卫星通信优缺点精选(九篇)

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第1篇：卫星通信优缺点范文

1.完善应急处置体系

自然灾害的频繁发生对电力应急通信系统产生了很大的影响，在电力通信企业的发展过程中，卫星通信技术的合理应用对电力应急通信的发展非常重要。因此，在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时，电力通信企业首先要奋起拼搏。应用前，电力通信企业应合理完善自身应急能力体系和人员管理体系。电力通信企业在实际运行过程中，首先要完善自身应急处理体系，完善和规范应急通信技术，通过培训示范和运行标准制定，提高电力通信的质量和效率；其次，合理设计管理系统，以当前电力应急通信系统中存在的热点和难点问题为出发点，完善电力应急系统中的不足之处，从而促进电力应急行业的发展；最后，在电力应急通信人员管理制度方面，针对目前电力应急通信人员缺乏组织性和纪律性的现状，可以加强电力应急通信人员管理制度的约束力。通过制定批评教育、罚款、警告、解雇等惩罚制度，对表现较好的人员给予奖励，充分发挥表率作用，提高员工工作积极性。

2.选择合适的卫星通信技术

我们都知道，卫星通信技术有很多种，包括VSAT卫星通信传输技术、MFTDMA卫星通信传输技术和SCPC/DAMA卫星通信传输技术，每一种都有自己的优缺点。因此，在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时，除了完善自身应急处理体系外，选择合适的卫星通信技术，从而提高电力应急卫星技术应用的合理性，促进电力应急通信产业的发展。例如，在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时，可以通过选择合适的卫星通信技术来增强应用方案的科学合理性，从而提高电力应急通信系统的水平和能力。在选择合适的卫星通信技术时，要分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路，首先要了解目前广泛应用的卫星通信传输技术。在了解的时候，不仅要了解卫星通信技术的参数，还要全面、仔细地了解和梳理其成本投入、灵活性、工作性能和可扩展性；其次，结合电力应急通信的具体需求，通过比较和讨论，选择合适的卫星通信技术，如SCPC/DAMA，其使用成本低，扩展性强，发展前景好，灵活性高。在保证电力应急通信正常进行的基础上，降低了成本投入，增强了电力应急卫星通信技术的扩展性和灵活性。

3.科学设计应用方案

第2篇：卫星通信优缺点范文

一、常用通信方式

（一）短波通信

短波是指波长在10～100m，频率在3～30MHz的无线电波。短波通信包括通过电离层反射的天波传播模式和沿地面传播的地波模式2种传输模式。其中地波传播模式中的地波信号随着传输距离增长衰减很快，只适合通信距离短，中间障碍物少的地形。而水情自动测报系统一般位于多山或需要长距离通信的地区，因此一般选择天波模式。

采用短波方式的典型系统有甘肃碧口水电厂水情自测报系统和广西麻石水电厂水情自动测报系统。这2个系统由于流域地形复杂，如果采用超短波则需要建设多级中继，投资成本加大，维护困难，因此选择了短波与超短波混合组网方式。碧口水情自动测报系统规模为1:8，其中6个遥测站为短波组网。麻石水电厂水情自动测报系统规模为1:16，其中只有坝上和坝下采用有线方式传输信号，其余均为短波方式传输信号。

（二）超短波通信

超短波是指波长在1～10m，频率30～300MHz的无线电波。超短波通信方式是在水情自动测报系统中运用最为广泛的一种通信方式，因为其技术成熟、故障处理简单、运行成本低，在对系统进行通信方式选择时备受重视。

采用超短波方式的典型系统，如新疆伊犁恰甫其海水库水情自动测报系统，规模为15:2:2，对六角尖中继的依赖性很大，六角尖站承担系统内凤阳山中继和其他测站的信号转发功能，如果出现故障，则在中心站将无法收到任何测站数据。因此，在这种情况下，必须考虑采用双中继、热备用或冷备用等方式提高系统的可靠性。

目前，全国有90%以上的水情自动测报系统采用超短波方式，这种通信方式在流域面积不大、流域地形较好的地区是一种比较有优势的组网方式。

（三）有线通信

目前采用有线通信方式组网的水情自动测报系统，基本上是利用电信部门提供的公用电话网（PSTN）。

采用有线方式的典型的系统如浙江珊溪水利枢纽和三峡水利枢纽水情自动测报系统，珊溪系统组网规模为12：3（12个遥测站、3个中心站），系统中心站与测站之间采用星形结构，可使遥测站单独出现故障时不会影响其他测站通信。3个中心站之间采用链接形式，保证所有中心站内数据的唯一性。三峡水利枢纽水情自动测报共81个遥测站，其中56个遥测站选用PSTN作为系统主要通信方式，实现PSTN/Inmarsat双信道。平时正常工作采用PSTN方式传输数据，在PSTN无法传递数据时，测站自动启动海事卫星（Inmarsat）实现数据传输。

（四）卫星通信

卫星通信是20世纪90年代后期开始广泛使用在水情自动测报系统的一种通信方式，频率范围在300～300GHz。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波，在2个或多个地面站之间进行的通信。目前运用在水情自动测报系统中的卫星主要Inmarsat、VSAT卫星系统和我国自行研制的北斗通信卫星。卫星通信最理想的工作频率在4/6GHz波段附近，该频段带宽较大，工作频率较高，天线尺寸也较小，有利于成熟的微波中继通信技术。

1．VSAT卫星系统。VSAT卫星通信技术是20世纪80年代兴起的，我国主要是采用亚洲2号通信卫星收集水情信息。

在我国使用VSAT通信方式的系统并不多，典型系统如广西柳州市水情测报系统和尼洋河水情测报系统，其中柳州市水情测报系统为混合组网，系统规模为2:10:62（2个中心站、5个卫星中继站、5个超短波中继站、32个卫星遥测站、30个超短波遥测站）；尼洋河水情自动测报系统规模为3:9（3个中心站、9个卫星遥测站），中心站采用计算机局域网方式联网。

2．海事卫星。海事卫星（Inmarsat）属于全球性系统，建设初期主要服务目的是海事遇难救险。随着Inmarsat—C投入使用后，水利部门也开始逐步采用该卫星提供的服务。Inmarsat—C系统由4颗工作卫星和7颗备用卫星组成，可靠性非常高。

目前许多已建的或将建的系统基本上采用Inmarsat—C卫星。典型的系统如贵州乌江流域水情自动测报系统和吉林云峰水电厂水情自动测报系统，其中贵州乌江流域水情自动测报系统共有49个卫星遥测站，4个中心站，中心站之间采用VSAT卫星组成局域网。云峰水电厂水情自动测报系统规模为1:12（1个中心站、12个遥测站）。

