卫星通信十篇

时间:2023-04-09 21:04:39

卫星通信

卫星通信篇1

 

1.卫星概况

 

2000年8月,泰国辛卫星公司与美国劳拉空间系统公司达成协议,由后者为前者制造iPSTAR-1卫星。卫星采用劳拉公司的LS-1300 平台,发射重量63吨,设计寿命12年,功率15千瓦。总造价约35亿美元,包括卫星的制造和发射费用、保费及关口站建设费用。该卫星投入运营后,既可提供因特网骨干网连接服务,也可以为用户提供最后一里宽带因特网服务。

 

iPSTAR-1卫星使用Ku/Ka混合频段,可为亚太地区提供84个Ku频段点波束、3个Ku频段赋形波束和18个Ka频段点波束覆盖。其中Ku点波束用于人口密集区,其上行链路(反向链路)容量大于20吉比/秒,下行链路(前向链路)容量大于20吉比/秒(不包括广播)。Ku赋形波束用于人口稀少地区,上行链路容量大于0.5吉比/秒,下行链路容量大于0.5吉比/秒,总容量约45吉比/秒,相当于目前在亚洲地区服务的所有通信卫星容量的总和,并将成为全球迄今制造的最大通信卫星之一。

 

2.市场状况

 

与劳拉公司达成有关卫星制造事宜后,辛卫星公司就开始了市场的运作。2001年2月,该公司与马来西亚的贝科姆公司签订了价值6000万美元的服务合同;同年7月20日,与中国铁通公司在新加坡的分公司中国铁通(亚太)公司签订了价值8亿美元的合同。根据合同,中国铁通(亚太)可获得 iPSTAR-1卫星20%的容量,作为该卫星在中国的独家部级业务运营商。此外,中国铁通(亚太)还与辛卫星公司共同设计、开发、制造和部署该卫星的用户终端设备,并有权向iPSTAR-1卫星的相关公司进行投资。截至2002年4月,辛卫星公司分别与中国的上海VSAT网络系统公司以及印度和泰国的有关公司签订了iPSTAR-1卫星服务合同。为进一步宣传该卫星,辛卫星公司还举办iPSTAR年会,许多大型通信和宽带运营商参加该会。就目前形势而言,该卫星的市场前景看好。

 

3.几点启示

 

无论从卫星重量还是通信容量上说,iPSTAR-1卫星都可算得上当今世界之最。该卫星在技术选择上充分考虑用户和市场需求,有望成为当今普遍低迷的全球卫星通信的亮点。对我们的启示有以下几点:

 

(1)技术选择要服从市场需求

 

iPSTAR-1卫星采用的是Ku/Ka混合频段,其中近90%为Ku频段。与所谓的先进卫星相比,该卫星没有采用星上交换与处理技术,使得卫星的技术风险大为降低。卫星采用动态功率管理。这项新技术实现了波束之间最优的功率分配,还能将20%的功率备余分配给受雨衰影响的波束,从而保证该波束覆盖区链路的畅通。这种仅对有需要的波束采用的动态功率分配技术,对于增强iPSTAR-1系统全部链路的高可用性和高可靠性是一种极为有效的方法。此外,该卫星采用了点波束覆盖,可以最大限度地利用可用带宽进行信息传输。采用这种技术可使卫星的带宽比传统的Ku频段卫星带宽增加20倍,从而使得该卫星成为了一颗效率更高的卫星。

 

这些技术的使用,充分发挥了成熟技术的优势,又适当采用了新技术,同时还避免了诸如采用全部Ka高频段、星上交换与处理、星间链路等新技术的风险,赢得了用户的信任,因此获得了相当规模的市场。由此可见,发展通信卫星应在市场驱动的原则下发展新技术,而不应因一味追求新技术而增加卫星制造和运营的风险,重蹈“铱”星的覆辙。

 

(2)中国通信卫星和卫星通信形势紧迫

 

iPSTAR-1卫星在中国西部地区有一个赋形波束,在东部地区有多个点波束,可全面覆盖中国。在辛卫星公司的发展计划中,在中国的北京、广州和上海各设一关口站,为中国用户提供服务。前面已经谈到中国铁通(亚太)公司和上海的VSAT网络系统公司各自与辛卫星公司的合作事宜。随着今年上半年 iPSTAR-1卫星的发射和运营,这些合作将成为现实。面对中国广阔的通信市场,中国铁通(亚太)公司、VSAT网络系统公司,还有辛卫星公司都充满信心。

 

在这种形势下,大力发展我国的通信卫星制造和卫星通信显得尤为迫切。

 

4.一点建议

 

正如国外卫星运营商看好中国市场一样,对于中国的通信卫星制造和卫星通信来说,巨大的利润市场就在我们中国国内,关键是能否抓住机遇,积极迎接挑战。在这种形势下,从发展民族工业的角度,大力发展我国的通信卫星制造业,实现与卫星通信的协同发展,不仅有可能,而且对双方都很必要。

卫星通信篇2

2012年,世界各国共进行34次通信卫星发射或搭载发射,发射各类通信卫星43颗,39颗成功。2013年,世界通信卫星的计划发射次数和发射数量均超过2012年。美国预计发射24颗通信卫星,包括6颗“全球星”通信卫星和8颗“轨道通信”通信卫星等,部署3颗新一代军事通信卫星。俄罗斯预计发射16颗通信卫星,包括9颗“信使”通信卫星和“雅玛尔”等通信卫星,甚至有可能部署6颗先进的军事通信卫星。如果世界风云发生重大变化,美国军事卫星将增加发射次数和数量。

新年伊始,2012年1月27日,美国宇航局将在肯尼迪航天中心首发“跟踪与数据中继卫星-K”卫星。“跟踪与数据中继”卫星是一种跟踪地球轨道航天器,包括卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站、运载火箭等航天数据传回地球的中继通信卫星。它有3大功能:跟踪、测控和通信,达到4大科学目标:高覆盖率、高传输率、多星测控和提高测控效能,被誉为太空中的测控通信站。“跟踪与数据中继”卫星将为航天器提供精准的跟踪、测量、定位信息和功能。

数据中继卫星是各航天大国的追求。苏俄的数据中继卫星共2代,第1代称为“阿尔泰”数据中继卫星系统,第2代称为“射线”数据中继卫星系统。苏俄的军事数据中继卫星系统称为“急流”(Potok)系列, 第1代卫星称为“喷泉”(Geizer),主要为传输型照相侦察卫星中继传输数据。1982年5月17日,苏联国防部编号为“宇宙-1366”的第一颗“急流-1”(Potok-1)/“喷泉-12L”(Geizer-1 2L)发射。到2000年7月4日,俄罗斯共计发射10颗“急流/喷泉”卫星。

“鱼叉”(Garpun)是第2代军事数据中继卫星,“急流/喷泉”卫星的替代品。2011年9月20日,俄罗斯国防部最先进的编号为“宇宙-2473”的“鱼叉-1”军事中继卫星在拜科努尔航天中心升空。2012年,俄罗斯国防部原先计划发射一颗“鱼叉-2”军事中继卫星,不知何故没有发射。2013年,编号为“宇宙-24××”的“鱼叉-2”军事中继卫星将在拜科努尔航天中心择机升空。

