通信技术与卫星通信论文

关键词: 摘要 现状及 技术 发展

摘要:在科学技术发展的今天,卫星通信技术水平逐渐提高。现在卫星通信技术在多个行业和领域有应用。卫星通信技术不仅通信距离远,而且覆盖范围比较广,受外界因素影响较小。突发灾害和自然灾害的特点是具有突发性,破坏性且可控性不高等,所以给广大人民群众会带来较大的损失。以下是小编精心整理的《通信技术与卫星通信论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

通信技术与卫星通信论文 篇1:

卫星通信技术发展现状及对策

【摘要】我国的卫星通信技术在近些年获得了良好的发展,其重要程度也随着时代和经济的发展不断提高,作为支撑社会发展的必要条件,卫星通信技术在军事与应急通讯等领域的作用仍然是及其重要的。卫星通信是目前普及程度较高一种移动通讯技术,被广泛应用与信息通讯、航海、海空、电视广播等相关领域,但卫星通信技术的进一步提升仍需要有关人员不断努力,现通过探析国内卫星通信技术的现状及其发展,提出能够促进卫星通信技术整体发展的可行性对策,为日后同行业的相关研究工作提供一定借鉴和参考。

【关键词】卫星通信;发展;现状;对策

随着近些年卫星通信技术的不断发展和我国综合国力的壮大,国内通信卫星的质量、数量以及通信终端已逐渐适应通信市场的基本需求,同时涌现出大量新兴的通信技术(LTE、WiMAX之类),为我国移动通信技术整体水平与实力的提高创造了有利条件。虽然卫星通信比这些新的移动通信技术起步要早,但是其超远的通信距离和大容量的系统仍然具有较高的应用价值,为全面了解卫星通信的组成及应用情况,促进卫星技术的进一步发展,有必要对卫星通信的发展历程与现状进行研究与分析。

1. 卫星通信技术概述

简单来说,卫星通信是利用人造卫星来转发电波的一种通信手段,以卫星为中继站,用于实现用户之间的实时通信。卫星通信系统主要由三部分构成,即:地面段、空间段以及用户段,其地面段包括卫星控制中心、网络控制中心、信关站,作用是控制通信网络的运行并将移动终端接入核心网;空间段指卫星,负责转法无线电波;用户段可根据使用情况分为车载用户、手持用户、机载用户或舰载用户等。该项技术特点鲜明,优点是通信范围与容量大、具有较高的传输质量,能够实现全球通信,其缺点也是显而易见的,如:传输延时较大、通信及时性较低等。但目前为止卫星通信在各个领域的应用仍具有重要意义,尤其是信息时代的不断发展,以5G技术为主的相关科技给了卫星通信技术更大的发展空间,其卫星定位功能在移动端上得到广泛的应用,导航定位、测距、测速等功能也大幅提高了手机等移动端的实际应用效果。

2. 国内卫星通信发展现状

2.1 宽带多媒体领域

近些年卫星通信技术的发展让宽带多媒体逐步走向成熟,作为信息技术的重要部分,宽带多媒体的服务与技术水平离不开卫星通信的帮助,二者关系密切、相辅相成,而卫星通信的量能指标与传输效率决定着宽带多媒体技术的发展空间,随着卫星通信水平的不断提高,宽带多媒体的整体水平也会获得明显的进步,从而更好地满足用户的使用需求。

2.2 卫星电视直播领域

在当今科技与经济迅猛发展的时代背景下,卫星通信技术当中的卫星电视直播领域也进入了全面发展的快车道,相关设备(卫星电视、数字电视等)的广泛普及让用户的生活娱乐水平进一步提升,卫星电视直播也获得了更好的发展,这样的良性发展直接刺激并扩大了当前的市场需求,以体育赛事的直播和综艺节目的直播为例,用户对于这种网络直播类型节目的观看需呈上升趋势,从某种意义上来说,卫星电视直播领域的良好趋势也是对卫星通信的未来发展提供助力。

