卫星通信的定义精选(九篇)

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第1篇：卫星通信的定义范文

关键词:不稳定型心绞痛；抑郁状态；加味酸枣仁汤；白细胞介素-17

中图分类号：R541.4 R289.5 文献标识码：B 文章编号：1672-1349（2012）01-0031-02

在冠心病发生发展过程中，极易产生焦虑、抑郁、孤独、恐惧、紧张等负性情绪，各种精神心理疾患的发病率均较健康人群要高［1］。重症抑郁是影响心血管事件发病率和预后的独立危险因素［2］。随着现代医学的发展，对冠心病不稳定型心绞痛和抑郁状态的病因、发病机制深入研究，发现其均与炎症反应密切相关。白细胞介素是体内产生的最广泛的炎性标志物，白细胞介素-17 （IL-17）作为一种炎症因子在调节免疫应答和炎症反应中起重要的作用。

1 资料与方法

1．1 一般资料 收集2010年3月―2011年1月在黑龙江中医药大学附属第一医院心内一科住院患者117例，年龄35岁～75岁。所有入选者经心电图、运动负荷试验和(或)冠脉造影等检查，确诊为冠心病不稳定型心绞痛。

1.2 诊断标准 符合WHO国际心脏病学会1979年提出的命名和诊断标准；有心绞痛发作史，具备下列条件之一者：①心电图检查有典型的ST-T段缺血改变；②运动负荷试验阳性；③冠状动脉造影至少有1支≥50%狭窄病变。

抑郁症诊断标准符合《中国精神障碍分类与诊断标准(第3版)》（CCMD-3）情感性精神障碍发作诊断标准，汉密尔顿抑郁量表（HAMD，17项）评分≥17分。

1．3 研究方法 入选病例分为两组，非抑郁组（单纯不稳定心绞痛组）60例,抑郁组（不稳定心绞痛合并抑郁状态组）57例。其中抑郁组随机分为对照组（28例）和试验组（29例）。 对照组采用常规治疗，试验组在常规治疗基础上加用加味酸枣仁汤。组方：酸枣仁30 g，川芎15 g，知母15 g，茯苓15 g，三七粉（单包冲服）5 g，龙齿20 g，黄芪15 g，甘草10 g。由黑龙江中医药大学附属第一医院制剂室提供，每次200 mL，每日2次，4周为1个疗程。

1.4 疗效观察 应用酶标免疫分析法测定白介素-17浓度。

1．5 安全指标 分别检查心率、血压、血尿常规及肝肾功能，并记录副反应。

1．6 统计学处理 采用SPSS16.0统计处理，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，进行t检验。

2 结 果

2．1 非抑郁组与抑郁组IL-17浓度比较 非抑郁组IL-17浓度（240.88pg/mL±48.00pg/mL）高于抑郁组（333.89pg/mL±-Z21）

52.16pg/mL）相比，抑郁组IL-17浓度高于非抑郁组（P

2．2 试验组与对照组组IL-17浓度比较 治疗前试验组和对照组IL-17浓度差异无统计学意义。治疗后试验组IL-17浓度较治疗前明显下降(P

3 讨 论

酸枣仁汤最早见于《金匮要略》，名为“酸枣汤”《医门法律》卷六始名酸枣仁汤。原方由酸枣仁二升、甘草一两、知母二两、茯苓二两、川芎二两组成，配伍以酸收为主，辛散为辅，兼以甘缓，功善补血调肝、养心安神、清热除烦，主治肝血不足、虚热内扰所致之“虚劳虚烦不得眠”；加黄芪益气健脾，三七散瘀通脉止痛，龙齿镇惊安神，亦为佐药。使以甘草益气和中缓急，配酸枣仁有酸甘化阴之意 。本研究显示，不稳定型心绞痛伴抑郁状态患者血清IL-17水平明显高于不稳定型心绞痛不伴抑郁状态患者。随着对冠心病不稳定心绞痛和抑郁状态的病因、发病机制的深入研究，发现其均与炎症反应密切相关，体内产生的最广泛的炎性标志物，IL-17作为一种炎症因子在调节免疫应答和炎症反应中起重要的作用。抑郁状态激发炎症反应，是冠心病预后的危险因素之一，根据临床实践并结合现代药理学研究自拟加味酸枣仁汤。在常规治疗基础上加用加味酸枣仁汤，治疗不稳定型心绞痛合并抑郁状态，疗效显著。试验组治疗后血浆IL-17水平明显下降，具有统计学意义；对照组血浆IL-17与治疗前相比无明显变化。加味酸枣仁汤对不稳定型心绞痛伴抑郁状态的炎症反应具有抑制作用。

参考文献：

［1］ 曹美群,吴正治,吴伟康,等.冠心病伴抑郁发作血瘀证/痰浊证的相关基因多态性研究［J］.中国中医药科技,2010,17(5):377-380.

［2］ 袁卓,张军平.冠心病抑郁与络损神伤［J］.上海中医药大学学报,2007,21(1):31-32.

第2篇：卫星通信的定义范文

软件无线电是近几年来提出的一种实现无线通信的新概念和体制。它的核心是将宽带ND和D／A变换器尽可能靠近天线，而电台功能尽可能地采用软件进行定义。软件无线电把硬件作为无线通信的基本平台，对于无线通信功能尽可能用软件来实现。这样，无线通信系统具有很好的通用性、灵活性，使系统互联和升级变得非常方便，这很可能使软件无线电成为继模拟通信到数字通信和固定通信到移动通信之后的无线通信领域的第三次突破。

以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的软件无线电技术自从提出以来，便引起了包括军事通信、个人移动通信、微电子以及计算机等电子领域的特别关注和广泛兴趣。尤其是在最近几年突飞猛进的发展成长，逐渐壮大，更加使得人们普遍认为软件无线电技术将促进无线通信，甚至整个无线电领域产生重大变革，并由此推动电子信息技术的快速发展，最终在全世界范围内形成巨大的软件无线电产业市场，带来巨大的经济效益，推动社会和技术进步。

软件无线电突破了传统的无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限性，强调以开放性的最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。

通信的需求是软件无线电进步与发展的巨大驱动力。它是解决目前无线通信系统多标准、多模式兼容工作以及相互操作性和多系统共享频率资源等问题的最好途径。

软件无线电技术的特点

1、具有完全可编程的特性，包括可编程的天线波段、信道接入方式、信道调制解调、数据速率大小等，通过软件提供指令，实现控制和操作、管理和维护功能；

2、系统结构通用，功能实现灵活，改进和更新也很方便快捷。高速A／D／A实为一个标准接口，其作用是将RF／IF部分和通用的数字／软件部分连接起来。只要它们的带宽和处理能力满足系统要求，都具有很好的通用性；

3、使得不同系统之间相互操作成为可能；

4、复用的优势，系统结构的一致性使得设计的模块化思想能很好地实现，并且这些模块具有良好的通用性，能在不同的系统及其升级时很容易地复用；

5、在软件无线电中，软件的生存期决定了通信系统的生存期。一般地，软件开发的周期相对于硬件要短，开发费用要低；

6、由于系统的主要功能都由软件实现，因此可方便地采用各种新的信号处理手段提高抗干扰性能。其他诸如系统频带监控、在线改变信号调制方式等功能的实现也成为可能。

软件无线电在卫星通信中的应用

通信卫星主要由天线分系统、通信分系统、电源分系统、控制分系统等部分组成。其中，通信分系统主要由射频部分和转发器等组成。射频部分包括指令检测、遥控设备和频率调制、解调设备，主要用来实现对射频的发射、接收、调制和解调。目前，它的调制模式、多址方式、编码格式等一般均是固定不变的。如果采用软件无线电技术，那么就可以通过软件随时改变调制模式、多址方式、编码格式等，从而大大提高其灵活性以及抗干扰的能力。同理，在处理转发器中也完全可以应用软件无线电技术，来完成宽带的A／D及D／A转换、调制解调以及编码。