3．北斗卫星通信。北斗卫星系统是我国自行研制、自主经营专为我国服务的卫星导航系统，由2颗工作卫星和1颗备用卫星组成，属于区域性系统，2002年1月开始运行。

利用该卫星的典型系统有陕南水利雨量监测速报系统和重庆江口水情测报系统。其中陕南水利雨量监测速报系统包括67个雨量站、14个中心站，特点是采用并行工作体制，将雨量数据同时发往14个中心站进行处理，减少中间环节，充分利用系统资源。重庆江口水情测报系统由17个雨量站、6个水位站和1个中心站组成。

（五）移动通信

1．短信息方式（SMS）。短信息业务是GSM系统为用户提供的一种使用手机或GSM模块接收和发送文本消息的服务。每条短信息最多包含160字母或70个汉字。

使用该方式的典型系统如浙江省防汛水情自动测报系统和江西万安水电厂水情自动测报系统，其中浙江省水利厅在全省建立上百个基于GMS短消息的水情遥测站，通过GMS网络建成全省统一的防汛水情自动测报系统。江西万安水电厂在条件合适的位置建立GMS短消息遥测站，规模不大，但是具有一定的参考价值，因为该系统集超短波、卫星和GMS短消息为一体进行混合组网，系统规模较大（1:4:55）。

2．GPRS方式。GPRS是GSM系统网络中以分组技术为基础的传输系统，它能为用户提供高达160kbit/s的数据速率，目前基于GPRS的水情自动测报系统并不多，但是应用前景比较好。

使用该系统的典型系统有厦门市水文自动测报系统和广州市三防遥测系统。其中厦门市水文自动测报系统由1个中心站、3个水位雨量站、2个水位站、18个雨量站组成，采用自报和中心站召测2种工作方式。广州市三防遥测系统控制全广州7435km范围内的水文遥测任务，采用GPRS方式实时传输水情信息。

第3篇：卫星通信优缺点范文

关键词：无线通信；电网通信；技术分析

一、概述

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设，已经初具规模，通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展，无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架，且抗自然灾害能力较强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点，并分析其在电力系统的应用前景。

二、无线技术介绍

（一）无线通信技术的概念

目前，无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。

（二）无线通信技术的发展现状

无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16的无线城域网（WMAN）及基于IEEE802.20的无线广域网（WWAN）。

总的来说，长距离无线接入技术的代表为：GSM、GPRS、3G；短距离无线接入技术的代表则包括：WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有：3.5GHz无线接入（MMDS）、本地多点分配业务（LMDS）、802.16d；移动无线接入技术主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。

1.主流无线通信技术

从技术发展的趋势可以看出，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。

2.其他无线通信技术

除了上述主流的无线通信技术外，目前已存在的无线通信技术还包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是点对点的数据传输协议，通信距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbps，通信介质为波长900纳米左右的近红外线。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段，使用跳频频谱扩展技术，通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射频识别，俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。

（4）UWB：UltraWideband，即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信，几乎是全数字通信系统，所需要的射频和微波器件很少，因此可以减小系统的复杂性，降低成本。

三、无线技术优劣分析

（一）WLAN技术分析

Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟，而且大批量生产。该技术适用于无线局域网，作为有线网络的延伸，对于特殊地点宽带应用，尽管Wi-Fi技术应用非常广泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患，Wi-Fi采用的是射频（RF）技术，通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号，所以非常容易受到来自外界的攻击，黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。

（二）WiMax技术分析

WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，但由于最近才完成标准化，该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好，是未来移动技术的发展方向，并提供优良的最后一公里网络接入服务。

（三）WMN技术分析

WMN是正在研究中的技术，在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合，而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看，WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间，在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集，并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善，WMN更好地与之相融合、互补，从而能够扬长避短，发挥出各自的优势。

（四）3G技术分析

3G于1996年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看，目前，3G在部分地区已得到大规模的商业应用，比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段，还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。

（五）LMDS技术分析

本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术，其工作频率在20GHZ以上，利用毫米波传输，可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务，是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下，距离可达8公里；但是由于受降雨的原因，距离通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去，在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号，在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下，实现数据双向对称高带宽无线传输。

（六）MMDS技术分析

MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响，可用频带亦不够宽，最多不超过200MHz。其次，MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度调制QAM调制技术，无法做到非视距传输，在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外，MMDS没有统一的国际标准，各厂家的设备存在兼容性问题。

（七）集群通信技术分析

数字集群系统具有很多优点，它的频谱利用率有很大提高，可进一步提高集群系统的用户容量；它提高了信号抗信道衰落的能力，使无线传输质量变好；由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术，所以对数字系统来说，保密性也有很大改善。

数字集群移动通信系统可提供多业务服务，也就是说除数字语音信号外，还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号，因此极大地提高了集群网的服务功能。

（八）点对点微波通信技术分析

微波传输的优势主要体现在以下几个方面：第一，可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比，微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二，微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比，其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三，目前的微波产品对未来的发展是有保障的，对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来，微波传输系统将升级到全IP的平台之上，可以全面支持运营商未来的发展。

（九）卫星通信技术分析

利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户，可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下，利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案，经济又可靠。

但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台，其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金，而且通信资源为卫星通信公司所有，受其带宽的限制，使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此，作为日常生产、生活使用是极为不经济的；而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。

四、无线技术综合比较

目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，WLAN可解决中距离的较高速数据接入，而UWB可实现近距离的超高速无线接入。

首先，从标准化程度上看，本报告所涉及的技术中，仅仅WMN技术没有成熟的标准体系，LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准，只是没有统一的国际标准，其余的技术均已经完成标准化工作，并且都进行了试验网建设和商业网建设。

从频率上看，Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段，WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。

从覆盖范围上看，Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术，仅覆盖35m～100m；WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术，覆盖范围在1km～54km不等，而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术，通常用于通信主干组网建设。

从传输速率上看，点对点微波和卫星通信属于干线传输技术，不同的情况速率变化较大，而其余的技术均为接入技术，仅仅是3G技术接入速率最小，仅为384k，而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。

从调制技术上看，其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM，其余的技术均未采用OFDM调制技术。

从天线技术上看，仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术，而其他技术均未采用MIMO技术；从传输环境上看，仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输，其余技术均要求视距传输环境；从网络安全和QoS机制上看，WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善，其余的均存在较大的问题。

