卫星通信的我国卫星通信的现状和展望,第1张

(1)固定业务

1972年,我国开始建设第一个卫星通信地球站,1984年成功地发射了第一颗试验通信卫星,1985年先后建设了北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州等5个公用网地球站,正式传送中央电视台节目。此后又建成了北京、上海、广州国际出口站,开通了约25万条国际卫星直达线路;建设了以北京为中心,以拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州、西安、成都、青岛等为各区域中心的多个地球站,国内线路达10 000条以上。

专用网建设发展非常迅速,人民银行、新华社、交通、石油天然气、经贸、铁道、电力、水利、民航、中核总公司、国家地震局、气象局、云南烟草、深圳股票公司以及国防、公安等部门已建立了20多个卫星通信网,卫星通信地球站(特别是VSAT)已达万座。

(2)卫星电视广播业务

1984年,“东方红”卫星发射成功,开创了我国利用卫星传送广播电视节目的新纪元。截止2015年,中央电视台4套、教育台、新疆、西藏、云南、贵州、四川、浙江、山东、湖南、河南、广东、广西、河北等十几个省级台的电视节目和40多种语言广播节目已上卫星传送,已有卫星电视地面收转站十万个,电视专收站(TVRO)约30万个。很多系统采用了比较先进的数字压缩技术。

(3)卫星移动通信业务

卫星移动通信主要解决陆地、海上和空中各类目标相互之间及与地面公用网的通信任务。我国作为INMARSAT成员国,北京建有岸站,可为太平洋、印度洋和亚太地区提供通信服务。另外,我国逐步开展机载卫星移动通信服务。石油、地质、新闻、水利、外交、海关、体育、抢险救灾、银行、安全、军事和国防等部门均配备了相应业务终端。现我国已进入INMARSAT的M站和C站,有近5000部机载、船载和陆地终端。

(4)未来展望

随着我国现代化建设和以多媒体为代表的信息高速公路的发展,今后10年我国卫星通信将有一个更大的发展,并将以我国自主的大容量通信卫星为主体,建立起完善、长期稳定运行的卫星通信系统。若以每年递增15%~17%计算,到2002年,卫星通信公用网开通的线路将是1996年的27~3倍,大、中城市将建立起大、中型卫星通信地球站约50~60座,中、小型地球站约200~300座(不包括VSAT站)。到2005年,卫星通信公用网线路将发展到数十万条。

我国今后卫星通信技术发展趋势为:

① 开发新频段,提高现有频段的频谱利用率。从现有单一的C频段发展到Ku、Ka、UHF、L、S、X等频段。

② 公用干线通信网向高速、数字、宽带发展,速率将达60Mbit/s、120Mbit/s和1000Mbit/s,并利用SDH和ATM,建立国家信息高速公路——天基宽带综合业务数字通信网。

③ 进一步发展小型化、智能化VSAT专用卫星通信网。业务也将从单一的数据或话音为主,发展为话音、数据、图文、电视兼容的综合业务。

④ 卫星移动通信系统将大力发展新技术,如星上大天线技术、多波束技术、星上交换、星上处理和星间链路技术、越区切换技术等。

⑤ 开展卫星通信网与其他异构网的互通、互联,完成异构网协议变换,网络同步与交换技术及信令呼叫接口技术等。

⑥ 网络管理和控制及网络动态分配处理的自动化技术。

⑦ 卫星通信网的网络安全、保密技术。

⑧ 与我国卫星通信设备产业化发展有关的生产、工艺加工技术等等。

展望21世纪,卫星通信将获得重大发展,尤其是世界上新技术,如光开关、光信息处理、智能化星上网控、超导、新的发射工具和新的轨道技术的实现,将使卫星通信产生革命性的变化,卫星通信将对我国的国民经济发展,对产业信息化产生巨大的促进作用。