低轨微型卫星通信系统可以提供全球性实时话音／数据通信和非实时的S&F业务。由于它已经成为卫星通信系统的一个重要组成部分和实现全球个人通信的重要手段，所以这里选举它为典型代表来说明软件无线电技术在卫星通信系统中的应用。将软件无线电台结构的概念应用到低轨微型卫星通信系统中，将会很好地解决如不同系统的兼容性，互联互通及综合应用等问题，促使微型卫星通信系统的发展，为用户提供更为灵活和方便的通信服务。

1、用软件无线电技术解决微型卫星通信系统的兼容性问题

近年来，各种各样的移动卫星通信系统纷纷涌现出来，其中，中低轨系统大都采用小型卫星。这些系统分别提供全球性和区域性的以话音为主的移动卫星通信业务。由于它们在通信体制、网络组成、系统管理等方面互不相同，各系统内的用户终端不能直接访问其它系统。目前只有通过信关和网关来实现不同卫星系统之间的互连互通，但这并不是一种特别有效的解决方法，随着新系统的不断涌现，会使终端兼容性等问题日益严重。利用小型卫星提供业务的系统也存在着终端兼容的要求，这一情况是由两方面的因素造成的：

(1)为了充分利用各小型卫星通信系统业务的能力，以使其运营费用进一步降低，需要卫星能够为不同的系统用户提供服务，同时用户也能方便地接入各系统。

(2)为了降低信息的传输时延，S&F业务微型卫星需要借助与其它系统，如地面网络、同步卫星通信系统等来加速其信息的传递。同时卫星通信系统作为对地面通信网重要的支持和不可缺少的补充，其和地面通信网的综合应用问题也提出来了，目前所采用的双模式手机只能达到两种不同系统的综合应用要求。

由于软件无线电台的功能完全由软件定义，可以程控，所以只要在处理能力、采样速度等方面允许的条件下，就能够利用软件无线电台对输入信号的调制模式、多址方式、编码格式进行自动识别和解调，实现信息的正确接收；同时软件无线电台还可根据需要选用适当的特定的通信体制与特定系统进行通信。软件无线电技术利用可编程数字下变频在基带完成信道选取，通过基带处理的软件模块不同来兼容不同的系统。因此，只有软件无线电技术才能在严格意义上圆满的解决系统兼容和综合利用问题。

2、采用软件无线电技术将有利于微型卫星通信技术的更新

卫星通信系统与地面系统的另一个重要差别是：卫星一旦进入运行轨道，对卫星的硬件部分无法进行改动，因此由星载硬件设备决定的技术体制就无法更新。同时微型卫星通信的在轨寿命可达3-5年，甚至更长(因为许多微型卫星采用被动姿态控制方式)。这将严重制约着新技术在卫星通信领域内的及时运用。

利用软件无线电技术的基本思想，赋予微型通信卫星星上处理以新的内涵。将微型通信卫星全部或大部分的通信功能由软件定义，并在设计时考虑到一定的处理冗余度。那么当需要对微型卫星星载通信子系统的某些环节，如调制／解调技术、多普勒频移校正、成形滤波等进行改进，只需要对其中的部分软件进行在轨重新加载，便可以完成原来所无法实现的卫星在轨技术更新，从而达到延长卫星技术寿命的目的。国外在这方面进行了有益的尝试，如Vosat-3&5、Posat-1都进行了具有软件无线电雏形的在轨卫星通信体制更新试验，证明在轨卫星通信体制的更新是完全可能的。按照软件无线电的思想将会出现完全依赖于软件定义的新型微型通信卫星，其

星体具有相同或相似的硬件结构，而根据软件的不同将担负不同的使命。

3、现阶段实施方案的设想

虽然软件无线电技术在微型卫星通信中有着良好的应用前景，但是由于受处理器件能力、处理技术等方面因素的限制，在现阶段尚不能完全按照标准软件无线电台结构建立一套微型卫星通信系统。然而，从另一方面看，既然软件无线电技术的优越性已经被业内人士普遍认可，现今只是在具体实施上遇到些困难，相信将来必定会随着技术的进步而逐步得到解决。

在目前的技术条件下，可以将中频以下的功能由软件来实现，而保留现有的射频部分或采用可更换的射频模块的方法来构造具有部分软件无线电特色的微型卫星通信系统。这一设计思想已在美国的Speak easy II(易通话II)无线电台中得到了实践，Speak easy II可以在程序的控制下与现在使用的15种无线电台互通。根据这一思想，构成的试验性低轨微型通信卫星子系统的框图如图1所示。用户终端的结构框图如图2所示。

软件无线电在卫星测控中的应用

卫星测控系统一般由跟踪分系统、遥测分系统和遥控分系统组成。目前，我国卫星测控设备都是由传统的硬件组成，功能固定，而且各类卫星测控系统的工作频率、调制体制、编码体制和测距体制各不相同，各种卫星之间测控信道也不能相互通用，这样无疑加重了研制负担，造成资金浪费。针对这一问题，国内外正在利用高速A／D、DSP、高速并行总线、计算机技术以及软件技术，对测控信道和处理终端进行全数字化和软件化研究开发，并且已经取得显著成绩。现今，该领域依然继续朝着综合化、数字化、软件化的方向努力拓展迈进，而未来最为理想的解决办法就是采用软件无线电技术。

在卫星测控中，由于星上测控设备受到重量、体积、功耗和射频频率使用等多方面条件因素指标的限制，因此通常采用多个副载波调制一个载波的系统，这些副载波可以是单一的正弦波，也可以是已调副载波。如果射频频率选在S波段，一般便称之为S波段测控系统。与我国中、低轨道卫星原来使用的超短波体制相比，S波段统一测控系统有着明显的优点，它将是国内中、低轨道卫星测控系统采用的主要方式。于是下面以S波段为例对星载测控信道加以分析。

1、测控系统引入软件无线电技术的优势

测控系统设计首先要进行信道设计，根据使用要求选择系统的工作频率、调制体制和基带信号，并进行信道功率分配以及副载波频率干扰计算等，以便确定可靠完成信息传输的最佳方式。由于各种衰减和噪声不同程度的影响是客观存在的，不同的卫星中，调制方式以及调制参数常会有不同的选择，引入软件无线电技术，会产生下列优点：

(1)在设计的同一硬件平台上，配置不同的软件，即可实现不同的具体信道设备。这样不仅能够加快研制进度，而且还可以节约大量资金，避免不必要的浪费。

(2)对于卫星在轨运行期间，使得通过先进的遥控手段实现系统动态配置更新成为可能。

2、测控信道软件化应按阶段分步骤实施

尽管利用软件无线电技术有上述优点，但是，由于软件无线电技术是一个新兴的课题，许多体系结构仍旧处于不稳定的变动之中并且受到DSP、ND等器件性能的制约，所以当前要立刻全面实现理想的软件无线电设计还有困难。比较现实的测控信道软件化应该按阶段分步骤实施：

(1)首先，对传统体制的模拟微波统一测控信道进行数字化、软件化。传统体制的微波统一测控信道，传输信号为遥控、遥测和测距信号，一般带宽较窄，接收机在中频可以采用带通采样。

