小衛(wèi)星技術(shù)在通信領(lǐng)域中的運用

張偉

摘 要 隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，對于小衛(wèi)星技術(shù)的研究也更加深入，而小衛(wèi)星技術(shù)的完善方向也朝著小型化、輕量化方向邁進，并在新媒體通信領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用。通信領(lǐng)域代表著民眾彼此聯(lián)系方式的順暢性和便捷性，為了避免區(qū)域通信故障情況的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)在通信領(lǐng)域中充分應(yīng)用小衛(wèi)星技術(shù)，并憑借其特性保證通信網(wǎng)絡(luò)的正常運行。

關(guān)鍵詞 小衛(wèi)星技術(shù)；通信領(lǐng)域；運用

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-0360（2017）15-0027-02

對于我國這樣一個幅員遼闊、人口眾多的大國而言，衛(wèi)星通信作為一項新的傳輸媒體越來越受到重視，它能夠維持各方之間的聯(lián)系，確保眾多生產(chǎn)活動以及民眾日常生活的進行。移動通信、聯(lián)通通信是國家為了保證通信而做出的調(diào)整與努力。衛(wèi)星通信系統(tǒng)對于國人而言已不再陌生，因為早在上世紀(jì)，民眾就已經(jīng)通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)撥打電話，與他人進行聯(lián)系。小衛(wèi)星技術(shù)具有普通衛(wèi)星不具備的優(yōu)點，鏈路傳輸造成的損耗較少，可以支持小型移動終端的使用，在設(shè)計技術(shù)上，小衛(wèi)星也更加新穎，其中包含了眾多新型技術(shù)，例如模塊化技術(shù)、一體化技術(shù)等，微傳感器、微機械以及微電子的應(yīng)用使小衛(wèi)星技術(shù)的研發(fā)周期更短、費用更低、更新?lián)Q代更快。目前，隨著時代的發(fā)展與民眾的需要，小衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用將更加普遍，在通信領(lǐng)域中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1 小衛(wèi)星的特點

國際上對小衛(wèi)星技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用可以追溯到20世紀(jì)80年代，目前，世界各國發(fā)射的小衛(wèi)星已經(jīng)超過了800顆，在技術(shù)層面上，小衛(wèi)星與原來相比有了更大的進步，可以在眾多方面進行應(yīng)用。我國注重在國防與通信上對小衛(wèi)星進行應(yīng)用，并且取得了一定的成果。通過對當(dāng)前小衛(wèi)星技術(shù)的分析與研究，與各國發(fā)射小衛(wèi)星特點進行結(jié)合，可以總結(jié)出小衛(wèi)星具有以下幾個特點。

1）小衛(wèi)星重量較輕，一般小衛(wèi)星在500 kg左右，最大的小衛(wèi)星重量不超過1 t。

2）小衛(wèi)星制造成本較低，而且自身體積較小。

3）小衛(wèi)星研發(fā)、制造周期較短，技術(shù)上更新?lián)Q代較快。

4）小衛(wèi)星生存能力較強，多個小衛(wèi)星可以通過編隊組合成星座，擴大自身覆蓋范圍，影響更多地面區(qū)域。

目前，低軌道中，小衛(wèi)星已經(jīng)占據(jù)主要地位，時時刻刻影響著我們的生活，航空航天技術(shù)的發(fā)展讓小衛(wèi)星技術(shù)進入到一個新的階段。在之后的幾年中，小衛(wèi)星將在一定程度上成為主流，帶領(lǐng)生活走向新的階段。