第4篇：卫星通信优缺点范文

[关键词]卫星通信自动跟踪步进跟踪

中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0132-01

一、卫星地面站天线跟踪技术

卫星通信具有通信距离远、覆盖范围大、通信方式灵活多样、质量高、容量大、组网迅速、基本不受地理和自然环境限制等一系列优点。但由于地球重力分布的不规则性及太阳风压等对通信卫星的影响，使卫星在轨道位置上发生偏移。当卫星使用年久时，其姿态控制能力下降，漂移现象更为严重。从而使没有跟踪控制系统的天线指向偏向卫星。另一方面，采用大口径天线接收信号时，因频率高天线主波束宽度窄，因受风力或自身形变等因素的影响会造成其指向偏离卫星，使天线接收增益大幅度下降，使通信或广播信号中断。所以为了保障通信效果就要求卫星天线能够随着卫星位置的变化进行角度调整即卫星跟踪。这就要求卫星天线具有良好的跟踪系统，跟踪系统的任务就是保证通信系统的天线指向能够稳定可靠地对准通信目标，从而使通信系统能够保持正常工作。跟踪系统的作用是使天线对准卫星，以最大实现天线的增益。目前卫星地面站对卫星的跟踪有三种方式：手动跟踪、自动跟踪和程序跟踪。

手动跟踪是指操作人员根据经验或预知的卫星轨道位置数据，用人工手动操纵的方式调整天线的指向，再根据收到信标信号的大小人工操纵调整天线，使接收信号最强。

程序跟踪是指将卫星的星历数据和天线平台地理坐标和姿态数据输入计算机，计算机对这些数据进行处理、运算、比较，得出卫星轨道和天线实际角度的角度差值，然后将此值送入伺服控制器，驱动天线，消除误差角。不断地比较、驱动，使天线指向卫星。

自动跟踪是指根据地面站天线接收到卫星所发的信标信号，通过下变频、放大后输入信标接收机，检测出俯仰和方位误差信号，根据误差信号大小和方向由伺服控制器驱动天线转台系统，使天线自动地对准卫星。由于自动跟踪操作较为简单较为可靠，故目前卫星地面站大都采用自动跟踪技术。

二、几种自动跟踪技术

目前地球站采用的主要有步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪这三种跟踪技术。

1.步进跟踪

步进跟踪是二十世纪70年代初期发展起来的一种自动跟踪技术。步进跟踪的原理和设备都很简单，它以天线指向卫星时收到的信标信号电平值为依据，通过比较两次移动的电平大小，下一次朝电平大的方向移动，寻找信标信号电平的最大值进行跟踪，属于极值跟踪。基本原理为收到并检测出信号电平后，按一定的时间间隔，使天线在方位面或俯仰面内转动一个微小的角度，通常为主瓣波束半功率角的1/10至1/15左右，通过计算机对接收信号电平进行增减判别，如果接收信号电平增大，则天线沿原方向继续转动一个微小角度；如果接收信电平减小，则天线反方向转动。这一过程在天线的两个正交的转动轴（方位轴和俯仰轴）之间重复交替进行，这样就能使天线波束逐步对准卫星。这种方式由于通过使天线指向一步步的朝信号最强的方向移动，因此被称为步进跟踪。这种体制的缺点是天线波束不能停留在对准星体的方向上，而是在该方向的周围不断地摆动，因而跟踪精度不高。但由于它的设备简单、价格较低，并能够很方便的与计算机连用，所以在卫星位置精度的提高和计算机飞速发展的今天，越来越多的地面站使用步进跟踪技术。

步进跟踪只需要一个射频信道，且射频稳定度不重要，对馈源要求低，因此设计简单，成本低，适合跟踪低速率卫星（特别是同步轨道卫星），目前普遍应用于各类大中小型地球站，但也有跟踪精度不高、跟踪速度慢等缺点。

2.圆锥扫描跟踪

圆锥扫描跟踪是指天线在跟踪时馈源绕天线轴圆周运动，或是副天线面倾斜旋转，这样整个天线波束呈圆锥状旋转，因此被叫做圆锥扫描。当天线轴对准卫星时，地球站接收到的信标电平是一恒定值；当天线轴偏离卫星时，接收到的信号为被波束旋转频率调制后的信号，调制幅度取决于卫星偏离大小，而调制相位则取决于卫星偏离方向。

圆锥扫描跟踪的优点是设备较简单；缺点是馈源永远偏离抛物面的焦点，使天线增益下降，同时需要馈源持续的圆周机械运动，可靠性较差，跟踪时要得到一系列回波脉冲后，才能得到角误差信号，实时性较差。

3.单脉冲跟踪

单脉冲跟踪方式由天线馈源输出和信号与差信号，和、差射频信号经射频前端变换处理后送至跟踪接收机，并由跟踪接收机输出两路与天线轴偏离卫星角度成正比的方位误差信号与俯仰误差信号到伺服控制单元，控制天线运动，完成对卫星的实时跟踪。

单脉冲跟踪能从每个接收脉冲中得到完整的角误差信息，这种跟踪方式是一个闭环系统，具有实时性好，跟踪精度高的优点。根据通道数量的不同有单通道、双通道、三通道等三种不同的实现方式。

单脉冲跟踪能在一个脉冲的间隔时间内确定天线波束偏离卫星的方向和偏差大小，伺服系统据此实时调整天线实现实时对准卫星。单脉冲跟踪的跟踪速度和跟踪精度比步进跟踪体制要高得多，但它需要复杂的馈源系统和跟踪接收系统，并且造价很高。

第5篇：卫星通信优缺点范文

关键词：通信技术 破坏性地震 应用 重要性

中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-148-02

根据我国的实际地质条件，在自然灾害中，地震在其中占用很大一部分，造成的损失是非常巨大的，无论是上世纪的唐山大地震还是2008年的汶川大地震，其导致的直接间接经济损失达几十亿，死亡人数在几十万，对我国构建社会和谐是很大的阻碍。在地震前后保持良好的通信可以很好的保证相关救援工作的展开，地震前期对于普通通信信号有很大的影响，震后又对基础的通信设施造成严重的破坏，建设相应的应急通信设备是很重要的。

随着通信技术的发展进步，破坏性地震中的应急相关通信措施已经发展的较为成熟，但是地震是不无估计的自然灾害，必须继续加强相关的通信设施和技术，以达到万无一失。国家对此领域的投入也逐年增加，被列入几个五年计划，主要通信手段包括数据的传递、视频的收集和主要的语音通话。每个环节对于通信手段的要求是不同的，需要根据实际情况进行选择和应用。

1 破坏性地震中通信技术的重要性

众所周知，破坏性地震给国家和人民带来了很严重的损失，基本处在地震范围内大多数基础设施都被破坏，而处在其中的人们要想得到及时的救援，必须要取得和外界的联系，提供有用的实时信息才能够保证救援的快速和安全进行。不同级别的地震的破坏程度是不同的，这就要求必须要有根据实际情况的信息，而不能够单凭经验就行处理，损失程度一般会随着通信恢复的速度的加快而迅速降低，保证震区和外界的联系是挽回损失的关键一步。

破坏性地震对通信的影响主要有以下几个方：通信设备遭到破坏，光纤、电话线和移动通信基站的破坏，无线和有限网络都无法连接，实时通信出现硬件性的障碍；震后通信信息量的猛增，常规的通信硬件不能满足震时的通信需求，负荷过大的后果就是造成相关救援信息的传递障碍，营救行动得到阻碍；地震产生的电磁波可以严重影响无线通信信号，传递的信息就不会完整。