(2)其次，在测控信道软件化过程中引入新型的测控体制，如扩频码分多址与微波统一测控等，进而实现测控信道与测控终端综合化、软件化设计。

(3)最后，随着DSP、FPGA等数字电路的飞速发展，宽带的数据和跟踪测控信号按照扩频码分多址方式要想实现统一载波测控信道的软件无线电设计也将成为可能。

3、现阶段实施方案的设想

下面针对现阶段的具体情况，简单介绍一种对传统体制的模拟微波测控信道数字化、软件化的方案设想。采用软件无线电思想的测控信道原理设计框图如图3所示。图中，天线、上／下变频器、带通滤波器等射频部件可设计几种通用的标准化产品，由于测控信号一般为窄带信号，在中频可用带通采样，这样能够把中频中的带通信号变换为较低中频的基带信号，而不必使用可编程的数字下变频器，但A／D转换器的模拟输入带宽应高于被采样的中频信号的最高频率。为了使产品具有良好的适应性，ND的采样频率最好是能够根据情况变化的不同进行随时重新配置。另外，对于宽带测控信号则要采用下变频器。

展望

未来的无线通信系统将是多制式、多模式的通信系统，可以提供包括多媒体在内的多种服务类型。软件无线电以其强大的可配置能力和可编程能力将成为未来通信系统的首选。软件无线电的技术发展将大致可分为硬件、软件两个方面。

第3篇：卫星通信的定义范文

【关键词】 静止卫星 地面站 天线 方位角

一、引言

用微波波段来传递信息，远远优于短波和中波[1]，但这种方式的传播距离非常有限，一般只有50～60km，若要进行远距离通信，只能借助于信号的多次转发才能实现，这就是所谓的微波中继通信的含义[2]。然而，每隔五十至六十公里建立一个无线电微波中继站的代价是十分高的，微波中继站的收发信天线越高，相邻两个微波站之间的距离就可越远[3]。但在地面上人为架设天线的高度是有限的，为了解决远距离通信，又不增加中继站数目，最优的办法是将中继站的位置提高，即把中继站通信设备移到天上的卫星上去，这就相当于把中继站天线架得非常高，因此两个相隔很远的终端站，经卫星中继就可以用微波进行通信，其中以静止卫星对应的地面站天线结构最为简单。所谓卫星通信，就是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。目前，卫星通信系统大多使用静止卫星。

二、静止卫星的条件

地球卫星的轨道有圆形和椭圆形两种形状，地心处在圆形轨道的圆心位置或椭圆轨道的一个焦点上。如果设卫星的轨道平面与地球的赤道平面之间的夹角为i，则当i =0°时，地球卫星的轨道叫做赤道轨道。当i=90°时，卫星的轨道为极轨道。当i为0°～90°之间时，卫星的轨道叫做倾斜轨道。如果卫星的轨道是圆形的，且轨道平面与地球赤道平面重合，即i=0°，卫星离地球表面的高度为35786.6km，卫星运行方向与地球自转方向相同，卫星绕地球一周的时间恰好为24小时。则从地球表面任何一点看卫星，卫星将是“静止”不动的。这种相对地球表面静止的卫星称为静止卫星或同步卫星，上述条件就是静止卫星的条件，利用这种卫星来通信的系统称为静止卫星通信系统[2]。

三、静止卫星的观察参数

静止卫星的观察参数是指地面站天线的轴线指向静止卫星的方位角、仰角和地面站与卫星距离等参数[1] [2]。静止卫星与地面站的连线在地球表面上的投影与赤道线的交点叫做星下点。地面站与静止卫星的连线叫做直视线，直视线的长度就是地面站与卫星间的距离，简称为站星距，用d表示。直视线在地面上投影叫做方位线。静止卫星的方位角一般用表示，是指地面站所在经线的正北方按顺时针方向与方位线所构成的夹角。地面站指向静止卫星的仰角θ是指地面站的方位线与直视线之间的夹角，用θ表示。

静止卫星和地面站的地理位置决定了静止卫星的观察参数。静止卫星的位置通常用星下点的经度来表示，由于卫星的高度h是固定值，且纬度为零度，所以，只要知道地面站的经、纬度和卫星星下点的经度就可以求出各观察参数[2]。

四、用坐标图解法进行静止卫星地面站天线方位角的计算

式中，k=（Re+h）/Re，Re为地球半径，h为静止卫星的高度。在上述计算公式中，站星距d和仰角θ均可用公式（1）和（2）直接计算出来，但方位角φ却要先根据式（4）计算出中间量A后，再根据式（3）判断地面站与卫星经度的相对位置确定与A的关系来计算，且地面站与卫星经度的相对位置关系又难以记忆，往往使计算容易出错。本人通过研究总结，得出了“利用坐标图解法进行静止卫星通信地面站天线方位角的计算”的非常实用的方法，如图1。其具体步骤如下：

1、以经度和纬度画出二维坐标。其中，横轴为地球的南北半球的分界线（即赤道线），纵轴为地球东西半球的分界线。

2、根据所建地面站的地理位置是北半球还是南半球，是东经还是西经（假设在北半球，为东经），在坐标中相应位置标出D。根据所要对准的卫星经度值是否大于地面站地理位置的经度值（假设为大于），在坐标横轴（即赤道线）上相应位置标出星下点S，并与横轴组成直角三角形DBS，连线DS为方位线。

3、直角三角形DBS中，D点锐角值即为公式中的中间值A，其φ值为多少，则可根据方位角φ的定义来确定，即在地面站D处以正北方向顺时针方向与方位线DS所构成的夹角。从图1中得出A与φ角的关系，此时的φ=180°-A。

五、应用举例

已知我国某地的地理位置为110°24′E（东经），21°13′N（北纬），现欲接收定点于100.5°E（东经）的亚卫2号静止卫星信号。求该地面站的观察参数。

对于此问题，利用观察参数的计算式，先将经纬度的单位化为度，即

110°24′=110.4°，21°13′=21.217°

计算式中，k=（Re+h）/Re=（6378+35786.6）/6378≈6.623

卫星与地面站的经度差λ=110.4°-100.5°= 9.9°，卫星与地面站的纬度差ρ=21.217°-0°=21.217°

（3）方位角的计算

如图2，根据题意，地面站设在北半球且为东经，则在坐标的第一象限标出D点；又因卫星的经度值小于地面站的经度值，则在坐标横轴上D点左边标出卫星星下点S；并与横轴组成直角三角形DBS，连线DS为方位线。

直角三角形DBS中，D点锐角值即为公式中的中间值A，其φ值为多少，则可根据方位角φ的定义，在地面站D处以正北方向顺时针方向与方位线DS所构成的夹角。从图2中得出A与φ角的关系，此时的φ=180°+A。即：

六、结束语

21世纪是信息的时代，人们对信息传输的可靠性、有效性及灵活性的要求愈来愈高，卫星通信的应用愈来愈普及，卫星地面站尤其是静止卫星地面站的设计与建设将愈来愈广泛，如何更加高效、准确地对地面站的天线指向进行规划和调整，是从事卫星通信工作者必然面临的问题。本文正是从此方面通过本人多年的教学与实践，总结出一种用坐标定位来直观、快捷地计算静止卫星地面站观察参数的方法，克服死记公式且容易记错的缺点，具有很强的实用价值和参考价值。

参 考 文 献

[1] 夏克文. 卫星通信[M].西安电子科技大学出版社，2011.07：1-10

[2] 朱月秀，周珏等. 现代通信技术[M].第3版.电子工业出版社，2013.08：34-83

第4篇：卫星通信的定义范文

为解决现行航标遥测遥控系统运行使用中的通信问题，实现对离岸较远、移动数据信号无法覆盖区域航标的运行状态进行实时监控，设计基于北斗卫星短报文通信方式架设的航标遥测遥控硬件结构和软件控制系统，提升沿海航标维护管理能力。

