前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇衛(wèi)星通信系統(tǒng)范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現更多的寫作思路和靈感。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)范文第1篇

衛(wèi)星運行的軌跡和趨勢稱為衛(wèi)星運行軌道，其軌道近似于橢圓或者圓形，地球就處于橢圓的一個焦點或圓心上。衛(wèi)星軌道類型是根據其需要完成的任務決定的，同時衛(wèi)星軌道的特性也決定了其任務特性。

2按軌道形狀分類

可分為圓形軌道和橢圓軌道。圓形軌道上的衛(wèi)星圍繞地球勻速運動，通信衛(wèi)星最常用該軌道；橢圓軌道在近地點運行速度快，在遠地點運行速度慢，可利用在遠地點速度慢這一特點來滿足特定區(qū)域，特別是調整軌道參數滿足地球高緯度區(qū)域的通信需要。

3按軌道高度分類

可分為中軌（MEO）、低軌（LEO）和高軌（HEO）。中軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)軌道高度為8000～20000km，兼有低軌和高軌系統(tǒng)的折中性能，中軌衛(wèi)星組成的星座能實現全球覆蓋，信號傳播衰減、延時和系統(tǒng)復雜度等均介于低軌和高軌系統(tǒng)之間。低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)軌道高度為700～2000km，衛(wèi)星對地球的覆蓋范圍很小，可用于特種通信或由多顆衛(wèi)星組成星座，衛(wèi)星之間由星際鏈路連接，實現全球的無縫覆蓋通信。例如，銥星系統(tǒng)是軌道高度為780km，由66顆衛(wèi)星（另13顆備份）組成的星座通信系統(tǒng)。低軌系統(tǒng)具有信號傳播衰減小、延時短、可實現全球覆蓋的優(yōu)點，不過實現的技術復雜，運行維護成本高。此外，隨著軌道的降低，大氣阻力成為影響衛(wèi)星軌道參數的重要因素。一般來講，當衛(wèi)星軌道高度低于700km時，大氣阻力對軌道參數的影響比較嚴重，修正軌道參數會影響衛(wèi)星的壽命。當軌道高度高于1000km時，大氣阻力的影響可以忽略。高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)軌道高度在35786km的地球同步軌道（GSO），衛(wèi)星位于最常用的赤道平面。高軌系統(tǒng)單顆衛(wèi)星覆蓋范圍大，傳播信道穩(wěn)定，理論上3顆衛(wèi)星便可覆蓋兩極之外的所有地區(qū)。但高軌系統(tǒng)傳播信號衰減大、延時長，只有一個軌道平面，因而容納的衛(wèi)星數量有限。目前運營中的IntelSat、InmarSat、Thuraya等系統(tǒng)都是高軌系統(tǒng)。大橢圓軌道可為高緯度地區(qū)提供高仰角通信，對地理上處于高緯度的地區(qū)是很好的選擇。

4按軌道傾角分類

可分為赤道軌道、極軌道和傾斜軌道。赤道軌道的傾角為0º，當軌道高度為35786km時，衛(wèi)星運行速度與地球的自轉速度相同，從地球看上去，衛(wèi)星處于“靜止”狀態(tài)，這也是通常所講的靜止軌道。當衛(wèi)星軌道傾角與赤道成90º時，衛(wèi)星穿越兩極，因此也叫極軌道。當衛(wèi)星軌道傾角不是0º或90º時，稱為傾斜軌道。不過，一般而言，通信衛(wèi)星都是采用順行軌道。

5按星下點軌跡分類

如果在衛(wèi)星和地心之間做一條連線，該連線與地面的交點就叫做星下點，在這些星下點連接起來就是星下點軌跡。由于在衛(wèi)星圍繞地球轉動的同時，地球本身也在自轉，所以衛(wèi)星繞地球運行的星下點軌跡不一定每一圈都是重復的。將星下點軌跡在M個恒星日繞地球N圈后重復的軌道叫做回歸/準回歸軌道（這里M、N是整數），其余的軌道叫做非回歸軌道。M=1叫回歸軌道；M＞1叫準回歸軌道。軌道類型之間一般還會有混合交叉，所以分類只是對衛(wèi)星軌道觀察角度的不同。