2.3 快速增长的消费需求

如果从社会性质的角度来看,可以将卫星通信技术列为特殊性质的公益服务行业,尤其是最近几年卫星通信的服务性逐渐提升,其行业发展已经和当前的市场消费需求密不可分,也就是说一旦市场消费需求发生膨胀,那么卫星通信的发展趋势就越好,反之,市场消费需求紧缩,则会导致行业发展迟滞。当前卫星通信技术已经与日常生活深度融合,成为社会发展的重要组成部分,社会对于卫星通信技术的需求日益激增,可以明显的体现在定位导航、远程视频等功能上。对通信行业长远发展而言,社会消费需求的逐渐膨胀既是一种全新的挑战,又是难得的机遇,只有把握住机会借此提升技术水平,才能更好的为广大消费者群体提供优质的服务。

2.4 特殊行业中的应用

卫星通信技术水平的改良和完善,使其随之加强了与各行业之间的发展与融合程度,除常规行业以外,一些特殊行业也开始逐渐重视并加强卫星通信技术的应用,如:国防军事领域。行业的特殊性限制了其对于可靠程度的高要求,对卫星通信系统的稳定性、保密性应予以高度重视,提升其实用性和流畅性,确保卫星通信的价值得以发挥,但是从实际效果来看,卫星通信技术确实在此领域取得了一定成效,但是要将卫星通信的实际价值尽可能地应用在特殊行业的发展,必须从根本上完善卫星通信技术,使其在满足特殊行业发展需求的基础上不断提升自身的技术水平。

3. 国外卫星通信发展现状

我国卫星通信行业起步较晚,相比之下,部分西方发达国家的卫星通信技术要更加完善,国际化水平和系統性的发展模式更加成熟,甚至出现卫星通信设备跨国联合制造的情况,都是值得我国参考和关注的重要内容。当前卫星通信行业最为发达的国家非美国莫属,其行业产值占据相当大的市场份额,培养出了很多大型的企业,这些企业又为美国提供了一定的客户群体,使其拥有相对稳定的卫星通信行业的市场空间。现通过卫星固定通信、卫星移动通信和卫星广播三部分分析国外卫星通信的基本发展情况,为国内卫星通信的发展提供参考。

3.1 卫星固定通信发展

总体来说,卫星固定通信的发展状况在最近几年主要呈现出一种膨胀的态势,为行业整体发展提供了良好的助力。但是国际市场上几乎处于一种由四大公司(SES公司、欧洲通信卫星公司、电信卫星公司、Intelsat卫星公司)占据卫星通信行业主体的垄断现象,这四家主要的卫星通信公司起步较早,因此具有稳定的客户群体,行业总收入的70%以上均被其收入囊中,无论是整体的卫星通信技术水平还是卫星频率轨道等资源的利用效果都是极为可观的。但是一些小型的卫星通信公司受到上述四大公司的影响极为严重,发展规模和进程都不理想,难以打破垄断,从而获取更高收益。

3.2 卫星移动通信发展

通常情况下,由卫星提供给用户便捷的、可移动的通信服务被称为卫星移动通信,卫星移动通信的发展前景和空间极为广阔,现阶段的卫星移动通信随着业务覆盖面的增大发展速度也在逐渐上升,以目前国际上卫星移动通信的发展形势来看,未来一段时间之内,卫星移动通信势必会朝着高速卫星宽带与低速率数据传输相结合的方向发展。

3.3 卫星广播发展

在卫星通信行业当中,卫星广播可以说是相当重要的一部分内容,卫星广播的产值甚至达到了行业整体的75%以上,而且目前良好的市场环境也给了卫星广播更大的发展空间,使其仍以每年10%左右的增长速度稳定提升,这种持续稳定的增长趋势与卫星广播技术的不断完善和高清电视的大量普及是分不開的。以“探索发现”频道为例,其作为卫星广播的明星频道拥有极为庞大的公众影响力,目前国际电视广播领域存在着5000个以上的卫星广播频道,这些电视频道不但充实了人们的生活,还为生活和娱乐带来极大的便利。

