衛(wèi)星通信技術發(fā)展概述論文
摘要：本文介紹了衛(wèi)星通信的基本概念、分類、特點以及應用，并在梳理國內(nèi)外學者的研究成果及文獻資料的基礎上進行了成果展示，以期對以后衛(wèi)星通信的研究提供一些思路和借鑒。
一、衛(wèi)星通信概述
衛(wèi)星通信是一種微波中繼通信，作為中繼站，與發(fā)、收信地球站共同組成衛(wèi)星通信鏈路。
目前的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，主要有固定業(yè)務的衛(wèi)星系統(tǒng)(FSS)，移動業(yè)務的衛(wèi)星系統(tǒng)(MSS)，和廣播業(yè)務的衛(wèi)星系統(tǒng)(BSS)，它們的組成部分不全都是相同的。一般的衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由空間階段和地面階段兩個范圍組成的，其中控制和管理衛(wèi)星的檢測站包含在空間段部分內(nèi)。
衛(wèi)星通信是指航天器與地球站之間或者地球站相互之間借助通信衛(wèi)星轉發(fā)器而進行傳輸?shù)臒o線電通信,它主要涵蓋衛(wèi)星移動通信、衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星中繼通信和衛(wèi)星直接廣播等四大領域。衛(wèi)星通信技術是現(xiàn)代通信技術不斷發(fā)展的重要成就,也是航空航天技術運用到實踐中的重要方面。它具有容量大、覆蓋面廣、頻帶寬、穩(wěn)定性靈活性強等優(yōu)點。四十多年以來,它在國際國內(nèi)通信、軍事民用通信等領域得到了比較廣泛的應用。
衛(wèi)星通信網(wǎng)絡是指通過人造地球衛(wèi)星作為傳播無線電波的中繼站，從而達到兩個及其以上的地面站之間進行相互通信的網(wǎng)絡。其中，地面站也稱為地球站，是指設置在在地球表面上的通信站點。通信衛(wèi)星起到了一個傳輸無線電波的作用。衛(wèi)星通信網(wǎng)絡按照轉發(fā)時間的長短，可分為立即轉發(fā)式通信網(wǎng)絡和延遲轉發(fā)式通信網(wǎng)絡。當衛(wèi)星的運行軌道處在低軌道運行時，相對地面站來說，需要進行遠距離的實時的通信，這時除了采用延遲轉發(fā)方式之外，同時也可以利用多顆低軌道運行的衛(wèi)星進行轉發(fā)，這種網(wǎng)絡就是一般所指的低軌道移動衛(wèi)星通信網(wǎng)絡。
二、國外衛(wèi)星通訊技術發(fā)展概述
近年來，國外的衛(wèi)星通信技術無論是在軍事還是商業(yè)領域都有了長足的發(fā)展，有新型質(zhì)量高、功率大、壽命長的衛(wèi)星不斷發(fā)射升空。目前世界最先進的衛(wèi)星通信技術仍然被包括波音、勞拉、洛馬、阿爾卡特以及休斯等美國和歐洲的幾大實力雄厚的衛(wèi)星制造商所掌握。歐洲為了縮短與美國的差距，正在努力研制新一代的大型通信衛(wèi)星平臺阿爾法艙。俄羅斯則是通過與歐洲和日本的國際合作的方式來大力推進本國衛(wèi)星通信技術的發(fā)展。
毋庸置疑，美國是目前世界上通信衛(wèi)星技術水平最發(fā)達的國家，其通信衛(wèi)星技術發(fā)展計劃已經(jīng)進行了很長時間，并且在軍事、商業(yè)等領域都已經(jīng)形成了系列化的.技術先進的衛(wèi)星產(chǎn)品。目前其通信衛(wèi)星計劃主要包括美國的轉型衛(wèi)星通信系統(tǒng)(TSAT)計劃、空軍寬帶填隙衛(wèi)星(WGS)計劃和先進極高頻(AEHF)衛(wèi)星計劃以及海軍移動用戶目標系統(tǒng)(MUOS)計劃等。