6對比分析

篇幅所限，現僅就按軌道高度分類的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，給出如下分析：

6.1低軌（LEO）傳輸延時和功耗都較小，但每顆星的覆蓋范圍也較小，典型系統(tǒng)如銥星系統(tǒng)。支持多跳衛(wèi)星通信，鏈路損耗較小，因而對衛(wèi)星及其用戶終端的要求不高，微型或者小型衛(wèi)星和用戶終端就方便使用。低軌的代價是構成全球系統(tǒng)的衛(wèi)星數量高達數十顆，如銥星系統(tǒng)有66顆衛(wèi)星、Teledisc有288顆衛(wèi)星、Globalstar有48顆衛(wèi)星。由于低軌衛(wèi)星運行速度比較快，對于某一特定的終端用戶來說，從地平線升起至落到地平線之下衛(wèi)星暴露在視野中的時間短，載波和衛(wèi)星之間的切換比較頻繁，因此，低軌系統(tǒng)組成和控制技術復雜、運營風險大、建設成本高。

6.2中軌（MEO）傳輸延時要大于低軌衛(wèi)星，但覆蓋范圍也更大。中軌系統(tǒng)是同步衛(wèi)星系統(tǒng)和低軌系統(tǒng)的折衷，兼有兩者優(yōu)點，又克服兩者不足，仍可采用簡單的小型衛(wèi)星。若均采用星際鏈路傳輸信號，遠距離通信時，中軌系統(tǒng)在星際鏈路上的延時會比低軌系統(tǒng)的低。而且由于中軌系統(tǒng)軌道比低軌系統(tǒng)軌道高很多，單顆衛(wèi)星覆蓋的范圍遠高于低軌系統(tǒng)，當軌道高度達到10000km時，單顆衛(wèi)星可覆蓋23.5%地球表面，因而只需要少數幾顆衛(wèi)星就可以達到全球覆蓋。十幾顆衛(wèi)星就能提供對全球絕大部分地區(qū)的雙重覆蓋，系統(tǒng)的可靠性可以通過分集接收系統(tǒng)實現，系統(tǒng)成本也要低于低軌系統(tǒng)。因此，中軌系統(tǒng)在建立全球覆蓋方面是較為優(yōu)越的方案。不過如果地面終端需要寬帶業(yè)務，此系統(tǒng)實現上會有一定困難，低軌系統(tǒng)寬帶業(yè)務方面較中軌系統(tǒng)優(yōu)越。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)范文第2篇

1跨層技術的相關概述

關于跨層技術，根據以往學者研究，其在寬帶衛(wèi)星標準中主要體現在：第一，返向信道協(xié)議，其將系統(tǒng)中的多址接入方式、物理層定義、交互式模型以及管理模塊等進行明確。第二，衛(wèi)星網絡標準，該標準中更傾向于將MAC/SLC層定義、物理層定義等融入其中，并考慮在鏈接控制、衛(wèi)星鏈路控制等方面制定標準協(xié)議。第三，跨層技術內容，主要包括QoS結構、TCP加強技術等。事實上，跨層技術在通信系統(tǒng)中側重于Qos結構、MAC層以及物理層等方面，通過設計完善有利于通信系統(tǒng)整體容量提升，而且在抵抗雨衰方面的能力得以提高。