国际通信卫星V号 它现代世界上容量最大的国际商用通信卫星。

整个卫星采用模块式结构,由天线舱、通信舱和辅助舱3部分组成。天线舱是个结构塔架,上面装有4个展开式抛物面反射器、2个馈源阵组件 、2个覆球波束喇叭 、5个遥测、指令和信标天线以及3个地球敏感器 。 通信舱装有15台接收机、43个行波管放大器、输入多路调制器、输出多路调制器和140多个微波开关等通信分系统组件 。 大功率行波管装在卫星南北两侧板上,使热量辐射到舱外空间。卫星的辅助功能器件,如动量飞轮、推进剂箱、管路和推力器均装于辅助舱内。在中央套筒内装远地点发动机。姿态控制的电子设备、传感器以及电源、遥测和指令分系统则装在中央安装板和南北短侧板上。卫星采用被动式温控,关键部件如远地点发动机和推力器等装有电加热器。在卫星进入地球同步轨道后 ,抛物面反射器展开,南北两侧各伸出一个长7米、宽17米的太阳电池翼,并自动跟踪对准太阳,为卫星的仪器设备提供电能。

卫星既可由运载火箭发射,也可由航天飞机发射。它有一个灵活的公用舱,能适应通信有效载荷的变化。卫星还广泛应用了石墨纤维增强塑料,借以减轻重量。

国际通信卫星V号系列共有9颗卫星 ,截至1984年3月已发射了8颗。前6颗均由宇宙神-半人马座号火箭发射,后2颗由阿里安号运载火箭发射 。其中3颗卫星上还装有16/15吉赫频段的专供海上船舶通信用的海事通信转发器,并采用重量轻、效率高的新型镍氢蓄电池代替镉镍蓄电池。

中国首个厘米级定位系统诞生

中国北斗卫星导航系统,是中国自主研制拥有知识产权的一款全球定位系统。北斗导航主要是由空间段、地面段以及用户段三个部分组成,可以全天候进行精确可靠定位。卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设,一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

在珠海航展上,除了歼-20大放光彩外,从航空又传来一个好消息:我国首个厘米级定位系统已经诞生,建设工作全面启动,该系统命名为“夔龙系统”。

“夔龙系统”是通过计算从世界上多达上百个以上的卫星系统中所获取的观测数据,可以纠正对定位精度影响较大的卫星的轨道,通过五颗地球同步轨道的卫星和至少六十颗以上的低轨通信卫星星座,发送相关参数,最终将精度提高到厘米级。

除此之外,夔龙系统提供了四种数据信号,分别是OS,SP,GP,Air,分别对应着亚米级、亚分米级、厘米级以及航空安全级,随着夔龙系统的诞生,中国拥有了一把以厘米为刻度感受世界的尺子。

根据多地的测试结果显示,基本覆盖中国的北斗卫星系统实时定位精度优于1米,导航卫星实时定轨精度01米,实时钟差02纳秒,主要技术指标已达到国际先进水平。

通信卫星具有通信距离远、容量大、信号质量好、可靠性高和机动灵活等优点,因此在远距离通信、数据网络、电视教育、数据采集、电子邮件、政府行政管理、应急救灾、远程医疗、航海通信、个人移动电话等各种领域都得到了广泛的应用。

一颗在赤道上空定点的地球同步卫星可覆盖地球表面40%强,数颗同步通信卫星和地面站即可组成全球卫星通信系统。目前全世界约有近300颗同步通信卫星,这些通信卫星为200多个国家和地区提供了80%的国际通信业务,已形成每年数百亿美元的最大的航天产业。例如,国际通信卫星组织的卫星已发展到第8代,在轨的卫星有17颗。国际通信卫星8号载有44台转发器,具有可控C频段点波束,可提供3个电视频道和112500路数字话音。

近年来出现了近地轨道移动通信卫星星座。如铱星系统是共有66颗卫星组成的星座,在技术上非常先进,但话费太贵(3美元/分钟),结果铱星公司破产了。但这个趋势仍在发展。

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