在歐空局公布的未來通信衛(wèi)星發(fā)展計劃中，計劃在2001-2010年間將逐步提高16-30kw的衛(wèi)星比例，計劃達到30%，而8-16kw的衛(wèi)星比重達到40%，這些成果目前已經(jīng)基本完成，這標志著歐洲通信衛(wèi)星向著超大功率的方向不斷發(fā)展。
俄羅斯于2006年公布了《俄聯(lián)邦2006-2015年航天規(guī)劃》，計劃在這10年中，俄羅斯計劃將與歐洲和日本聯(lián)合建設并發(fā)射13顆通信衛(wèi)星，其中的8顆則是屬于快訊系列衛(wèi)星。
在俄羅斯公布的一份關于俄羅斯通信業(yè)發(fā)展的報告中，俄羅斯的航天局對其未來10年(2010-2020年)通信衛(wèi)星技術的發(fā)展趨勢進行了預測。其內(nèi)容大致包括以下：要掌握微波波段和光學波段技術進行相關項目;構建小型和中型衛(wèi)星的低速率網(wǎng)絡;寬帶衛(wèi)星通信利用大型衛(wèi)星;在通信衛(wèi)星上進行全部的信號處理;大力提高太陽電池的轉化率。
三、國內(nèi)衛(wèi)星通訊技術發(fā)展概述
近些年來隨著科技技術的發(fā)展，現(xiàn)代小衛(wèi)星技術取得了長足的進展，這對我國航天技術發(fā)展和衛(wèi)星技術的應用提出了更高的要求，國內(nèi)的一些科技公司如中科院下屬的所和廠、中國航天科技集團以及國內(nèi)的許多大專院校如清華大學、北京大學、哈爾濱工業(yè)大學、成都電子科技大學等研究人員都對航天編隊飛行星座系統(tǒng)的項目進行了大量的研究，其中有的對航天編隊飛行星座系統(tǒng)提出了初步設想，并進入了專題項目的研究階段，有的已經(jīng)取得了明顯的成果，如編隊衛(wèi)星的跟蹤切換技術，激光終端機、單片微波集成接收機等問題已在實驗室中得到很好的解決了，但這些與國外發(fā)達國家如美國、俄羅斯的星間通信技術相比，仍有不小的差距。
目前國內(nèi)在這方面取得的比較明顯的成果主要有以下幾個方面：2004年4月19日，由哈工大牽頭研制的“試驗衛(wèi)星一號”成功發(fā)射，并搭載了一顆科學實驗小衛(wèi)星“納星一號”。“試驗衛(wèi)星一號”主要用于資源測量和環(huán)境監(jiān)控，它是我國成果研制的第一顆傳輸性立體的測繪小衛(wèi)星。而“納星一號”是我國研制的首顆納型衛(wèi)星主要用于研究開發(fā)納型平臺測試和進行航空航天的高技術演示。
由中科院上海小衛(wèi)星工程部進行的“創(chuàng)新一號”衛(wèi)星研究項目中，以星上計算機一體化設計、低軌小衛(wèi)星擴頻通信等關鍵問題的解決為重點，并進行低軌道小衛(wèi)星之間數(shù)據(jù)通訊的關實驗，以解決存儲轉發(fā)通信的問題。
哈爾濱工業(yè)大學以解決星間激光通信和衛(wèi)星編隊飛行而進行的雙星編隊飛行項目也取得了很大進展。
【衛(wèi)星通信技術發(fā)展概述論文】相關文章：
衛(wèi)星通信抗干擾技術發(fā)展趨勢研究論文05-20
試論衛(wèi)星通信發(fā)展論文05-31
信息技術發(fā)展論文03-29
軌道交通技術發(fā)展論文04-12
現(xiàn)代教育技術發(fā)展論文03-21
無線通信技術發(fā)展的論文04-10