2跨層系統(tǒng)模型的設計

2.1跨層系統(tǒng)模型的設計在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，其存在較為明顯信道條件差、系統(tǒng)時延大等特征，無法符合QoS要求與交互式業(yè)務需求，需要通過跨層設計使系統(tǒng)整體性能得以優(yōu)化。模型構建中首先需從應用層設計著手，一般應用層是用戶業(yè)務屬性的具體表現，若底層網絡協(xié)議較為單一，其將難以滿足用戶業(yè)務需求。因此，將跨層技術應用其中，主要需結合業(yè)務時延、QoS要求、數據速率特征等相關要求，確保相應網絡協(xié)議得以優(yōu)化。其次，從傳輸層設計角度，其主要用于連接端與端，相關的如吞吐量、擁塞窗口以及往返時間等都可作為設計的重要參數。以其中擁塞窗口為例，一旦系統(tǒng)因無線信道條件過差而發(fā)生數據丟失情況，此時系統(tǒng)傳輸效率將受到影響，對此便需明確擁塞窗口的相關參數。再次，網絡層的設計，該部分設計的目的主要在于做好IP數據包尋址、路由選擇等控制，將跨層技術的引入其中可保證數據包的發(fā)送更為便捷，如應用層、網絡層間，跨層技術的應用主要表現在利用應用層相關QoS信息、業(yè)務優(yōu)先級等使網絡層路由策略被合理優(yōu)化，這樣數據包的轉發(fā)可自動進行尋址。最后，數據鏈路層，該部分功能側重于合理分配時隙資源，將跨層技術引入其中，主要使鏈路傳輸的可靠性得以保障。例如，對于不同應用層業(yè)務，在數據幀處理過程中應注意對不同時延要求、可靠性要求進行采取不同的跨層設計方式，如數據幀要求具有較高的可靠性，應注重通過ARQ層跨層設計使該問題得以解決，而對于數據幀具有低時延要求問題，要求進行優(yōu)先處理。除此之外，模型設計過程中還需考慮到物理層設計內容，其功能在于數據傳輸過程中，能夠使數據控制在相應的誤碼率范圍。將跨層技術引入其中，如編譯碼技術，其便是對應用層、物理層進行跨層設計的重要方式。

2.2跨層帶寬分配設計在帶寬分配設計中，首先需進行分配框架的構建，主要以應用層、傳輸層、網絡層、MAC層、物理層為主。其中應用層框架內，QoS相關參數主要表現在響應時間、優(yōu)先級等方面；傳輸層中的QoS參數以時延為主；網絡層參數包括帶寬要求、丟包率以及時延等；物理層側重于符號速率以及誤碼率；而MAC層注重對預留寬帶、可持續(xù)速率等參數進行分析。其次，需做好分配約束條件的設計。以MF-TDMA接入方式為例，其是現代大多通信系統(tǒng)中常用的多址接入方式，其在約束條件上主要表現為：對于不同衛(wèi)星終端避免應用同一時隙資源、帶寬分配中避免存在時間重疊問題、帶寬分配上限以一個載波容量為主。

3多媒體通信技術的應用

單純依托于跨層設計，衛(wèi)星通信系統(tǒng)在通信功能上將無法得到最大程度的發(fā)揮，需將多媒體通信技術引入其中，這樣在系統(tǒng)應用下用戶之間可實時交換信息。具體技術應用主要表現在H.264/AVC標準的制定、視頻誤碼控制以及去塊濾波器等方面。其中在標準制定中，可靠率對數字視頻引入相應的編解碼標準，即H.264，其又可叫做AVC，利用其對系統(tǒng)進行解碼，可使解碼效率得以提高，而從壓縮圖像方面看，該標準在保持較高數據壓縮率的同時不會過多占用網絡帶寬，能夠最大程度的節(jié)約帶寬資源。在誤碼控制方面，以視頻信號為例，系統(tǒng)傳輸信號過程中往往存在中斷、延遲等問題，容易出現丟包或誤碼現象，所以需引入誤碼掩碼技術，可通過有效的解碼形式對接收端信息進行分析，若存在數據丟失情況可直接進行恢復。另外，去塊濾波器方面，其作用在于將解碼塊效應進行解決，通常解碼完成后很可能存在虛假邊界現象，特別引入H.264/AVC，這種現象更為明顯，所以需通過去塊濾波器使視頻質量得到提升。

4結語

衛(wèi)星通信系統(tǒng)范文第3篇

關鍵詞：動中通 移動衛(wèi)星站 衛(wèi)星通信 天線跟蹤

一、前言

中國鐵路網絡四通八達，鐵路車站5000多個，僅日夜奔馳的旅客列車就有約2500多列，年客流量達16億人次以上，特別是由于高速列車的逐步推廣使用，使更多的旅客擁向鐵路。因此，為豐富如此眾多的旅客旅途文化生活，方便商旅途中辦公，宣傳各種經濟信息，在旅客列車上安裝動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)非常必要。

