上世纪60年代，美国就首先发射了通信卫星，一种地球同步卫星，根据牛顿万有引力公式，这种同步卫星工作轨道和地球赤道平面共面，高度约为3.6万公里。

它相对于地球是静止的，故又称为地球静止轨道卫星，理论上在赤道平面上空3.6万公里布置三枚这样的卫星，卫星信号就能覆盖全球广大区域(除地球两极)。

不过发射这种卫星的火箭比较特殊，因为卫星轨道高，远高于近地轨道的卫星(300公里左右)，发射同步卫星的火箭发动机要具有空中多次点火能力，而且要比冲高(工作时间长)，而符合这一要求的燃料非液氢液氧不可，因此能造出低温燃料发动机的国家才能称得上航天大国。

这种同步卫星的传统发射方式是这样的:

地球同步轨道的传统发射方式

同步卫星的发射方法是变轨发射，即先把卫星发射到离地面高度为200km--300km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道；如图所示，当卫星穿过赤道平面上的P点时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在地球赤道上空约36000km处，这条轨道叫转移轨道；当卫星到达远地点Q时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道．

笔者记得1984年，中国用长征三号发射首颗地球同步卫星“东方红”-2号通信卫星，从发射到定点轨道，花费了15天的时间。

因此，发射定点同步轨道卫星是对一个国家运载火箭和卫星的一次严苛考验。一般说来，发射地球同步定点卫星，要求火箭液氢液氧发动机在太空能够两次以上开关机，很多时候就是因为这种发动机工作异常导致任务失败的。

总有人对技术精益求精，因此，火箭上面级的概念应运而生，而且发展出一个系列来。

火箭上面级，也叫太空摆渡车。它的最大好处是自带燃料和发动机，减轻了卫星入轨调整所需自带的燃料。

中国的远征系列上面级，装在低温发动机火箭第三级和卫星载荷之间，它自带各种燃料的发动机

在笔者的理解，对于传统上的单颗地球同步卫星入轨，从转移轨道到静止轨道，均由火箭第三级低温发动机完成;而在静止轨道到定点过程，由卫星自己完成，由于定点精度等原因，将耗费大量时间。

装备了上面级的运载火箭，在第三级低温发动机完成任务之后，上面级驮着卫星载荷一起出发，一般工作四五个小时就能将卫星送入工作轨道，再经过微调，几天内就能定点地球静止轨道某位置。

而上面级最拿手的就是能把多颗卫星放置在同一轨道的不同位置，或者是放置在不同轨道的不同位置。

因此，现在世界上航天大国发射地球同步卫星一般都带上面级，这可以节省定点时间，还能让卫星携带更多的有用载荷，这是卫星经营者所乐见的一件事。

中国长三乙火箭第三级上面就是上面级和载荷组合体