我國天基信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀研究

摘 要：隨著航天系統(tǒng)種類的不斷增加，產(chǎn)品品種和各系統(tǒng)功能的日臻完善，衛(wèi)星系統(tǒng)之間自成體系逐漸形成。目前各空間系統(tǒng)獲取的信息數(shù)量急劇增加，而不同系統(tǒng)之間的信息不能及時(shí)共享和綜合利用，使用戶難以及時(shí)全面掌握事態(tài)的發(fā)展。如果確實(shí)能夠有效地克服目前各類衛(wèi)星系統(tǒng)以單用戶為背景的條塊分割現(xiàn)象，真正形成衛(wèi)星系統(tǒng)信息的綜合利用和共享，那么勢必將大大提高航天系統(tǒng)的整體效益，從而對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國防建設(shè)都具有非常的意義。[1]

一、天基信息網(wǎng)絡(luò)的定義

1.天基信息網(wǎng)，是指由攜帶各類有效載荷的航天器、星座以及相關(guān)地面支持系統(tǒng)組成的智能化天地一體信息網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)衛(wèi)星數(shù)量多、信息種類多樣、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、應(yīng)用模式廣泛的龐大系統(tǒng)。天基網(wǎng)本質(zhì)上是一個(gè)“信息網(wǎng)”，它以航天器為樞紐，采用集中和分布相結(jié)合的方式，通過星際、網(wǎng)際間的互聯(lián)互通和信息交換，實(shí)現(xiàn)多源信息的不間斷獲取、處理、融合、提升、傳輸和分發(fā)。其主要特點(diǎn)是天基信息網(wǎng)絡(luò)化、網(wǎng)絡(luò)模塊化、運(yùn)營自主化、信息提升智能化，具有分布上的離散性、結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性、技術(shù)上的風(fēng)險(xiǎn)性、生存上的弱性和功能上的多元性等特征。

2.天基信息網(wǎng)絡(luò)，是天基信息系統(tǒng)發(fā)展的一種重要形態(tài)，簡稱信息網(wǎng)。是由攜帶各類有效載荷的航天器以及相應(yīng)的運(yùn)行控制系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)，按照信息資源最大綜合利用原則，以航天器平臺(tái)為樞紐，通過互聯(lián)互通和信息交換，不間斷、實(shí)時(shí)、安全可靠得進(jìn)行信息獲取、處理與提升，信息傳輸與分發(fā)，導(dǎo)航定位及信息對(duì)抗?？山尤腙懟?、海基、和空基多元信息及其它信息化對(duì)抗系統(tǒng)。具有一個(gè)定自主運(yùn)行管理和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)能力的智能化天地一體化綜合信息網(wǎng)絡(luò)。

不難確定，上述兩個(gè)定義是相通的。本文認(rèn)為基信息網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)位于外層空間，并能與海、陸、空信息提他融為一體的綜合業(yè)務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)；是多功能、星間互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)融合、高度自主性、強(qiáng)生存能力、具有強(qiáng)大信息綜合利用能力的信息平臺(tái)；該網(wǎng)絡(luò)具有自主運(yùn)行管理能力以及智能化的信息獲取、存儲(chǔ)、處理和分發(fā)能力，達(dá)到信息應(yīng)用效能最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

二、天基信息網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

天基信息網(wǎng)絡(luò)化。天基網(wǎng)通過星間鏈路將不同軌道（高、中、低）、不同規(guī)模（單星或星座）、不同功能的各個(gè)天基專業(yè)網(wǎng)和陸、海、空基信息網(wǎng)連接在一起，在天基組成具有多節(jié)點(diǎn)信息傳輸能力的三維立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模塊化。天基網(wǎng)具有可擴(kuò)展性，各個(gè)專業(yè)作為網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)，當(dāng)各個(gè)專業(yè)網(wǎng)發(fā)展成熟后，以網(wǎng)絡(luò)模塊形式接入到天基網(wǎng)的核心模塊上，使網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大；對(duì)過時(shí)和到期的模塊，按需要及時(shí)淘汰、補(bǔ)充、更新；可通過合理冗余設(shè)計(jì)或足夠的備份等措施。保證極高的可利用率，從而實(shí)現(xiàn)天基網(wǎng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

運(yùn)行管理自主化。天基網(wǎng)具有一定的自主運(yùn)行和管理能力，在接受任務(wù)申請后，可以在一定程度上不依賴地面指揮控制中心的管理而自主運(yùn)行，一旦地面指控中心遭到破壞，天基網(wǎng)在一定時(shí)期內(nèi)任可繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行并能自主分發(fā)用戶信息。