关键词：

港口；北斗卫星；航标；遥测遥控

0引言

近年来，随着我国海运规模不断扩大，海上通航安全的重要性日益凸显，对航海保障工作也提出了更高的要求。随着物联网技术的高速发展，航标遥测遥控系统在航标管理维护工作中发挥着重要的作用。目前，北方海区航标遥测遥控系统已在近海海域得到广泛使用，可以实现港域航标的有效管理。这些监测系统多采用GPS（全球定位系统）和GPRS/GSM（通信分组无线服务/蜂窝无线通信）技术实现对航标的精确定位及信息传输，但是受到GPRS信号覆盖范围小的限制，尤其是渤海湾内沿海港口大部分为人工疏浚航道，航槽狭长且离岸距离远，无法实现对远离陆地航标设施的遥测遥控。《北海航海保障中心发展战略（2013—2020）》中明确提出“到2020年，全面建成布局科学合理、功能配套完善、装备先进适用、运转协调规范、应急响应及时、服务可靠高效的综合航海保障体系，基本实现航海保障现代化，形成沿海全时域、多维化的综合保障能力，满足船舶航行安全和经济社会发展需要”的战略目标。因此，进一步提升航标管理维护效率，推进卫星导航应用，构建从远海到近岸层级递进的立体助航网络，成为航标管理单位的重点工作之一。

1航标遥测遥控系统发展现状

航标遥测遥控技术是“数字航标”建设的核心技术之一。航标遥测遥控系统的建设对于转变传统航标管理模式，提高航标管理质量，提升航标社会公共服务能力，都具有十分重要的意义。航标遥测遥控主要应用于航标灯器的监控、供电设备的自动控制和航标工作状态报警等方面。可采用的监测、控制设备包括遥控终端（RTU）、可编程控制器（PLC）等，可实现数据通信的设备包括数传电台、蜂窝电话（NMT）、卫星通信、无线通信和有线电话等。欧美航运大国在20世纪90年代初利用电子和通信技术建立航标遥测遥控系统，为航运业提供了高效服务。我国于2000年开始航标遥测遥控系统的研究工作，目前处于研究的初级阶段，许多技术问题尚未解决，尤其是北方海区渤海湾沿海人工疏浚航道中离岸较远航标遥测遥控数据通信问题成为遥测遥控系统推广使用的瓶颈，例如：天津港25万吨级航道里程22+000以东、黄骅港综合港区20万吨级航道里程20+000以东和渤海湾中部部分孤立危险物灯浮标等，遥测遥控终端无法依靠传统移动通信技术实现数据传输。

2北斗卫星通信技术的应用前景

我国自主研发的北斗卫星通信系统（BeidouNavigationSatelliteSystem）是一个分阶段演进的卫星系统，提供定位、集团用户管理和精密授时服务，不仅可以提供精确定位、导航和授时，还具有双向短报文通信功能，其卫星信号已实现我国全部和亚太大部分地区的无缝覆盖，可以实现GPRS信号覆盖不到区域的数据传输，完全满足航标遥测遥控系统对偏远航标的远程测控管理需求。[1]

3设计原理

利用北斗卫星通信系统实现的航标遥测遥控系统同其他遥测遥控系统设计原理类似，均由航标运行信息监控平台和航标遥测遥控终端组成。终端上安装的信息检测装置可以检测航标灯的工作状况，将采集的终端数据及指令执行结果封装后，通过北斗卫星通信模块发送到北斗卫星网络中，网络将数据转发到北斗MQ服务器，北斗MQ服务器解码信息后将数据发送到MQSocket数据服务器，经过信息过滤，数据被保存到数据库中，数据处理服务器会定期检测收到的航标终端返回信息，并对数据进行有效性处理，再将数据保存到数据库中，以供应用服务器调用整合，并将最终结果展示给终端用户。用户也可通过基于应用服务器提供的Web界面，对指定航标终端发送遥测遥控数据，指令通过数据处理服务器过滤编码后保存于数据库中，MQSocket数据服务器实时监控数据库中待发送指令，发现新的指令后MQSocket数据服务器将遥测遥控数据重新封装，并通过指定端口发送到北斗MQ服务器，北斗MQ服务器将信息转发到北斗卫星通信网络中，数据到达航标终端后，航标终端解码并执行相关指令。[2]

4系统设计方案

4.1系统架构

航标遥测遥控系统具有复杂的系统功能，包含高带宽接入、高性能的软/硬件平台、网络平台和安全可靠机房环境等一系列软硬件措施，涉及网络与系统管理、服务器系统、数据存储体系、应用软件及自动检测与控制等多方面的技术。[3]利用北斗卫星通信技术的航标遥测遥控系统采用SAN架构为核心的互联方式。

4.2通信网关子系统

4.2.1与航标终端数据通信

通过北斗卫星通信网络与航标终端进行交互，接收航标终端上报数据信息，并依据系统定义的数据传输通信协议验证信息有效性（由于可能接收到不完整的信息，必须对信息进行拆包、组包操作，保证传递给应用程序的信息完整可靠），并将监控端下发的各种指令实时传递给航标终端。

4.2.2与应用程序通信

系统在接收针对航标终端的遥测遥控信息时，首先将信息缓存在北斗通信服务器收发缓存队列中，系统提供应用程序的通信接口，通过该接口将航标终端上传的完整信息传递给后台应用程序，并将遥控的相关信息传递到北斗服务器发送队列中，通过北斗网络发送到相应的航标终端。

4.2.3与Web服务程序通信

提供与Web程序人机交互界面接口，可以接收Web程序下发给航标终端的信息和航标终端的反馈信息，并选择相应的通道直观地展示给用户。

4.3系统结构

系统中北斗通信模块主要负责与北斗通信系统进行信息转换，提取北斗通信系统接收的航标终端信息，将Web服务接口发送的遥控指令放入北斗通信系统所对应的通道队列待发送。

5结语

随着北斗二代导航系统进入实际应用阶段，研究和应用基于北斗二代通信技术的航标遥测遥控终端设备将被提到各航标管理单位的计划日程。基于北斗卫星通信的航标遥控遥测单元的设计可以有效丰富航道安全监测信息的传输途径，对于远离海岸航标的智能化管理和信息采集具有重要意义。

作者：吕英龙 王剑 单位：北海航海保障中心天津航标处

参考文献

[1]周立,赵新生,王继刚,等.北斗系统在海上智能交通安全系统中应用研究[J].导航定位学报,2015(6):32-33.

第5篇：卫星通信的定义范文

1降雨引起散射和吸收

各种大气条件下的雨滴尺寸为:薄雾0.01~3μm,雾0.01~100μm,云1~50μm,毛毛雨3~800μm,中雨3~1500μm,大雨3~3000μm。在卫星通信中,由于大气层(雨、水蒸汽、云雾、氧气和闪烁)会引起信号的额外衰落,这些衰落不仅是频率的函数,而且还是位置、仰角、季节和系统可行性的函数,其中降雨衰落的年平均值将随载波频率和系统可行性的增加而迅速增大。水汽的分子结构是一个电矩,氧气的分子结构是一个磁矩。它们与入射电磁场相互作用,产生吸收。路径衰减可用下面公式估算αa=∫r00[α0(r)+αw(r)]dr,α0,αw分别为氧和水蒸汽分子的吸收系数。可由经验数据获得统计参数。统计回归经验公式有地面传播:α(f)=a+bρ-cT(dB/km),垂直穿越整个大气层:α′(f)=a1+b1ρ-c1T(dB),倾斜穿越大气层可积分求得,也可近似解。根据Mie的散射理论模型a(f)=a+bρ-cT(dB/km),强降雨对通信链路的影响:发生强降雨概率有一定分布,若按每年估算,可得出:99%可用时间内,雨衰不大于10dB;97%可用时间内,雨衰不大于3dB等等。

