亮环绕着地球旋转，它就是地球的卫星。那什么是人造卫星？

（展示各种人造卫星的图片）

“人造卫星”就是我们人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它那一颗行星的人造卫星，比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。

人造卫星是目前发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造卫星按照运行轨道不同分为低轨道卫星、中高轨道卫星、各种人造卫星地球同步卫星、地球静止卫星、太阳同步卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星；按照用途划分，人造卫星又可分为通信卫星、气象卫星、侦察卫星、导航卫星、测地卫星、截击卫星等。这些种类繁多、用途各异的人造卫星为人类作出了巨大的贡献。

人类历史上第一颗卫星就是由前苏联发射，1957年10月4日，苏联宣布成功地把世界上第一颗绕地球运行的人造卫星送入轨道。这枚卫星仅重184磅(83.5公斤)，是在不到3个月的时间里制造完成的。最初确定的发射日期是10月6日，但科罗廖夫怀疑美国可能会比苏联早一天发射卫星。他取消了最后的部分测试，把发射时间提前到了1957年10月4日。格列奇科说：“科罗廖夫比谁都清楚开创太空时代的重大意义”。

人造卫星有哪些分类呢？

折叠按运行轨道分

为低轨道卫星、中轨道卫星，高轨道卫星、地球同步轨道卫星、地球静止轨道卫星、太阳同步轨道卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星；按用途区分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。

人造卫星的运行轨道（除近地轨道外）通常有三种：地球同步轨道，太阳同步轨道，极轨轨道。

①地球同步轨道是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特殊的轨道，叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零，在地球赤道上空35786千米。地面上的人看来，在这条轨道上运行的卫星是静止不动的。一般通信卫星，广播卫星，气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条，而地球静止轨道只有一条。

②太阳同步轨道是绕着地球自转轴，方向与地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转的平均角速度(360度/年）的轨道，它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。

③极地轨道是倾角为90度的轨道，在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空，可以俯视整个地球表面。气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星、军用卫星常采用此轨道。

折叠按用途分

它可分为三大类：科学卫星，技术试验卫星和应用卫星。

①科学卫星是用于科学探测和研究的卫星，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星，用来研究高层大气，地球辐射带，地球磁层，宇宙线，太阳辐射等，并可以观测其他星体。

②技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中有很多新原理，新材料，新仪器，其能否使用，必须在天上进行试验；一种新卫星的性能如何，也只有把它发射到天上去实际“锻炼”，试验成功后才能应用；人上天之前必须先进行动物试验……这些都是技术试验卫星的使命。

③应用卫星是直接为人类服务的卫星，它的种类最多，数量最大，其中包括：通信卫星，气象卫星，侦察卫星，导航卫星，测地卫星，地球资源卫星，截击卫星，军用卫星等等。

人造卫星这么高科技，它似乎与我们普通人的生活没有联系，然而事实上，人造地球卫星早已开始默默地为我们服务，与我们的日常生活密不可分。同学们思考一下，在生活中人造卫星为我们服务了哪些方面？

“最善交际”的通信广播卫星

通信广播卫星是运行在太空中用作无线电通信中继站的人造地球卫星。它是现代重要的通信手段，极大地改变了我们的生产和生活方式，为我们提供了广播电视、电视直播和移动通信等服务。

那么，远在太空的通信广播卫星是如何实现信息传递的呢？过程是这样的，在轨工作的通信广播卫星会接收地球站或航天器发来的微弱无线电信号，然后加以放大、变频，或解调、重新调制，再经功率放大后转发给另一地球站或航天器，从而实现信息的传递。

鑫诺二号通信卫星

通信广播卫星具有诸多不可替代的优点，它的覆盖面积大、通信距离远、传输容量大、不受地形环境限制、通信质量好，而且成本效益还很高。再有，通信广播卫星还具有卫星灵活组网和对地面系统依赖性低的特点。

美国于1997年5月5日首次发射的“铱星”和1998年2月14日开始发射的“全球星”就是典型的例子，他们不但能够为大型的移动用户，如船舶、飞机及车辆等提供通信服务，而且有了它们，个人的手机也可以直接进行卫星通信。与其他的通信方式相比，在特定的情况下，它们具有其他通信方式没有的优越性。比如，去极地的考察人员，用“铱星”手机能十分方便地与他们的国家取得联系，使其他通信手段相形见绌；在印度及我国的台湾发生地震，其他通信手段遭到破坏的情况下，“铱星”手机仍然能可靠地工作，保证了与外界的通信联系。