4. 应用卫星通信技术的发展对策

要全面促进我国卫星通信技术的发展,就必须先从政府部门决策抓起,充分发挥其引导优势,同时加大研发与创新的投入,完善卫星通信的管理体系与市场运营机制,让下游服务质量获得提升,再通过对通信设备的优化与升级,逐步实现我国卫星通信的持续发展策略。

具体实施步骤要先由政府部门出台相关的政策,将现有的资源分配不均的问题有效解决,这样有助于部分经济较为落后的地区加速卫星通信发展进程,让不同地区都能够实现均衡发展。而卫星通信作为一种多元化技术的整合体,通常需要定期投入研发与创新成本,提高基础设施的处理能力并改善卫星通信的实际应用效果,这也是我国在如此复杂的国际形势下减小与发达国家之前差距和提升自身现代化建设水平的重要措施。其次,卫星通信行业的消费群体逐渐多元化,部分企事业单位甚至个人也开始成为卫星通信的消费用户,只有从实际出发,改善并加强卫星通信的市场化建设及发展水平,才能满足当前的市场需求,这也离不开科学、合理的卫星通信管理体系,确保卫星通信体系的标准和规范性,就可以起到全方位监管并制约卫星通信系统的重要作用,从而推动行业整体发展。最后,卫星通信技术满足多元化社会需求的前提是配套的先进设备,积极推广并应用全新的工艺、材料等打造出性能优异的卫星通信设备能够发挥出卫星通信技术更大的优势。

结论:我国大力投入高新技术的研发成本,为社会进步和发展作出了巨大贡献,卫星通信技术的服务性与应用价值得到充分体现,在社会生产的诸多领域的重要性已经不言而喻,虽然卫星通信在部分领域面临传输延时大这样的问题,但是能通过信息同步、数据压缩等技术有效解决,直接从根本上改善通信水平。以行业发展的角度则需要科研人员的不断创新与分析,在卫星通信目前的技术基础上不断优化与改良,促进我国卫星通信行业持续发展,使卫星通信技术的价值进一步提升。

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作者简介:陶亮,现任沈阳市消防救援支队信息通信处高级技师职务干部。主要研究消防信息化、灭火救援应急通信、计算机软件和应用。

作者:陶亮

通信技术与卫星通信论文 篇2:

卫星通信技术在消防通信中的应用探究

摘 要:在科学技术发展的今天,卫星通信技术水平逐渐提高。现在卫星通信技术在多个行业和领域有应用。卫星通信技术不仅通信距离远,而且覆盖范围比较广,受外界因素影响较小。突发灾害和自然灾害的特点是具有突发性,破坏性且可控性不高等,所以给广大人民群众会带来较大的损失。而消防灭火救援中的消防通信技术是完成消防指挥调度的重要前提条件,所以消防通信不仅要快速,而且要准确。卫星通信技术具有通信距离远且范围广的特征,所以在消防通信中得到广泛的应用。本文主要就卫星通信技术在消防通信中的应用进行了相关研究。

关键词:卫星通信技术;消防通信;应用

前言

卫星通信技术在消防救援工作中能够起到决策辅助的作用,帮助消防救援工作人员迅速了解救援现场的具体情况,从而使后方指挥部能够进行更好地决策和指挥,从而快速制定消防救援预案,使火灾现场受损尽可能减少,使火灾影响力尽可能降低。

一、卫星通信技术的特性

卫星通信技术是以无线电传输为媒介,通过人造卫星为中继,实现地球上各信息源互相传输的通信技术。卫星通信的主要组成部分包括通信卫星和地球站这两个部分。消防卫星通信技术使用的卫星是亚洲七号卫星,这颗卫星在赤道上方,其侦查传播的范围广泛,不仅在广播电视传输领域有应用,而且在通信服务中有应用。另外,卫星通信技术的通信频带较宽,而且传输容量比较大,使用起来比较灵活,不仅能够在车船通信上有应用,而且在机载移动通信中有应用。最后,使用卫星通信技术使卫星传输信息比较稳定,受陆地灾害影响较小,所以其准确性和安全性较高。