这就要求对震时进行及时应急通信系统的建立，救援人员掌握了现场的信息后制定有效的救援计划才能最大可能的挽救不必要的损失，震区的人民安全才能第一时间得到保障。

2 破坏性地震对通信技术的需求

根据不同地震级别，震区和救援队伍对通信技术的需求有所不同，相对的应急预案也是不同的。

2.1 较小级别（5-6级）的破坏性地震对通信的需求

较小级别的地震破坏性较小，每年有很多处于地震带的地方都会发生多次同等级别的地震，其主要对通信的影响是我国移动、联通、电信等公司在此地区的数据传输量的巨大上升，震区内部的人员都想第一时刻知道自己亲戚朋友的安全情况，而震区外的人也有这样的心理，这就造成即使的通信量的增大，严重时可能会造成系统的瘫痪，但是3G业务相关区域依然可以正常使用；语言通信处于较为正常的状态，但是在烈度7以上的地方有一定的通信盲区；对地面网络的影响较小。这种级别的地震只需地面通信硬件支持即可完成较为圆满的救援工作，卫星等应急通信工具在极为特殊的情况在才会得到使用。

2.2 中等级别（6-7级）的破坏性地震对通信的需求

此类级别的地震对地面已经有了一定的破坏，基础的地面通信业务在较低烈度的地区还是可以正常使用，但是破坏严重地区基本处于瘫痪状态；语言通信也在较高烈度地区受到严重影响，不能够正常使用；网络的使用在低烈度地区正常，烈度在8度以上的区域要求使用卫星通信等应急通信措施；移动、联通公司在较大数据传输上不能够正常完成，只有3G业务在较低的烈度区才能使用。

2.3 中等级别（7-8级）的破坏性地震对通信的需求

此类级别的地震造成的破坏程度较大，上世纪的唐山大地震后有数十天的地面通信无法恢复，一直处于瘫痪状态，其对通信设施的破坏程度巨大，且范围很广，语言通信基本不能够进行，只有很少区域破坏程度较小地区可能进行短时间的语言通信，无线网络基本不能工作，3G业务在地震的初期可以进行短时间的应急支持；地面有线网络基本处于瘫痪，要想恢复期原有的通信能力基本不可能实现。这种级别的地震对应急通信的需求和依靠程度很大，只有应用这些才能够对地区的安全救援进行保证。

2.4 大级别（8级以上）的破坏性地震对通信的需求

8级以上的地震可以说是摧毁性的，所有的设施全部遭到破坏，CDMA、GRS业务都不能正常使用，所有的有线、无线网络都不能够进行数据的传递，语言、视频等通信方式都不能够应用，只有依靠卫星信号等应急的通信设施才能够进行。

3 通信技术在破坏性地震中的具体应用

根据不同级别的破坏性地震要有不同的应急通信手段的使用，其目的都是尽快的取得与震区的联系，得到震区的基本情况，以进行救援计划的进行，保证救援人员安全的同时及时的营救震区的灾民，挽救国家的很多财产。我国是一个地震多发国，对地震时通信技术的应用已经有很多的年的研究，并发展的较为成熟，随着科技的不断进步和科学家的不断创新实践，很多新型的应急通信措施得到应用。

3.1 卫星通信技术在破坏性地震中的应用

卫星通信的使用是在地面通信不能够满足救援需要时采取的应急通信措施，其在较大地震中的应用广泛，也是现今世界地震时通信的主要应用手段。卫星通信的使用，使语言通信、视频业务和数据传输都得到恢复，其全面的通信业务也是首选其为应急措施的重要一点，其中，语言通信业务以海事卫星电话、亚星电话、VSAT卫星电话为主，地面可使用基站的移动电话；VSAT 卫星网络是视频业务和数据传输的主要手段，地面通讯系统可以采用3G技术或实时通讯技术；地面仍是采用3G技术或其他通信技术，全面支持破坏性地震发生后通信网络构建，为灾区应急通信系统建立提供技术支持。

3.2 第三代移动通信技术在破坏性地震中的应用

第三代的移动通信技术（3G）凭借较为高速的数据传输硬件和较广的信号覆盖范围，在地震时得到很多的应用，依靠它建立起来的由各野外监测子系统、中心系统和无线业务传输网络组成的应急通信系统可以很好的保证信息的传递，各野外监测子系统凭借着，无限制的时间、地点、数量的优势，灵活的进行合理的安排；中心系统则有专门的线路，可以承受较大数据传输，足以满足震区的通信数据量；而无线业务则是在基础的2G网络线路上建立起来的，对其进行改造后提升了其网络的覆盖能力，保证网络具有自主管理能力。

4 结论

地震是破坏程度很大的自然灾害，早一步得到震区的信息就能及时对其灾民和财产进行转移，不同地震级别对于通信的破坏程度不同，采取的通信应急预案也是不同的，但是目的都是保证救援的圆满进行，较大的破坏性地震中对卫星通信和3G业务都有较多的应用，也是现阶段的主要应急手段，全球的科学家都在继续努力开发更加快速安全的相关通信技术，以将地震的影响降到最低。

参考文献：

[1] 帅向华，姜立新，刘钡，等.地震应急指挥技术系统设计与实现[J].测绘通报，2011（7）.

[2] 吴楠楠，马莹，王启东，等.2007年度华东区地震应急协作联动演练现场通信环境的组建[J].华南地震，2008（1）.

第6篇：卫星通信优缺点范文

关键词：微波通信技术 发展现状 发展趋势

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0015-01

20世纪中后期，随着微波通信技术的快速发展，中小容量的数字微波通信系统走入了人们的生活，宣告着数字时代的来临。经过研究人员的不懈努力，80年代末，SDH微波通信技术已经在各行业的输送系统中得到了较为广泛的应用。目前，数字微波通信已经同卫星通信和光纤通信一起被称为通信传输领域的三大支柱。

1 SDH概述

SDH是融合了复接、信息传输以及交换等功能，并由网管系统统一操作的一类综合性质的信息传输网络，其适应能力非常强，不仅可以适用于光纤和微波通用技术体制，还可以在卫星传输通用技术体制下使用。有效地提升了网络管理效率，实现业务的实时监控以及不同厂商设备间的相互通信等，从而使得网络资源得到了充分利用、大幅度降低了网络运营的维护成本，同时，其可靠性相对较高。因此，SDH已经成为当前世界信息传输技术研究领域的热点。

2 SDH的优缺点

2.1 SDH的优点

（1）SDH传输系统具有统一的帧结构数字传输标准，能够确保网管系统互通，所以在横向兼容性方面做得很好。现有的PDH能够与其完全兼容，同时，还可以容纳多种新型业务信号，从而构成了全球范围内统一的数字传输体制标准，实现了高度的网络可靠性。