信息提升智能化。天基信息網(wǎng)中的“信息提升”概念特指集成的天基網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)衛(wèi)星體系所提供的信息與其他衛(wèi)星體系所獲取的信息通過進(jìn)一步的深加工處理、融合，從而提升單個(gè)衛(wèi)星體系所獲取的信息等級(jí)，以利于用戶應(yīng)用。

三、我國天基信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來在信息技術(shù)領(lǐng)域和空間技術(shù)領(lǐng)域的研究取得了諸多可喜的成果，與天基信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相關(guān)技術(shù)的開發(fā)也引起了有關(guān)方面的高度重視，并取得了一些關(guān)鍵性的突破。

1.空間信息平臺(tái)體系正在形成

繼我國發(fā)射第一顆自行研制的東方紅一號(hào)衛(wèi)星至今（2012年），已成功發(fā)射了15種類型、180顆自行研制的衛(wèi)星，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、科技、文化和國防建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域。其中，返回式衛(wèi)星的返回技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星和科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星逐步形成系列，導(dǎo)航衛(wèi)星的研制取得重大進(jìn)展，多功能、多用途的應(yīng)用衛(wèi)星體系正在逐步形成。目前，我國已發(fā)射并能形成天基網(wǎng)基礎(chǔ)系統(tǒng)的衛(wèi)星主要有：“尖兵”系列返回式偵察衛(wèi)星、“實(shí)踐”系列衛(wèi)星、“資源一號(hào)”對(duì)地觀測衛(wèi)星、“風(fēng)云”系列氣象衛(wèi)星、“神通”戰(zhàn)略通信衛(wèi)星、“尖兵三號(hào)”傳輸型普查衛(wèi)星、“烽火一號(hào)”通信衛(wèi)星、“北斗”導(dǎo)航定位衛(wèi)星和“海洋一號(hào)”目標(biāo)監(jiān)視衛(wèi)星等。現(xiàn)代小衛(wèi)星公用平臺(tái)的預(yù)研工作也取得了重大進(jìn)展?！笆濉逼陂g，我國發(fā)射了15類30余顆衛(wèi)星和多艘飛船，形成系列的軍用和民用衛(wèi)星系統(tǒng)包括災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星星座，海洋、通信廣播、氣象、測繪、直播、寬帶多媒體衛(wèi)星與檢測衛(wèi)星體系，二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，一代跟蹤與數(shù)據(jù)中衛(wèi)星系統(tǒng)等，以提高全球信息數(shù)據(jù)的獲取和應(yīng)用能力。未來幾年我國發(fā)展的這些衛(wèi)星和飛船，將構(gòu)成天基網(wǎng)或各專業(yè)網(wǎng)的主題平臺(tái)系統(tǒng)，在對(duì)空間信息資源的利用方面將會(huì)有一個(gè)實(shí)質(zhì)性的突破。

2.天基信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初具規(guī)模

經(jīng)過多年建設(shè)，我國可利用的衛(wèi)星資源已經(jīng)有一定的基礎(chǔ)，繼2000年初發(fā)射“烽火一號(hào)”軍用通信衛(wèi)星后，又在不太長的時(shí)間內(nèi)相繼發(fā)射了“尖兵三號(hào)”和“北斗一號(hào)”軍用衛(wèi)星。2003年5月25日，我國又成功發(fā)射了“北斗”導(dǎo)航定位衛(wèi)星。與此同時(shí)，國外可利用的衛(wèi)星資源（如商業(yè)遙感衛(wèi)星、GPS、GLONASS導(dǎo)航定位衛(wèi)星等）也比較豐富，隨著更多商業(yè)衛(wèi)星的投入使用，將為用戶提供更多實(shí)時(shí)的信息支持。我國天基信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)起步雖晚，但基礎(chǔ)好、起點(diǎn)高、發(fā)展速度快。在科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面已收到良好的效益。在天基信息網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，如紅外遙感技術(shù)領(lǐng)域的研究取得了可喜的成果，正在縮短與國外的差距。隨著國家“863”計(jì)劃的深入進(jìn)行，我國天基信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將步入有序和穩(wěn)定發(fā)展的快車道。

四、結(jié)束語

天基信息網(wǎng)絡(luò)是信息中樞和紐帶，又是實(shí)現(xiàn)一體化的關(guān)鍵設(shè)備。形成衛(wèi)星系統(tǒng)信息的綜合利用和共享，能夠有效地克服目前各類衛(wèi)星系統(tǒng)以單用戶為背景的條塊分割現(xiàn)象，大大提高航天系統(tǒng)的整體效益，從而對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國防建設(shè)都具有非常的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉海.天基綜合信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及應(yīng)用.

（作者單位：中國衛(wèi)星海上測控部）