衛(wèi)星通信的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用研究

黨大鵬

（91550部隊，遼寧 大連 116023）

衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要是由通信衛(wèi)星與經(jīng)高衛(wèi)星連通的地球站所組成。就目前而言，衛(wèi)星通信系統(tǒng)最常用的星體當屬靜止通信衛(wèi)星。由于靜止衛(wèi)星是將通信衛(wèi)星發(fā)射到赤道上空35860km的高度，促使衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)與地球的自轉(zhuǎn)方向保持一致，并讓衛(wèi)生的運轉(zhuǎn)周期恰好與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，從而使衛(wèi)生能始終保持同步運行的裝填，故靜止衛(wèi)星又有同步衛(wèi)星之稱。依托于當下的科學技術(shù)，則靜止衛(wèi)星的天線波束，其能覆蓋超過地球表面1/3的范圍，因此，在靜止的軌道上，只需在適當?shù)拈g隔放置3顆通信衛(wèi)生，其天線波束便能覆蓋除兩極地區(qū)以外的整個地球。而就我國當前使用的國際通行衛(wèi)星系統(tǒng)而言，其正是基于以上原理所建立。至于3顆衛(wèi)生的具體位置則分別位置太平洋、印度洋以及大西洋的上空。

1 衛(wèi)星通信的優(yōu)缺點

（1）衛(wèi)星通信的優(yōu)點。一是覆蓋范圍廣。因地球同步衛(wèi)星虧到與地表的距離大約為35860km，故以此距離推算，一顆地球衛(wèi)星便能覆蓋到全球1/3的位置，因此，僅需3顆同步便能覆蓋全球除兩極以外的全部地區(qū)。由此可見，衛(wèi)星通信的覆蓋范圍是極為廣泛的。二是適用范圍廣。由于衛(wèi)星通信是以人造衛(wèi)星為中繼站，故從理論上來看，但凡是在衛(wèi)星的覆蓋范圍之內(nèi)，則內(nèi)心任意兩點均可基于人造衛(wèi)生來進行實時的通訊。與此同時，因衛(wèi)星通信的軌道是位于距地球赤道的35860km處通信衛(wèi)星上，故在實際通訊過程中，不僅不會受到任何地理條件的影響，且在其他通信方式的覆蓋范圍外，衛(wèi)星通信亦能保持通話穩(wěn)定。三是傳輸性能穩(wěn)定。在無線電波的傳輸過程中，不僅會產(chǎn)生相應(yīng)的損耗，且損耗的程度亦將隨著傳播距離的增加而極大，但衛(wèi)星通信的傳輸性能則相對較為穩(wěn)定，則即便是在最遠的距離，該損耗亦能得到極為精確的計算，繼而可據(jù)此予以合理補充，從而確保了傳輸性能的穩(wěn)定性。

（2）衛(wèi)星通信的缺點。就衛(wèi)星通信的缺點而言，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是傳輸時延大。因衛(wèi)星通信的原理是首先將通信兩方的通信數(shù)據(jù)傳輸至中間站，再由中間站分別傳輸至通信兩房，而鑒于通信站與同步衛(wèi)星之間的距離最近也有將近4萬km。而電磁波與光速進行傳播，如在途徑地球站、衛(wèi)生再到地球站則至少需要0.27s。因此，若兩者基于衛(wèi)星通信，則雙方均將存在0.54s的通話延遲。二是回聲效應(yīng)。因衛(wèi)星通信的電波來回至少需要0.54s，因此，使得講話之后的“回聲效應(yīng)”也將變得十分明顯。好在目前的衛(wèi)星通信為消除此方面干擾而新增了部分設(shè)備，其主要作用便是抑制甚至完善消除回聲干擾。三是存在通信盲區(qū)。將地球同步衛(wèi)星作為通信衛(wèi)星，雖能極大提升天線波束的覆蓋面積，但仍有其所無法兼顧的區(qū)域，諸如地球的兩極地區(qū)便無法被衛(wèi)星“看見”，因此，衛(wèi)星通信亦無法在兩極地區(qū)使用。四是容易受日凌、星蝕及雨衰等現(xiàn)象的干擾。因衛(wèi)星通信所依仗的通信衛(wèi)星畢竟是放置在了距離地球35860km的赤道上空，故也將首當其沖地受到天體氣候的影響。

2 衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展

隨著我國衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷成熟，使得衛(wèi)生電視廣播的傳輸網(wǎng)絡(luò)也逐步覆蓋到了更廣的范圍，而如今“村村通”的實現(xiàn)，亦與我國衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)聯(lián)。因衛(wèi)生建成后將有諸多額外的資源可用，而這些資源不僅支持衛(wèi)星固定通信，且資源量也十分富足，也可滿足我國未來很長一段時間的衛(wèi)星通信需求。而如今，隨著衛(wèi)星通信網(wǎng)的建成，更是能同時滿足更多業(yè)務(wù)的需求。倘若地面網(wǎng)出現(xiàn)大面積災(zāi)害會在負荷過重知識，基于衛(wèi)星通信同樣可保證國家的通信網(wǎng)暢通。

（1）設(shè)計的發(fā)展。就衛(wèi)星通信的具體發(fā)展而言，其主要經(jīng)歷了如下幾大階段，依次為點對點的應(yīng)用、單一性的組網(wǎng)應(yīng)用以及復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。而在以上的發(fā)展過程中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)當屬系統(tǒng)的設(shè)計理論由原本的純粹技術(shù)逐步向通信工作運營轉(zhuǎn)變的過程。雖然，這樣的轉(zhuǎn)變使得整個衛(wèi)星通信體系變得極為復(fù)雜，但卻在應(yīng)用的過程上得到了極大的簡化，也因此而增添了衛(wèi)星通信的穩(wěn)定程度。