（2）SDH接入系统可以利用相关的软件将高速信号一次性直接分插出低速支路信号，进而达到复用的目的，从而有效地简化了PDH的复用过程，提升了网络业务的传输透明性。

（3）借助于分插复用器和数字交叉连接，有效地提升了网络的自愈和重组能力，生存率显著提升。有效地实现了网络的自动化和智能化。

2.2 SDH的缺点

为了更好地提升系统的可靠性，在SDH的信号当中增加了大量的开销字节，从而导致PDH信号占用的传输速率相对于SDH信号要窄，也就是降低了PDH的速率。而这也就导致了SDH的有效性下降。

SDH的OAM自动化程度高，主要是加设了大量的应用软件，而这一设置尽管能够提升系统的自动化程度，但却为计算机带来了一定的安全隐患，计算机病毒已经成为系统安全的重要威胁。

3 SDH的应用现状

目前，SDH在众多通信领域都被广泛使用。尤其是在广域网和专用网领域。基于SDH的骨干光传输网络已经被移动、联通、广电等电信运营经销商大规模铺设。SDH环路凭借着大容量优势已经承载了IP业务、ATM业务等。甚至很多大型的专用网络也纷纷采用SDH技术。例如：电力系统，利用建立的SDH环路实现了内部的数据、视频以及远控等服务。

4 SDH技术的未来发展趋势

SDH作为当前信号传输领域的应用热点，其不仅具备路由的自动选择功能，还具备上下电路便利、易于维护和管理等功能。同时，其执行统一的传输标准，使得在业务的传输过程中速率更高，并能够更好的满足当前通信领域的发展需要。到目前为止，SDH已经建立的和即将建立的一系列建议已经基本实现了SDH方面的全覆盖。其不仅在各类通信网中广泛应用，还在光纤通信以及卫星通信等领域中得到了广泛的研究与发展。

近年来，网络技术的快速发展，使得点播电视、宽带业务以及多媒体业务大量涌现，进而为SDH技术的应用提供了更为广泛的空间。SDH技术在接入网中的应用，不仅能够为大型企事业用户提供更加可靠、质量更高的业务服务，还能够有效地提升网络性能。并且，网管范围还可以扩大到客户端，使得维护工作量大大降低。同时，SDH的应用灵活性，也使得网络运营者能够为用户提供更便捷的长短期业务。

从技术上来看，接入层的相对带宽需求较小，需要提供IP、TDM，可能还有ATM等综合业务传送。以SDH系统为基础并能够提供IP、ATM传送与处理的系统（包括TDM、IP与ATM接口，甚至包括IP和ATM 交换模块）将是解决接入层传送的主要方法，这种方式可廉价地在一个业务提供点（POP）上提供高质量专线、ATM、IP等业务的接入、传送和保护。

随着骨干传输容量不断增大，城域传输网络的接入能力也多样化。但以IP为主的网络业务仍然是不可预知的，这需要传输网络具有更好的自适应能力，而这种自适应能力不仅仅是网络接口或网络容量的适应能力，而且要求网络连接的自适应能力。总的来说，低成本、灵活快速的完成运营商端局到用户端的业务接入和业务收敛是对未来城域网接入系统的主要需求。简单地讲，这种采用SDH传输以太网等多种业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过VC级联的方式映射到SDH电路的各个时隙中，由SDH网络提供完全透明的传输通道，从物理层的设备角度上看是一个集成的整体。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模，减少设备占地面积，降低功耗，进而降低网络运营商的运营成本。同时，提供多业务的能力还可以使网络运营商能够快速地部署网络业务，提高业务收入，增强市场竞争能力。

5 结论

随着人们生活水平的逐年提升，对物质生活的质量要求越来越高。尤其是随着网络时代的来临。SDH技术的快速发展，给人们带来了更好的惊喜。传统的SDH传输技术在移动、联通、广电等行业中得到了广泛应用，尽管其还存在一定的不足，但是，随着技术的不断改进，一定会更加的完善。网络与业务融合的发展趋势已经成为SDH技术的重要发展趋势，而如何在运营过程中，进一步降低经营成本、提高信息的传输效率以及进一步确保系统的可靠性亦是未来研究的重点。

参考文献

[1] 彭娟.ASON技术在SDH网络中的应用[J].广东科技，2012（19）.

[2] 樊睿，马力.通讯系统维护中SDH传输故障及其处理措施探究[J].科技视界， 2012（30）.

[3] 王嗣光.浅谈SDH技术[J].民营科技， 2012（11）.

第7篇：卫星通信优缺点范文

建构主义认为：知识不是对现实的准确表征，它只不过是人们对客观世界的一种假设、解释必定会随着人们认识的深入而不断变化、改写。知识不能提供对任何问题的解决都适用的方法，它不是问题的最终答案，而是需要针对具体问题情境对原有知识进行再加工和再创造。因此物理知识的学习是一种活动过程，是一种构建过程，必须处于丰富的情境中。我们的教学必须以学习者为中心，强调学习者对知识的主动探索、主动发现，强调“情境”对意义建构的重要作用。因此在物理教学中如何建构问题情境就显得十分的重要。那么如何构建问题情境呢?下面我就谈谈自己在教学中的几种做法。

1　采用源于学生学习、生活中的问题和有意义的提问

学习者面对新学习情境时，会基于以往的学习和生活中的经验知识，依靠他们的认知能力，形成对问题的解释和假设。在物理课堂教学的过程中，教师若能巧妙地抓住学生生活中遇到的问题和有意义的提问，设疑导学，来创设问题情境，就能更好地激发学生的学习兴趣和探究欲望。例如在在新授课教学的课前延伸活动中，教师要根据学生在生活中已有的经验，创设条理清晰、合乎逻辑和学生认知的心理特点的问题情境，让学生带着问题走进我们的课堂。课中通过问题设置，在学生“最近发展区”最大限度地引发学生积极的思维，从而达到逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。这种理念可以贯穿于知识技能课的教学中，如我在《现代通信一走进信息时代》(苏课版第十七章第三节)的课题引入时，我从“假如你有一位亲友生活在国外或外地，在短时间内你是通过哪些的方式和他保持联系的?”引起学生的发散性思考，然后从“这些方式是如何把你发出的信息传递出去的呢?”引入新课的教学。再通过设置“你是怎样在国内看到在国外举行的体育比赛的实况转播的?”、“可你知道卫星在这里起到什么作用呢?它又是怎样传递信息的?”、“现代通信有哪些方式?”、“卫星通信和光纤通信时如何传递信息的?”、“卫星通信和光纤通信各有哪些优缺点?”系列问题的提问，把学生引入迷惘，让学生带着疑问进行阅读，边阅读边思考问题，从而使他们更专注地进行阅读。最后通过学生小组间的合作讨论和交流，解决了他们的所要解决的问题，使他们的知识，能力得到了提升。值得注意的是在整个过程中，教师只是引导，组织和参与者。