2013年1月,美国轨道科学公司将进行“天鹅座”货运飞船的试验飞行。“天鹅座”货运飞船高3.07米,直径3.07米,由服务舱和货物舱两部分组成。“天鹅座”货运飞船将在美国空军瓦勒普斯岛导弹基地“LC-0B”发射台,由“金牛座-2”运载火箭发射升空。“金牛座-2”运载火箭将一弹发射5颗航天器,搭载发射的航天器包括美国宇航局阿姆斯研究中心研发的3颗手机立方体卫星。

手机立方体卫星是一个技术示范飞行的纳米卫星计划,由3颗1U手机立方体卫星组成。1U立方体卫星是指10×10×10厘米的立方体卫星,重量不超过1千克。按照通俗的定义,阿姆斯研究中心的手机立方体卫星就是一只智能手机。手机立方体卫星需要证明:智能手机可以被作为执行许多功能的卫星。

手机立方体卫星安装Android操作系统的智能手机,被封装在一个标准的1U的立方体卫星结构里,围绕轨道运行。手机立方体卫星装载了一个500万像素摄像头、3轴加速度传感器和3轴磁力计等。它的主要功能是作为机载计算机,其他任务包括利用地球观测数据的存储,、确定手机的SD卡姿态。手机立方体卫星可利用空间,执行一些功能任务。它在空间验证操作系统和多个传感器,试验处理器的速度和多功能性。照相机拍摄高分辨率的照片,还需要对准GPS卫星导航。

由于没有太阳能帆板和自备电池,手机立方体卫星只有约一个星期或很短的寿命。按照阿姆斯研究中心试验计划:一颗手机立方体卫星搭载HTC Nexus One智能手机。它将在地面飞控中心的指挥下在太空拍摄地球照片,并发回地球。其他2颗卫星装载三星Nexus S手机,具有双向S频段接收功能,以便能够从地球控制,接发信号。

手机也能上太空。这是绝大多数人想不到的。这次手机+卫星的技术示范飞行的意义十分重大,将为未来的航天器开辟一条简洁的研发道路。卫星小,意义大。手机立方体卫星将告诉卫星设计人员:卫星还可以这样设计;告诉科研人员一个先进的理念:1+1>3。

“全球星”卫星,这是期待已久的发射。美国全球星卫星公司早以与美国铱星卫星公司竞争,设想组建称霸全球的低轨道卫星系统。第一代“全球星”卫星已发射了72颗。2010年10月9日,第二代“全球星”开始部署,每次发射6颗。2011年,全球星卫星通信公司又发射了2批12颗“全球星”卫星,每次发射都成功。2012年,全球星卫星通信公司准备发射“全球星”卫星,但俄罗斯的“联盟-2”运载火箭连续2次发生故障,被迫推迟发射。

全球星卫星公司野心勃勃,已经将庞大的卫星系统编号到“全球星-120”。2013年2月5日,美国全球星卫星公司将在拜科努尔航天中心搭乘“联盟-2”运载火箭,发射6颗第2代“全球星”通信卫星。新一批“全球星”通信卫星将飞上太空,未来2年还有20多颗卫星将奔赴太空。目前,“全球星”通信卫星已在拜科努尔航天中心装入整流罩舱。如果发射窗口良好,6颗“全球星”通信卫星将同日同时同箭飞赴太空。

太空竞争,已成为通信卫星的焦点。美国“全球星”通信卫星竞相发射,美国美洲通信公司也发射2颗“环球天空”通信卫星,美国天狼星公司1颗“天狼星”通信卫星,美国“轨道通信”卫星更不甘落后。2012年10月8日,美国太空探索公司在肯尼迪航天中心发射“猎鹰-9”火箭,计划一弹双星将“龙 C-1”号货运飞船和美国轨道通信公司的“轨道通信FM-44”通信卫星送上太空。“龙 C-1”号货运飞船发射成功,“轨道通信FM-44”通信卫星却部分成功。

据预测,2013年最多一次通信卫星发射,应当是雄心勃勃的美国轨道通信公司。美国轨道通信公司计划在肯尼迪航天中心第SLC-40号发射台,发射“猎鹰-9”运载火箭,1弹8星将“轨道通信-FM45”~“轨道通信-FM52”号卫星送入太空。如果这次发射成功,美国轨道通信公司将创造一次发射最多通信卫星的世界航天纪录。

2013年,俄罗斯也许发射通信卫星最多的国家。根据俄罗斯的发射计划,2013年计划发射和预备发射15颗民用和军事通信卫星,其中分3次发射9颗“信使-M”中继通信卫星,2颗“闪电-AM”通信卫星,1颗“雅玛尔-401”通信卫星。俄罗斯国防部发射3颗“泉”军事通信卫星。

“泉”军事通信卫星,又称为“箭-3M”,是俄罗斯“箭-3”军事通信卫星的升级版。“泉”重约225千克,轨道高度为1400~1414千米,轨道倾角82.6°,运行周期115分钟,设计寿命l年。“泉”军事通信卫星是俄罗斯最新型的战术通信卫星,于2005年、2009年、2010年各发射1颗。“泉”卫星密集发射,将为俄罗斯国防部的军事通信卫星增添的活力和实力。

据原先指定的计划,俄罗斯国防部于1月15日在普列谢茨克航天中心利用“呼啸-KM”运载火箭,新年首发3颗代号为“宇宙-24××”的“泉”军事通信卫星。2012年底,可能国际形势或世界军事形势发生变化,俄罗斯国防部突然取消原先计划,将3颗“泉”卫星列为2013年预备发射计划。俄罗斯何日发射“泉”卫星,成为军事专家判断、分析俄罗斯军事战略战术的晴雨表。

从美国军事通信卫星发射计划中,也可看见美国军事战略战术的晴雨表。美国国防部计划在2013年发射号称没有最宽,只有再宽的“宽带填隙-5”、“宽带填隙-6”军事通信卫星,永远在线的“机动用户目标-2”军事通信卫星,看着电视玩作战的“先进极高频-3”军事通信卫星。这几颗卫星都是美国国防部的超豪华神经,组成美国2010年代的军事通信卫星系列。根据往年军事通信卫星发射统计,美国军事通信卫星将如期发射,俄罗斯军事通信卫星未必如期发射。

根据发射方式不同,多星发射分为一箭多星的同箭发射和一箭多星的搭载发射。多星发射是本年度世界通信卫星发射计划的一大特点。2013年,美俄等国将进行10次通信卫星的多星发射,8次同箭发射,2次搭载发射,计划将36颗通信卫星送入太空。2013年,美俄将有20次多星发射,其中美国一次1弹12星,一次1弹10星,欧空局一次1弹10星,而俄罗斯更是想创造一次发射卫星最多的世界航天纪录。2013年某日,俄罗斯将择机在栋巴罗夫斯基导弹基地用“第聂伯-1”号运载火箭一箭多星,搭载发射阿联酋、韩国、日本、波兰、英国和德国的22颗小卫星,其中2颗微型通信卫星。

卫星通信篇3

成功率稍好。2011年,世界各国共发射45颗通信卫星,43颗成功,其中俄罗斯的“快捷-AM 4”通信卫星失踪和“子午线-5”通信卫星失败。2011年,世界各国发射通信卫星数量比2010年多6颗;成功率为95.5%,比2010年稍好一点。