2降雨衰减的预测

对给定某区域的雨滴形状和分布,降雨衰减是可以被精确计算的,且计算和观察可很好地吻合。但是,我们无法得到降雨的精确分布,从而只能用其统计特性来描述。要想得到某一地区的精确降雨统计特性需依赖长时间的精细观察(如5年的分钟降雨率)。这是由于即使同一降雨过程,其雨滴的大小、形状是不一致的,在传输路径的不同区间段分布也是不一样的,一般非球形雨滴比相同体积的球形雨滴引起的衰减要大些。而且随着季节、气候同一地区的降雨特性也是在发生着变化。随着雨滴尺寸的增大,其形状稍微偏离球形,可使得水平和垂直极化波通过雨区传播时,二者之间的衰减不同。二者之差最大可达约20%。但在50GHz以下,两种极化因雨滴形状变化造成的衰减差别下降,此时雨滴变形的影响并不重要,可忽略不计。雨区尤其是暴雨区通常范围有限,一般水平2~3km,垂直为云层以下,约5km。当电磁波进入具有相同降雨率的L-P分布的中等雨滴尺寸的雨区时,高斯波束比平面波有更大的衰减。当频率高于33GHz上时,衰减的增加量高达30%左右。

对某一区域的降雨统计特性的较精确描述,需要长时间的观察纪录,因此要想在观察的基础上得到所有区域的降雨统计特性是不可能的,而且也不必要。至于如何得到某一特定区域的降雨衰减,可采用如下的办法:①已知某一频率的损耗的测量数据,采用变换的方法,来得到其它频率点的降雨衰减数据。但这依靠对某一地点的长时间测量;②已知某一地点的降雨统计数据,通过模型法来获得降雨衰减数据。③在没有降雨统计数据的地方,按照降雨区域划分,并利用预测模型来获得。这种方法大多会被采用。总的原则:有真实降雨数据的地方,按照真实数据来进行计算,没有真实数据的,按照模型法来进行计算。由于不可能通过实际观察的方法得到所有位置的降雨统计特性资料,降雨预测模型中都把具有相近降雨特性的地方划分为同一个区域,因此对降雨衰减预测模型大都是基于区域划分的。例如Crane模型能够得到对美国地域内降雨衰减较精确估计,是因为Crane模型中区域划分方法是根据美国地域内降雨资料得到的。降雨资料越完全,区域划分越细,则预测的精度就越高。所以,相关部门对降雨资料的收集和统计非常重要。

3雪、雹或雾的影响

降雨衰减是影响卫星信号传播的主要因素,但其它如雪、雹或雾产生的影响也是需要考虑的。冰的介质常数比水的要小的多。雪花、冰针、雹石等的散射截面积,在与液体水滴可比较尺寸的情况下,比水滴的小。其次,冰粒吸收电磁波的功率比雨滴要小的多。因此,对于等效的降雨率(基于冰的融化等效单位mm/hr),由于雪和雹引起的衰减比降雨引起的要小的多。雪和冰粒因其非球形性质而产生去极化。由湿雪引起的衰减比冰的要高,特别是在融化区,有一层水的雪花的背向散射比雨大10~15dB。干雪对衰减影响较小。它仅对更高的频率段影响较为重要。雨中的雹的吸收和散射,比仅有雨时引起的要大,且取决于雹石尺寸和形状以及水层的厚度。但有气象资料统计在世界大部分气候区雹起重要作用的时间小于0.001%。雾是大气中水蒸汽凝聚成的小水珠,但仍悬浮在空气中,当形成云团或水珠或冰晶时,其水平能见度受限小于1km,便是雾。有两种雾较为有影响,分别是平流雾和辐射雾。平流雾是由有空隙(无遮盖)的水因热湿空气通过较冷的水平运动的结果而形成的。辐射雾是入夜前白天光照期间陆地上的空气形成的。沿着无风晴空下的河流或沼泽地形成的雾也可认为是辐射雾。雾的含水量取决于云的类型。云也会产生衰减,在地空系统中,因云及其产生的损耗在大部分时间里存在。云中的水珠直径通常小于100μm,瑞利或低频近似可用于计算衰减。冰云的衰减比水云要低得多。αf,c=kρ0。对于层雨(如层积云和雨层云)其衰减考虑的方向不是垂直的,估算衰减值时应乘以secθ,式中θ是天顶角。

第6篇：卫星通信的定义范文

 

一、引言

 

航空通信系统在航空系统内的应用十分广泛，涉及航空运行的多个领域，制订了一系列的标准、规范和建议。以下几个方面分别阐述民用航空通信的应用与发展。

 

二、通信业务

 

2.1空中交通服务(ATS)

 

空中交通服务指的是与空中交通管制和服务有关的通信，此类通信通常与飞行安全、航班正常运行密切相关，包括发生在航空器与地面空中交通服务单位之间，例如管制指令的;发生在不同的地面空中交通服务单位之间进行，例如管制中心之间进行管制移交;也包括航行情报，气象信息等。此类通信优先级较高，是航空通信系统重点保障的业务，故行业对该类业务制定了详细的标准和规范，如ARINC 623， ARINC 758等。

 

2.2航空运行控制(AOC)

 

航空运行控制是飞行过程中航空公司运控中心与机组之间的通信，主要目的是保障飞行的安全和航班正常执行，提高运行效率。航空运行控制通信的内容比较丰富，只要符合传输协议，AOC可以囊括任何类型的参数，包括航班计划、航班执行情况、航空器状态监视等等，其中部分信息与飞行安全相关。部分航空公司还会根据自己的需求自定义AOC消息，真正做到降低运行成本，提供运行效率。

 

2.3航空管理通信(AAC)

 

航空管理通信内容通常是航空运输企业有关航班运营和运输服务方面的商务信息，比如运输服务预定，飞机和机组安排，或者其他后勤保障类的信息，通信的目的是为了提高运营的效率。

 

2.4航空旅客通信(APC)

 

航空旅客通信是指乘客或机组成员出于个人目的的语音通信和数据通信，与飞行安全无关。随着宽带业务的发展，此类通信也得到了井喷式的发展。

 

三、航空通信系统应用

 

目前应用于航空通信的通信方式有甚高频(VHF)通信系统、高频(HF)通信系统、卫星通信系统。

 

VHF通信系统使用VHF频段(118-137MHz)模拟调制技术，主要满足陆基近距离通信，要求在航路上覆盖VHF通信网络。

 

在偏远地区和洋区，VHF通信网络的覆盖率实为有限，特别是在山区的VHF通信传输遮挡也相当严重，解决这个问题最简单的方式就是利用HF通信系统和卫星通信系统进行通信。

 

HF通信系统使用HF频段(2-30MHz)模拟调制技术，除了可以利用地波传输外，还可以利用天波传输。HF通信系统利用全球很少的几个基站就可以使通信网络覆盖全球。但是，首先HF无线电波远距离传输需要通过电离层反射，电离层的浓度直接影响了HF的通信质量，由于天气环境不一致，导致的电离层浓度在各个区域各不相同，所以一般情况下，使用HF语音通信时会有很大的噪音，数字通信也会有相当大的误码率，造成消息可靠度不高。

 

其次，HF通信地波传输类似于VHF通信，由于HF频率低，容易被空气吸收，传播距离很有限。

 

卫星通信系统将信息调制1.5GHz左右传输，可以把调制信号直接发送到几十公里外的卫星，而且可以不考虑空气对电磁波的吸收造成的传输效率低下，通过卫星收到信号后转发至地面，避免了陆基传输的限制。

 

但是目前使用最为广泛的海事卫星(Inmarsat)只能覆盖南北纬80度以内的区域，越洋飞行的飞机在极地区域飞行还是会被卫星丢失，这种情况下只能选择HF通信系统尽可能建立通信。

 

在海事卫星之后，铱星的出现完全解决了空地通信不能全球覆盖的问题，可惜由于铱星的通信频段与我国的北斗卫星通信频段基本一致，使铱星尚未如海事卫星那样被广泛应用。

 

