淺析衛(wèi)星通信的應(yīng)用發(fā)展

劉軍軍

摘 要：隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，普遍的應(yīng)用于導(dǎo)航定位、通信以及探測(cè)等方面，并且受到了人們的關(guān)注也越來(lái)越多。然而在現(xiàn)階段衛(wèi)星通信技術(shù)的具體應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)其抗干擾能力相對(duì)薄弱，導(dǎo)致衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn)無(wú)法得到有效地發(fā)揮。本文根據(jù)衛(wèi)星通信在全球的應(yīng)用情況，闡述衛(wèi)星通信的未來(lái)發(fā)展前景，并探討我國(guó)衛(wèi)星通信事業(yè)的發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信;關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用范圍;發(fā)展前景

現(xiàn)今，衛(wèi)星通信作為一種重要通信手段，在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用。在新的形式下，衛(wèi)星通信正與現(xiàn)代高新技術(shù)緊密結(jié)合，滿足了我們對(duì)信息傳輸與處理不斷增長(zhǎng)的需求，擴(kuò)展了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)，我們要正視我國(guó)衛(wèi)星通信的發(fā)展，積極借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，不斷研發(fā)新技術(shù)，使我國(guó)衛(wèi)星通信事業(yè)獲得快速高效地發(fā)展。

1 衛(wèi)星通信的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是指用最少的數(shù)碼來(lái)表示信號(hào)的，主要應(yīng)用于對(duì)龐大的多媒體數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效壓縮處理。通信時(shí)間、傳輸帶寬、發(fā)射能量作為數(shù)據(jù)壓縮的對(duì)象，主要采用靜態(tài)數(shù)據(jù)壓縮和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮相結(jié)合，為通信系統(tǒng)帶來(lái)了高效率。

1.2 準(zhǔn)信息同步技術(shù)

準(zhǔn)信息同步基本上可分為兩類(lèi)：一是連續(xù)同步：兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)時(shí)連續(xù)信息之間的同步;二是時(shí)間驅(qū)動(dòng)同步：一個(gè)或一組相關(guān)事件發(fā)生與引起的相應(yīng)動(dòng)作間的同步。在衛(wèi)星多媒體通信中為了實(shí)現(xiàn)信息同步可采用緩沖和反饋法以及時(shí)間戳法。

1.3 智能衛(wèi)星天線系統(tǒng)

因?yàn)樾枰獋魉投嗝襟w信息，通常要求2.5 GHZ以上帶寬的通信系統(tǒng)來(lái)傳送，因此選擇了Ku頻段甚至Q和V頻段的多媒體通信系統(tǒng)。由于Ku波段以上雨衰量相當(dāng)嚴(yán)重以及衛(wèi)星功率受限等因素，為了克服這些不利影響，我們非常有必要研究高智能性天線，。

1.4 寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)

加快寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)的研究進(jìn)一步，以此滿足衛(wèi)星通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相適應(yīng)的需求，主要研究方向包括這2個(gè)方面：一是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上繼續(xù)沿襲衛(wèi)星ATM協(xié)議;二是建立一套新型IP技術(shù)交互協(xié)議，徹底放棄原ATM協(xié)議。

2 現(xiàn)階段衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 通信衛(wèi)星

衛(wèi)星通信是指利用衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電波，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站（或手持終端）之間或地球站與航天器之間通信的一種通信方式。換言之，衛(wèi)星通信是在地球上，包括地面、水面和大氣層中的無(wú)線電通信站之間，利用人造衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行的通信。

2.2 導(dǎo)航衛(wèi)星

由于不受天氣的限制，導(dǎo)航衛(wèi)星可為飛機(jī)、船舶、車(chē)輛、衛(wèi)星、以及人員等各種移動(dòng)用戶進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)高精度的導(dǎo)航定位。目前導(dǎo)航衛(wèi)星有十多顆，可以覆蓋全球。根據(jù)導(dǎo)航方式不同，導(dǎo)航衛(wèi)星可分為測(cè)速衛(wèi)星和測(cè)距衛(wèi)星;按照衛(wèi)星運(yùn)行軌道高度的不同又將導(dǎo)航衛(wèi)星分為低高度衛(wèi)星、中高度衛(wèi)星和高高度衛(wèi)星