據介紹，在歐洲高速列車上裝載的專用Ku頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可以為旅客在列車上提供完善的通信和娛樂服務，包括：互聯(lián)網、電子郵件、虛擬個人網絡、網絡電話、直播電視和手機服務。列車上裝載的動中通衛(wèi)星通信天線Starling情況如下圖1所示。

近些年來，我國汽車上裝載動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)已相當成熟，具有相當多的品種和規(guī)格可以選用。且已經得到廣泛的應用。與目前大量應用的汽車載動中通系統(tǒng)相比，列車載動中通系統(tǒng)在國內至今還未能得到應用，本公司前些年也做過一些努力，但至今未獲得成效。

可能存在三個方面的問題：

衛(wèi)星通信系統(tǒng)本身存在的技術和設備問題。

這主要是由于前期開發(fā)的動中通系統(tǒng)天線高度較高，火車運行速度較快，且許多列車為電動列車，上有高架電線，原有的高天線不適應，希望要改用低高度天線系統(tǒng)。

隧道導致信號中斷問題。

許多鐵路沿線存在許多的隧道，火車進去后無法與衛(wèi)星通信，單用衛(wèi)星通信系統(tǒng)會導致通信經常中斷，有些線路中斷時間會很長。

管理領導方面的問題。

和其他系統(tǒng)不一樣，鐵路是獨家經營，沒有鐵道部的積極性，在火車上要想進行的工作以及一切試驗工作都無法開展。盡管有不少單位都想嘗試“吃螃蟹”，但都無法進行。

二、低高度動中通天線解決了在鐵路動中通系統(tǒng)中的技術困難

（1）DGTX-01型低高度天線的優(yōu)勢

本公司新近開發(fā)的DGTX-01型低高度天線特別適合于列車載動中通系統(tǒng)應用。該天線具有以下突出的優(yōu)點：

1）該天線采用全新的技術，在保證天線增益足夠高的前提下，大大降低了天線的高度。和公司原有的SOMA-550D型動中通衛(wèi)星通信天線相比，天線增益基本不變，但高度大大降低，最高處只有280mm左右（原SOMA-550D天線高度約390mm），比美國同類型（Tracstar公司的IMVS450型）天線還低了約20mm；成為目前國內在相同增益情況下，高度最低的天線之一。

2）天線進行了優(yōu)化設計，使天線有較高的效率和增益。天線的等效口徑尺寸達到0.55m；實際增益在發(fā)射頻段達到36dBi，接收頻段達到34.3dBi。較前面所述的Starling天線發(fā)射增益還高出2dB多。完全適應我國的靜止衛(wèi)星應用。

3）天線饋線進行了優(yōu)化設計，大大降低了發(fā)射支路的插入損耗，與美國同類產品比較，發(fā)射支路插入損耗平均降低約1.5dB，可使功放的輸出功率要求降低很多，有利于系統(tǒng)成本的降低。

4）該系統(tǒng)對衛(wèi)星信標進行跟蹤而不是像美國Tracstar天線是對主站發(fā)射的調制信號進行跟蹤，這一方面大大提高了使用的靈活性和方便性，也免除了對特定的調制解調器的依賴。這一點是十分有意義的，因為為了方便組網，我們常常需要采用另外的調制解調器。