目前大部分飞机同时安装VHF系统、HF系统和卫星通信系统来保持飞机与地面的不间断通信。我国的北斗卫星通信能力还有待提高，目前尚未得到推广。

 

四、未来通信应用发展

 

多年以来，虽然航空空地通信系统不断在利用技术革新和引入新技术进行自身的改进，但是，系统仍然面临着非常大的挑战，特别是甚高频通信，由于甚高频通信频率资源紧张、原有模拟调制技术的限制，在一些飞行繁忙地区(例如欧洲)，空地通信系统处理能力接近饱和。

 

作为传统语音通信的补充，数据链的应用大大缓解的通信业务增长所带来的资源限制，业务增长需要技术革新，技术革新又刺激业务的增长，这一矛盾使得技术上很难保持一段时间的领先，航空系统运行方式的革新才是解决业务增长不受限制的有效手段。

 

基于通信、导航和监视系统在数字化、自动化和趋势分析的提高，ICAO通过DOC9854《全球空中交通管理运行概念》提出了新一代航行系统的愿景，描述下一代航行系统的在运行方式上由灵活空域管理、4D航迹、流量与容量管理、信息服务等一系列新的元素组成新的运行概念。

 

通过信息服务，运行概念中的各部分整合为一个有机的整体。

 

有理由相信，在不久的将来，日益增长的通信业务需求，还会促使新一轮的航空通信的变革。

第7篇：卫星通信的定义范文

船舶在海上航行时，其与陆地及其他船舶的通信主要依靠卫星及无线电系统进行。卫星与船舶之间距离非常远，有时船舶相互之间的距离也较远，影响船舶与卫星之间及船舶与船舶之间通信准确性及时性。本文通过对延迟容忍网络的研究，试图提高船舶通信的准确性和及时性。

关键词:

卫星;无线电系统;准确性;延迟容忍

近年来，随着海上灾难及事故的不断发生，人们逐渐认识到应急通信［1］的必要性。应急通信的发展经历了早期的短波通信到如今的各种现代化通信方式。尤其是网络已逐渐成为人们日常生活一个不可或缺的组成部分，这得益于无线网络［2］及有线网络的发展。但是一旦通信设备发生突发性损坏，有些地方根本无法建立行之有效的通信网络，更不能自成体系、迅速组网应对突况。局部网络必然发生拥塞，形成通信盲区。这对灾害或事故发生地来说是二次灾难，造成无法及时被救援。由于海运船舶多数时刻航行在茫茫无际的大海上，一旦船舶遇险，必须要在第一时间向外部发射求救信号。因此对船舶的通信系统提出极其严格的要求。目前船舶上使用的应急通信系统都是基于卫星及无线广播的系统。针对以上这些情况，我国目前提出“天基移动多功能网络”的概念，并投入建设。通过此网络可以建设独立工作、不同于目前的网络结构、便携式的、可快速自由组网的应急通信系统。而延迟容忍网络恰好可以应用于这样的通信方式当中。这是由于其主要面向高延时、频繁终端、高误码率等环境的特性决定的。

1延迟容忍网络结构

1.1延迟容忍网络体系结构随着科学技术的不断发展，网络在通信中发挥的作用越来越大。网络建立在一种均匀通信设备协议基础之上，也就是TCP/IP［3］。目前也存在一些不同于Internet的网络，比如卫星、星际通信等。它们之间是互不兼容的。每个网络都有各自的服务区域。链路路径、链路连接性、数据不对称性及差错率等定义了通信的特点。这违背了Internet结构的通信要求，这些网络通常具有很大的延迟、链路间任意时刻可断开、具有很大的差错率以及双向非对称数据率［4］。表1给出了传统网络与延迟容忍网络(DTN)的区别:由表1可知，与Internet网络不同的网络在TCP/IP协议下并不能达到非常好的性能。由此提出并设计了DTN结构［5］。如图1所示，DTN结构的关键是Bundle层，其位于应用层和传输层之间，Bundle同时与下层的协议连接起来。因此，即使跨越多个区域，传输的数据仍然可以通信。图中的Bundle层在节点之间传递消息，也叫传递bundle。Bundle的应用范围非常广，它可以应用于所有的DTN结构中。与TCP/IP协议在端对端发挥的作用不同，Bundle层建立于传输层之上，同时还是一个覆盖层，具有复杂多样的功能，比如数据的存储、携带及转发。由此可知，Bundle可在2个不同节点之间进行数据存储及转发，直到数据传输完成到达目标节点为止。

1.2Bundle层功能前面已经介绍了Bundle的主要功能是存储转发和保管传递。1)存储转发存储转发在延迟容忍网络中的作用多种多样，必不可少。比如通过它可以克服链路突发性断开、非对称的数据率以及较高的差错率等。图2展现了存储转发的过程。存储部分可以不受限制地存储传递转发的信息。而短时间的存储由存储芯片决定。2)保管传递延迟容忍网络特点是支持节点之间的重复传递，这是为了应对bundle在传输层和Bundle层丢失或损坏的突发状况。端到端的可靠性只能由Bundle的协议来实现，这是因为没有传输层的协议能够有效支持延迟容忍网络中端到端的可靠性实现。影响节点对bundle接收状况的因素非常多，譬如能耗、能源等。特别是当网络环境恶劣及远端到目的端没有可用路径时，影响更大。这时保管传递的使用显得必不可少，其能够有效地保证节点之间的可靠性，从而能够确保端到端的可靠性传递［6］。图3为保管传递功能的工作示意图。

2延迟容忍网络的路由算法

路由是无线网组成中非常重要的一部分，路由性能的高低直接决定着数据传输效率的高低。由于延迟容忍网络特性十分复杂，且难以测定，因此选定适当的路由算法可以显著提高网络传输的效率以及质量。由于空间段和用户段的网络性质不同，因此要采用不同的方法，分别确定路由算法和随机性路由算法。

2.1确定性算法确定性路由算法适用于网络拓扑和节点可预测的网络。在空间段中，船舶上的卫星通信网络是由同步卫星、地面基站及船舶卫星信号接收器组成，所以可以认为船舶的卫星通信网络中的节点是固定不变的。但是由于船舶航行在大海中，加上天气变幻莫测，很容易造成链路中断。延迟容忍网络的关键是Bundle层，Bundle层的功能是提供存储转发和保管传递这2个功能，因此能够克服外力中断链路这种状况。

2.2随机性路由算法用户段的网络是由移动终端组成的AdHoc网络。因此，当移动终端移动时必定导致节点能量的消耗，同时网络链路跟随变动，同时由于移动终端的移动范围具有很强的不确定性，因此采用2种随机性路由算法［7］。EpidemicRouting算法也可称为传染性或者流行性路由算法。其原理是把节点中传输的bundle传输给其他的节点。其传输过程如图4所示。工作过程为:当节点C1跟节点C2传输时，会发送一个anti－entropy信息。此时C1将把自身的SV传送给C2。这里C1的SV是指C1的全部缓存信息;接着C2的SV将取非，以表示C2所需信息，取非结果再与C1的SV进行逻辑与操作。此时，C1向C2发送一个请求信息向量;最后C1把所需信息传送给C2。

3船舶卫星通信系统的仿真

首先建立船舶卫星通信的模型，模型为地面一个基站、海上船舶一个基站及同步卫星。采用距离矢量路由算法进行仿真，仿真工具为NS2，仿真时间设置为500s。图5是对时延分析的结果。从图5可看出，采用延迟容忍结构能够降低数据传输的时延，并且时延的波动范围被限制在很小的范围内，其稳定性非常好。此外，当测量完所有路径的时延后，距离矢量路由算法才会选择合适的路径，这条选定的路径将是最好的。由此可看出，采用DTN结构可以使系统稳定地工作。由图6可知，采用延迟容忍结构的网络能够保持非常小的抖动，其抖动范围同样很小。因此可知，采用延迟容忍结构的网络，其不确定性非常小，工作状态非常稳定。

