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衛(wèi)星通信的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用
衛(wèi)星通信的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用【1】
摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)不斷的快速發(fā)展，人們對于通信的要求也越來越高，這樣原有的通信技術(shù)越來越滿足不了人們的要求，新的衛(wèi)星通信技術(shù)就迅速的從無到有的發(fā)展起來。
而且衛(wèi)星通信技術(shù)由于覆蓋的范圍廣、靈活機(jī)動、不受地面的約束以及通訊量大等優(yōu)點(diǎn)，受到許多國家的重視。
本文就主要的講述一下衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用的領(lǐng)域，來全方位的剖析衛(wèi)星通信技術(shù)的重要性。
關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用;
一、衛(wèi)星通信技術(shù)的概述
衛(wèi)星通信簡單地說就是地球上的無線電通信站利用衛(wèi)星作為中繼而進(jìn)行的通信。
衛(wèi)星通信體統(tǒng)包括兩部分，分別是衛(wèi)星以及地球站。
使用衛(wèi)星通信的特點(diǎn)就是通訊的范圍較大，只要是衛(wèi)星發(fā)射的電波覆蓋的地方就可以進(jìn)行任意兩點(diǎn)的通信;還有就是可靠性較高，不容易受到陸地災(zāi)害的影響;電路開通迅速，只要設(shè)置一個(gè)地面接收裝置就可以進(jìn)行衛(wèi)星通信;以及衛(wèi)星通信的電路設(shè)置靈活，可以隨時(shí)的分散過于集中的信息等等。
目前，衛(wèi)星通信系統(tǒng)中主要有移動業(yè)務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)、固定業(yè)務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)以及廣播業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，它們的組成是不完全相同的。
固定衛(wèi)星又稱靜止地球軌道衛(wèi)星，軌道高度大約在36000km，呈圓形分布，只需要三顆就可以達(dá)到覆蓋全球的效果，且這三顆相隔的角度在120度，在這一種衛(wèi)星系統(tǒng)中發(fā)展最好的就是intelsat 1-1X代衛(wèi)星，該衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)展到了第九代，在全球覆蓋性能上表現(xiàn)得最突出;移動衛(wèi)星通信它既有全球性也有地域性的，在全球性中采用的是中、低軌道，區(qū)域性的采用的是靜止軌道通信。
二、衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展
(一)通信技術(shù)的發(fā)展。
人類是一個(gè)群居性的物種，所以，人類之間存在著一定的聯(lián)系，這樣就需要采取一定的措施進(jìn)行通信，人類的通信歷史是悠久的。
在遠(yuǎn)古的時(shí)候，人們可以通過一些簡單的壁畫或者語言等方式進(jìn)行信息的交換。
然后當(dāng)人類文明發(fā)展到一定階段后，人們開始利用烽火、飛鴿、驛馬郵遞、語言、竹簡、書紙等進(jìn)行簡單地通訊，這些通訊一般都是通過視覺和聽覺來傳給人們的。
直到19世紀(jì)中期的時(shí)候，人們發(fā)現(xiàn)了電磁理論，人們的通訊開始發(fā)生了重大的改變，實(shí)現(xiàn)了利用金屬導(dǎo)線就可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸信息，甚至于到后來利用電磁波進(jìn)行無線通訊。
人們首先發(fā)明了電報(bào)機(jī)、電話機(jī)等，但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及在這些通訊中遇到的問題就又發(fā)展出了衛(wèi)星通訊技術(shù)。
(二)衛(wèi)星通信技術(shù)在國外的發(fā)展。
在最近的十幾年間，由于經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國外的衛(wèi)星通信技術(shù)無論是在軍事領(lǐng)域還是在商業(yè)上都有了很大的進(jìn)步，大量的新型的質(zhì)量較高的、壽命較長的以及功率更大的衛(wèi)星不斷升空。
目前世界上比較先進(jìn)的衛(wèi)星通信技術(shù)仍然被洛馬、波音、休斯等歐美實(shí)力雄厚的衛(wèi)星制造商所掌握。
目前在通信衛(wèi)星領(lǐng)域中最發(fā)達(dá)的還屬美國，它的衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃已經(jīng)經(jīng)過了長時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)在商業(yè)以及軍事上都有了一些列的衛(wèi)星產(chǎn)品，目前其通信衛(wèi)星計(jì)劃主要有美國國防部的轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)計(jì)劃，先進(jìn)極高頻的衛(wèi)星計(jì)劃等等。
歐洲的國家也為了積極的提高自己在衛(wèi)星通信領(lǐng)域中的分量，不斷的公布新的衛(wèi)星通訊計(jì)劃，歐空局計(jì)劃要不斷地提高大功率衛(wèi)星的占有率，這標(biāo)志著歐洲通信衛(wèi)星向著大功率方向不斷發(fā)展。
(三)國內(nèi)衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展。