該天線的主要技術指標下：

工作頻率 發(fā)射 14～14.5GHz接收 12.25～12.75GHz

天線增益 發(fā)射＞36dBi 接收 ＞34.3dBi

接收系統(tǒng)G/T值 ≥12dB/K （用70°LNB時）

天線旁瓣特性：第一旁瓣 ＜-16dB

其余旁瓣滿足29-25lgθ（1°≤θ≤7.2）

等效口徑 0.55m（圓口徑）

天線尺寸 直徑φ1250mm，高度280mm

天線指向范圍方位 360°

俯仰 20°～70°

圖2.是該天線裝在PRADO車上的照片。

（2）應用DGTX-01型低高度天線的典型衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置

1）中心站設備組成（舉例）

中心站系統(tǒng)組成如圖3所示。

2）動中通列車載設備組成

動中通車載終端設備的組成包括：

室外部分：DGXT-01動中通天饋系統(tǒng)、LNB、天線座架、跟蹤穩(wěn)定系統(tǒng)等。

室內部分：天線控制單元、跟蹤接收機、BUC、L波段衛(wèi)星通信MODEM、保密機、幀中繼自適應復用器、業(yè)務終端等。

動中通車載站設備組成如圖4所示。

3）幾點說明

1、應用該系統(tǒng)，可達到的傳輸速率為：上行不低于2Mbps，下行更高，完全可以傳輸視頻信號（電視節(jié)目）。

2、該系統(tǒng)可對我國境內的絕大多數地區(qū)服務，包括東北、西北、新疆等地區(qū)在內。

3、系統(tǒng)可實現的功能包括互聯(lián)網、電子郵件、虛擬個人網絡、電視和手機服務等。

三、關于隧道內通信的問題

隧道內衛(wèi)星通信無法實現，這是由于在隧道內天線無法收到衛(wèi)星的信號。但是并不等于這問題無法解決，一種可行的途徑如下：

（一）在隧道口安裝固定衛(wèi)星通信站，與衛(wèi)星保持通信（稱端口站）。

（二）由端口站聯(lián)結適當的終端，由該終端連接在隧道內進行移動通信的天線。

（三）列車上的手機或其他設備都經由此移動通信天線與端口站終端進行轉接，再與衛(wèi)星進行通信。

為了較好的實施此種通信最好的辦法是和有關的移動公司或廠商聯(lián)合，共同設計出好的系統(tǒng)。

四、關于設備上車試驗和展示的問題

為了把這個比較復雜的系統(tǒng)搞好，開展前期的試驗是必須的，最主要是必須上火車，實際進行試驗和演示。但這恰恰是目前最感困難的問題。

找到鐵道部相關部門，“啟發(fā)”他們的積極性，這是整個方案要能實施的關鍵所在。只要他們有積極性，有想法，其他問題都好解決。

初步考慮，有如下幾個問題要和鐵道部有關部門商量，并由他們拿出意見：

（1）需要解決哪些通信問題？對通信能力的要求？希望發(fā)展到何等規(guī)模？

（2）希望首先在哪些線路上安裝并進行運行？

（3）指定哪個車和廠家進行天線及設備安裝，哪個部門配合試驗？

（4）雙方共同擬定試驗計劃和確定向上級或主管部門演示的方法和內容。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)范文第4篇

針對寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)RSM-A進行簡要介紹，其中包括系統(tǒng)組成、協(xié)議棧結構、通信體制等，并對其空中接口物理層功能進行闡述，為系統(tǒng)設計者提供參考。

作為衛(wèi)星通信的重要發(fā)展方向。寬帶衛(wèi)星通信日益受到人們的重視，2004年起，歐洲標準化組織ETSI相繼出臺了一系列寬帶衛(wèi)星通信的標準，為寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設計提供指導與參考。其中基于星上再生處理的網狀衛(wèi)星系統(tǒng)(Regenerative Satellite Mesh RSM-A)采用星上再生式處理轉發(fā)技術，可實現網內用戶終端之間的單跳通信，日前已在休斯公司研制的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)Spaceway3上成功應用。

概述

1.系統(tǒng)組成及接口定義

(1)系統(tǒng)組成

RSM-A系統(tǒng)作為寬帶多媒體衛(wèi)星通信(Broadband Satellite Mesh BSM)系統(tǒng)的一種實現方式，主要由網絡運行控制中心、寬帶通信衛(wèi)星，用戶終端、用戶設備等實體組成，各實體功能如下：

網絡運行控制中心(Network OperatIon Control Center NOCC)：主要功能包括控制用戶終端接入控制，網絡實體的管理、地址解析及資源管理等相關功能。

衛(wèi)星載荷：衛(wèi)星的一部分，完成空中接口的功能。在本系統(tǒng)中，星上采用快速包交換方式，可在鏈路層為用戶終端提供單播、組播、廣播服務。

用戶終端(ST)：安裝在用戶側，可為IP業(yè)務在衛(wèi)星網絡中的傳輸提供服務。

用戶設備：為運行應用層程序的實體(通常為PC)，可以直接連接用戶終端，也可通過用戶網絡與用戶終端相連，用戶設備存有到一個或多個目的用戶終端的路由信息，可將IP數據通過衛(wèi)星網絡發(fā)送至目的用戶設備。(2)網絡接口定義