二、卫星通信技术在消防通信中的应用业务类型分析

(一)语音业务

在消防通信中,语音业务是最基础的。现场语音业务常用的是350MHz常规(集群)无线通信系统、数字集群系统。这些系统与指挥中心实现语音联系的主要工具是短驳通信和公网移动通信。当消防救援地点比较偏僻,且无线通信存在盲区的时候,就可以借助卫星移动站的语音业务来实现卫星电话的拨打,这样,就可以使地理不受限制,使语音的质量和流畅度都得到有效保障。

(二)视频业务

通过卫星通信技术中的视频业务,可以为使卫星通信的指挥中心及时了解消防救援现场的具体情况。对于指挥中心而言,如果现场视频信息不清晰,那么对于现场情况的了解不够。另外,如果视频传输不够及时,也会对消防救援的指挥调度产生较大的影响。如果公网处于正常状态,那么可以使用4G/3G图传设备、微波图传设备等,通过这些设备的辅助,使图像被动态采集,从而实现使用公网召开视频会议的目的。如果公网工作状态不正常,那么可以借助图像综合管理平台来实现视频会议的召开

(三)数据业务

在消防通信中,数据业务是其极为重要的一环。在消防救援现场数据不能双向实时传输的情况下,实时文件交流、信息交流就会中断,不能实现对消防救援地点的及时增援。通过对数据通信进行分析,可知其数据主要包括两个部分,一个是公安网数据,另一个是互联网数据。其中的内容有收发邮件、网页预览和文件传输等。与视频业务类似,也是要根据公网是否正常工作来进行数据业务工作的开展。如果公网正常,那么可以使用4G/3G网络来接受指挥中心的指令,并对现场的数据进行及时地传送。当公网工作不正常的时候,可借助卫星网络卡和卫星接收天线来实现对互联网的访问。另外,还可以借助通信链路提供业务信息传输路由,从而使卫星网络达到现场,进而对多种业务数据进行传输。

三、卫星通信技术在消防通信中的主要实际应用

卫星通信技术在消防通信中的主要实际应用有三个方面:现场情况把控的应用、救援工作开展和应急通信中的应用、重特大灾害事故时的应用。

(一)消防救援现场情况把控的应用

为了把控消防救援现场情况,需要对灾害现场信息及时了解。对于卫星通信指挥车,一般是借助摄像机、麦克风等设备采集到的视频、音频经过编解码,封装等处理工作之后,达到地球站和空间站的交流传输的目的,从而使卫星通信过程能够实现。对于现场通信人员而言,可以使救援过程中的信息及时传送到信息指挥中心,而信息指挥中心的工作人员就可以根据火灾救援现场的具体情况来判断灾情的大小,从而使整个灾情了然于胸,从而研究如何调派消防力量,制定最佳的灭火救援方案。如此,可以使消防救援工作更加科学,使灾情得到有效控制。

(二)救援工作开展和应急通信中的应用

灾害处理现场得当与有效的指挥是分不开的。消防卫星通信指挥车、便携站等设備的功能是对灾害现场前后方指挥部进行沟通的纽带,这些设备对于现场救援工作的开展能够起到较大的作用。因为卫星指挥车和便携站的设备比较小,且可移动,所以可以全方位地帮助指挥工作人员了解到救援工作的情况。卫星“动中通”通信车的主要功能是移动指挥,通过建立指挥中心,消防救援指挥人员可以及时进行调度指挥,从而迅速制定出合理的措施或预案,帮助控制灾情。

(三)重特大灾害事故时的应用

在2008年汶川大地震发生的时候,宁夏消防总队参与了地震救援。但是当救援部队进入灾区之后,常规通信设备无法正常工作,不能对现场正常指挥,而且一些关键的灾情数据难以传递到外界。而当云南消防总队参与此次地震救援之后,使用了卫星便携站、卫星平板电脑,快速地将灾情重要信息发送到外界,使地震救援工作效率更高,挽救了大量地震灾害受害者的生命。通过各种实践,不难得知,对于消防部队应急通信建设,卫星通信技术的应用是非常关键的。

四、小结

卫星通信技术在应急通信中的作用较大,能够快速了解消防救援现场具体情况,从而制定出紧急救援预案。在消防通信中,卫星通信技术的应用,可以确保民众的生命财产安全,使灾害的损失尽可能减少。

参考文献:

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[5]严炜.消防卫星通信应用分析[J].中国新通信,2017.

