寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本特點(diǎn)及應(yīng)用

高 迎

（交通運(yùn)輸部東海航海保障中心上海通信中心，上海 201206）

0 引言

新時期，伴隨著我國航海產(chǎn)業(yè)的全面推進(jìn)，海事衛(wèi)星通信技術(shù)也在不斷的革新，寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)則成為重要之選，其是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與海事衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展的重要結(jié)晶。借助寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠?qū)Υ昂叫械南嚓P(guān)信息進(jìn)行及時的傳遞，如導(dǎo)助航數(shù)據(jù)、氣象預(yù)告等信息，以便及時采取應(yīng)對措施，更好地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。同時，船員可以借助船舶上的無線網(wǎng)絡(luò)與家人互通微信、短信，使得海事衛(wèi)星通信更加現(xiàn)代化、人性化。

1 寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

1.1 組成結(jié)構(gòu)

1.1.1 關(guān)口站通過相關(guān)的資料與研究我們可以得知，衛(wèi)星都會下設(shè)2個關(guān)口站，且這兩個關(guān)口站會進(jìn)行互相備份，主要是在極端條件下能及時切換站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的共享，確保整個網(wǎng)絡(luò)始終處于連通的狀態(tài)，保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量[1]。每顆衛(wèi)星會設(shè)置主、備兩個地面站，以打造科學(xué)的熱備份機(jī)制。如，大西洋衛(wèi)星地面站建設(shè)在加拿大與美國，而印度洋衛(wèi)星相對應(yīng)的地面站建在希臘與意大利，大平洋衛(wèi)星的地面站則是建在新西蘭[2]。

1.1.2 空間衛(wèi)星

據(jù)研究，空間衛(wèi)星有三顆，均工作在Ka 頻段，一顆衛(wèi)星有全球荷載和可旋轉(zhuǎn)高容量荷載兩種荷載。前者提供72個信道與89個固定點(diǎn)波束，以覆蓋全球。無論是哪種衛(wèi)星，在其下部都會部署可移動高容量荷載，通常是6個，旨在實(shí)現(xiàn)多地區(qū)動態(tài)化覆蓋。此外，衛(wèi)星會提供2個可旋轉(zhuǎn)網(wǎng)關(guān)波束與1個全球波束，其主要目的是實(shí)現(xiàn)地面接續(xù)[3]。

1.1.3 移動終端

所謂的移動終端用來收發(fā)和處理信號，該終端會與其他終端實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)與互通電話，還支持視頻傳輸、E-mail 與互聯(lián)網(wǎng)訪問等功能。

1.2 主要的特點(diǎn)

新時期，伴隨著我國海上衛(wèi)星通信事業(yè)的快速發(fā)展，寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)正在逐步成熟，其屬于第五代衛(wèi)星系統(tǒng)的行列，主要是借助Ka 頻段來實(shí)現(xiàn)通信，主要特征為數(shù)據(jù)傳輸速率高、寬帶寬。該系統(tǒng)的移動終端型號多樣化，第五代海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)FX 將GX 與FB 封裝為一個整體系統(tǒng)，主要是由于GX 具有帶寬高的優(yōu)勢，F(xiàn)B 則具有可靠度高的優(yōu)勢，是目前海事衛(wèi)星中的佼佼者。

2 寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用

寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)在航海領(lǐng)域得到了充分利用，其所產(chǎn)生的應(yīng)用價值很高，能讓船員無線上網(wǎng)，也支持視頻監(jiān)控與視頻會議，為船上人員提供了諸多的便利，推動了我國航海信息化產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.1 實(shí)現(xiàn)船員的無線上網(wǎng)

如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)、科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，智能手機(jī)、筆記本與平板正在日益普及，其支持Wi-Fi 功能，船員無需考慮地理位置、時間等因素即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交流。Wi-Fi 功能能讓船員及時和家人、朋友進(jìn)行交流，以提高溝通效率。由于普通衛(wèi)星通信系統(tǒng)帶寬比陸地網(wǎng)絡(luò)的帶寬要低，因此需要確保船舶航行安全，再對船員Wi-Fi 上網(wǎng)情況進(jìn)行規(guī)范與管理。結(jié)合船員Wi-Fi 上網(wǎng)環(huán)境以及FX 衛(wèi)星通信鏈路的基本特征來選擇合適的路由器，以實(shí)現(xiàn)集中化認(rèn)證管理。

2.2 視頻監(jiān)控與視頻會議

一般來講，船舶駛離港口航行于海洋之上，安全問題就變得十分關(guān)鍵。一旦發(fā)生安全問題，像海盜襲擊等，岸上相關(guān)部門就需要及時了解現(xiàn)場情況，結(jié)合每個區(qū)域的實(shí)際情況，做好合理的指揮和部署，以更好地規(guī)避海上風(fēng)險(xiǎn)，而這就要發(fā)揮視頻監(jiān)控與視頻會議的作用了。一般來講，整個視頻監(jiān)控活動為：在駕駛艙內(nèi)準(zhǔn)備硬盤錄像機(jī)，主要是起到視頻監(jiān)控的效果，與云臺攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)云連接，把攝像機(jī)拍攝的畫面?zhèn)鞯接脖P錄像機(jī)內(nèi)，并將傳輸?shù)漠嬅姹４嫦聛?，同時借助遠(yuǎn)程傳輸?shù)姆椒ㄗ尠渡现笓]部通過衛(wèi)星IP 及時獲取目標(biāo)畫面，實(shí)現(xiàn)本地資源的輸出與遠(yuǎn)程傳輸。而接收到的畫面還會同步傳送到駕駛臺視頻監(jiān)視器，讓船舶可以實(shí)時把控畫面內(nèi)容。另外，可在船舶上安裝用于視頻會議的相關(guān)終端設(shè)備，通過寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻開會，可大大提高船舶與岸上的溝通效率與溝通質(zhì)量。視頻監(jiān)控與視頻會議的實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著我國海事行業(yè)進(jìn)入了一個嶄新的發(fā)展階段，其所產(chǎn)生的應(yīng)用價值很高，解決了船舶上溝通效率問題，從而提高船舶的航行安全。

3 結(jié)束語

綜上所述，就目前寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展實(shí)況，其發(fā)展前景廣闊，應(yīng)用效果比較理想，其對于海上通信系統(tǒng)建設(shè)而言具有重要意義，此系統(tǒng)可應(yīng)用于政府應(yīng)急指揮、遠(yuǎn)程醫(yī)療、位置監(jiān)控、船舶安全與船隊(duì)運(yùn)營可視化管理等方面，也可提供機(jī)載衛(wèi)星寬帶接入服務(wù)。由此可見，寬帶海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)能為我國國家建設(shè)與交通運(yùn)輸信息化建設(shè)提供一定的服務(wù)保障與有力支撐，其對于“一帶一路”的互聯(lián)互通發(fā)揮著十分重要的作用。