BSM系統(tǒng)中各實體之間的接口(見圖1)定義如下：

U接口：用戶終端與衛(wèi)星有效載荷之間的物理接口(也稱空中接口)，用戶終端發(fā)送和接收的所有數據(包括源終端發(fā)往目的終端的用戶數據，發(fā)往網絡運行控制中心的信令及管理數據等)都是通過該接口進行傳輸。

T接口：用戶終端與用戶設備之間的物理接口。多臺用戶設備可通過該接口連接至一臺用戶終端。

N接口：用戶終端與網絡運行控制中心之間的邏輯接口，用于傳輸管理信息和信令。

P接口：用戶終端之間的邏輯接口，用于傳輸對等層面的信令和用戶數據。

2.系統(tǒng)工作原理

在BSM系統(tǒng)中，所有的用戶終端使用相同的空中接口，上行鏈路采用點波束，將衛(wèi)星覆蓋區(qū)域在地理上分成了許多小區(qū)，采用FDMA-TDMA傳輸方式，而下行鏈路采用TDM傳輸方式，其中點對點傳輸采用點波束，廣播服務采用區(qū)域波束。根據配置不同，用戶終端傳輸速率可為128kbps(等效為1／16E1速率)、512kbps(等效為1/4 E1速率)、2Mbps(等效為E1速率)或16Mbps(等效為8個E1速率)。

衛(wèi)星與NOCC共同完成上行鏈路的帶寬分配，衛(wèi)星將來自上行鏈路的信號還原為信息分組，按照分組頭中表明的地址送往指定下行波束。去往同一個波束的分組將重新打包編碼，通過高速TDM載波在下行鏈路傳輸。根據每一個方向的傳輸數據流，所有用戶終端及信關站終端以動態(tài)方式共享衛(wèi)星帶寬以保證各自業(yè)務的傳輸。

如圖2所示，BSM系統(tǒng)上下行鏈路采用不同的傳輸模式，其中上行鏈路由一組FDMA-TDMA載波構成。每個上行鏈路小區(qū)分配數個獨立的載波。FDMA-TD MA有幾種可選擇的載波模式支持突發(fā)用戶數據在幾百kbps到幾Mbps的速率范圍內傳輸。

下行鏈路為多個TDM載波。每一個TDM載波對一個指定的地理區(qū)域提供用戶通信，并且在每―個下行鏈路時隙這組載波能被重新分配用于服務不同的下行鏈路小區(qū)。根據需要，每顆衛(wèi)星下行鏈路的容量能夠在點對點服務與廣播服務之間分配。

2.3　協(xié)議棧描述

RSM-A系統(tǒng)的空中接口在邏輯上可分為P接口和U接口，P接口是終端之間對等的接口。U接口是用戶終端與衛(wèi)星載荷之間的接口。圖3給出了以用戶終端為視角的RSM系統(tǒng)用戶面體系結構。用戶終端提供各個層次的接口功能，保證空中接口協(xié)議與用戶接口協(xié)議(如以太網、USB)之間能夠實現互聯(lián)。

3.物理層描述

3.1　概述

RSM-A系統(tǒng)物理層所提供的服務如下：

初始捕獲與同步

根據MAC層的指示，將來自MAC層的分組送入指定的時隙及信道

將接收到的分組送往MAC層進行過濾

當檢測到鏈路不可用時通知相應的無線資源管理層實體

根據無線資源管理層的指令進行傳輸功率的調整

如前所述，上行鏈路與下行鏈路的特點決定其物理層的實現機制是不同的。圖4給出了物理層的實現流程及功能。

3.2　幀結構及載波模式設計

在RSM-A系統(tǒng)中，為了便于時間同步，上下行鏈路超幀長度均為768ms，每個上行鏈路超幀包括8個上行幀，幀長為96ms，每個下行鏈路超幀包括256個下行幀，幀長為3ms。上下行鏈路幀的對應關系如圖5所示。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)范文第5篇