“最善找路”的导航卫星

导航已经逐渐成为了我们日常生活中不可或缺的指路工具，无论我们想去哪，只要导航在手都不用担心走丢了的问题，而帮助我们指引路线的正是导航卫星。

导航卫星是通过发射无线电信号为用户提供导航定位和授时服务的人造地球卫星。一般会由多颗卫星组成导航卫星网，实现全球和近地空间的立体化覆盖。它主要采用时间测距定位原理，可对地面、海上、飞机、导弹、卫星、飞船等各种用户进行全天侯、实时、高精度的三维定位测速和精确授时。

目前比较知名的卫星导航定位系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo及我国的北斗卫星导航定位系统。美国GPS系统在地面高度20000千米的6个中圆轨道上布设了24颗NAVSTARGPS卫星，其他的导航定位系统的布设结构也与之类似。目前，在地球上任何地方、任何时候，导航定位接收机总可以同时接收到4颗以上卫星发出的信号。

世界知名的卫星导航系统

提到导航卫星，不得不说的还有我国的北斗卫星导航定位系统。近期我国将有望完成北斗三号卫星导航定位系统的全球组网，到时，我国将成为继美国、俄罗斯之后的第三个拥有成熟全球卫星导航系统的国家。北斗卫星导航系统将在个人位置服务、气象应用、交通运输、应急救援、精准农业等多个方面造福于民。

北斗导航卫星

“最善侦察”的对地观测卫星

有些人早上习惯了查看完天气预报再出门，似乎不知道什么天气心里就多少有些不踏实。而帮助大家能够随时掌握天气情况的就是对地观测卫星。

对地观测卫星是在空间对地球及其大气层进行观测的人造地球卫星。对地观测卫星可细分为气象卫星、资源卫星、海洋卫星、环境与灾害监测卫星和军事侦察卫星等多种类型。通常，对地观测卫星会利用遥感器收集地球大气、陆地和海洋等目标辐射、反射或散射的电磁波信息，并加以记录，由信息传输设备发送回地面进行处理和加工，从而获取反映地球相关的目标信息。

风云四号气象卫星的模拟图

对地观测卫星观测范围广、速度快、谱段多，能有效获得云层、大气温湿度、海面地形、有效波高、海面风速、海洋水色、海冰、海水盐度、地表地形、植被覆盖、矿产资源分布和土壤水分等多种信息。

目前，对地观测卫星已经在环境与灾害监测、气象与资源观测等多方面发挥着至关重要的作用。例如，今年年初，我们的高分二号卫星就监测了武汉火神山、雷神山医院的建设情况，让为武汉担心的小伙伴们及时观看到了两座医院建设的点滴进展。

高分二号卫星见证

火神山医院建设速度

除了上面提到的三种卫星类型外，人造地球卫星还可以按照轨道高度、轨道类型、是否返回地球、卫星质量、任务性质等划分为多种类型。种类如此多的人造地球卫星已经悄悄为我们提供了很多服务，我们也早已习惯了人造地球卫星为我们提供的便利。

接下来我们看一段视频，了解卫星是如何工作的（8分钟）：

……

三、什么是军事卫星（20分钟）地点：暂定

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了解军事卫星的知识

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什么是军事卫星呢？我们都知道军事卫星是应用于军事的，具体是什么呢？它又有哪

些分类呢？我们接着往下看：

军用卫星指的是用于各种军事目的的人造地球卫星。许多国家都把军事卫星当作国防竞备的重要内容，并让它在现代战争中大显身手。而在和平年代，又把这些军事卫星改造为民用，为经济建设服务。

军用卫星的发展趋势主要在于提高卫星的生存能力和抗干扰能力，实现全天候、全天时覆盖地球和实时传输信息，延长工作寿命，扩大军事用途。

军用卫星按用途一般可分为六类。

1.   侦察卫星

在军用卫星当中，数量最多、应用最广的是侦察卫星，就是窃取军事情报的卫星，主要包括：照相侦察卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星、海洋监视卫星四种。它既能监视又能窃听，是个名副其实的超级间谍。1973年10月中东战争期间，美国和原苏联竞相发射卫星侦察情况。美国通过卫星侦察，发现了埃及二、三军团的接合部是个薄弱环节，将情报提供给以色列。以色列军队化装偷渡苏伊士运河，切断了埃及军队的后勤补给线，造成埃及的被动。在此同时，原苏联总理柯金西带着卫星照片飞往开罗劝说埃及停火。在侦察卫星日益发展的今天，任何重大的地面目标和军事行动，要想完全满过卫星的眼睛，是越来越困难了。