作者简介:戴志芳(1981-)、性别女(民族汉),籍贯:河北省唐山市人,职称:初级专业技术职务,学位:学士,研究方向:消防通信专业。

(天津滨海高新技术产业开发区消防救援支队 天津 300384)

作者:戴志芳

通信技术与卫星通信论文 篇3:

基于“铱星”“星链”“鸿雁”系统的低轨卫星的发展启示

摘要:随着低轨卫星通信技术的不断发展,卫星通信作为民用通信方式成为可能。相较于当前普及使用的民用的宽带通信方式,包括4G,5G和光纤通信等,卫星通信方式具有不受地形限制的优势。除此之外,传统的卫星通信具有建设和维护成本高,使用费用高,传输速率低,传输时延大等问题,但其具有的覆盖范围广,不受地形限制等优势,非常适合满足远洋船舶、飞机和偏远地区的终端等地面的4G/5G等无线通信无法覆盖以及光纤通信无法连接到或连接成本高的通信需求。本文深入分析当前主流低轨卫星通信技术并给出未来在航天技术发展中的启示

关键词:低轨卫星;星链;鸿雁

1.引言

低轨道:卫星通信技术是指由大量低轨道卫星构建的大型卫星通信系统提供通信的技术。大量卫星构建的卫星群称为卫星星座。低轨道卫星指的是位于距离地面200公里至2000公里的卫星,在其卫星波束覆盖的范围内可实现不受地域限制的通信。同时,由于其具有数量多,距离地面近等特点,可实现传输速率大,传输时延低的高质量通信。

低轨道卫星通信系统主要有铱(Iridium)星卫星通信系统,一网(OneWeb)卫星通信系统,星链(Starlink)卫星通信系统以及我国的鸿雁卫星通信系统。本文从多个角度分析研究各低轨卫星通信系统的特点及优劣勢,对我国低轨卫星通信的发展研究提出建议。

2.铱星卫星通信系统

铱星卫星通信系统是由摩托罗拉公司研究的一种低轨道卫星通信系统。该通信系统的概念发起与1985年,目的是实现一个覆盖全球的通信系统,可在全球范围内实现任意两点间通过专用卫星电话进行通信。时隔十年后,详细的设计方案推出并随后正式投入运营。

铱星系统发射的卫星距离地面780km,由66颗主用卫星和6颗备用卫星组成,共构建6条极轨道,并且卫星之间具有星间链路,提供不同卫星覆盖范围之间的数据通信。

铱星卫星通信系统的提出具有跨时代的意义,其作为最早的一批低轨卫星通信方案,将卫星通信首次用于商业应用场景。但是其同时也存在诸多瑕疵,如使用费用高,维护成本高,用户终端不够便携等多方面问题,最后于本世纪初破产。后续由美国军方接手,作为军用通信。目前,铱星已于2019年借助SpaceX公司的火箭将第八批卫星发射升空,完成了新一代铱星卫星星座的部署。

3.星链卫星通信系统

星链卫星通信系统是由美国SpaceX公司提出的卫星通信方案。该项目在2015年1月对外公开,其目的是构建一个卫星互联网星座,提供卫星互联网接入通信,能够完成在高密度的城市范围内百分之五十的回传数据传输和约百分之十的本地互联网数据传输。

