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摘要:衛星通信簡單地說就是地球上(包括地面和低層大氣中)的無線電通信站間利用衛星作為中繼而進行的通信。衛星通信系統由衛星和地球站兩部分組成。衛星通信的特點是:通信范圍大;只要在衛星發射的電波所覆蓋的范圍內,從任何兩點之間都可進行通信;不易受陸地災害的影響(可靠性高);只要設置地球站電路即可開通(開通電路迅速);同時可在多處接收,能經濟地實現廣播、多址通信(多址特點);電路設置非常靈活,可隨時分散過于集中的話務量;同一信道可用于不同方向或不同區間(多址聯接)。
關鍵詞:衛星通信,通信技術,科技論文發表
人造地球衛星根據對無線電信號放大的有無、轉發功能,有有源人造地球衛星和無源人造地球衛星之分。由于無源人造地球衛星反射下來的信號太弱無實用價值,于是人們致力于研究具有放大、變頻轉發功能的有源人造地球衛星——通信衛星來實現衛星通信。其中繞地球赤道運行的周期與地球自轉周期相等的同步衛星具有優越性能,利用同步衛星的通信已成為主要的衛星通信方式。不在地球同步軌道上運行的低軌衛星多在衛星移動通信中應用。
同步衛星通信是在地球赤道上空約36000km的太空中圍繞地球的圓形軌道上運行的通信衛星,其繞地球運行周期為1恒星日,與地球自轉同步,因而與地球之間處于相對精致狀態,故稱為禁止衛星、固定衛星或同步衛星,其運行軌道稱為地球同步軌道(GEO)
在地面上用微波接力通通信系統進行的通信,因系視距傳播,平均每2500km假設參考電路要經過每跨距約為46km的54次接力轉接。如利用通信衛星進行中繼,地面距離長達1萬多公里的通信,經通信衛星1跳即可連通(由地至星,再由星至地為1跳,含兩次中繼),而電波傳輸的中繼距離約為4萬公里。
一、建設衛星應急通信的必要性
衛星通信不受環境等因素的影響,并且具有全天候、通信啟用耗時短、通信距離長、通信量大、通信網絡建設速度快、建網方式靈活多變、通信成本低等優點。衛星通信實現了圖像信息、語音以及其他數據信息的實時動態通信,近年來衛星通信已經成為了應急通信的重要方式之一。
二、常用的衛星應急通信系統介紹
2.1衛星地面站
除了可使用高空衛星進行通信外,還可在地面安裝布置用于通信用途的短波或是超短波電臺設備、數字信息傳輸系統等。該應急通信系統可用于救災的指令的傳達和救災指揮、資源調度,還可用于民眾通信。該系統具有覆蓋范圍大、通信容量大等特點,但同時系統部署難度較大,并且系統部署完成后,無法靈活的重組,而且投資成本也較高。
2.2應急通信車
應急通信車中配備了非常齊全的通信設備,車內可以集成短波或是超短波電臺、數字信息傳輸系統等通信系統,通過衛星信號的傳輸鏈路可實現一定范圍的通信信息傳輸。應急通信車具有使用靈活、機動性較強等特點,但同時也具有覆蓋范圍小、通信容量不足等缺陷,同時如果受到交通中斷的影響,應急通信車便無法發揮應有的作用。
2.3衛星通信便攜站
衛星通信便攜站也是通過衛星信號的傳輸鏈路實現便攜站所覆蓋范圍內的各種語音及圖像等信息的傳輸通信。該應急通信系統具有機動性較強、使用靈活方便的特點,但同時由于受到便攜站功率的限制,無法滿足大范圍、大容量的應急通信。通常用于當交通中斷,應急通信車無法達到的地方。
2.4衛星電話
衛星電話具有通信穩定、使用方便靈活等特點,可保障救災指令的及時有效地傳達,但由于受到終端設備的限制,無法實現大范圍的使用普及。
三、衛星應急通信系統的建設原則
一個完整的衛星應急通信系統應當具備以下功能:語音和圖像通訊功能、圖像采編顯示功能、視頻會議功能等。其通信手段應當多樣化,并且可以適用于各種不同的場合,同時滿足不同用戶的個性化需求。衛星應急通信系統應當滿足靈活機動、通信穩定、通信容量大等要求。衛星應急通信系統的建立應對遵循“總體部署、按部實施;應急通信為主、各種通信手段相互結合”的原則。
四、SVC衛星通信保障系統
SVC衛星通信保障系統具有以下幾點功能特點。(1)將Ku波段與C波段結合起來。該系統以一個“天”(空中衛星)為主的天地綜合通信網絡。SVC可支持多波段應急信息,有效保證了惡劣條件下的應急通信的穩定性。(2)混合通信網絡結構。該衛星應急通信系統將網狀網和星狀網相結合,可實現“點與點”和“點與網”的數據通信傳輸。采用最優的多地址方式進行綜合數據傳輸,使應急通信靈活程度更高。(3)將動中通與靜中通相結合。通過實踐表明,在應急通信中,靜中通為應急通信的主要通信渠道,但是由于突發事件具有不確定性,此時便需要使用動中通進行通信。動中通覆蓋范圍較大、通信方式多樣化、數據傳輸穩定可靠,動中通可快速捕捉到衛星信號,并完成數據通信。
五、結束語
衛星通信具有全天候、通信啟用耗時短、通信距離長、通信量大、建網方式靈活多變等優點。因此衛星通信系統在應急通信中得到了廣泛的應用。