2　应用实验现象，设计问题情境

夸美纽斯在论述科学教育时提出：一切事物都应该尽量地放到学生的各种感官跟前，可以使知识一经获得，便永远得以记住。因此，在教学活动中，利用实验来设置问题情景，向学生提供必要的感性素材，引导学生观察实验现象、分析实验现象，可以很好地揭示物理现象的本质，探究物理规律。例如验证分子间存在着引力，可以做下面的实验：用一水盆装满水，取一比盆口小的塑料板，在其4个角各打一小孔，将橡皮筋从小孔穿过，用手拉橡皮筋的另一端提起塑料板，观察此时橡皮筋的长度；然后将塑料板放人盆中水面上(不浸没)，用手向上拉橡皮筋。这时学生会观察到：要提起塑料饭，橡皮筋会明显伸长，离开水面后橡皮筋会缩短。这时引导学生提出问题，这个现象说明了什么问题?把学生带入问题情境。气压对水的沸点的影响，晶体的熔化过程，测大气压的值，电磁感应现象等实验等，都可以在课堂上进行演示。学生获得丰富的感性认识，形成鲜明的对比，为学生的学习和掌握知识奠定基础。同时也能使课堂气氛活跃，学生学习的兴趣增加，从而获得很好的教学效果。当然实验过程中对实验现象的观察，信息的获取，问题的发问，结论的归纳和总结这些内容都要由学生自己来完成。教师只是实验过程的展示者，问题讨论的参与者。可能的情况下也可以由学生来演示。

3　科学探究的活动中巧设问题情境

第8篇：卫星通信优缺点范文

关键词：抛物面天线；卡塞格伦天线；维护和保养

自从人类进入信息时代以来，电子通讯技术不断发展。作为电子通讯的基本工具，天线更是在工程实际中得到广泛的应用。从地面到太空，从军事领域到民用领域，无处不活跃着天线的身影。譬如在航天领域内，卫星信号的发射和传送，航天器的通讯等都离不开星载天线的工作。天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。本文对一些常用的天线及其调试和维护作简单介绍。

1抛物面天线

1.1抛物面天线简介

抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1和图2所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。

1.2抛物面天线工作原理

抛物面具有如下重要的几何光学特性：由焦点发出的各光线经抛物面反射，其反射线都平行于z轴；反之，当平行光线沿z轴入射时，则被抛物面反射而聚焦于F点。其原因是，由焦点发出的各光线经抛物面反射后到达口径面的行程相等（这一结论可利用抛物线的以下性质来证明：从抛物线任一点到焦点的距离等于该点到准线的距离）。

微波的传播特性与光相似，因此，位于焦点F的馈源所辐射的电磁波经抛物面反射后，在抛物面口径上得到同相波阵面，使电磁波沿天线轴向传播。如果抛物面口径尺寸为无限大，那么抛物面就把球面波变为理想平面波，能量只沿z轴正方向传播，其它方向辐射为零。但实际上抛物面的口径是有限的，这时天线的辐射是波源发出的电磁波通过口径面的绕射，它类似于透过屏上小孔的绕射，因而得到的是与口径大小及口径场分布有关的窄波波束。

1.3抛物面天线优缺点

抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。

2卡塞格伦天线

2.1卡塞格伦天线简介

卡塞格伦天线作为双反射面天线的一种，其工作原理和抛物面天线具有相似之处。抛物面天线利用了抛物面的反射特性，馈源位于抛物面的焦点上，直接照射到抛物面口径上，结构和工作原理简单。但却不能很好地通过调整馈源特性来控制天线口径面上的波束和功率分布。卡塞格伦天线由于引入了双曲副面，并将前馈式馈源结构变为后馈式的馈源结构天线，使得馈源辐射出的电磁波经副面与主面两次反射，到达主面口径面上。所以卡式天线能够很好地控制天线口径面上的场分布。

2.2卡塞格伦天线工作原理

卡式天线的工作原理和抛物面天线相似。卡式天线在结构上多了一个双曲副面，由馈源发出的球面波前首先遇到双曲面发生反射，反射波再经抛物面作用，出现二次反射。与抛物面天线的结论相似，从O2点发出的入射波经双曲面和抛物面两次反射后，到达抛物面口径上各点的路径长度都相等。因而馈源所辐射的球面波前，将在主反射面口径上变为平面波前，且呈现同相场，使卡式天线同样具有锐波束、高增益的性能。接收状态的过程则相反，外来平面波前经抛物面和双曲面先后作用后，射线在O2点汇聚，馈源接收到外来电波。

2.3卡塞格伦天线优缺点

双反射面天线最大的优点是馈源位于主反射面顶点附近，给进入馈源区提供了方便，减少了馈源硬件的支撑问题，减小损耗。双反射面天线的优缺点总结如下优点：

（1）后馈式的馈源结构，大大缩短了馈线长度，同时也给馈源的安装和维修提供了方便；

（2）由于副反射面的引入，对控制主反射面的照射增加了一个可变因素，所以天线设计的灵活度增强；

（3）可以通过控制赋形副反射面来改变主反射面上的照射幅度，同样通过控制赋形主反射面可以改变相位，因此比较容易实现次所要求的级辐射方向图；

（4）相对于单反射面天线来说，馈源在主反射面边缘的漏失较小，降低了天线的噪声温度；

（5）馈源可进行宽频带设计，这是由于副反射面边缘对馈源的相位中心的半张角一般小于450，多数情况可小于200；

（6）对于具有复杂馈源网络的天线，双反射面天线也适用。

缺点：

（1）由于添加了一个副面，所以遮挡变大。并且副面遮挡直接影响天线的近轴旁瓣，所以天线近轴旁瓣比单反射面天线要高；

（2）鉴于副面边缘要有一定的照射锥削，因此不能使用弱方向性馈源。

3卫星天线的调试方法

对于卫星天线的调试，它包括天线的方向（仰角和方位角）、馈源的位置、极化取向和极化倾斜角调整等数项内容（可根据相关材料查到所需信息）。调试天线一般在天线安装场地进行，首先要设置好卫星接收机接收电视信号的数据参数，连接好卫星接收天线上的LNB和卫星接收机、电视监视器的电缆，然后按照下面的步骤开始调整天线。

3.1天线的固定

将天线连同支架安装在天线座架上。天线的方位通常有一定的调整范围，应保证在接收方向的左右有足够的调整余地。对于具有方位度盘和俯仰度盘的天线，应使用权之方位度盘的0°与正北方向，俯仰度盘的0°与水平面保持一致。正北方向的确定，一般采用指北针测出地磁北极，再根据当地的磁偏角值进行修正，也可利用北极星或太阳确定。