星链星座由数千颗在低地球轨道面上的大量小型卫星组成,这些卫星与专用的地面收发终端进行通信。该星座方案的估计成本约为一百亿美元,项目周期长达十年之久。

星座系统的研发始于2015年,并在2018年发射了两颗用于试验的原型卫星,次年,进行了更多测试卫星的发射以及60颗业务卫星的发射。

2016年至2017年,SpaceX公司先后向美国联邦通信委员会(FCC)提交多次申请,计划分两个阶段在地球上空建设两层轨道,第一阶段为在距离地面约1200公里处部署4425颗卫星,工作频段为Ku和Ka频段,构建非静止地球轨道卫星(NSGO)系统;第二阶段是在距离地面约340公里处部署约7500颗卫星,工作频段为之前并未大范围使用的V频段,构建极低地球轨道卫星系统,并得到批准。后续美国联邦通信委员会代表SpaceX向国际通信联盟(ITU)提交申请申请额外新增30000颗星链卫星,截止目前,共计划发射约42000颗卫星。

SpaceX的轨道部署计划先后经过多次更改,其中主要的更改在2019年初和2020年4月。

在2019年将原计划的两层轨道更改为三层轨道,包括距离地面550公里的1440颗卫星,距离地面1110公里处的2825颗卫星以及距离地面340公里的7500颗卫星。

随后在2020年4月在次修改,其修改内容依然是对第一阶段的计划进行修改。在这次修改中,将第一阶段的4400多颗卫星进一步细化,共分为五层轨道:

第一层:距地550公里处,共计1440颗卫星,倾斜角为53°;

第二层:距地540公里处,共计1440颗卫星,倾斜角为53.2°;

第三层:距地570公里处,共计720颗卫星,倾斜角为70°;

第四层:距地560公里处,共计336颗卫星,倾斜角为97.6°;

第五层:距地560公里处,共计172颗卫星,倾斜角97.6°;

星链计划截止2021年5月,共发射1737颗卫星,并已于2020年下半年推出测试版服务,向大众公开预购,已有超一万名用户使用。在测试阶段,用户的通信数据速率可达到50Mbps到150Mbps之间,最终目标可达1G。相较于4G通信的100Mbps-1Gbps和5G通信的1Gbps-10Gbps还有差距,但可以满足日常使用,后续也会有进一步优化。星链计划的理论通信时延约为4-8ms,相较于4G通信10公里处66?s的延迟和5G通信1公里处6.6?s的延迟差距较大,但限于卫星通信的通信传输距离,在时延问题上难以进行进一步的优化。

相比于之前夭折和破产的低轨卫星星座方案,星链计划在初期阶段便积极考虑成本问题,包括研制成本、建设成本和用户的使用成本,因此创造了一箭多星(可达到一艘火箭运送60颗卫星)技术、火箭回收(可重复使用10次)技术,大幅度降低了成本,相应的用户的使用成本也得到了降低,提高了用户体验。同时,其使用的通信频段主要选择了未大范围商用的V频段,也大大扩大了其发展空间。

4.鸿雁卫星通信系统

我国的卫星研制技术雄厚,发射经验丰富,已跻身世界航天强国的行列。在低轨卫星通信领域也紧抓机遇,于2018年初向公众公开了鸿雁星座建设计划。鸿雁星座计划由中国航天科技集团公司提出,符合国家的多方面发展需求,目的是建设一个处于国际先进水平的低轨卫星通信系统。

鸿雁星座是我国自主研发的,面向物联网及大众提供的卫星通信,构建天地一网融合系统。鸿雁星座针对智能手机终端设计,建设完成后用户可通过智能手机直接进行网络切换,按需进行地面网络通信和卫星网络通信。除此之外,鸿雁星座还可覆盖两级地区,为极地提供通信服务,对后续两级地区的科考研究都具有积极促进影响。同时,鸿雁星座还可覆盖中国的偏远地区,包括海洋,沙漠,山区等区域,提供无线通信传输,对于当前的民用通信是极大的补充。

鸿雁星座使用高效能微小卫星,其建设与研究可以进一步优化和提高我国当前卫星及运载火箭的研制模式。同时,针对鸿雁星座的研制周期短,市场反馈快等特点,也促进了我国先进航天技术的快速商用转化。

