海事衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用

【摘要】主要對(duì)海事衛(wèi)星Inmarsat系統(tǒng)、Inmarsat BGAN 系統(tǒng)目前的發(fā)展?fàn)顩r作出詳細(xì)介紹，其中包括了衛(wèi)星系統(tǒng)中的主要技術(shù)參數(shù)和終端。針對(duì)BGAN系統(tǒng)在產(chǎn)品構(gòu)成、方面進(jìn)行簡(jiǎn)單描述，并從多種現(xiàn)實(shí)角度歸納了BGAN系統(tǒng)的發(fā)展特性。最后對(duì)于海事衛(wèi)星系統(tǒng)在交通行業(yè)的應(yīng)用情況進(jìn)行概括。

【關(guān)鍵詞】海事衛(wèi)星系統(tǒng)；技術(shù)參數(shù)

引言：

海事衛(wèi)星系統(tǒng)（Inmarsat）的發(fā)展歷史要從1979年開(kāi)始追溯起，中國(guó)是國(guó)際海事衛(wèi)星組織創(chuàng)始成員之一。海事衛(wèi)星系統(tǒng)的主要用途是為在世界范圍內(nèi)航行的船舶以及野外探險(xiǎn)、海事安全等多個(gè)方面提供通信服務(wù)，這種通信服務(wù)是全球性的。海事衛(wèi)星系統(tǒng)截止至今已經(jīng)發(fā)展到了第四代，在此過(guò)程中，針對(duì)不同需求的客戶(hù)推出了幾種不同類(lèi)型的通信終端。

一、Inmarsat系統(tǒng)發(fā)展歷程

第一代Inmarsat系統(tǒng)的應(yīng)用是1982年開(kāi)始通過(guò)租借美國(guó)通信衛(wèi)星公司、歐洲宇航局、國(guó)際通信衛(wèi)星組織的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，它們分別分布于三大洋上空。

第二代Inmarsat系統(tǒng)由4顆衛(wèi)星組成，使用1個(gè)全球波束覆蓋，第二代系統(tǒng)的特點(diǎn)是其空間段衛(wèi)星資源是獨(dú)立的，第二代系統(tǒng)的容量是第一代系統(tǒng)的2.5倍，1990年投入使用。

第三代Inmarsat系統(tǒng)1996年開(kāi)始使用，系統(tǒng)的容量增大，是第二代的8倍，該系統(tǒng)在同樣擁有1個(gè)全球波束的基礎(chǔ)上還增加了19個(gè)寬波束。第三代系統(tǒng)比第二代多增加了1顆衛(wèi)星，并且在每個(gè)衛(wèi)星的全球波束基礎(chǔ)之上增添了7個(gè)L頻段寬點(diǎn)波束。第三代的突破性發(fā)展是為手持終端提供技術(shù)支持。

第四代Inmarsat系統(tǒng)的特點(diǎn)是該系統(tǒng)衛(wèi)星上裝在一個(gè)20cm口徑的相控陣多波束可以開(kāi)展天線，同樣有1個(gè)全球波束，19個(gè)寬波束，除此之外還獨(dú)立擁有228個(gè)窄點(diǎn)波束，這是前三代衛(wèi)星都沒(méi)有的。第四代衛(wèi)星的窄點(diǎn)波束可以應(yīng)用在發(fā)展新的寬帶業(yè)務(wù)。該系統(tǒng)有3顆衛(wèi)星，2008年全部發(fā)射完成。

Inmarsat系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)終端分為海、路業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和航空業(yè)務(wù)的航空標(biāo)準(zhǔn)（Aero），進(jìn)行海上或者陸地的有A、B、C、M、Mini-M標(biāo)準(zhǔn)。1982年開(kāi)始，Inmarsat系統(tǒng)開(kāi)始提供全球通信服務(wù)，最早提供的A標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)服務(wù)，分別擁有電傳、傳真、模擬話音和高速數(shù)等據(jù)服務(wù)。使用模擬FM通信制式，船舶使用的終端天線放置在屏蔽罩中，內(nèi)置自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可以保證天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)按鍵開(kāi)啟預(yù)先警告。陸地使用的便攜式終端，短時(shí)間內(nèi)便可以開(kāi)始工作。B/M系統(tǒng)是自1993年先后推出的全數(shù)字化產(chǎn)品，Inmarsat-B用于替代Inmarsat-A系統(tǒng)，在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)上優(yōu)化了傳輸能力，而使用的衛(wèi)星功率是Inmarsat-A系統(tǒng)的50%，Inmarsat-B系統(tǒng)的問(wèn)世快速取代了原先的Inmarsat-A系統(tǒng)。Inmarsat-M系統(tǒng)可以處理任意通過(guò)數(shù)字技術(shù)編碼的信息，將話音、數(shù)據(jù)、傳真轉(zhuǎn)化為數(shù)字編碼通過(guò)SCPC衛(wèi)星信道進(jìn)行傳輸，是Inmarsat-B系統(tǒng)的簡(jiǎn)化形。Inmarsat-Mini-M系統(tǒng)1996年向市場(chǎng)推出，能夠充分利用Inmarsat-3衛(wèi)星的點(diǎn)波束能力，而地面終端功率和體積都更小，花費(fèi)更低。Inmarsat-C系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全球定位服務(wù)，該產(chǎn)品1991年開(kāi)始全球運(yùn)營(yíng)，該產(chǎn)品重量只有3kg，車(chē)載使用的衛(wèi)星終端內(nèi)置全向性天線，及時(shí)在行進(jìn)中也能夠進(jìn)行通信功能。小型定向天線則應(yīng)用于手提式和固定式終端，耗能更小，更便于攜帶。