近年來，隨著我國改革開放不斷深入，經(jīng)濟(jì)與科技快速的發(fā)展，現(xiàn)代的小衛(wèi)星技術(shù)取得了長足的發(fā)展，這就對衛(wèi)星技術(shù)有了進(jìn)一步更高的要求，國內(nèi)的一些科技公司以及一些大中院校都加入到了對衛(wèi)星技術(shù)研究的行列，并且取得了明顯的成果，例如，編隊(duì)衛(wèi)星的跟蹤切換技術(shù)以及激光終端機(jī)等等都已經(jīng)得到了很好的解決，但是還有很多方面還是與國外發(fā)達(dá)國家有很大的差距。
三、衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用
(一)衛(wèi)星通信技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域中的應(yīng)用。
我國是一個(gè)人口眾多的國家，由于人口的基數(shù)較大，這就導(dǎo)致我國電視機(jī)擁有量達(dá)到3.5億臺，并且我國還有數(shù)千家各種各樣的電視媒體機(jī)構(gòu)，有線電視的用戶量也已經(jīng)達(dá)到9000萬戶。
我國的電視節(jié)目雖然數(shù)量眾多，但是規(guī)模偏小，是處于發(fā)展的前期，潛力巨大。
我國各類電視數(shù)目雖然較多，但是供于村村通的節(jié)目也就44套，而且我國單收設(shè)備也就才百萬多臺，和美國相比，雖然他們?nèi)丝诨鶖?shù)只有兩億但是人家的有線電視用戶量已經(jīng)達(dá)到了6000萬戶，衛(wèi)星電視直播的用戶也有近2000萬。
雖然我國現(xiàn)在處于發(fā)展階段，和一些發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距，但是隨著我國發(fā)展的不斷深入，我國一定也會達(dá)到、甚至超過這樣的水平，所以我國衛(wèi)星通信技術(shù)在電視廣播領(lǐng)域中的應(yīng)用的前景是巨大的。
目前，我國政府以及一些電視領(lǐng)域中的專家普遍表示我國發(fā)展衛(wèi)星電視直播的業(yè)務(wù)已經(jīng)成熟，我國已經(jīng)獲得了發(fā)展DBs的軌位和頻道，而且我國在發(fā)展村村通的時(shí)候又有了一定的衛(wèi)星廣播的經(jīng)驗(yàn)，并且得到了廣大人民的支持，現(xiàn)在我國自行研制的RD已經(jīng)進(jìn)入市場。
在不久的將來我國將通過衛(wèi)星傳輸和廣播的電視會進(jìn)一步的覆蓋更多的人，數(shù)百套的電視節(jié)目可以任由普通民眾來選擇。
(二)衛(wèi)星通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
衛(wèi)星通訊技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用主要就是提供寬帶網(wǎng)絡(luò)。
而提供網(wǎng)絡(luò)寬帶屬于衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)。
目前國際上衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一就是在原有的VSAT技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)新的產(chǎn)品并利用現(xiàn)有的頻段衛(wèi)星資源，快速的建立起寬帶連接，以滿足用戶的需求，這一種是在和地面寬帶業(yè)務(wù)的競爭中來獲得自己的生存空間;而另外一種是積極的發(fā)展高頻段的新型衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)，來適應(yīng)新業(yè)務(wù)的要求，這一種是和地面相輔相成的。
我國目前的狀況，就是首先要積極的發(fā)展衛(wèi)星寬帶通信業(yè)務(wù)，國內(nèi)的電信經(jīng)營商應(yīng)該根據(jù)不同客戶的需求提供不同的業(yè)務(wù);其次就是跟蹤國外再見的新型的衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng);最后建立起自己的衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)。
四、結(jié)語：
綜上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)得到了長足的發(fā)展，人們?yōu)榱讼硎芨邮孢m的環(huán)境，對通信領(lǐng)域提出了更高的要求，原有的通信慢慢的不能滿足人們的要求，而新出現(xiàn)的衛(wèi)星通信技術(shù)由于具有良好的特性得到了人們的親睞，世界各國都在積極的發(fā)展衛(wèi)星通信技術(shù)。
本文就主要的講述了衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展以及在一些領(lǐng)域中的應(yīng)用，希望能夠推動衛(wèi)星通信技術(shù)知識的普及，為衛(wèi)星通信發(fā)展奠定知識基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
【1】熊群力，姜康林.航天編隊(duì)飛行星座的星間通信[J].無線電通信技術(shù).2012 (01)
【2】林來興.發(fā)展我國小衛(wèi)星星座和測控技術(shù).飛行器測控學(xué)報(bào)[J].才智.2011(10)
衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展應(yīng)用【2】
摘 要：本文介紹了衛(wèi)星通信的基本概念及相關(guān)技術(shù)，重點(diǎn)介紹衛(wèi)星通信技術(shù)在中海油應(yīng)用領(lǐng)域上的發(fā)展以及小站衛(wèi)星通信方式的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信;海上石油衛(wèi)星;VSAT;自動跟蹤