较大的天线一般都采用分瓣包装运输，故在安装时，应将各部分重新组装起来。天线组装后，型面的误差、主面与副面之间的相对位置、馈源与副面的相对位置，均应用专用工具进行校验，保证误差在允许的范围内。校验完毕，应固紧螺栓。

天线馈源安装是否合理，对天线的增益影响极大。对于前馈天线，应合馈源的相位中心与抛物面焦点重合；对于后馈天线，应将馈源固定于抛物面顶部锥体的安装孔上，并调整副反射面的距离，使抛物面能聚焦于馈源相位中心上。天线的极化器安装于馈源之后。对于线极化（水平极化和垂直极化），应使馈源输出口的矩形波导窄边与极化方向平行；对于圆极化波（如历旋圆极化波），应使矩形导波口的两窄边垂直线与移相器内的螺钉或介质片所在平面相交成45°角的位置。

3.2天线方向的调整

确定正南方向。先由当地磁偏角年变值和参考年值（查表获得），计算当地当时的磁偏角（磁偏角=参考年值+年变值×年差），然后再用罗盘（或指南针）确定地磁南极方向，最后用计算的磁偏角，修正地磁南极，得到正南方向（正南=地磁南极+磁偏角）。另外，因为天线座架的实际指向一般都对着正南方向，帮可直接以天线座架的指向作参考，进行天线调整。

进行方向调试。天线方向的调试，具体地说就是根据事先算出的仰角和方位角，将天线的这两个角度分别调到这两个数值上，使之对准所要接收的卫星，接收到电视信号，这就是粗调。然后进行细调，使所收的信号最佳。粗调是基础，如何判断天线的仰角和方位角已调到事先所算出的角度上呢？根据现场的条件和个人的不同条情况，可以有多种简易而有效的方法。

（1）方位角的调整

天线安装好以后，将高频头有标牌的一面水平朝上，然后利用指南针找到正南方向，并在天线的立柱上做好正南的标记。同时应了解要找的卫星方位角是正南的偏东或偏西多少度。然后找一皮尺测量立柱的周长为多少厘米，在用360度除以它，得到每厘米为多少度。然后再用方位角去除以每厘米对应的度数，也就是得到了需要转动多少厘米。即可将天线转动到附近位置。

（2）仰角的调整

经简单计算与实践得出结论，仰角应为：将计算出的仰角减去20度的值（因为采用的不同天线误差在19度～22度之间）。然后将指南针放置，细调仰角使指针为计算出的差值（误差在正负1度之间），这一点是天线调试成败的关键。

下面我们简单介绍一种方法――量角器、垂线法：

用一个尺寸较大一点的量角器，稍作加工，即可制成一个方便实用的简易仰角测试器，不需作任何计算，仰角可直接随时读出（如图三所示），在量角器的圆心处小心地钻一小孔，将一根细线固定在此，在细线的另一端系一小重物，仰角测试器就做好了。使用时如前述几种方法一样，将其直边垂直地靠在圆盘平面上，并使量角器刻有0°的一端朝下。此时一边转动天线的仰角一边可以读出仰角值来。

（3）极化角的调整

天线指向调整前，高频头馈源波导口极化角P预置方向应大致正确，待收到信号后再进行细调，一般只需根据经度差（经度差=卫星所在经度-接收点经度）正负，即可大致判断极化角正负，经度差为正时极化角也为正，经度差为负时极化角也为负，经度差绝对值越大极化角也越大。

根据资料可以知道极化角的参数。现将高频头上有一横线的标记对准天线支架上的0刻度线，人站在天线口的前面，当极化角大于零度时，高频头顺时针转动；当极化角小于零度时，高频头逆时针转动。

当接收水平极化信号时，馈源波导口窄边应平行于地面，根据经度差正负及其绝对值大小预置极化角P，待收到信号后再进行微调。当接收垂直极化信号时馈源波导口宽边应平行于地面，根据经度差正负及其绝对值大小预置极化角P。Ku波段通常采用馈源一体化高频头，为便于区别有的馈源一体化高频头在其端面有“Up”标志（英文“向上”），标有“Up”端面向上即为“水平极化”，旋转90°即为“垂直极化”。

在进行上述调整时，应一边缓慢转动天线，一边注意观察电视监视器的屏幕显示和卫星接收机的信号强度指示条，注意调整到信号最强的位置固定这一项调整位置。调整时应一个项目一个项目顺序进行，每调整好一个调整点就固定住它，调整顺序是：方位角――〉仰角――〉极化角，全部参数都整好后，最后将天线固定。

4卫星天线的保养和维护

4.1应检查转动配合部件和紧固件是否生锈，如有锈斑及时清洗，涂上脂。对传动丝杆，支杆与立柱的配合面须涂脂后才安装。

4.2如在主反射面上须上人时，最多容许体重较轻的1-2人，必须穿上软底鞋，尽量踩在接缝处的筋条上，以防止反射面变形和划伤

4.3如发现馈源喇叭上的薄膜破裂，要及时更换。

4.4馈源系统不容许进水，进水将严重影响天线性能，甚至会中断通信。

4.5天线在露天工作，应随时注意防锈，面漆脱落要及时补涂，对活动零部件要定期清洗，涂脂。定期检查紧固件，以防松动，特别在大风过后，要及时将松动的紧固件拧紧。

4.7天线的工作现场应杜绝人员逗留。

4.8及时清理天线上的积雪。

4.9天线使用两年后，要重新将天线喷上白色醇酸磁漆。

4.10安装避雷防护。

参考文献

[1]林昌禄主编.天线工程手册[M].电子工业出版社，2002

[2]林岩.一种寻求卡塞格伦天线最佳口径分布的方法[J].兵工学报.2010（01）

第9篇：卫星通信优缺点范文

智能公交系统就是将信息技术、网络技术、电子电力技术等运用到城市公交运输系统中，形成智能化、自动化、现代化的新型公交系统，实现人、道路、车辆的合一。本文介绍一种基于移动互联网的智能公交系统，详细阐述该系统的总体框架和三层体系结构，介绍系统实现的功能，最后再简单阐述该系统中运用到的关键技术。

【关键词】移动互联网 智能公交系统 数据 技术

智能公交系统是一种先进的全方位公交管理控制系统，是一种实时有效的公交管理系统。美国从上世纪60年代开始研究智能公交系统，并取得突出成就，随后，日本、英国、德国等也加入该研究行列，目前已在日本、美国和欧洲建立起三大研究基地。