4结语

本文首先分析了船舶卫星通信系统对延迟容忍网络的需要，接着分析了延迟容忍网络的结构及算法，最后对采用延迟容忍网络的卫星通信系统进行仿真分析。得出采用延迟容忍网络，可以使船舶卫星通信系统取得稳定可靠的工作状态，提高了卫星通信的效率，从而可以使船舶遇险后能够及时有效与外界联系。

参考文献:

［1］陈如明．未来应急通信发展策略再思考［J］．北京:通信技术政策研究，2008(6):1－14．

［2］许继红．试论无线网络发展过程中的问题与对策［J］．南京:无线互联科技，2013(10):65－65．

［3］王维盛．TCP/IP协议中四种关键的地址标识技术概述［J］．科技纵横，2013，42(2):16－18．

［4］杨炎．延迟容忍网络路由算法研究［D］．成都:电子科技大学，2012:6－12．

［5］杨洪勇，路兰，张嗣瀛．基于复杂网络的Internet结构模型［J］．控制工程，2010，17(3):380－383．

第8篇：卫星通信的定义范文

1．应用领域

（1）公共安全

1)作为全球海上遇险与安全系统（GMDSS）的一部分，海事卫星因其全球覆盖、性能稳定可靠等特点，在公共安全领域发挥了不可替代的作用。通过M2M应用，可实现对救援目标、救援设备实时跟踪、监测，提高救援效率。2)特定区域的无人监测，实现自动监测，实时感应数据传回，异动报警等功能。

（2）环境监测

1)重点污染源实时监控，通过对重点区域部署的相关M2M设备，可实现对河流、山川、大气的实时监测，为环境管理、污染控制、环境规划、提供客观的科学依据，提高环保执法的现代化水平。2)我国海域、河流较多，水文监测异常重要，结合M2M设备可实现无人值守的水文站点。实现水流速度、水面高度、水质、流量、潮位、降水量等参数的实时汇总，为防汛减灾、洪水预警、灾情评估提供决策数据。3)气象站、遥感测绘站的数据采集传回。

（3）智能交通

1)重点船舶、车辆、运输品的实时监控，如出现延迟、路线偏离等情况可以向监测站报警。2)运输类车辆、船舶统一调度，通过传感器探测车辆或船舶的运行状态，实现货物的统一调度分配，提高车辆运行效率。3)公共交通工具、出租车的定位监控，通过对城市公共交通工具的实时数据分析，不但可以实现车辆监控服务，还可以形成一张城市交通路况图，为市民提供出行依据。（4）石油化工1)石油化工设备往往在比较偏僻的地点、运维监控难度较大，通过M2M设备可以实现设备的远程监控、管理。2)在石油化工管道中安装传感器，对管道的压力、流速等信息进行采集，通过对这些数据的综合分析，可以实时掌握管道运行状况，实现无人监控。3)对存储及运输的油品及化工品进行检测，通过传感器实时检测相关指标，监控站对传回数据进行分析整理，便于实时的对产品进行决策调整。

2．系统构成

M2M技术是物联网当前最主要的技术手段，包括实现机器设备间组网、通信以及信息处理和应用操作的所有相关技术，因此涉及的关键技术较多，涵盖了诸如网络通信、计算机软件开发、嵌入式系统开发、微机电、数据处理与数据挖掘等多个领域，主要有以下几个部分组成：

（1）数据采集设备

实现M2M的首要条件是从机器/设备中获取数据，然后通过网络发送出去。因此设备需具备基本的数据采集功能，并可以通过集成的通信模块将采集完成的数据发送出去，设备也可以根据通信模块接收的指令信息完成远程的操作控制管理。

（2）卫星通信设备

卫星通信设备是使数据采集设备获得通信和联网能力的模块，主要进行数据信息的提取、整理并发送至互联网络，是整个M2M方案的核心部分。基于海事卫星的M2M通信设备主要有以下几个特点：1)支持嵌入和分离两种模式与采集设备基础，可以在生产采集设备时将通信模块嵌入，也可以通过标准的接口实现与采集设备的外挂式连接。2)支持多种数据通信方式，如移动网络(CDMA、LTE等)和海事卫星网络，数据通信时可根据网络情况自动识别切换。3)具备数据编程接口，可以根据实际需要针对不同的采集设备进行预编程，以实现智能化管理。4)设备低功耗设计，只有在数据传输时才被唤醒，满足极端环境下的工作要求。

（3）平台与应用

平台及应用主要用于对采集传回的数据进行分析处理，并友好的展示给用户。用户同时也可以给终端设备发送控制指令，实现设备的远程管理控制。其中平台部分主要包含数据分析、数据存储、数据统计、设备管理等功能，应用程序提供给企业客户各类型终端使用，可以方便企业对自己设备的管理及监控

3．系统架构

（1）网络结构

网络拓扑结构反映出网中各实体的结构关系，是建设计算机系统的第一步，是实现各种网络协议的基础。卫星通信终端，通过RS232、RS485/J1708在内的多种接口与数据采集终端相连，并将采集数据通过卫星链路发送至服务器。终端具有唯一编码，可初始化卫星链路，根据需要保持管理连接状态。海事卫星，提供卫星通信链路，支持全球海、陆、空全天候通信服务，满足偏远及通信不发达地区的通信需求。地面站，通过卫星天线接收卫星数据，并转发至内部网。内部网，将卫星数据转换为网络数据，通过路由、交换等设备将数据按业务类型传送至不同服务器。完成数据链路的转换。IGWS服务器，该服务器为消息队列服务器，对外提供Web服务，是对外服务的基础。数据处理服务器，负责监听IGWS实时消息，对消息分拣、分类、整理、加工为数据库格式并持久化。数据库服务器，主要提供数据库服务，保存处理后的消息数据，并提供数据分析查询等服务。WEB服务器，提供Web服务，用于采集数据的管理，加工、定制、展示等。同时也提供系统管理、用户查看等管理功能。网络管理平台，可对服务器参数进行调整的网络管理终端。WEB用户，包括系统管理员，企业用户等，均可通过内网或外网登陆WEB页面进行操作管理。

（2）软件结构

系统按照业务逻辑划分为3层：接入层、业务逻辑层、数据层，接入层的应用程序与服务端的应用程序是相对独立的。接入层只负责发送服务请求，服务如何实现则完全由业务逻辑层负责。接入层是系统与外部进行数据交换的平台，由接入逻辑构成。接入逻辑分为界面逻辑和接口服务。对于系统使用者，提供多样化的界面逻辑，实现对业务逻辑的共享；对于与系统相联的外部系统，向业务平台提供一组接口服务，包括协议转换、数据封装等功能，业务平台通过接口服务完成与外部系统的数据交换。接入层的存在，使内部系统的改进和变化被掩盖起来，有利于保证核心的业务系统的安全和独立。业务逻辑层是系统的业务逻辑实现层，是系统的核心部分，它接收来自表现层的功能请求，是实现各种业务功能的逻辑实体。逻辑实体在实现上表现为各种功能组件。这些功能组件是对象化的组件模块，可实例化，并通过继承重用；每个对象对外提供服务的接口保持相对独立，利于开发和维护。业务逻辑层由开放型的应用中间件和各种业务功能组件组成，业务逻辑层把对数据库的各种基本操作和业务流程的功能组件抽象出来，定义为相应的编程接口。业务逻辑层能够支持符合特定需求的应用，能够方便地支撑应用系统的二次开发，有助于构建高效的集成化应用环境。通用服务包括日志管理、异常处理、系统监控、认证鉴权的功能，通用服务的内容是各个业务逻辑中不可缺少的部分。数据层存放并管理各种系统数据。应用系统的最终功能映射为对数据库中表和记录的操作，数据层实现对各种数据库和数据源的访问，并使得业务逻辑层的设计和实现更集中于系统本身的功能。数据层由数据访问层和数据源构成，数据源包括：数据库、内存数据、消息队列、磁盘文件等。数据访问层负责封装对数据源的访问，并使得业务逻辑层的设计和实现更集中于系统本身的功能。数据访问层的存在屏蔽了业务逻辑层对底层数据存储形式的依赖，使应用系统能够适应多种类型的数据库。（3）接口标准通信模块与数据采集模块可以采用串口RS-232进行数据通信，RS-232-C是美国电子工业协会（ElectronicIndustryAssociation,EIA）制定的一种串行物理接口标准，设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道，可实现不同设备间的数据发送和接收。通过制定通信接口规范，可以将不同类型的采集终端的数据汇聚到通信模块中进行统一收发管理。软件平台间通过WebService提供跨平台访问接口，使用XML作为系统间接口数据交换标准，可实现企业用户对数据的实时访问以及对采集终端的远程管理。

