衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用研究

王璞 劉江越 方昊 施振寰

【摘 要】隨著人類社會(huì)發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)得到了長足發(fā)展，為航空航天事業(yè)發(fā)展提供了極大的支持。衛(wèi)星通信技術(shù)憑借自身容量大、頻帶寬等優(yōu)勢，受到了多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)注。但當(dāng)前，人們對于衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用并不了解，在很大程度上影響了衛(wèi)星通信技術(shù)積極作用的發(fā)展，文章將對此進(jìn)行分析和研究。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星通信技術(shù)；應(yīng)用

衛(wèi)星通信作為現(xiàn)代通信技術(shù)的重要組成部分，成為地球站與航天器連接的載體，隨著該項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展，通信技術(shù)用于多項(xiàng)業(yè)務(wù)當(dāng)中，突破了時(shí)空限制，經(jīng)過多年發(fā)展，為國際、國內(nèi)、國防等領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

一、衛(wèi)星通信技術(shù)概述

所謂衛(wèi)星通信技術(shù)，是以人造衛(wèi)星為載體，通過無線電波實(shí)現(xiàn)通信的技術(shù)。其中人造衛(wèi)星在高空中不易受到干擾，能夠?qū)⑿盘栟D(zhuǎn)換為微波，由地面發(fā)射到衛(wèi)星并返回，增強(qiáng)信號覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)性通信。將衛(wèi)星安置在不同位置構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足多點(diǎn)信息傳輸目標(biāo)[1]。

衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣，滿足于遠(yuǎn)程距離信息的傳輸需求。通常而言，在衛(wèi)星發(fā)射范圍內(nèi)，任何兩點(diǎn)都能夠進(jìn)行通信，合理范圍內(nèi)的三點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全球無障礙通信。綜合來看，衛(wèi)星通信技術(shù)具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：一是多地址通信，以一顆衛(wèi)星無線電波來說，其覆蓋范圍內(nèi)的所有通信站，都可以借助該衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)站，以此來滿足通信要求。二是可靠性高，衛(wèi)星通信傳輸?shù)臒o線電波源于大氣層外，處于理想狀態(tài)當(dāng)中，能夠避免其他因素的干擾，故噪聲小、通信質(zhì)量高，具有極高的穩(wěn)定。三是適應(yīng)性強(qiáng)，衛(wèi)星通信機(jī)動(dòng)靈活，且通信站可以在高山、盆地及島嶼等多個(gè)地區(qū)建立中轉(zhuǎn)站。可見，衛(wèi)星通信技術(shù)所具有的優(yōu)勢，是其他通信技術(shù)無可比擬的，為此我們要給予足夠的重視，推動(dòng)技術(shù)普及。

二、衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用

（一）衛(wèi)星寬帶應(yīng)用

如今，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，人們生活和工作對通信質(zhì)量提出了更高要求，對搞數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)、寬帶多媒體應(yīng)用需求達(dá)到空前階段。衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用，為寬帶應(yīng)用和普及奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以衛(wèi)星空間平臺作為載體，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成對數(shù)據(jù)的采集、傳輸及處理，不僅顯著提高通信質(zhì)量，且能夠推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)更加深化。如2014年，谷歌公司宣布發(fā)射180枚低軌小衛(wèi)星，以此來擴(kuò)大公司對客戶的服務(wù)范圍。最近，F(xiàn)CC授權(quán)OneWeb公司，批準(zhǔn)其構(gòu)建寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)射720顆衛(wèi)星?？梢婋S著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，通信行業(yè)將大力引入該項(xiàng)技術(shù)，以此來推動(dòng)通信服務(wù)改革。但事物兩面性也暴露出寬帶通信普及度仍處于較低水平，如ITU研究顯示至今仍然有近40億人無法接入互聯(lián)網(wǎng)，尚未體會(huì)和感受到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對自身生活和工作帶來的影響。由于衛(wèi)星通信具有較為廣泛的通信范圍，且容量大，可滿足人口密度低區(qū)域的通信需求。未來，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)在全球?qū)拵ㄐ欧?wù)中占據(jù)更為重要的地位。

