衛星網絡組網關鍵技術

吳 煬,胡谷雨,金鳳林,唐斯琪

(陸軍工程大學指揮控制工程學院,江蘇 南京 210007)

1 衛星網絡組網關鍵技術研究背景與意義

隨著通信技術的發展,衛星網絡在通信方面發揮的作用越來越重要,引起了學術界與工業界的廣泛關注。衛星網絡在支持全球覆蓋方面有著不可或缺的作用,這不僅可以對地面網絡進行擴展與補充,還能在自然災害、緊急救援、地質勘測等應用方面提供可靠的數據傳輸與正常通信。衛星網絡由衛星和星間鏈路組成,根據衛星軌道不同的高度,將衛星分為三類:靜止軌道衛星(Geostationary Earth Orbit, GEO, 36 000 km)、中軌道衛星(Medium Earth Orbit, MEO, 5 000-10 000 km)、低軌道衛星(Low Earth Orbit, LEO, 500-1 500 km)。相比于靜止軌道衛星和中軌道衛星,低軌道衛星有著傳播時延小、能耗少、信號衰減少等優點,有利于實時通信和降低移動終端的功率。中軌道衛星一般作為傳輸數據中繼衛星,本文不予討論。

從20世紀90年代開始,利用地面的蜂窩網進行通信以及光纖通信的飛速發展,使得衛星通信的應用與研究逐漸衰落,當時正在研究的低軌衛星星座包括Iridium 與Globalstar也停滯不前。后來,隨著同步軌道衛星的研究的興起,多層衛星網絡組網的概念也進一步發酵,這都大大促進了對天地一體化網絡的研究與發展。我國也將天地一體化網絡積極擺在戰略地位,事實上,國家基金委、工信部、科技部等均先后啟動了關于空間信息網或天地一體化信息網絡的專項,并且天地一體化信息網絡被列入了國家“十三五”規劃,是國家科技創新2030重大項目之一。……