2018年底,“长征”二号D运载火箭载着鸿雁星座的首发卫星成功发射升空并进入预定轨道,标志着鸿雁星座计划的正式启动。发射成功的首发卫星承担着通信体制验证、小型业务终端联试联调等任务。鸿雁星座计划在2020年完成9颗卫星的发射,进行示范系统的建设和验证工作。后续预计到2023年,完成鸿雁星座计划的一期规划,共计60颗卫星的建设,并完成网络建设,可投入使用。

鸿雁星座总体计划由300颗低轨道的微小卫星组成,并结合全球数据业务处理中心协同工作,提供全球范围内的全天候、全时段的卫星通信服务。

5.低軌卫星通信技术发展启示

随着国内外低轨卫星技术的发展,以下从三个方面分别分析发展低轨卫星的优势及作用。

·抢占低轨卫星资源

太空资源作为全球的公共资源,其卫星通信使用的频率和轨道都是不可再生的资源,这次低轨卫星星座的大范围建设也引发了这一资源的争夺战。虽然卫星资源是国际社会的公共资源,但卫星通信技术门槛高,建设和维护成本高,因此卫星资源主要集中在包括中国,俄罗斯,美国等在内的少数大国之间,太空资源也足够各国的撑场需求。但随着低轨卫星星座技术的发展,特别是美国SpaceX的星链计划申请的42000颗卫星总量,将富裕的太空资源变的略显紧张。

针对当前低轨道资源的监管处于真空阶段,我国也正在积极争取近地太空资源。通过国际ITU组织机构的查询发现,我国已经申请了约一万三千颗卫星,为我国后续军用、民用卫星通信技术的发展提供了保障。

·传统民用通信方式的补充

当前民用通信技术已经得到极大的发展和普及。全民已基本普及4G通信,5G通信也在如火如荼的建设过程中,同时光纤通信已可以覆盖全国大部分家庭。但是4G和5G等无线通信技术收到基站覆盖范围的限制传统民用通信技术建设依靠“光纤+基站”的建设模式。我国幅员辽阔,不可避免的存在偏远山区和荒漠等地区,且这类地区一般人口稀少。这类地区距离人口密集地区的距离可能存在非常远的情况,因此,为联通这些地区,解决这些地区人民的通信需求,传统的“光纤+基站”建设方式就存在成本高的情况。对于我国对于特殊地区的科考等科学研究的通信需求,传统的通信方式也非常不友好。

不仅如此,我国还具有辽阔的海上疆域,为解决海上船舶的通信需求,传统的通信方式必然是不可能实现的,并且传统的卫星通信具有成本高、传输时延大、带宽低等特点,显然不适合未来高数据量的需求。

低轨卫星通信技术的研究可以很大程度上弥补传统地面通信网络的不足,通过与地面通信网络相结合,依靠低轨卫星通信地面终端及复杂的路由通信网络,为偏远地区通信需求,高速列车高质量通信需求,突发自然灾害等的应急救援的高质量通信需求,科学考察等高质量通信需求提供保障。

·军用领域的前景

在军用领域的通信方式主要是地面移动通信方式,同时配合有卫星通信、散射通信和短波通信等超远、超视距的通信方式,但这些通信方式都不可避免的存在各自的优劣势,特别是对于超远、超视距的通信方式,不可避免的存在传输速率低,传输时延大,通信不稳定等问题。低轨卫星通信系统在提供超远超视距通信的同时,可以很大程度避免其他通信方式存在的短板。同时,传统的卫星通信主要采用地球同步轨道卫星通信,对卫星的稳定性要求高,如果敌方在战时摧毁我方的卫星,对于我方的超视距通信影响巨大。而低轨卫星通信系统通过海量卫星通信,可构建业务不落地的星间路由交换网络,敌方不可能在短时间内摧毁我方大量的低轨卫星,极大程度上保障了军用卫星通信的稳定性和可靠性。

低轨卫星通信技术不可避免的成为未来各国航天领域的研究中心,我国具有雄厚的航天技术及经验,在未来的科技博弈中必然会保持先进地位。

参考文献:

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中国电子科技集团公司第二十八研究所 江苏 南京 210000

作者:张栋 顾竹鑫 王枚钰

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