張永亮
(哈工大深圳研究生院電子與信息工程學院,廣東深圳 518000)
試論我國衛星通信技術的現狀與未來發展
張永亮
(哈工大深圳研究生院電子與信息工程學院,廣東深圳 518000)
在信息化逐步深入的今天,隨著經濟社會的不斷發展,人們對于即時通信的需求也愈發增強。當前的通信手段已經不能滿足信息時代的基本需要,為了實現信息化這一宏偉的目標,為了適應人類社會發展的步伐,衛星通信技術的基本應用勢在必行。本文在簡要介紹衛星通信系統的基本構成基礎之上,分析了我國當前衛星通信技術的基本應用現狀,最后探討了我國衛星通信技術未來的可能發展趨勢。
衛星通信技術 衛星通信 衛星通信的現狀與發展
如今,人類已經步入信息時代,人們對于各類信息的通信需求不斷增大。換言之,全球的信息高速公路的發展進一步深化,這也對通信設備提出了更高的要求。但是很顯然,傳統的通信手段已經不能滿足人們日益增長的信息化需求,衛星通信技術才是實現這一基本需求的必然趨勢。
衛星通信系統不過就是一種微波通信,它發射微波信號是以衛星作為中繼站轉發的,進而能夠實現在多個地面站之間通信。因此,在某種程度上說,衛星通信的主要目的就是實現微波信號 “無縫隙”覆蓋地面。但是在實際應用上,還存在一定難度。我們都清楚,衛星一般在幾百、幾千、甚至上萬公里軌道上運行的,故覆蓋范圍遠遠大于一般的移動通信系統。一般來說,衛星通信系統主要由地面端、用戶端、衛星端三大基本部分組成。在某種意義上說,衛星端不過就是在空中起到了中繼站的作用,也就是發達地面發射站發射的電磁波然后將其再返送到另一地面站,因此可以這么說,衛星星體只有兩大子系統:星載設備以及衛星母體。用戶端即是各種用戶終端。作為衛星通信系統和地面公眾網的接口,地面站則是地面用戶出入衛星系統形成鏈路的基本方式,當然,地面站還包括地面衛星控制中心,以及對其進行的一系列操作,比如跟蹤、遙測和指令等。
衛星通信系統的通信衛星不過就是起到中繼中轉的作用,具體地說,就是把從一個地球站上發送來的信號經過改變頻率及信號的放大作用之后,將其傳遞或者發送給另一處的地面發射站。其中的地球接收站起到橋接衛星通信系統以及地面接收系統的作用。也就是說,通過地面接收站之后,地面用戶能夠實現基本的出入衛星通信系統,形成了基本的連接回路。因此,為了保障整個系統的基本正常運行,還必須要監測管理系統以及測控系統的參與。其中的檢測管理系統就是實現對衛星通信系統的各項基本數據進行檢測,以保障各項數據的穩定或者在正常范圍之內,測控系統就是在檢測道德數據的基礎之上,對不符合基本要求的數據所對應的部分,作出及時的調整或者實施相應的解決方案。
一般來說,衛星通信技術應用廣泛,主要包含基本的固定業務、衛星移動通信業務以及衛星廣播電視業務?;镜墓潭I務公用網地球站已經于多年前基本建成。除了公用網絡之外,它所對應的專用網絡的發展建設也是十分迅猛的,我國各大部門比如電力水利、氣象等部門已經實現了專網專用,當然,還有許多在“金橋”工程能實施期間籌建的通信衛星網絡及系統。其中移動衛星通信主要就是解決海陸空各大軍種之間相互以及地面公共使用的網絡的基本通信需求。當前我國已經基本實現了機載衛星移動通信相關的服務。各大部門也配備了相應的業務應用終端。另外,衛星電視廣播通信系統具有質量高、傳播遠等基本特性,可以說是我國電視廣播通信業務中最先進的通信技術手段,它的范圍已經具有一定規模,在國防教育等領域將會發揮日益重要的作用。
作為重要的通信手段,衛星通信技術的發展關系到通信技術的未來發展,因此,對其未來發展進行必要的探討意義重大。具體地說,通信系統可以在不依賴地面電信網轉而直接向公眾提供各種通信服務。在某種程度上說,這對無地面通信設施但有通信需求或建立地面通信設施不經濟劃算的地區意義重大。當然,當前多頻段、大容量的衛星通信系統發展正處于蓬勃之態勢,無可厚非的是,它必然成為地面信息高速公路建設重要的一個組成部分,以便更好的為當前信息化社會的基本建設提供更加完備的服務。在軍事上應用衛星通信網絡時,增強衛星通信系統的機動性是最基本的需求,還應實現安全、高質量、保密性等基本要求,因為軍事畢竟涉及到國家的許多機密??梢钥紤]著重開展抗摧毀技術、抗干擾技術的相關研究,以及天線自適應調整為零等技術的研發,同時也可以研究小衛星集群技術以及瞬間快速突發技術等。并開展衛星通信網的自適應、自組織、衛星通信VSAT系統的大力發展、多種業務并存的綜合衛星業務將成為未來衛星通信業務發展的主要方向,它將與多種地面業務傳輸網進一步互連互通,成為地面業務傳輸業務不可缺少的補充和延伸,并與地面通信網一起聯合組成全球無縫覆蓋的海陸空立體通信網。此外,在移動衛星通信網上,將積極發展與同步軌道移動衛星通信系統相關的技術,如同步衛星上的12-18米大天線的制造與展開,折收技術,功率0.2W、天線7cm的小型多模衛星通信手持機技術。星上多波束切換技術和信關站技術,在中低軌道移動衛星系統中的星上交換,星上處理,星間鏈路技術,越區切換技術和信關站有關的技術。
衛星通信技術不管是在軍用、商用,還是在民用方面將會發揮越來越大的作用,在一定程度上,衛星通信技術的應用,能夠促進國民經濟甚至是我國的綜合國力的提升。隨著衛星高新技術的不斷出現、推廣和利用,衛星通信技術的應用將會更加寬泛,其所涉及到的領域必將越來越廣泛。在21世紀的今天衛星通信作為一種必要的通信手段,必然會有越來越大的發展需求以及發展空間,必然在社會的方方面面占據重要的地位,因此可以毫不夸張的斷言,衛星通信技術必將成為人類實現基本通信需求的重要手段。
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