多星发射稍增。2011年,全球多星发射的次数和数量增多2次。2011年7月13日,俄罗斯在拜科努尔航天中心将美国全球星卫星公司的6颗“全球星”发射入轨。2011年12月28日,全球最后一次发射,俄罗斯再次1箭6星将美国“全球星”通信卫星送上太空。俄罗斯仍然是多星发射的老大。

竞争激烈。通信卫星,现在已经成为许多国家的追求。2011年度,美国共发射成功20颗,中国3颗,俄罗斯2颗,印度发射了2颗,欧空局、卢森堡、哈萨克、墨西哥、日本、以色列、阿联酋、沙特、巴基斯坦、尼日利亚、新加坡/中国台湾各1颗通信卫星。另外,阿根廷等国的小通信卫星、微通信卫星、纤通信卫星、纳米通信卫星和立方体通信卫星也飞入太空,进行正式运行和试验。

俄罗斯损失惨重。2011年1月28日,俄罗斯拜科努尔航天中心,“进步-M 9M”号货运飞船搭乘“联盟-U”运载火箭发射,飞向“国际”空间站。“进步-M 9M”号货运飞船装载了2350千克货物,其中包括水420千克,氧气50千克,推进剂850千克。“进步-M 9M”号还携带了美国和俄罗斯合作研制的一颗重30千克,55×55×40Cm的微型通信卫星“阿里斯-1”业余通信卫星。2011年10月3日,“国际”空间站宇航员太空行走,将“阿里斯-1”通信卫星从太空施放。

2011年度,俄罗斯计划发射5颗通信卫星。俄罗斯卫星通信公司委托俄罗斯赫鲁尼切夫航天中心和欧洲宇航防务集团阿斯特里姆公司建造“快捷-AM 4”号通信卫星。“快捷-AM 4”号重5775千克,装载阿斯特里姆“欧洲星-3000”卫星平台,共有30个C频段, 28个Ku频段, 2个Ka频段,3个L频段转发器,功率14Kw,设计寿命15年,准备定位于东经80°,波束覆盖俄罗斯和独联体国家。它是俄罗斯迄今为止最大的商业通信卫星。俄罗斯卫星通信公司在东经14°~145°的地球静止轨道拥有11颗通信卫星,计划在俄罗斯联邦建立安全的全国共同信息空间、卫星通信和广播网络。2011年8月17日,俄罗斯在拜科努尔航天中心利用“质子-M/微风-M”运载火箭发射“快捷-AM 4”号成功,但卫星丢失而失败。

俄罗斯谢特涅夫信息卫星系统公司研发的“子午线-5”通信卫星,将代替全部“闪电-1T”、 “闪电-3”和“闪电-3K”系列和“山雀”通信卫星。2011年12月23日,“子午线-5”通信卫星在普列谢茨克航天中心发射后,第3级火箭没有点火,仅到达近地点290千米,远地点36460千米,倾角62.8°的椭圆轨道,不能进入静止轨道。俄罗斯列舍特尼奥夫信息卫星系统公司研发的“射线-4A”、“射线-5A”通信卫星和俄罗斯国防部代号“Kosmos-2473”的“鱼叉-1”通信中继卫星发射成功。

中国波澜不惊。中国的“中星-1A”通信卫星、“天链-1B”通信中继卫星;中国香港“亚洲星-7”通信卫星都准确入轨。原来香港亚洲卫星有限公司为新通信卫星命名为“亚洲星-5C”。 2010年初,卫星被改名为“亚洲星-7”,作为“亚洲星-5”通信卫星的备份。“亚洲星-7”号通信卫星采用劳拉空间系统公司的“LS-1300”卫星平台,性能与“亚洲星-5”相似,但不限于“亚洲星-5”专为提供固定卫星服务,在亚太地区提供和电视广播、电话网络、卫星网络和宽带多媒体服务。

美国全部成功。2011年度,美国和美国公司共发射19颗商业通信卫星和美国国家侦察局1颗军事通信中继卫星,其中全球星卫星公司12颗,国际通信卫星组织3颗,美国美洲通信公司2颗,美国卫讯公司和美国电星公司各1颗。

新卫星老毛病。国际通信卫星组织的3颗通信卫星中,有一颗首发的“新黎明-1A”通信卫星,由美国轨道科学公司建造。2008年12月,国际通信卫星组织与南非投资集团合资,建造和发射新的卫星进入东经33°轨道位置。这个理想的位置,是为非洲大陆服务的最好轨道。这颗新卫星被称为“新黎明-1A”号。“新黎明-1A”有效载荷采用28个C频段和24个Ku频段转发器,转发器单元带宽36MHz,为非洲大陆提供优化的无线回程、宽带和电视节目。“新黎明-1A”设计寿命15年,将替代“银河-11”,补充和备份生病的“国际通信卫星-802”卫星。

2011年4月22日,“新黎明-1A”到达地球静止轨道,但一直未能打开C频段反射天线。因为天线的弹簧部署机制被遮阳板阻隔,卫星被剥夺预定的一半功能。由于机动部署机制,同样的事情也发生在Ku频段反射天线,但反射天线可以释放和部署。缺陷造成“新黎明-1A”减少大约2年的使用寿命。4月份,国际通信卫星组织以可能浪费一整年的燃料,试图动摇松散打开C频段天线。“新黎明-1A”面临可能会减少另一年的事实,C频段天线仍靠其框架。它必须在未来的日子里改进飞行方式。因此,“新黎明-1A”预期寿命减少到12年。

占领地面无线宽带。美国卫讯公司的“卫讯星-1”重6740千克,采用劳拉空间系统公司的“LS-1300”卫星平台,双向通信小型碟形天线以更高速度和更低损耗传输。“卫讯星-1”共装载56个Ka频段转发器,总数据通量超过 140Gbps,比全北美通信卫星通量总和还要大,成为全球最高容量的宽带卫星。它定位在西经115.1°,拥有高容量Ka频段点波束技术,72个频段点波束:63个点波束覆盖美国、阿拉斯加和夏威夷,以及东欧和西欧国家;9个点波束在加拿大。“卫讯星-1”支持直接到户的宽带互联网接入,为宽带用户提供比以往任何卫星更快的数据率最终服务。“卫讯星-1”通过现有的互联网服务提供商、电信公司及收费电视供应商服务用户。美国卫讯公司的目标是建立一个更好的卫星宽带网络,在第一时间赢得卫星竞争和建立直接地面无线宽带。

应用军事通信卫星技术。美国电星公司的“电星-14R”通信卫星由劳拉空间系统公司建造,重4970千克,采用劳拉空间系统公司的“LS-1300”卫星平台;5座天线,波束功率大,可为海事和航空客户提供移动宽带。“电星-14R”装载了58个高功率Ku频段转发器,频带宽度36MHz;转发器具有在轨交换能力,其中约33个固定和25个可切换转发器,根据市场需求的变化提供灵活响应;总功率约为12Kw,设计寿命15年,定位于西经63°静止轨道。美国电星公司的的卫星舰队将达到12颗,2颗待发。

卫星通信篇4

传统通信技术对基站有一定依赖性,通常需要利用基站所提供的信号才能实现通信,若基站出现问题或发生故障,便会直接影响到正常通信,并且传统基站信号覆盖范围有限,一些信号覆盖不到或其他特殊地区信号无法传递,便无法进行正常通信,传统通信技术已逐渐不能满足人类对通信业务的需求。VSAT卫星通信技术是基于卫星通信,发展起来的通信技术,不仅通信速度快,信号覆盖广,且通信过程中不易受到地理条件限制,突破了传统通信技术的局限性。本文将针对VSAT卫星通信技术的发展与应用展开研究和分析。