（二）災(zāi)害應(yīng)急應(yīng)用

近年來，自然災(zāi)害頻發(fā)，重大自然災(zāi)害的發(fā)生會(huì)對地面基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致災(zāi)害區(qū)與外部失去聯(lián)系，延誤救援時(shí)機(jī)。相比較來說，衛(wèi)星通信在救災(zāi)時(shí)更具靈活性，能夠突破時(shí)空限制，將災(zāi)區(qū)實(shí)際情況及時(shí)反饋回來。如玉樹地震救災(zāi)時(shí)，中國電信旗下的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信、固網(wǎng)等相互補(bǔ)充，構(gòu)建應(yīng)急救災(zāi)體系，為快速救援提供了支持，搶占先機(jī)，減少人員傷亡?？梢?，衛(wèi)星通信對救災(zāi)重要性不言而喻，但當(dāng)前在救災(zāi)應(yīng)急方面，尚未構(gòu)建完善、統(tǒng)一的衛(wèi)星通信平臺，還有待加強(qiáng)建設(shè)，從而在災(zāi)害時(shí)保障國民人身和財(cái)產(chǎn)安全。

（三）消防救援應(yīng)用

消防是城市發(fā)展必不可少的一部分，衛(wèi)星通信技術(shù)在消防中的應(yīng)用，消防車等同于衛(wèi)星通信地面站，操作靈活、方便，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，指揮車能夠與衛(wèi)星信道相互連接，與消防中心保持聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對消防現(xiàn)場的救援。詳細(xì)來說，在系統(tǒng)中，消防調(diào)度中心通過GPS技術(shù)，將指揮車指揮到指定位置，并通過車頂攝像設(shè)備了解火災(zāi)現(xiàn)場，以視頻圖像方式實(shí)時(shí)反饋，以有限消防人員、設(shè)備滅火[2]。此外，深入現(xiàn)場后，消防人員可以攜帶攝像機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)消防作戰(zhàn)，提高消防有效性。衛(wèi)星通信技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、處理及顯示，基于此，借助該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對各區(qū)域火情的監(jiān)控，對火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)、火勢等進(jìn)行全面了解。當(dāng)獲取到火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)際情況后，指揮中心以最快速度做出響應(yīng)，安排消防隊(duì)伍進(jìn)行火災(zāi)救援。簡單來說，應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù)，消防通信更加便利，真正意義上實(shí)現(xiàn)消防報(bào)警與出警一體化目標(biāo)。

（四）智能交通應(yīng)用

電子技術(shù)快速發(fā)展，使得GPS接收機(jī)成本大幅下降，且體積變小，為人們更為便利的使用。加上嵌入式PC、單片機(jī)技術(shù)的滲透，為智能交通運(yùn)輸管理奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在實(shí)踐中，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與無線電通信網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合到一起，能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛的全程跟蹤，確保車輛安全[3]。同時(shí)，基于無線通信技術(shù)，通過車載裝置、后端系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)不停車收費(fèi)，通過對行車路徑、車型及排量等要素確定收費(fèi)額度，能夠提高道路運(yùn)輸管理能力，且在很大程度上避免環(huán)境污染問題的出現(xiàn)，推動(dòng)智能交通健康發(fā)展，造福人類社會(huì)。

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)水平不斷提升，衛(wèi)星通信技術(shù)將會(huì)向多個(gè)領(lǐng)域延伸和拓展，但就目前與其他領(lǐng)域融合現(xiàn)狀來看，還存在諸多不足之處，有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)，促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)積極作用的發(fā)揮。因此相關(guān)學(xué)者、技術(shù)人員還要加大研究力度，為衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用拓展更大的發(fā)展空間，從而讓技術(shù)為人類生活提供更多便捷。

三、結(jié)論

根據(jù)上文所述，衛(wèi)星通信技術(shù)作為信息時(shí)代的產(chǎn)物，具有覆蓋范圍廣、容量大、且能夠突破時(shí)空限制等優(yōu)勢，被消防、智能交通等多個(gè)領(lǐng)域引入到實(shí)踐當(dāng)中。隨著該項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展，其功能將越來越多，且趨于完善化。但人們對于衛(wèi)星通信技術(shù)還較為陌生，并未將其與其他領(lǐng)域充分整合到一起。目前，衛(wèi)星通信發(fā)展的空間還有待進(jìn)一步挖掘，因此我們將給予更多關(guān)注，使其綜合效益發(fā)揮到最佳狀態(tài)，從而提高我國綜合實(shí)力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]肖躍，秦紅祥.國內(nèi)外衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)，2010（07）：20-25.