下面就是俄罗斯光学卫星所拍摄的2022年北京冬奥会（1分45秒）：

2.    通信卫星

 通信卫星是用作无线电通信中继站的人造地球卫星。军用通信卫星是负担各种军事通信任务的卫星，包括战略通信卫星和战术通信卫星。前者提供全球性的战略通信，后者提供地区性战略通信。卫星通信就是利用卫星作为中间接力站，进行远距离无线电通信的一种手段。要实现卫星通信，不仅地面上要设地面站，而且必须利用天上的地球同步卫星。所谓地球同步卫星，就是运行周期与地球运行周期相同，方向也一致。一颗同步卫星可覆盖地球表面的三分之一。如果在赤道上空等距离布放三颗同步卫星，基本可以实现全球通信。现在世界各国和军事组织都建立起自己的空间通信卫星网络。

 卫星通信系统的空间部分。通信卫星转发无线电信号，实现卫星通信地球站（含手机终端）之间或地球站与航天器之间的通信。 通信卫星通信距离远、通信容量大、传输质量好、机动性能好、生存能力强。

3.   导航卫星

导航卫星是从卫星上连续发射无线电信号，为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星。这种导航方法的优点主要是：可以为全球船舶、飞机等指明方向，导航范围遍及世界各个角落；可全天候导航，在任何恶劣的气象条件下，昼夜均可利用卫星导航系统为船舶指明航向；导航精度远比磁罗盘高，误差只有几十米；操作自动化程度高，不必使用任何地图即可直接读出经、纬度；导航设备小，很适宜在舰船上安装使用。

4.   测地卫星

军用测地卫星是太空的“测绘员”，用以测量地球的形状和大小重力场以及地磁场分布，地球表面上诸点的精确地理坐标和相对位置，属卫星测地系统的空间部分，它是大地测量的一种重要而有效的手段。重力场分布的不均匀性等因素与计算导弹弹道、导弹的惯性制导系统有极大的关系。如果忽略了这些因素，洲际弹道导弹的命中精度会产生相当大的误差，影响战略武器的效能。

5.   气象卫星

气象卫星是从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。卫星所载各种气象遥感器，接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射，并将其转换成电信号传送给地面站。地面站将卫星传来的电信号复原，绘制成各种云层、地表和海面图片，再经进一步处理和计算，得出各种气象资料。气象卫星观测范围广，观测次数多，观测时效快，观测数据质量高，不受自然条件和地域条件限制，它所提供的气象信息已广泛应用于日常气象业务、环境监测、防灾减灾、大气科学、海洋学和水文学的研究。气象卫星也是世界上应用最广的卫星之一。

军用气象卫星是为军事需要提供气象资料的卫星。精确的气象预报对于各级军事指挥员来说是必不可少的。如气温对战争的影响，在高温或高寒区作战，要考虑对人、武器装备等的影响。在雾天要考虑雾对舰船的航行、飞机起降的影响。有时还要利用气象的变化完成战斗任务。气象卫星已成为执行战略任务不可缺少的一部分。

6、 军用反卫星卫星

军用反卫星卫星是一种以干扰和破坏卫星为目的的作战手段，反卫星武器日益受到重视。反卫星卫星与空间观测网，地面发射监控系统组成反卫星武器系统。这个系统在接到命令后，将反卫星发送到预定轨道上，根据目标卫星的运行轨道，启动变轨发动机，作变轨机动去接近目标卫星。使用核弹头和火箭将其摧毁。目前反卫星激光武器和粒子束武器正处在技术发展和探索阶段。

军用卫星不仅在军事上起着重大作用，也为人类的生活提供了巨大方便。航天技术的发展也是各国竞争的重要竞争方向。

我们一起了解一下我国海丝一号卫星的部分用途（10分钟）：

……

五、 观看卫星发射、回收纪录片（15分钟）

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使孩子了解卫星发射、回收的全过程

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观看韩国首颗军事通信卫星space为韩国军方发射一颗军用通信卫星，本纪录片亮点在于：1.一级火箭重复使用，间隔最短，只用了51天。2.整流罩成功回收。这次回收是采用闪降方式，准确的落在了两艘小船的网上。

……（15分钟）

六、收获与分享（5分钟）

了解了人造卫星的工作方式、军事卫星的知识以及卫星的发射，同学们有什么收获吗？

同学们说的很好，今天的家庭任务是查找资料，了解海丝一号更多的用途，给海丝一号写一段简介，用画图的方式介绍它！

七、结束语

今天的研学课程到这里就结束啦！非常感谢同学们陪老师度过的愉快时光，期待我们下次再见！

八、课程反思