（2）平臺的發(fā)展。衛(wèi)星通信憑條亦隨著我國衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展而始終保持著領(lǐng)先的通信地位。而就國內(nèi)目前的衛(wèi)星通信而言，因發(fā)展趨勢的不同，故相應(yīng)的平臺亦有大小之分。其中，大的衛(wèi)星平臺通常是沿著集約化的方向發(fā)展，簡而言之，即隨著平臺規(guī)模的不斷擴大，則其軌道的使用壽命亦將更加長久，繼而可以不斷地提升平臺的工作效率。而小衛(wèi)星平臺則普遍采取的是小型化的發(fā)展策略。如此將能在極大程度上降低衛(wèi)星平臺的運營成本，繼而達到一箭多星發(fā)射的目的。當然，就我國目前的衛(wèi)星通信技術(shù)而言，其也正是基于各類衛(wèi)星平臺的出現(xiàn)而迎來了絕佳的發(fā)展機遇。

（3）新技術(shù)的應(yīng)用。衛(wèi)星通信也并非不會受到任何地面因素的影響，而是受到的影響相對較少而以。諸如在地面網(wǎng)絡(luò)的擠壓作用下，仍舊為衛(wèi)星通信帶來了一定的影響。故為促進衛(wèi)星通信的不斷發(fā)展，則研究者還需將主要目光集中到提高衛(wèi)星通信的影響抗性上。諸如將點波束技術(shù)運用到衛(wèi)星通信中，將原本單顆衛(wèi)星幾十個波束數(shù)量提高到幾百個，繼而通過復(fù)用點撥束間頻率來保證衛(wèi)星通信系統(tǒng)的寬帶質(zhì)量。而機遇對衛(wèi)星通信寬帶性能的擴容，將使其寬帶質(zhì)量約等于此前10～15可衛(wèi)通信衛(wèi)星的寬帶質(zhì)量，如此不僅能極大地節(jié)省衛(wèi)星通信的運營成本，且用戶的實用成本亦將法度降低。

3 衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用

（1）寬帶衛(wèi)星通信的應(yīng)用。就衛(wèi)星通信而而言，最主要的通信方式方式寬帶衛(wèi)星通信。而所謂的寬帶衛(wèi)星通信，其主要是以人造地球衛(wèi)星為中繼站，并通過無線電波的形式來向不同地球站傳遞信息的通信方式。對此，若能將寬帶衛(wèi)星通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的數(shù)字多媒體、互聯(lián)網(wǎng)以及衛(wèi)星廣播等技術(shù)融合到期一起，不僅能更好地滿足當代消費者對大流量的需求，且能促使通信成本的有效降低。故積極促進二者之間的有機結(jié)合，將能創(chuàng)造出更為廣闊的應(yīng)用前景。

（2）衛(wèi)星固定通信的應(yīng)用。就衛(wèi)星通信技術(shù)而言，最傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域當屬衛(wèi)星固定通信。而隨著全球科技的不斷發(fā)展，如今，衛(wèi)星通信技術(shù)也變得更加成熟。而就國際通信組織所研發(fā)的Intelsat系列而言，現(xiàn)如今，該系列已經(jīng)推出了第九代產(chǎn)品，且被廣泛運用到了電信業(yè)務(wù)及廣播電視業(yè)務(wù)等諸多領(lǐng)域。而在我國，衛(wèi)星通信技術(shù)最突出的體現(xiàn)當屬人們對各種智能終端的實用越來越純熟。不僅如此，衛(wèi)星通信技術(shù)對于遠程教育的推廣以及視頻會議的普及等諸多方面亦有著極為顯著的作用。

（3）衛(wèi)星移動通信的應(yīng)用。當前衛(wèi)星移動通信儼然已成為當代人們使用最為普遍的通信形式之一。且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，因4G乃至5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，更是為人們的日常生活提供了巨大便利。不僅如此，在智能移動終端的不斷更新?lián)Q代過程中，其在視頻電話、手機辦公軟件、GPS 定位及導(dǎo)航等技術(shù)中的應(yīng)用也變得十分普及?？梢?，衛(wèi)星通信技術(shù)未來的發(fā)展方向亦將以衛(wèi)星移動通信技術(shù)為主。

4 結(jié)語

總之，隨著時代的不斷發(fā)展，使得人們對通信技術(shù)的要求也越來越高，故為切實滿足當代人們的使用需求，則通信技術(shù)仍需不斷發(fā)展。而鑒于衛(wèi)星通信雖有著其他通信方式所無法企及的優(yōu)勢，但由于該技術(shù)目前于各領(lǐng)域中的使用尚不成熟，對此，為切實為我國衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造更加廣闊的的空間，并全面實現(xiàn)音、圖的有效融合，則科技人員也難怪需加強技術(shù)升級，以促使衛(wèi)星通信的換代與升級，繼而切實推動我國衛(wèi)星通信技術(shù)的繁榮與發(fā)展。不僅如此，雖然我國的衛(wèi)星通信技術(shù)如今有了較為迅速的發(fā)展，但因與西方發(fā)達國家相比仍有一定的差距，故我國的衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展還應(yīng)積極借鑒國外的發(fā)展經(jīng)驗及教訓，繼而基于衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展來為社會提供更大的便利，從而切實促進我國經(jīng)濟與民生實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。