关键词:

通信技术;卫星通信;VSAT;发展与应用

VSAT卫星通信技术是一种先进的通信技术,是现代通信技术研究和发展的主流方向。近些年来,随着VSAT卫星通信技术研究的深入,该技术已开始被广泛应用到各个领域当中,如:地理信息采集与传输,远端通信、导航定位等。并且VSAT卫星通信技术具有较强导航、定位、测量功能,在导航领域中的应用能实现精准定位,实时导航,更有效消除了传统通信模式下,对基站信号的依赖性,具有非常强的应用优势,非常值得推广和应用。研究VSAT卫星通信技术,对于促进通信技术改革,提高我国通信技术水平有重要意义。

1VSAT卫星通信技术的发展

VSAT卫星通信技术的核心技术是:通信技术、CGNSS技术、卫星技术、定位技术、微波技术,属于微波通信的一种形式,是新时代背景下各类高新技术相互融合的产物,该技术最早主要应用于军事活动领域,后随着经济发展与科学技术进步,该技术得到普及,开始广泛应用于社会活动领域。VSAT卫星通信技术源自传统卫星通信系统,是基于卫星通信技术,于二十世纪八十年代,美国率先研发一种新型卫星通信技术。VSAT卫星通信系统不仅设备小,天线小,结构紧凑,安装方便,且对使用环境没有特殊要求,价格便宜,具体智能化特点,组网灵活性强,不易受地面网络干扰和限制。VSAT卫星通信系统,能提供:数据传输业务、语言传输业务、传真传输业务、图像传输业务、信号传输业务,通信效率高,通信信号稳定性好。系统具体包括:系统部分与终端部分两大组成部分。系统部分由:射频设备、天线设备、放大器、变频设备、编译码器、基带设备等相关设备组成,具体应用中也会因通信业务类型的不同,应用到其他类型设备。具体根据通信业务性质的不同,可分为:电视通信、数据通信、语言通信三大类,通常使用的是静止轨道通信卫星,具体应用:KA、Ku、C等频段。以语音业务为主的VSAT卫星通信系统,能为专用语音网信号与公用网信号交换与传输提供服务,且支持少量数据传输业务。而以数据业务为主的VSAT卫星通信系统,除能进行数据通信外,还能提供少量语言业务。综合类业务为主的VSAT卫星通信系统,既能提供图像业务,还能提供语言业务,应用范围最广泛。

2VSAT卫星通信技术的应用

通过前文对VSAT卫星通信技术的分析可以知道,该技术与传统通信技术相比,具有很大优势,能有效提高通信水平,不仅继承了卫星通信优点,更有效弥补了传统通信缺点,且应用成本低,具有较强实用性和经济性。实践证明,一个VSAT卫星通信系统,可允许一千个小站和终端的接入,能进行双向通信。具体应用中,组网方式灵活,可分为:网状型、星型、混合型等三大类。可用于:气象、民航、地理、军事、石油、导航、工业等领域,以及边远地区通信。例如,VSAT卫星通信技术在导航领域中的应用,能实现GPS全球定位,且通信延迟低,能对物体进行精准定位。并且由于VSAT卫星通信系统天线小,对使用环境没有特殊要求,所以不会因卫星天线偏离,造成通信与定位的终止,很好的解决了天线稳定性与不可移动问题,而且VSAT卫星通信系统智能化程度高,能自动对准卫星,获得信号极大值,所以定位信息更准确,速度更快。

如此强大的定位与导航功能,则可用于交通管理,铁路运营调度等各个方面。另一方面,近些年来VSAT卫星通信技术应用到宽带领域也成为重要研究方向,VSAT卫星通信技术下,能实现文件软件的传输、下载、互联、接收等等,通信速率能从几kbps到几百kbps,甚至是达到Mbps,且仍然在不断提高,这为宽带技术改革创新提供了条件。但具体应用中,必须要考虑到VSAT卫星通信技术条件下的网络通信协议和网络监管协议,所以实际应用中,还存在一定的局限性。此外,VSAT卫星通信技术还能应用到广播信号传输中,能实现多频传输,能有效提高广播信号覆盖面,解决传统广播信号传播中存在的覆盖面不足的问题,并且相关技术已十分成熟。此外,除了进行广播信号传播外,还能用于电视信号传播。我国电视受众群体庞大,电视机拥有量非常大,市场规模潜力非常大,但传统电视信号覆盖范围有效,且信号质量差,不能满足受众需求。而利用VSAT卫星通信技术进行电视信号传播,则能大大提高电视信号传播质量,扩大信号覆盖范围,解决偏远地区的看电视问题。很多学者认为,我国应积极发展自己的卫星电视直播技术,显然VSAT卫星通信技术融入电视传播领域将成为必然。此外,VSAT卫星通信技术还可在海洋通信中应用,海洋通信涉及语音业务、信号业务、数据业务,传统通信方式效率低,效果差,不能满足通信需求。而基于VSAT卫星通信技术的海洋通信系统,不仅能提供传统的语音、数据业务外,还能提供GPS和GSM业务,且能够进入网络,实现一种高性能的无缝通信,能实时接收到气象数据与应急告警,有效提高了海运安全性,解决了海洋通信问题,不久的将来VSAT卫星通信技术将成为主流通信技术。

3结束语

通过对VSAT卫星通信技术的分析,不难看出,该技术具有非常强大的应用优势,可应用于各个领域,并且该技术已逐渐成熟起来,非常值得推广和应用。VSAT卫星通信技术在导航定位,数据通信,语音通信领域都能发挥巨大的优势,弥补传统通信技术缺陷。

参考文献

[1]焦贵峰.VSAT卫星通信技术及其在电力系统中的应用[J].东北电力技术,2013,02:44-47.

[2]林端元,林红,俞国伟.VSAT卫星数据通信技术在尼洋河防汛预警报系统中应用[J].水利科技,2013,02:4-6.

卫星通信篇5

关键词:卫星通信;应急服务;应用

应急通信主要是用于在安全事件发生过程中,在灾害现场实行指挥调度工作,在受灾现场成立起后方应急指挥中心和现场的指挥场所,它和卫星通信共同合作,在灾害现场进行营救和抢险的工作,为国家公共安全事件中的救援工作做出了巨大的贡献。在最近几年中,卫星通信和应急服务被广泛应用,得到了充分的重视,发展势头良好。但要想得到更加长足的发展,还应该加强很多技术上的问题。

1 卫星通信的概述

卫星通信就是指人造地球卫星在反射或转发无线信号,这些无线信号被应用于多个或两个地球站之间的通信。地球站的定义主要是地球表面的无线电通信站,而卫星通信有一些显著的特点,主要包含了在监测过程中能够实现自收自发、通信电路灵活、通信质量高、覆盖面积大等等[1]。

2 应急服务的概述

在最近的几年内,我国发生了很多起公共安全事件和自然灾害,根据实践经验表明,当灾害来临时,平常的通信手段根本无法满足通信的要求,在这样的背景条件下,应当建立起应急服务的特殊通信机制,一旦灾害发生时,通信网络遭到损害时还可以通过多种通信方式组合的手段来实现通信能力,以便于应急人员能够利用通线连接开展救援的工作[2]。应急的通信服务为各种紧急情况提供了一个有效的通信保障,而它也具有时间和地点上的不确定性、业务紧急性、网络构建的快速性等特点。