二、关键技术

1．卫星通信集成

基于海事卫星的M2M需要支持与现有终端设备的无缝集成，因此需兼容现有设备的通信协议，如标准的RS-232等，不支持的设备可通过其他转接设备进行转换。如要实现对设备的远程管理，则需要针对设备开发相应的触发机制，制定相关标准及规范。

2．软件实现的选型

因终端的数据需要给不同的企业和客户展示及管理，所有用户不需要进行二次开发即可方便的管理自身设备及数据，因此软件设计需体现“软件及服务”的理念，针对不同的用户可以很方便的协调系统资源方便企业的管理和部署。结合项目的海量数据以及用户的访问特性，传统的企业级应用开发平台可能不能满足这种高并发的数据访问服务要求，因此软件需按照互联网服务级别进行设计开发，以达到高可用、高并发的访问要求。

3．IPv6使M2M满足下一代互联网技术需要

M2M的技术出现，使得数以亿计的M2M设备进入通信网络，IPv4地址将不能满足大量终端设备的地址需求，下一代互联网将以IPv6地址解析为主，IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址给终端设备。海事卫星通信网络和终端设备对IPv6的支持，也正是基于海事卫星的M2M产品架构的关键技术。

三、结论

第9篇：卫星通信的定义范文

据统计，按照现在有效信息所占流量的比例，除去一些奢侈的娱乐享受外，绝大部分人日常所需商务和基本信息获取的网络数据量不会超过2GB(大约1924MB)，即使计算上一些不必要的网络附加流量和特殊数据需求，20GB大概足够满足一个人相当充足的网络需求了。很多人会对这个数字产生质疑，感觉20GB远远不够自己每天挥霍。这个数字不会考虑那些网络游戏发烧友或者整日流连网络视频服务的人，当然，那些疯狂下载网络资源的人同样不含在内。

如果认为这20GB的流量会在4个，小时内全部产生，那么所需的网络速度大概是1.42MB／s(11.38Mblt／s)。这个数字的背后意味着，11.38Mbit／s的传输速度基本上就可以保证你每天所需要的所有信息需求了、11.38Mbit／s的速度其实已经很惊人了，足够十几分钟内获取纽约证交所当天所有的交易信息，也可以让你流畅地进行多点视频会议。当然，这里的11.38Mbit／s指的是实际带宽，对于目前大部分网络来说，能够保持这样的速率着实有些难度。这意味着、在确保享受11.38Mbit／s的实际带宽条件下，我们完全可以自由选择最喜欢的网络接入方式，至少对于超过95％的现有网络使用者，这一判断是有效的。

无线通信带宽的增加与半导体技术的进步，让我们对有线网络的依赖变得越来越小。目前的无线网络中，WLAN的理论带宽是54Mbit／s，3G服务最低下限是2Mbit／s，3.5G的下限是10Mbit／s，已经很接近前述的所需带宽要求。虽然真实带宽肯定会低于理论最大带宽，不过前面得出的基本带宽也是一个相对最大值，所以，当iPhone将WLAN接入作为卖点出现之际，智能手机(包含各种移动上网设备)让我们完全有机会开始考虑摆脱PC享受网络信息服务。现阶段，智能手机正在逐渐成为人们日常信息处理的主流设备，市场调研机构Gartner最新预测报告表明，未来5年内，智能手机将逐渐取代PC，成为人们最常用的上网设备，到2013年，手机将超越PC成为人们最常使用的上网设备。Gartner的数据还显示，PC数量在未来三年内将达到17.8亿台，而智能手机和可连接互联网的手机数量将达到18.2亿部，并且该数字还有望继续上涨。

从最初有线网络几米的限制，到无线网络上百米的限制，再到广域无线网的城市区域覆盖以及移动通信网络的广阔国土覆盖，网络技术的变革已经让我们不再被即时信息束缚在办公桌前、写字楼中，问题是，消费者从来都是不知足的，既然是能够摆脱电缆的束缚，为什么不能继续摆脱无线技术的地域束缚呢?

畅想无限

据ITU统计，电信数据网络大概覆盖了目前21％的地球土地面积(电话线则高达43％)，无线网络目前的覆盖还不大，只有不到5％，移动通信作为广域通信网络，GSM现在的土地面积覆盖率已经接近60％，另外还有不到s％的近海覆盖。然而，即使是最广阔的移动通信网络，现在覆盖的实际地球表面面积不足20％、这意味着，如果你有幸光临地球上这80％(两极和绝大部分海洋)的地方，你将享受不到任何数据网络的服务。即使有一天，移动通信网络覆盖了全部的土壤，我们依然将被网络限制在地球的三分之一。

如果真的实现“无限”通信，需要能够覆盖另外三分之二的通信方式。其实，从技术上这并没有什么难度，只要你能承受得起服务价格，就可以满足任何通信的要求，不管你是在南极点还是在大洋中间。

现实的问题是，我们距离能够享受可接受价格的卫星通信服务的距离有多远，如果要大范围普及，卫星通信的价格要降低至现在的十分之一，这是一个不小的技术挑战。不过，好的消息是，目前在天的将近100颗各种可提供通信功能的卫星大部分尚未开始开放民用，而未来十年内全世界计划发射的通信卫星数量将达到100颗，绝大部分将应用于民用领域。保守估计，未来十年内的卫星通信价格将有望缩减至现在的三分之一，对于广泛商用而言这无疑前进了一大步。

另一个可喜的信息是全球导航卫星系统(GNSS)的快速发展，以目前中国的北斗系统为例，北斗二代已经明确要求终端芯片必须包含收发双向通信功能，虽然数据速率还保持在比较低的水平，但北斗二代已经可以实现通过导航服务进行基本通信。据相关公司技术人员透露，几年后，北斗二代的通信容量完全可以满足用户最基本的语音和数据通信需求，届时，利用导航服务系统享受更为广阔的无线通信服务不再是梦想。

多年前，中国移动某个广告基于真实的事件，一艘游船遇难，乘客依靠中国移动的手机求救成功获救，相信几年之后，即使在全球任何一个地方，只要你需要，随时可以和任何地方进行信息交互，这就是无限通信的时代，这个时代，其实就在我们面前。

现实的挑战

享受无限通信并非完全无限，至少你需要一个可以收发信息的设备，若是真的享受无限通信，设备端依然需要足够的技术支持。虽然无限通信的前景值得我们期待，关注现在的无线通信技术更为现实。正如前文所述，各种无线通信技术正在趋于融合，这对整个通信终端产品提出全新的挑战。