0 引言
20世紀(jì)90年代初，從中海油開始建立第一個(gè)衛(wèi)星端站至今，已經(jīng)有超過20年的衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用。
目前，已經(jīng)形成了以湛江、天津、深圳、上海這4個(gè)中心站點(diǎn)為核心的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，且已經(jīng)具備了鏈路相互備份功能。
1 衛(wèi)星通信在中海油的發(fā)展
1.1 TES衛(wèi)星系統(tǒng)
TES(TelephonyEarthStation)是基于衛(wèi)星的全數(shù)字話音和數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)狀網(wǎng)，它在多個(gè)地球站之間提供網(wǎng)狀連接，支持系統(tǒng)內(nèi)任意地點(diǎn)遠(yuǎn)端站之間的電話、同步、異步數(shù)據(jù)通信，TES系統(tǒng)在中海油的應(yīng)用主要用于話音與數(shù)據(jù)傳輸。
運(yùn)用的是C波段衛(wèi)星的頻分多址方式FDMA實(shí)現(xiàn)與地面站間的通信，使用四相相移鍵控QPSK或二相相移鍵控BPSK調(diào)制方式，信道編碼采用編碼效率為1/2或3/4的前向糾錯(cuò)FEC。
TES是中海油海上平臺初期使用的一種主要的衛(wèi)星通信方式，主要承載的業(yè)務(wù)為話音業(yè)務(wù)，所使用的衛(wèi)星資源前期以亞洲3號衛(wèi)星為主，后來轉(zhuǎn)至鑫諾1號衛(wèi)星。
1.2 VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)
VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的地面部分由中樞站、遠(yuǎn)端站和網(wǎng)絡(luò)控制單元組成，中樞站的作用是匯集衛(wèi)星來的數(shù)據(jù)然后向各個(gè)遠(yuǎn)端站分發(fā)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)端站是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的主體，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)就是由許多的遠(yuǎn)端站組成的，一般遠(yuǎn)端站直接安裝于用戶處，與用戶的終端設(shè)備連接。
VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)是中海油海上平臺主要的衛(wèi)星通信應(yīng)用方式。
此系統(tǒng)的特點(diǎn)是天線口徑小、靈活性強(qiáng)、可靠性高、使用方便及小站可直接裝在用戶端等特點(diǎn)，利用VSAT用戶數(shù)據(jù)終端搭配復(fù)用器使用，可同時(shí)承載話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)主要配合Netperformer系列復(fù)用器使用，Netperformer系列復(fù)用器使用了信元中繼cellrelay技術(shù)，將語音流和數(shù)據(jù)流分割為特定的信元cells，然后將不同業(yè)務(wù)類型的信元cells復(fù)用到單一的物理或邏輯鏈接上，根據(jù)對時(shí)延的敏感程度不同對業(yè)務(wù)進(jìn)行分類，并賦予不同的傳輸優(yōu)先級，能有效保證話音業(yè)務(wù)質(zhì)量，為中海油的海上平臺及移動船舶提供穩(wěn)定的話音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
目前中海油主要使用的是中星10號的衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器來承載衛(wèi)星話音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
1.3 STARWIRE衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)
STARWIRE系統(tǒng)在網(wǎng)管NCS的支持下可提供PAMA，DAMA等業(yè)務(wù)，使用了先進(jìn)的PCMA載波疊加專利技術(shù)，能有效地節(jié)省衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬。
主要由NCS網(wǎng)管系統(tǒng)、ST用戶終端、衛(wèi)星三部分組成。
STARWIRE衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)是第三代按需分配的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，終端設(shè)備內(nèi)置路由功能，直接支持先進(jìn)的IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)業(yè)務(wù)。
NCS網(wǎng)管通過控制信道監(jiān)控ST的工作，ST之間通過控制信道FOW/ROW建立業(yè)務(wù)信道。
中海油下屬的4個(gè)中心站點(diǎn)通過STARWIRE網(wǎng)管系統(tǒng)能夠有效管理所屬轄區(qū)內(nèi)的衛(wèi)星小站。
相對于早期衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用，NCS系統(tǒng)能夠更加有效地對小站進(jìn)行管理，節(jié)省衛(wèi)星資源帶寬。