应急通信服务和我们的社会活动息息相关,并随着通信技术的进步而发展,它在具体的灾害服务活动中应该肩负起为突发事件提供通信服务、在战争中为国家提供应急保障的支持、以及为公用的通信网络提供辅的服务工作。

3 卫星通信在应急服务中的应用

卫星通信凭借着其技术性能,具备了很多优势,主要体现在了覆盖区域广、不受时间和距离方面的限制、通信能力较强、灵活性能良好的特点。正因为这些特点,让卫星通信在应急服务中被广泛应用[3]。由于灾害和重大的安全事件多发生在地势复杂、自然条件差的地方,给应急服务的开展带来了很大的困难,而卫星通信则可以不受地形、气候等条件的制约,在应急服务中被用于大范围的搜救。

4 卫星通信和应急服务应用的实例

卫星通信被应用在了应急通信服务中,一个最典型的例子就是2008年的汶川地震。当时地震造成了地面上的通信设施遭到了严重的破坏,一时间汶川成为了信息孤岛,外界无法准确了解到受灾情况,无法开展救援工作,在这样的条件下,卫星通信发挥了重要的作用[4]。实际救援中,卫星电话成了外界联系灾区的重要联络方式,利用卫星基站恢复了地面上的通信网络,让媒体的直播车进入灾区,让全国的人民了解到当时的真实情况。

在地震中,汶川的通信网络被严重破坏,造成了地面上的所有电信网络瘫痪,几乎所有的通信方式在当地都无效,这让现场的指挥工作也难以进行。当时的北斗一号卫星和海事卫星通信勇敢接受了挑战,通过卫星的监测功能对汶川地震情况进行全方位的覆盖,利用视频、图像传输的渠道让全球都了解到灾区的状况,为灾区在全球范围内引进物资提供了有力的保障。我国的交通通信中心在地震发生后不久也与国际上的卫星通信系统进行了有效的沟通,为灾区争取到了将近两倍的救援物资。

同时,通过卫星通信应用在应急通信服务中,对地面上的网络也进行了灵活性、广泛覆盖性以及备份性的工作,即使地面上没有通信设备、光纤设备,也能通过卫星通信技术来实现视频、图像、语音的传输工作。

由此可见,在发生重大的安全事件时或自然灾害时,卫星通信都可以凭借着自身的优势,广泛应用在应急服务中,利用监测、数据传输等功能来对事故现场发挥出调度、指挥和通信的功能,在特定的情况下,通信卫星还是必不可少的现场抢救工具。我们应该全面认识卫星通信的作用,让它能够更好地为应急服务贡献更多的力量。

结论:随着我国经济和科技的不断发展,卫星通信技术也在不断完善,被应用在了更加广阔的领域中,尤其是对于应急服务方面,卫星通信更是发挥了巨大的作用。在具体的安全事件发生后,卫星通信和应急服务的合作,也让我们看到了,在具体的实践中,必须要从实际出发,对通信网络的设计要进行专业化、科学化的分析,并想出切实可行的方案,国家建立起专业的应急服务队伍,并合理利用卫星通信技术,即使在发生严重的事件时,仍能保证通信的顺畅。

[参考文献]

[1]魏德邻.刍议卫星通信与应急通信互动中的应用[J].中国新通信,2013,(04):70.

[2]刘冬云.卫星通信与应急服务[J].数字通信世界,2014,(01):36-38.

卫星通信篇6

远程教育是指通过不同途径和手段将一方的优质教育资源传送给另一方或另外多方的教育方式。远程教育在中国的发展大概可以分为以下三个过程:1)函授教育,使用邮寄书本材料的方式进行,这有着较大的局限性;2)广播电视教育,采用电台、录像等方式传播信息;3)现代远程教育,它拥有面对面、函授、广电教育的优势,同时依靠网络技术和多媒体技术,把文字、声音、图像等融合在一起形成了第三代远程教育。但是,第三代远程教育实际应用效果却不好,因为很多因素影响其效果,如地面网带宽、路由的增加、交换的限制。为了解决以上出现的问题,人们在远程教育中引入了卫星通信技术。

2目前远程教育中采取的卫星通信技术以及存在的问题

20世纪90年代以来,卫星通信的迅猛发展推动了远程教育的长足发展。

2.1目前远程教育中采取VSAT卫星通信技术

VSAT含义是甚小口径卫星通信站,VSAT除了具有一般卫星通信的优点外,还有以下两个主要特点:一是地球站通信设备结构紧凑牢固,全固态化,尺寸小、功耗低,安装方便。二是组网方式灵活、多样。因此VSAT广泛应用于新闻、气象、民航、人防、银行、石油、地震和军事等部门以及边远地区通信,所以VSAT适用于远程教育。

2.2传统的卫星通信远程教育实际应用中暴露的问题

(1)卫星使用代价昂贵,多点教学,成本才能和地面网费用接近,如果教学点达不到收益平衡点,卫星通信就得不偿失了。(2)单向向学生传输教学内容,教师和学生无法沟通,有了疑问无法得到解答,教学接收程度也得不到衡量,无法保证教学质量。基于这种情况,采取卫星通信与地面网相融合的技术,既可以保留传统卫星通信的优势,又可以解决其不足之处。

3基于卫星通信与地面网融合技术的远程教育研究

3.1卫星通信与地面网融合技术

卫星通信与地面网融合技术属于卫星回传通信技术,卫星回传通信技术是一项比较新的技术,目前还没有全面普及,其主要特点是能够实现教师端和学生端的互动,将基于DVB-S标准的VSAT卫星通信系统和地面网络相结合,形成闭环通信模式。

3.2基于卫星通信与地面网融合技术的远程教育

在卫星通信与地面网融合技术的远程教育应用模式中,将课件和教室视音频直播的内容通过互联网发送到卫星主站,再通过卫星主站上行至卫星,由卫星转发至各个教学点,然后把收到的课件或者视频音频等通过教学系统展现在学生面前。基于卫星通信与地面网融合技术的远程教育弥补了视音频传输受限和卫星使用资费较高的缺点,符合实际应用中上行数据量少、下行数据量多的需求,这种方式既避免了传统远程教育中传输载体———地面网的劣势,也减少了传统卫星通信远程教育中卫星带宽的占用,具有较高的实用性和先进性。

4基于卫星通信与地面网融合技术的远程教育的相关理论计算

基于卫星通信与地面网融合技术的远程教育的实现需要依据所在地区的地理、气候以及卫星通信的能力,因此我们需要对通信链路的能力进行设计,通过相关计算,验证选用的卫星、设备、带宽的可行性与合理性。整体设计应保证系统余量多出1—2dB,并且系统功带平衡,即尽量做到系统占用的转发器功率/转发器整体功率=系统占用转发器带宽/转发器整体带宽。如果在功带平衡时系统余量过大或为负数,可以改变上述的相关条件,进行系统优化。具体设计有以下几点:

4.1确定载波带宽

载波带宽是由以下几点决定的:信息速率、FEC纠错率、编码率以及调制方式。根据下列公式可求出符号速率。符号速率=(信息速率/FEC纠错率/编码率)*调制因子其中报头需要计入信息速率。前向纠错(FEC)编码率通常为1/2、2/3、3/4、5/6和7/8,编码率常用188/204。BPSK、QPSK、8PSK和16QAM的调制因子分别为1、1/2、1/3和1/4。在链路计算中,计算C/T、C/N和Eb/N0之间的关系将使用到载波噪声带宽,占星带宽能够决定工作频率,并用来计算输出、输入回退。

4.2计算输出和输入回退

卫星转发器的功放级一般使用行波管方式(TWTA)或固态方式(SSPA)。这两种放大器的功率输出在最大功率输出点附近不是线性的。一个转发器通常有多个用户的多个载波在使用,避免交调干扰是个比较大的问题,而交调干扰是由非线性功率输出造成的,这就要求卫星的放大器运行在线性区域。此时转发器的实际输出功率远低于其能够输出的最大功率,采用TWTA的转发器运行在线性区域时,输出功率通常比最大功率低4.5dB,同时TWTA转发器,输入回退通常比输出回退高6dB,对应4.5dB的输出线性回退,输入线回退约为10.5dB。链路计算中,输出回退对应卫星的下行载波,输入回退对应卫星的上行载波。

4.3决定用户使用载波的功率分配

卫星转发器有功率和带宽两项资源,最好的应用方式就是做到用户载波占用的转发器功率/转发器整体功率=载波占用转发器带宽/转发器整体带宽。载波占用转发器功率的比例为载波输出回退-转发器线性回退。当功带平衡时,见公式。OBOC=OBOXpd+10lg(BWXpd/BWC)OBOC为转发器输出回退,OBOXpd为转发器线性输出回退,BWXpd和BWC分别为转发器的总带宽和用户租用转发器带宽。

4.4确定SFD与上行EIRP

转发器的饱和通量密度SFD反映了卫星转发器的接收灵敏度。灵敏度越高,要求的用户上行功率就越低。但是一般情况下卫星公司会根据相应地球站所处的区域确定该地区的SFD,一味地降低上行功率,也会相应降低上行载噪比和上行抗干扰能力。上行载波的EIRP的计算公式如下。EIRPE=SFD-载波输入回退-G0+上行传输损耗G0为单位面积的天线增益,此数值有标准值。上行G/T、上行天线发射增益和功放输出功率可由上行载波的EIRP计算得出。

4.5计算上下行C/T

上行和下行C/T的计算公式分别为C/TU=EIRPE-LossU+G/TSatC/TD=EIRPS-LossD+G/TE/S公式中的EIRPE和EIRPS分别为载波上行和下行EIRP,LossU和LossD分别为总的上行和下行传输衰耗,G/TSat和G/TE/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。上式中的数据均为对数形式。链路预算的对象也可以是C/N,C/N=C/T-k-BWN公式中的k是波兹曼常数,BWN是载波对应的噪声带宽。卫星通信主要有如下的干扰:上行反极化干扰、下行反极化干扰、上行邻星干扰、下行邻星干扰。当有多个载波同时工作时下的交调干扰。综合考虑上行C/N与下行C/N以及各种干扰所产生的C/I,最后求得相关载波链路的系统C/N。相关算式为(C/N)Total-1=(C/(N+I))Up-1+(C/(N+I))Dn-1=((C/N)Up-1+(C/I)XpdUp-1+(C/I)AdjUp-1)+((C/N)Dn-1+(C/I)XpdDn-1+(C/I)AdjDn-1+(C/I)IM-1)上式中,(C/(N+I))Up和(C/(N+I))Dn分别为上行载波与噪声干扰比和下行载波与噪声干扰比(C/I)XpdUp和(C/I)XpdDn分别为上行载波与反极化干扰比和下行载波与反极化干扰比,(C/I)AdjUp和(C/I)AdjDn分别为上行载波与邻星干扰比和下行载波与邻星干扰比,(C/I)IM为下行载波与交调干扰比。载波噪声比和载波干扰比都为对数形式,在换算为真数后,进行先倒数后相加计算。可以得到系统C/N,如果需要得到dB值,就需要求对数,得到相应的值。每一个卫星通信系统,都对应着一个最低Eb/N0值,即门限值,该门限值由很多条件共同确定,如不同的调制方式、不同的编码方式、不同的硬件设备。通过Eb/N0值可以换算得到载波最低C/N值。通过计算得到的系统C/N值减去载波最低C/N值,就是该卫星系统的系统余量。如果不考虑雨衰(下雨对有的卫星信号有较大影响),系统余量通常取1—2dB。余量太低,系统误码率将提高,经常会出现信息丢失现象;余量太高,说明建设的设备性能过剩,浪费了一部分投资。

5结语

卫星通信篇7

1卫星通信技术引进的必要性

我厂在2008年“5.12”特大地震发生后,微波站房屋损坏、电源中断,蓄电池损坏,铁塔倾斜;光缆全被打断,通信机房倒塌等所有通信系统全部损坏。六月初首先在映站建立一个卫星小站,在整个抗震救灾过程中,保障了通信畅通,使救灾工作得以顺利进行。但在使用过程中,该卫星通信系统有明显不足:①延时太大,无法及时进行相互交流,让人很难受;②经常无故“死机”,需重新启动语音网关才能恢复正常通信;③小到中雨就中断通信。虽然有这些缺点,但是在震后,泥石流频发,通信线路经常被打断,或是道路被冲毁(故地埋通信光缆也不现实),危险性太大根本无法架设线路,卫星通信的优势就非常明显地体现出来。在恢复重建中,这是一种不可或缺的重要通信手段,我们把缺点尽量进行完善,来满足人们的通信需求。比如延时大的问题,就可由双跳改为单跳,延时就会明显改善,让人能够接受。还有将天线尺寸加大,只要不是暴雨,通信还是能保障畅通。总之卫星通信对震后恢复重建中的我厂来说,还是一种重要的通信方式,对及时了解灾情,指挥救灾能起到关键作用。

2卫星通信在我厂的应用

卫星通信篇8

1.1卫星通信具有众多的优势(1)电波覆盖地域比较宽广。(2)传输路数多,通信容量大。(3)通信稳定性好、质量高。(4)卫星通信不受地域限制,运用方式灵活。

1.2卫星通信的一些劣势主要的方面有:(1)延迟现象比较常见。(2)传播过程中由于信号较差,容易出现信号中断的现象。(3)终端产品的选择面不广。

2卫星通信产品的多址体制方式的选择

卫星通信由于具有广播和大范围覆盖的特点,因此,特别适合于多个站之间同时通信,即多址通信。多址通信是指卫星天线波束覆盖区内的任何地球站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信。目前比较常用的两种卫星通信多址体制方式为:TDM-FDMA(时分复用-频分多址)和MF-TDMA(跳频-时分多址)。(1)多址体制方式一:TDM-FDMA。(2)多址体制方式二:MF-TDMA。

3卫星通信在铁路应急通信中的应用网络架构

有时候会因为遇到突发性、严重的自然灾害、人为因素导致其他所有通信手段无法使用时,而应急指挥中心又急需现场相关资料,这时就可以利用卫星通信覆盖区域广和快速部署的优势将信息发送到应急指挥中心。常规卫星系统现场接入方式可以分成两种:一种是车载型,一种是便携型,这两种卫星接入方式可以视现场情况而定。而对于铁路应急通信人员来说,以上两种接入方式均可以采用,但在到达应急现场后,还需要在现场对卫星接入设备进行开设,考虑操作使用人员的技术水平和熟练程度,选择自动对星的车载或便携卫星设备就显得非常的方便,可确保快速建立通信链路保证通信。