二、Inmarsat BGAN系統(tǒng)

Inmarsat BGAN系統(tǒng)由Insmrsat I4（第四代）衛(wèi)星運(yùn)行，是目前世界上技術(shù)最先進(jìn)、規(guī)模最大的商用通信衛(wèi)星。具有專(zhuān)屬的“IAI-2”衛(wèi)星無(wú)線接口，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全球任何地點(diǎn)、隨時(shí)隨機(jī)接入，擁有支持實(shí)時(shí)視頻直播，兼容3G多種前衛(wèi)通信功能。不同類(lèi)型的攜帶式衛(wèi)星終端都可以接入BGAN終端。大型終端則支持WLAN功能，適合團(tuán)隊(duì)辦公，家庭上網(wǎng)使用。BGAN系統(tǒng)由核心網(wǎng)絡(luò)（CN）、無(wú)線接入網(wǎng)（RAN）和用戶(hù)設(shè)備三部分構(gòu)成。

1、用戶(hù)終端設(shè)備

針對(duì)不同的使用場(chǎng)合，Insarsat設(shè)計(jì)了4款功能與市場(chǎng)定位不同的終端，產(chǎn)品規(guī)格與重量有A4紙大小到IPD大小不等，是為了滿(mǎn)足不同客戶(hù)的不同使用需求。

2、無(wú)線接入網(wǎng)

利用I4衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了與用戶(hù)終端設(shè)備之間雙向通信的功能，它由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器和RF子系統(tǒng)構(gòu)成，負(fù)責(zé)處理與BGAN地面系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線部分。

3、核心網(wǎng)絡(luò)

BGAN核心網(wǎng)絡(luò)具有獨(dú)立的分組交換以及電路交換域。由一組UMTS節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，分別用于電路交換通信以及IP分組交換通信。

三、海事衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用

自海事衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，為海、陸、空用戶(hù)提空了全球無(wú)縫隙全天候的移動(dòng)衛(wèi)星通信服務(wù)。承擔(dān)國(guó)內(nèi)外的海上遇險(xiǎn)、陸上安全的重要通信任務(wù)，是被國(guó)際民航組織認(rèn)可的唯一衛(wèi)星通信系統(tǒng)。海事衛(wèi)星系統(tǒng)有力的保障了我國(guó)船舶海上行進(jìn)的安全，多次提供遇險(xiǎn)警報(bào)服務(wù)，為海上急救工作提供氣象警報(bào)、和其他與安全有關(guān)的信息服務(wù)。海事衛(wèi)星系統(tǒng)在我國(guó)神州系列飛行任務(wù)保障工作中提供了通信服務(wù)支持，為載人飛行任務(wù)的順利完成做出了重大貢獻(xiàn)。[2]

結(jié)束語(yǔ)：

海事衛(wèi)星系統(tǒng)是涵蓋全球范圍的通信技術(shù)，在世界范圍內(nèi)被廣泛運(yùn)用于海、陸、空。利用最先進(jìn)的通信技術(shù)為客戶(hù)提供各種不同需求的服務(wù)。最初的海事衛(wèi)星系統(tǒng)知識(shí)服務(wù)于有通信需求的行業(yè)用于以及個(gè)別消費(fèi)能力高的消費(fèi)者，2009年海事衛(wèi)星系統(tǒng)也退出了新一代海事衛(wèi)星全球手機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)海事衛(wèi)星和GSM網(wǎng)絡(luò)一機(jī)雙待。展望未來(lái)，海事衛(wèi)星系統(tǒng)還可以為巡航中的客機(jī)向乘客提供空中語(yǔ)音、短信、郵件服務(wù)，為空中通信提供技術(shù)支持。海事衛(wèi)星系統(tǒng)幾乎可以滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)的使用需求，是世界通信技術(shù)的優(yōu)良成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李子木.海事衛(wèi)星通信發(fā)展及應(yīng)用

[2]曹德勝.衛(wèi)星技術(shù)在交通運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用