關鍵詞：機載衛(wèi)星通信系統(tǒng)；海事衛(wèi)星系統(tǒng)；銥星系統(tǒng)；海事系統(tǒng)；甚高頻；點波束；Inmarsat；ACARS

中圖分類號：TN927

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374（2012）23-0014-02

1　概述

目前的航空通信系統(tǒng)主要依賴高頻與甚高頻，其通信手段存在以下主要問題：

（1）甚高頻通信主要是視距傳播，通信范圍只限于視距范圍之內，通信距離受到很大限制，遠遠不能滿足大型客機遠程信息傳輸的需要。

（2）高頻通信雖然可以做到超視距傳輸，但是受電離層不穩(wěn)定因素影響很大，不能提供穩(wěn)定的通信鏈路，可靠性差。

（3）高頻和甚高頻的頻譜資源限制性較大，影響無線通信能力的增強。

利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)可克服以上缺點，在飛機與地面之間為機組人員和乘客提供話音和數據通信業(yè)務，可增強空中通信和航空管制能力。總體來說，衛(wèi)星通信系統(tǒng)有如下的優(yōu)勢：

（1）通信距離遠，覆蓋面廣，不受山區(qū)、沙漠和海洋等地理因素的限制，具有其他常規(guī)通信手段無法替代的作用，衛(wèi)星通信在世界上絕大多數地區(qū)內可用于空中交通服務、航務管理、航空公司行政管理和航空旅客通信等。

（2）可以提供較高的數據傳輸速率。

（3）可快速部署，建設周期短。

（4）符合未來新航行系統(tǒng)的發(fā)展方向（星基的通信、導航、監(jiān)視/空中交通管理）。

因此，衛(wèi)星通信系統(tǒng)以其覆蓋范圍廣、通信距離遠、通信容量大、傳輸質量高、機動性好等其他通信系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點而成為各型大型客機進行遠程信息傳輸的最佳手段。

2　海事衛(wèi)星系統(tǒng)介紹

海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)是用于海上救援的無線電聯(lián)絡通信衛(wèi)星。隨著第四代海事衛(wèi)星發(fā)展，其技術能力有了顯著提高，業(yè)務范圍也不斷擴大，目前已成為集全球海上常規(guī)通訊、陸地應急遇險、航空安全通信、特殊與戰(zhàn)備通信一體的高科技通信衛(wèi)星系統(tǒng)。第四代海事衛(wèi)星系統(tǒng)由亞太區(qū)域衛(wèi)星、歐非區(qū)域衛(wèi)星和美洲區(qū)域衛(wèi)星三顆星組成，位于赤道上空36000公里的靜止同步軌道衛(wèi)星，實現了全球覆蓋（南北兩極除外）的衛(wèi)星網絡。

3　海事衛(wèi)星系統(tǒng)構成

海事衛(wèi)星系統(tǒng)由船站、岸站、網絡協(xié)調站和衛(wèi)星組成。下面簡要介紹各部分的工作特點：

（1）衛(wèi)星分布在大西洋、印度洋和太平洋上空的3顆衛(wèi)星覆蓋了幾乎整個地球，并使三大洋的任何點都能接入衛(wèi)星，岸站的工作仰角在5°以上。

（2）岸站（CES）是指設在海岸附近的地球站，歸各國主管部門所有，并歸他們經營。它既是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面系統(tǒng)的接口，又是一個控制和接入中心。

（3）網絡協(xié)調站（NCS）是整個系統(tǒng)的一個組成部分。每一個海域設一個網路協(xié)調站，它也是雙頻段工作。

（4）船站（SES）是設在船上的地球站。在海事衛(wèi)星系統(tǒng)中它必須滿足：一是船站天線滿足穩(wěn)定度的要求，它必須排除船身移位以及船身的側滾、縱滾和偏航的影響而跟蹤衛(wèi)星；二是船站必須設計得小而輕，使其不至于影響船的穩(wěn)定性，同時又要設計得有足夠帶寬，能提供各種通信業(yè)務。