事发现场人员要将信息传送到应急指挥中心,在铁路应急卫星通信系统网络建设时,可根据实际情况需要,按下文所述三种方案进行建设,如图1所示。

方式一:在中国铁路总公司应急中心建立卫星地面通信站,这样就可以通过应急指挥中心收发数据,再通过地面的有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心。这种方案对于现代网络资源的应用比较充分,但在遇到一些突况时,数据可能无法通过地面有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心,这就导致可能会出现一些无法预知的情况。

方式二:在各个路局的应急指挥中心建立卫星通信站,这样就可以在发生状况时迅速的将数据发送到各路局的应急指挥中心,同时各路局也能够及时的下达指令,进行相关问题的处理。这样做的好处是各路局应急指挥中心能及时掌握应急现场状况,但不利的是其建设费用将会大大增加。

方式三:在中国铁路总公司应急指挥中心以及各路局应急指挥中心均设置卫星通信站,这样一来,无论发生什么灾害情况,各路局应急指挥中心与中国铁路总公司应急指挥中心都可以实时掌握事发现场情况。这样做的好处不言而喻,但其建设费用也无疑会昂贵很多。

4结束语

卫星通信篇9

1.1舰队终端舰队终端主要包含3部分功能:接收来自RS232接口的信息,通过信息传输模块传输数据和图像信息,包含GIS终端访问GIS系统。经过多年的研究和开发,海上图像采集系统[3]已经逐渐成熟,并被如UTM这样的机构广泛使用。类似于海上图像采集系统、雷达等这样的装置,能够提供船舶和舰队的位置、航向、航迹等多种信息,并通过相应的协议,如RS232,传输给部署于船舶之上的系统终端。通常情况下,这类信息分为2种:一种是较为简单的数据信息,如航速、经纬度等;另一种是较为复杂的图像信息,如船用摄像机拍摄的图像等。对于数据信息来说,使用UDP协议传输较为合适,该协议使用较为简单,可以降低舰队终端的实现复杂性,同时由于其无连接的特性,能够更好的适应舰队的移动特性。而对于图像来说,其发送和接收分别采用wget[6]和rsync[7]应用接口,这2种接口被广泛应用于传输船舶摄像机采集图像的传输,相比与其他传输模式和接口,其更加适合于图像更新等任务。GIS终端具有较大的灵活性,当前的GIS应用有多种形式,因而GIS终端可以使用专用的系统应用,采用加密信道访问专门的GIS系统;也可以使用通用的个人计算机,通过访问Web端的地理信息系统查看舰队信息;甚至可以使用智能手机配合相应的APP,实现对于GIS系统的访问。则可以看出,本文提出的系统与传统的专用系统相比,采用外部、成熟的GIS系统,大大降低了实现的难度以及使用的成本。

1.2卫星通信网实现舰队终端与卫星通信网的互联,主要采用甚小口径天线地球站(VSAT)实现,通过VSAT能够将舰队终端接入SEAMOBIL和HISDESAT卫星通信网络,这2种卫星通信网在海事、通信等领域,均已得到广泛的应用,具有大量的地面卫星站,并覆盖了除两极之外绝大多数的地球表面,如图2所示。VSAT通信采用C波段或X波段,相比与国际海事卫星(INMARSAT)终端,VSAT能够提供更好的数据传输容量。同时INMARSAT采用舰队船舶共享连接的方式,为每艘船舶提供的带宽有限,而VSAT则采用的是专用信道,能够提供给船舶和舰队更加稳定的传输信道和更高的传输质量。另外,与INMARSAT相比,VSAT具有更低的获取成本和使用成本,因而使用VSAT具有更好的经济性。通过以上介绍的卫星通信网,使得舰队终端和岸基服务器之间能够建立持久稳定的网络连接,从而可以提供实时的、高信息刷新速率的数据服务。

1.3岸基服务器岸基服务器是整个系统的核心,由图1显示的岸基服务器与舰队终端之间的交互过程,可以看出整个系统是一个中心化的结构。岸基服务器共有3个主要功能:接收卫星通信网传输的数据和图像信息;根据接收到的信息融合并计算生成KML文件;通过HTTP协议栈[8]将KML传输给相应的GIS服务器。根据第1.1节的叙述,岸基服务器具有2种不同的数据接收接口,其中UDP协议栈负责接收舰队终端传输的数据信息,而“rsync”应用接口负责接收传输的图像信息。这2种接口与舰队终端接口类似,均可使用软件实现,并已得到广泛应用。岸基服务器中的KML文件产生模块是岸基服务器的关键功能,其能够根据实现定义的KML文件格式,和各种信息的内容,将信息嵌入KML文件模板中,产生正确可用的KML文件,进而通过HTTP协议,将其传输给绑定的GIS服务器。

2KML文件的格式与生成

KML文件时当前GIS系统广泛使用的地标文件,由于KML由XML发展而来,因而KML文件的格式和定义方法集成了XML的特点。

2.1KML文件的格式与一般基于XML的语言类似,其广泛采用标记定义各种数据块。其主要含有以下几个部分:位置数据、模型数据、航迹数据、图像数据和字节数据。各个部分的格式如下所示。通过以上的KML文件格式,可将不同类型的信息嵌入其中形成KML文件。

2.2KML文件的生成KML文件生成的过程,就是根据KML文件格式,不断分析与填充相应数据的过程[9]。KML文件生成的流程图如图3所示。KML文件的生成过程应遵循以下步骤:首先,KML文件产生模块需要根据信息来源判断和识别船舶的信息;然后根据导航信息生成基本的数据,之后再根据信息中包含的媒体信息和其他信息[10],对KML文件进行完善;最后形成完整的KML文件,并使用HTTP协议进行传输。

3系统实现与仿真

最后,本文在OPNET中构建模拟的卫星通信网,并仿真实现了舰队终端和岸基服务器,模拟了舰队终端与岸基服务器之间的交互过程,并利用GoogleEarth证明了生成KML文件的正确性。在OPNET中的实验拓扑图如图4所示。

3.1系统功能实现通过舰队终端产生的信息,仿真宽带卫星通信网络,UDP流量约为25~36kb/s,持续时间约为20s,丢包率小于1%。而传输图像数据的速率约为80~120kb/s,持续时间约为15s。根据以上仿真可知,本系统中采用的通信接口和链路,其带宽能够满足系统信息的传递以及更新需求。按照第2.2节中方法,生成KML文件,并在GoogleEarth中导入,生成的实时监视状态图,如图5所示。通过图5可看到,KML文件可以在通用的GIS系统中得到显示和应用,不仅包含了船舶的位置、航向等,还能够根据需求显示详细的航迹信息及其他信息。

3.2负载测试在系统的实际使用过程中,由于本系统结构采用中心化的结构,因而岸基服务器将承担较大的负载。本文将利用图4所示拓扑,继续对岸基服务器的工作负载进行测试,主要测试内容是KML文件产生时,对服务器资源的占用。在仿真中,采用通用X86计算机模拟服务器,采用Corei3双核处理器,4G内存,运行Win7(64bit)操作系统,采用软件实现KML产生模块,设计各个舰队终端的信息到达服从泊松分布,在第3.1节中研究的信息通信负载下进行测试,最终得到CPU的占用率如图6所示。通过以上测试结果可知,在实际使用过程中,当带宽满足系统传输要求时,CPU的占用率约为16%~22%,证明岸基服务器能够满足本系统用户的实际需求。