2.3 氣象衛(wèi)星

氣象衛(wèi)星是指從太空對(duì)地球及大氣層進(jìn)行實(shí)時(shí)氣象觀測(cè)的人造地球衛(wèi)星。實(shí)質(zhì)上可看作高懸掛在太空中的一個(gè)高級(jí)氣象站，結(jié)合了空間遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信控制技術(shù)等等。氣象衛(wèi)星觀測(cè)范圍非常廣、觀測(cè)時(shí)效性強(qiáng)，觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量高，并且不受自然條件和地理?xiàng)l件的限制。氣象衛(wèi)星可分為太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星和地球靜止軌道氣象衛(wèi)星。太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星每天對(duì)地球表面巡查兩遍，可以獲得全球氣象數(shù)據(jù)。地球靜止軌道氣象衛(wèi)星可以對(duì)全球1—3的地區(qū)連續(xù)進(jìn)行氣象觀測(cè)，實(shí)時(shí)將氣象資料傳回地面。

2.4 資源衛(wèi)星

資源衛(wèi)星主要是勘測(cè)和研究地球資源，它能幫助人們對(duì)地下寶藏，歷史古跡，地層結(jié)構(gòu)，農(nóng)作物，森林，海洋，空氣等等人們觀測(cè)不到的資源進(jìn)行勘測(cè)。

2.5 返回式遙感衛(wèi)星

返回式衛(wèi)星是低軌道衛(wèi)星，主要是三大用途：一是對(duì)地觀測(cè)，獲取遙感信息;二是進(jìn)行微重力實(shí)驗(yàn);三是為載人航作返回的技術(shù)儲(chǔ)備。

2.6 偵察衛(wèi)星

偵察衛(wèi)星主要用于搜集和截獲軍事情報(bào)，由于它偵察范圍廣，速度快，可不受?chē)?guó)界限制對(duì)某個(gè)地區(qū)進(jìn)行定期或連續(xù)的監(jiān)視，因此，對(duì)于增強(qiáng)國(guó)家軍事實(shí)力和綜合國(guó)力具有深遠(yuǎn)意義。

3 衛(wèi)星通信的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 衛(wèi)星通信向衛(wèi)星移動(dòng)通信方向演進(jìn)

利用衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或者移動(dòng)用戶與固定用戶之間的互相通信方式，稱(chēng)為衛(wèi)星移動(dòng)通信。衛(wèi)星移動(dòng)通信作為現(xiàn)代衛(wèi)星通信的發(fā)展方向之一，必然朝著衛(wèi)星固定通信方向發(fā)展。衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種新型通信系統(tǒng)，基于海事衛(wèi)星通信之上將衛(wèi)星多波束覆蓋技術(shù)、星載處理技術(shù)與地面蜂窩移動(dòng)通信的有關(guān)技術(shù)相結(jié)合。衛(wèi)星移動(dòng)通信充分呈現(xiàn)出了衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)，補(bǔ)充現(xiàn)有的移動(dòng)通信，除了向人口密集城市和人口稀少邊遠(yuǎn)地區(qū)提供大范圍的移動(dòng)通信之外，還可在現(xiàn)有交通領(lǐng)域如汽車(chē)、火車(chē)和航空運(yùn)輸中進(jìn)行通信。

3.2 衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合

近年來(lái)，在衛(wèi)星通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，必然導(dǎo)致了衛(wèi)星通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相結(jié)合，這種融合之后的技術(shù)被稱(chēng)為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?，F(xiàn)有的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的連接方式主要依托以下兩種：一是利用寬帶衛(wèi)星的雙向傳輸通信方式;二是采用衛(wèi)星的高速下載和地面網(wǎng)絡(luò)反饋的外交互通信方式：將下行數(shù)據(jù)鏈路作為衛(wèi)星鏈路，將上行數(shù)據(jù)鏈路作為電話撥號(hào)、局域網(wǎng)等其它通信鏈路。

4 我國(guó)衛(wèi)星通信發(fā)展前景

衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)投資大、產(chǎn)量少、科技含量高、原材料貴的特殊行業(yè)，不能單靠市場(chǎng)力量，否則難以保證在技術(shù)創(chuàng)新、 業(yè)務(wù)創(chuàng)新等方面得到健康穩(wěn)定的發(fā)展，所以離不開(kāi)政府的正確引導(dǎo)和大力扶持，必須堅(jiān)持“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施、協(xié)調(diào)發(fā)展”的方針。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)要與地面通信系統(tǒng)緊密結(jié)合。衛(wèi)星通信必然是以地面系統(tǒng)的有效支持、補(bǔ)充與延伸為基本定位，特別應(yīng)充分發(fā)揮衛(wèi)星通信的各種優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，對(duì)地面通信系統(tǒng)未能覆蓋延伸的區(qū)域（特別是邊遠(yuǎn)區(qū)域及山區(qū)、海島等特種地形、地域）進(jìn)行有效的互補(bǔ)和支撐。因此，衛(wèi)星通信系統(tǒng)必須與地面通信系統(tǒng)進(jìn)行緊密結(jié)合。