1.4 SKYEDGEⅡ衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)
SKYEDGEⅡ衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)是一個(gè)雙向衛(wèi)星通信系統(tǒng)，由兩個(gè)方向的傳輸構(gòu)成：入境基于DVB-RCS標(biāo)準(zhǔn)，采用MF-TDMA技術(shù)對資源進(jìn)行預(yù)約分配減少數(shù)據(jù)碰撞;出境基于DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)，支持CCM及ACM工作模式，可用于單播和組播數(shù)據(jù)、VoIP、ABIS等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)主要由衛(wèi)星主站、衛(wèi)星/轉(zhuǎn)發(fā)器、遠(yuǎn)端站三部分組成。
SKYEDGEⅡ支持三種基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型、網(wǎng)狀、多星狀。
SKYEDGEⅡ衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)是目前中海油主要使用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，利用此網(wǎng)管系統(tǒng)，將中海油的4個(gè)海上衛(wèi)星中心站進(jìn)行整合，形成了統(tǒng)一的大網(wǎng)管系統(tǒng)，對各中心站點(diǎn)進(jìn)行鏈路互備，形成一個(gè)完整的多功能衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)。
2 衛(wèi)星通信技術(shù)在中海油的應(yīng)用形式
2.1 海事衛(wèi)星A/C/F站的應(yīng)用
海事衛(wèi)星共有4顆衛(wèi)星覆蓋全球海洋，它們分別是大西洋西區(qū)、大西洋東區(qū)、印度洋區(qū)、太平洋區(qū)。
海事衛(wèi)星A站于2007年底正式停止運(yùn)營，中海油海上船舶與移動式鉆井平臺目前以C站、F站為主要的應(yīng)用。
2.2 固定天線式的衛(wèi)星通信應(yīng)用
固定天線式衛(wèi)星通信主要應(yīng)用在中海油海上固定式采油平臺、自升式鉆井平臺以及陸地端站上，是一種常規(guī)的衛(wèi)星通信應(yīng)用。
固定式采油平臺及自升式鉆井平臺主要以3.7米C波段的衛(wèi)星天線為主，Ku波段衛(wèi)星天線為輔。
衛(wèi)星中心站使用的是大口徑衛(wèi)星天線來承載衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。
固定天線式在中海油是最早的衛(wèi)星通信應(yīng)用，也是中海油目前最成熟的衛(wèi)星通信應(yīng)用，中海油內(nèi)曾使用直徑為12米的衛(wèi)星天線作為衛(wèi)星的主站使用。
2.3 半自動跟蹤天線式的衛(wèi)星通信應(yīng)用
半自動跟蹤天線主要應(yīng)用于中海油自升式鉆井平臺，天線以C波段的半自動跟蹤天線為主。
由于工作環(huán)境需求，自升式鉆井平臺需要經(jīng)常更換鉆井位置，期間鉆井平臺需要拖航至新的目的地，使用固定式衛(wèi)星天線則需要經(jīng)常性地對天線的方位及俯仰進(jìn)行調(diào)整，且拖航期間無法使用。
采用半自動跟蹤天線可以在拖航期間自動尋星，主要缺點(diǎn)是無法360度旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)不了全自動跟蹤，有時(shí)需要人工進(jìn)行干預(yù)。
2.4 自動跟蹤天線式的衛(wèi)星通信應(yīng)用
自動跟蹤天線C波段主要以美國的SEATEL的97型全自動跟蹤天線以及西安盤古通信技術(shù)有限公司的全自動跟蹤天線為主;Ku波段主要以SEATEL的4006自動跟蹤天線以及國內(nèi)的一些動中通天線為主。
中海油海上半潛式鉆井平臺一般以C波段的自動跟蹤為主要的衛(wèi)星通信，南海9號鉆井平臺所使用的自動跟蹤天線衛(wèi)星系統(tǒng)經(jīng)過測試能夠提供4Mb/s以上的鏈路帶寬。
Ku波段的自動跟蹤天線主要應(yīng)用與海上的移動船舶，包括拖輪及勘探船，這些移動船舶受限于天線的安裝場地要求，而且對鏈路帶寬要求不大，Ku波段的自動跟蹤天線的應(yīng)用非常適合在這類環(huán)境使用。
3 結(jié)語
衛(wèi)星通信技術(shù)在中海油海上平臺及移動船舶上有著超過20年的應(yīng)用，從早期的TES小站的話音應(yīng)用，到現(xiàn)在的多功能SKYEDGEⅡ網(wǎng)管系統(tǒng)的多業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用，中海油在衛(wèi)星通信應(yīng)用方面已經(jīng)覆蓋了C、L、Ku等波段。
隨著中海油向深海發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)將在中海油海上勘探、開發(fā)、生產(chǎn)方面發(fā)揮著重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1] 徐建平.休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司VSAT衛(wèi)星通信小站技術(shù)手冊(第二分冊)[M].北京：氣象出版社，1996.
[2] 倪雨生，劉英. GMDSS系列叢書第一分冊衛(wèi)星通信[M].北京：人民交通出版社，1997.
[3] 吳詩其，胡劍浩，吳曉文，曹世文，等.衛(wèi)星移動通信新技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2001.
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