我国社会经济的快速发展带来了城市规模的扩大，城市交通运输系统越来越复杂，公众对城市交通的服务质量也提出更高要求。我国公交管理存在严重超员、车辆性能差、开快车、开野蛮车、不按规定车道行驶等问题，影响公交安全。。而网络技术的发展为智能公交系统建设提供解决契机。我国的智能公交系统虽然起步较晚，但在近年来也得到迅猛发展，基于GPS技术、GIS技术技术、无线通信技术等的智能公交系统在城市公交运输管理和控制上发挥重大作用，实现数据实时采集、远程控制、快速通信、公交生产运营调度、公交监控、公交信息等，为人们带来更满意的公交服务，提高公交车辆的使用价值。

1 智能公交系统结构

1.1 总体框架

智能公交系统要为相关管理部门提供实时的路况信息，基于这一基本需求，智能公交系统需要有信息采集、公交运营调度、公交监控和公交信息步伐，这四个基本业务相辅相成，互相渗透和协调。公交车上的终端设备每隔1s采集实时路况信息，包括经纬度、行车速度、方向等，采集车上乘客数、视频、温湿度等基本信息，发送给信息中心。调度中心根据信息中心过来的经过处理的信息，对公交车的运营进行实时调度，将调度信息给公交车的车载终端设备。信息中心将处理过的信息传递给电子公交站牌、车载导航终端、公交信息门户站等，这些信息平台向市民实时传递公交信息，一般包括目前车辆位置、到站时间、出行方案查询、位置查询、路况信息等。监控中心对处理好的信息进行公交系统的实时监控管理。基于这一业务需求，智能公交系统的业务非常广，数据资源多，需要采集技术、无线通信等技术支持，需要复杂的系统支持业务运转。本文基于移动互联网技术，在安全性、先进性、易操作性等原则基础上设计出如图1所示的智能公交系统总体框架。

1.2 三层体系结构

在软件系统设计上，将智能公交系统分成三层体系结构：应用层、中间层和数据层。应用层也就是用户界面层，其中的车载终端设备以无线通信方式与中间层的网关建立连接，发送采集到的车辆位置、速度、温度、路况信息、车上人数、报警、车厢监控等信息，并接收由网关转发过来的调度中心调度指令。应用层上的client代表调度和监控，它一方面通过网关向车载终端发送加速、减速等控制指令，一方面访问Web service接口。最后，应用层上的browser代表信息门户网站，它实现智能公交系统的信息功能。

中间层又被称为业务逻辑层，是应用层与数据层之间沟通的桥梁，响应和执行用户请求，在总结构中起到承上启下的作用。中间层以Web service封装方式对数据进行逻辑处理，实现松散耦合。Gateway以无线通信方式接收车载终端传递过来的信息，并以SOAP/XML方式访问Web service接口存储的信息，并负责将调度中心发送过来的调度指令传递给应用层上的车载终端设备。作为所有数据访问的唯一接口――Web service以C#编写逻辑处理组件、数据访问组件。简单来说，中间层的功能就是信息查询、信息管理、信息维护、远程通信、车辆监控等，它将数据层与应用层连接起来，保证智能公交系统的正常稳定运行。

数据层集中处理整个系统中的所有数据，响应中间层的数据请求和访问。本系统中的数据层分成两个板块：数据库和数据挖掘。数据库中含有业务信息数据库、公交实时数据库、地理信息数据库、文档数据库。数据挖掘通过C#方式实现，对采集到的实时信息进行数据挖掘处理，在纷繁复杂的数据中理清思路，忽略没有价值的信息，更好为调度中心服务，体现智能公交系统的智能化、自动化特点。

1.3 系统功能

网络及通信系统主要采用移动无线通信技术，连接公交调度中心、站台、首尾站、车辆、公交公司等各个业务点，传输实时动态数据，传输监控云图和报警信号，传输对讲信息和广播信号，为整个智能公交系统提供稳定高速的通信渠道和平台。

为保证系统的不间断运行，设置UPS电源，在市电停电情况下，各个业务点依然能保持一段时间关键业务和公交系统的正常运转。乘客信息系统通过车载终端设备和站台显示屏等向市民提供车辆上的乘客信息。时钟系统为各个业务点、调度中心、信息中心等提供统一的精确时间信息，确保各个业务点时间的一致性，使得时间信息成为调度中心进行实时生成调度和数据统计分析的重要资料。车辆定位系统运用地理信息系统实现对车辆的实时跟踪定位，通过GPS技术采集车辆当前的行驶状态，包括经纬度、方向、速度、时间等，对这些信息进行运算、差分、校正处理，从而实现对车辆的准确定位，向市民提供车辆信息，为调度中心进行生产调度提供信息支持。自动报站系统将采集到的车辆位置信息与公交线路站点进行对比，确定车辆的出入站情况，利用语音报站。当车辆出现火灾、交通事故、突发故障等突发性事件时，司机可启动公交车上的报警装置向调度中心报警信号。当车辆时速超过预设值时，车载终端设备自动发出超速报警，提醒司机减速。

2 关键技术

本文提出的智能公交系统是基于移动互联网、GPS技术实现的，其中运用到的移动互联网技术主要有：无线数据广播通信、卫星通信、蜂窝式移动通信、专用数据通过信等，这些移动通信技术各有优缺点。卫星通信就是利用人造地球卫生为基站，利用其转发的无线电信号实现两个及以上的地面站之间通信，通信距离远、容量大、可靠性高，但车载终端以及通信费用较高，且实时性不好。蜂窝式移动通信采用无线通信组网方式，将网络设备、车载终端等连接起来，实现智能公交系统各个子系统之间的实时通信。该通信方式覆盖范围广、价格低、无需建网、容量大，是广大人民群众喜爱的一种无线通信网络系统。蜂窝式移动通信方式又主要是通过短消息业务、无线分组业务GPRS、码分多址技术、3G、4G等多种方式，本文考虑到传输速率高、范围广、应用普遍、组网简单、价格低廉等因素，最终决定选择3G技术建立智能公交系统。

GPS定位技术是智能公交系统中的又一关键技术，几乎所有工作和业务的开展都离不开GPS的定位服务，如：车辆的自动报站功能，车载终端接收传输过来的车辆定位信息，将其与公交线路对比起来，进行站点信息对比，通过系列运算判断公交车辆的出入站情况，然后再通过车载终端设备向市民报站。车辆监控系统利用GPS技术定位的车辆信息了解到车辆当前行驶状态以及位置，将其放置到电子地图中进行实时显示，然后再将车辆的行驶状态等信息发送到车载终端设备和站台的电子显示屏上，既实现对公交车的实时监控指挥，又为市民提供更完善的公交信息。

3 结束语

随着信息技术、网络技术的快速发展，智能公交系统必将逐步完善，为市民提供更好的公交服务。大力整顿公交运营的客观环境，创新运营模式，杜绝公交超员现象，强化公交企业自身的监管改革，推行人性化管理方式。

参考文献

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