2 小衛(wèi)星技術(shù)在通信領(lǐng)域中的運用

按照衛(wèi)星的體積大小我們可以把微信分為小衛(wèi)星和大衛(wèi)星。作用于生活中電話通信、節(jié)目信號傳播的衛(wèi)星是大型衛(wèi)星，大型衛(wèi)星所具有的功能與作用是小衛(wèi)星無法比擬的，但是小衛(wèi)星同樣能夠在通信領(lǐng)域發(fā)揮出自己的優(yōu)勢。小衛(wèi)星自身具有兩種應(yīng)用系統(tǒng)，分別為實時系統(tǒng)以及非實時系統(tǒng)。實時系統(tǒng)一般由一個或幾個小衛(wèi)星星座構(gòu)成，它們與地面通信建立連接，對各地進行數(shù)據(jù)通信與語音通信進行支持，但是星座的構(gòu)成需要眾多小衛(wèi)星，實時系統(tǒng)成本較高；非實時系統(tǒng)只包含了幾個小衛(wèi)星，并不需要與地面建立連接，可以儲存繼而轉(zhuǎn)發(fā)信息，存在于相同覆蓋區(qū)域的用戶可以實時收到消息，不同覆蓋區(qū)域的用戶獲取信息會面對延遲，單個的小衛(wèi)星覆蓋區(qū)域較小，用戶獲取信息較晚，很容易給用戶帶來困擾。

2.1 應(yīng)用小衛(wèi)星實現(xiàn)存儲-轉(zhuǎn)發(fā)通信

小衛(wèi)星可以實現(xiàn)對信息的儲存與轉(zhuǎn)發(fā)，如果某人X想要向朋友Y發(fā)送信息，但是周圍沒有移動網(wǎng)絡(luò)，那么他可以利用小衛(wèi)星對信息的儲存與轉(zhuǎn)發(fā)功能，借助小衛(wèi)星進行信息的發(fā)送。如果Y在小衛(wèi)星覆蓋范圍內(nèi)，那么Y就可以接收到X所發(fā)送的即時消息；如果Y不在小衛(wèi)星的覆蓋范圍內(nèi)，那么小衛(wèi)星就會將X發(fā)送的信息進行儲存；當(dāng)Y進入小衛(wèi)星覆蓋范圍時，小衛(wèi)星會將信息發(fā)送給Y，保證X的信息能夠向Y進行傳達(dá)。小衛(wèi)星多數(shù)處于低軌道區(qū)域，因此它們的位置會不斷發(fā)生變化，在一定程度上給通信造成不便，如果增加小衛(wèi)星的數(shù)量，小衛(wèi)星的覆蓋范圍就能夠隨之增加，通信延遲也能夠隨之降低，各方之間發(fā)送與接收消息能夠更加快捷，方便了我國民眾之間信息交流。

2.2 存儲-轉(zhuǎn)發(fā)通信在實際中的應(yīng)用

信息的儲存于轉(zhuǎn)發(fā)在我國具有較高的發(fā)展空間，我國幅員遼闊，包含著各樣的地形地貌，部分偏遠(yuǎn)地區(qū)通信較為困難，信號難以進行覆蓋，這樣的情況在我國十分常見，給我國通信帶來了一定程度的不便。對于這樣的地區(qū)，我國一般采用小天線地球站保持通信，小衛(wèi)星技術(shù)的出現(xiàn)給這一情況帶來了改變。與小天線地球站相比，小衛(wèi)星的成本更低，支持業(yè)務(wù)類型更多，信息傳輸速度更快，自身具有較大優(yōu)勢，可以滿足不同地區(qū)的通信工作。

我國擁有漫長的邊境線，各個邊關(guān)哨所分布較為分散，通信設(shè)備落后，一旦發(fā)生突發(fā)情況，上級的命令難以向普通官兵傳達(dá)，普通官兵也無法及時做出反應(yīng)。小衛(wèi)星可以憑借其儲存信息與轉(zhuǎn)發(fā)信息的能力，實現(xiàn)各個邊防哨所的即時通信，保證每個邊防官兵都能夠獲取最新的上級命令。小衛(wèi)星技術(shù)成本較低，機動性較強，可以迅速進行部署，讓每個邊防戰(zhàn)士都能夠享受到快速通信的益處。