4结语

卫星通信篇10

Ariane 5ECA火箭成功

发射Intelsat 20和Hylas 2卫星

格林尼治时间2012年8月2日20时54分,一枚Ariane 5ECA型火箭从法属圭亚那库鲁航天中心按计划准时起飞,将搭载的全球最大的固定卫星运营商Intelsat有限公司新一代通信卫星Intelsat 20和英国Avanti通信公司第2颗Ka波段宽带通信卫星Hylas 2送上太空。火箭飞行约28分钟,星箭分离,Intelsat 20卫星先被释放;又过了6分钟,Hylas 2卫星也被释放,进入远地点35960公里、近地点249.9公里、倾角5.99°的地球同步转移轨道。欧洲阿丽亚娜空间公司这次商业发射获得成功。

这次发射,是Ariane系列火箭自1979年首次发射以来第208次发射以及Ariane 5型火箭2012年第4次发射,也是Ariane 5型火箭自1996年以来第64次发射以及自2003年以来连续第50次成功发射。据称,这次发射的有效载荷总重量达10.182吨(其中两颗卫星发射重量共9405公斤),创下了Ariane 5ECA型火箭发射GTO有效载荷重量的新记录,即从最初9.4吨增加到10.2吨。

阿丽亚娜空间公司称,Intelsat 20卫星是近30年来该公司为Intelsat公司发射的第53颗卫星,而Hylas 2卫星是该公司继2010年11月发射Hylas 1卫星后为Avanti通信公司发射的第2颗卫星。

Intelsat 20卫星是Intelsat公司2012年5颗新卫星发射计划中第3颗发射的卫星。此前,Intelsat 22/19卫星已分别在今年3月和6月成功发射。Intelsat 20与Intelsat 19卫星均由美国劳拉空间系统公司基于高功率的1300型卫星平台建造,发射重量6094公斤,预期服务寿命超过18年。令业界关注的是,该卫星除携带常规的60个Ku波段和24个C波段转发器外,还首次增加配置1个Ka波段转发器,表明Intelsat公司面对近年来全球Ka波段卫星通信蓬勃发展的新情况,也将因应市场需求推出其Ka波段业务。

在完成在轨测试后,Intelsat 20卫星预计今年9月在68.5°E轨位接替两颗上一代卫星Intelsat 7/10投入运行,为亚洲、非洲、欧洲、中东和俄罗斯提供视频、语音和数据网的最优化高功率分配,包括C波段用于南亚有线电视网本地及国际节目的分配、Ku波段提供DTH电视和VSAT通信等服务。据Intelsat公司称,Intelsat 20卫星将承载非洲最大的DTH电视平台以及印度顶级的有线电视运营商MSO公司和DTH电视运营商的多个电视平台,并拥有估计为9000万的印度付费电视用户。

Hylas 2卫星是欧洲第2颗全Ka波段宽带通信卫星,由英国卫星宽带服务提供商Avanti通信公司运营。该卫星由美国轨道科学公司建造,发射重量3311公斤,在轨设计寿命15年,采用Star 2.4E型卫星平台,携带24个Ka波段转发器,有效载荷功率5Kw,配置24个Ka波段点波束、1个移动Ka波段点波束以及6个网关波束。其Ka波段点波束将提供双向通信服务,以方便数据高速传递到最终用户的应用,例如公司网络、宽带互联网接入、业务连续和视频分配。

Hylas 2卫星总容量为8.28Gbps,大约是2010年11月发射的Hylas 1卫星容量(3Gbps)的3倍,其服务区域也从西欧、中欧扩大到东欧、高加索地区、中东、非洲东部及南部,可以更好地满足电信公司、企业、政府机构和个人用户对各类高速、低成本的双向数据通信服务的需求。在完成未来三个月的在轨测试后,Hylas 2卫星预计今年晚些时候在33.5°W轨位与Hylas 1卫星一起服役,其业务将涵盖宽带互联网接入、高速企业数据网、IPTV和互动电视、安全与防御等,特别是为更多的无法获得宽带互联网服务的家庭用户和企业提供理想的解决方案。

欧洲Ariane 5ECA火箭的下一次发射预计9月21日进行,其任务是为SES公司发射首颗新一代Ka/Ku波段通信卫星Astra 2F以及为印度发射其新一代通信卫星GSAT 10。

Proton-M火箭发射

Express MD2和Telkom 3卫星失败

由于火箭上面级出现故障故障,导致俄罗斯Proton-M火箭在8月6日执行其2012年第7次发射任务中未能将搭载的俄罗斯小型通信卫星Express MD2和印尼新一代通信卫星Telkom 3送入预定的地球同步转移轨道,而滞留在一个无法使用的中间轨道上。美国空军跟踪数据显示,该中间轨道倾角为49.9°,远地点约6000公里,远低于离地面约36000公里的地球同步轨道。

据称,这枚Proton-M火箭于格林尼治时间2012年8月6日19时31分从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场起飞后,初始阶段飞行正常,但在飞行约3小时29分钟后火箭上面级主发动机过早关闭,致使上面级推进器和两颗卫星被放在一个低于计划的轨道。业内专家称,Proton-M火箭飞行中,上面级主发动机需5次点火运行,火箭起飞约9小时候才能将搭载的卫星送入预定的地球同步转移轨道。根据俄罗斯联邦空间局随后发表的一则声明,初步数据显示,火箭上面级主发动机虽然按计划在预定时间进行第3次点火,但只燃烧哦了7秒钟就关闭了,而不是按计划运行18分钟有5秒钟,其结果是两颗卫星进入一个低轨道。

专家指出,这是继2011年8月17日Proton-M火箭发射俄罗斯首颗大型通信卫星Express AM4失败在12个月以来Proton-M火箭上面级第2次出现故障。一年前因上面级软件错误,致使AM4卫星被放在一个无用的轨道,随后卫星被摧毁了。这次8月6日的故障,也导致MD2和Telkom 3卫星停滞在一个错误的轨道,并因卫星已经失控而成为太空垃圾。

目前,一个俄罗斯国家调查委员会已经成立,并立即开始对8月6日的故障进行调查,以确定火箭上面级异常的原因。在此之前,将暂停Proton火箭的发射,其发射计划也将作相应的调整。而按照原先的计划,国际发射服务公司(ILS)及俄联邦政府今年还将用Proton-M火箭进行5至6次的发射,包括8月下旬发射Intelsat 23卫星,9月发射俄罗斯Yamal 300k及Luch 5B、美国Echostar 16 卫星,10月发射墨西哥Satmex 8卫星,12月发射加拿大Anik G1卫星等。

Express MD2卫星是由国有的俄罗斯卫星通信公司(RSCC)拥有,俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天科研与生产中心建造,发射重量1140公斤,在轨设计寿命10年。该卫星采用Khrunichevbus平台,携带由法国泰雷兹·阿莱尼亚宇航(TAS)提供的8个C波段和1个L波段转发器,原先计划升空后在145°E轨位运行,为俄罗斯及独联体国家提供广播电视和通信服务,包括移动通信和政府通信服务。