4　銥星系統(tǒng)介紹

銥星系統(tǒng)由79顆低軌道衛(wèi)星組成（其中13顆為備份用星），66顆低軌衛(wèi)星分布在6個極平面上，每個平面分別有1個在軌備用星。在極平面上的11顆工作衛(wèi)星，就像電話網絡中的各個節(jié)點一樣，進行數據交換。備用星隨時待命，準備替換由于各種原因不能工作的衛(wèi)星，保證每個平面至少有1顆衛(wèi)星覆蓋地球。衛(wèi)星在780公里的高空以27000公里/

小時的速度繞地球旋轉，100分鐘左右繞地球一圈。每顆衛(wèi)星與其他4顆衛(wèi)星交叉鏈接，2個在同一個軌道面，2個在臨近的軌道面。

5　銥星系統(tǒng)構成

銥星系統(tǒng)的通信傳播方式首先是空中星與星之間的傳播，之后是空地和陸地的傳播，所以不存在覆蓋盲區(qū)，且系統(tǒng)不依賴于任何其他的通信系統(tǒng)進行話音通信服務，而僅通過星星、星地間的信息傳輸實現端到端的話音通信，是目前唯一真正實現全球通信覆蓋的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

銥星電話全球衛(wèi)星服務使您無論在偏遠地區(qū)或地面有線、無線網絡受限制的地區(qū)都可以進行通話。

銥星系統(tǒng)的地面網絡包括：系統(tǒng)控制部分和關口站。系統(tǒng)控制部分是銥星系統(tǒng)管理中心，它負責系統(tǒng)的運營、業(yè)務的提供，并將衛(wèi)星的運動軌跡數據提供給關口站。系統(tǒng)控制部分包括4個自動跟蹤遙感裝置和控制節(jié)點、通信網絡控制、衛(wèi)星網絡控制中心。關口站的作用是連接地面網絡系統(tǒng)與銥星系統(tǒng)，并對銥星系統(tǒng)的業(yè)務進行管理。

6　銥星系統(tǒng)和海事衛(wèi)星系統(tǒng)的比較

銥星系統(tǒng)和海事衛(wèi)星系統(tǒng)的比較結果見表1：

表1 銥星系統(tǒng)和海事衛(wèi)星系統(tǒng)的比較結果

銥星 海事衛(wèi)星

數量 66顆（外加13顆備用） 14～15顆

軌道 縱向低軌（770公里） 同步高軌

覆蓋 全球無縫隙（極對極） 南北緯80度以內

頻率 1616～1626MHz 1525～1660MHz

話音質量 接近于有線電話 延時較大

陸地基站 不依賴于陸基的星際傳播 依賴陸基

通話資費 20～25人民幣/分鐘 約7美元/分鐘

接通率 97.70% 92%

機載設備重量 7kg 20kg

機載設備投資 約120萬人民幣 約300萬人民幣

設備供貨周期 1～2個月 8個月（波音參考）

數據帶寬 2.4K 2.4K

國內頻率許可 航空頻率 應急頻率

適航取證 VSTC、SB覆蓋多機型 無VSTC

另外，銥星通信鏈路不依賴地面基站的星星傳輸：銥星特有的星際傳播，使其在通信上完全擺脫了對地面基站的依賴。而海事通信鏈路則依賴地面基站的暢通。

7　銥星的優(yōu)勢

通過以上比較，我們可以得知銥星系統(tǒng)有如下

優(yōu)勢：

（1）6個縱向軌道決定了極地信號的充分覆蓋；由于每顆銥星都經過兩極，因此越靠近兩極，信號越強，通話質量越好；極地通信接通率99.95%，掉線率0.01%。

（2）充分解決了海事衛(wèi)星、ACARS在極地不覆蓋無法通信的不足，是海事衛(wèi)星及ACARS通信的完美補充。

所以，綜上所述，銥星通信將會是未來機載通信發(fā)展的趨勢。

參考文獻

[1]　孫沫，李興林．滿足信息化需求的Inmarsat移動衛(wèi)星通信技術[J]．通信世界，2005，（28）.

[2]　劉念．太空信息高速公路——銥星移動通信系統(tǒng)介紹

[J]．航天，1998，（3）.

[3]　羅利春，王越，陶然．銥星系統(tǒng)的競爭優(yōu)勢與四維空間特點[J]．電信科學，1999，（1）．