當(dāng)漁船在大?；蛘呤谴蠼羞M行捕魚作業(yè)時，由于廣闊的海域一眼望不到邊際，波濤洶涌的江水也看不到盡頭，因此漁船為了能夠時刻與陸地保持通信的暢通，如果不能夠時刻與陸地保持聯(lián)絡(luò)，那么海上的漁船就像斷了線的風(fēng)箏一樣，萬一出現(xiàn)點問題，后果是非常嚴(yán)重的。所以就需要在漁船上安裝衛(wèi)星發(fā)射與接收的終端設(shè)備，時刻與陸地上保持通信的暢通，這樣在發(fā)生危險的時候就能夠及時的與陸地上聯(lián)系救援，避免財產(chǎn)損失和人員傷亡。

在很多科考隊的勘探和探險中活動中，他們工作的地方都是人煙稀少、通信及其不發(fā)達(dá)的區(qū)域，如果能夠配備小衛(wèi)星的發(fā)射與接收終端，那么就可以將科考所得到的數(shù)據(jù)與認(rèn)識及時地傳送給后邊進行處理，后方也可以根據(jù)處理結(jié)果來指導(dǎo)科考隊的下一步工作，實現(xiàn)了前線與后方的直接對接，大大提高了工作效率。

在地質(zhì)勘探的鉆井施工過程中，鉆井公司和錄井公司所測得的鉆井液密度、粘度、全烴值、巖性及巖屑等相關(guān)的信息，都可以通過小衛(wèi)星通信技術(shù)及時地傳輸?shù)胶蠓剑尯蠓降目萍既藛T進一步對數(shù)據(jù)進行甄別，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)對前線施工的實時監(jiān)控，保證施工安全。各種應(yīng)急通信系統(tǒng)對自然災(zāi)害，如地震、水災(zāi)、森林大火等，通過衛(wèi)星存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信系統(tǒng)可以立即架設(shè)通信終端，建立通信網(wǎng)絡(luò)，及時與外界建立通信聯(lián)系，以減少損失，及時取得外來援助。

小衛(wèi)星在通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，有著不可替代的作用，越來越受到國家和科技人員的關(guān)注，目前正向著超小衛(wèi)星和高速數(shù)據(jù)傳輸方向發(fā)展，在未來小衛(wèi)星必將擁有無限的風(fēng)光。

3 結(jié)束語

小衛(wèi)星技術(shù)是一門新興技術(shù)，但是它所具有的作用是巨大的，國防、通信等領(lǐng)域都開始對它進行應(yīng)用，我國對于這一技術(shù)也在不斷完善。通信對于我國政府以及我國民眾而言是十分重要的，因為它能夠保證彼此之間的聯(lián)系，維持生產(chǎn)活動的正常進行。近年來，我國致力于研究小衛(wèi)星技術(shù)在通信領(lǐng)域的運用，利用這一技術(shù)促進我國通信事業(yè)的發(fā)展，保證我國諸多生產(chǎn)活動正常進行。

參考文獻(xiàn)

[1]李波，毛玉泉，楊霄鵬，等.用于地空通信的單軌小衛(wèi)星組網(wǎng)軌道特性研究[J].空軍工程大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011（5）：50-54.

[2]吳國強，吳限德，孫兆偉.基于Petri網(wǎng)的分布式編隊小衛(wèi)星星間通信仿真平臺研究[J].宇航學(xué)報，2010（1）：192-198.

[3]張更新，牛鑫，張有志.現(xiàn)代小衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用專題講座（一）第2講現(xiàn)代小衛(wèi)星在通信中的應(yīng)用[J].軍事通信技術(shù)，2006（2）：77-80.

[4]王曉海.現(xiàn)代小衛(wèi)星在通信領(lǐng)域的應(yīng)用[J].現(xiàn)代通信技術(shù)，2013（6）：76-78.

作者簡介：張 偉，大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司信息中心。endprint