衛星數據通信

利用人造衛星實現二進制編碼字母、數字、符號以及數位化聲音、圖像信息的遠距離傳輸、交換和處理,又稱衛星數據傳輸。在衛星數據傳輸中,處於環繞地球軌道上的衛星作為數據傳輸的一端(傳送端、接收端或中繼站),能與地面直接進行無線電通信的覆蓋面很大。因此衛星數據傳輸是實現地球上遠距離信息傳輸、處理的有力手段。

基本介紹

  • 中文名:衛星數據通信
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分類

衛星數據傳輸的方式可分 4類:①利用通信衛星作為中繼站實現地球上點與點之間的數據傳輸,稱為衛星通信。這是用得最多的衛星數據傳輸方式。處於同步軌道上的通信衛星大約能覆蓋地球表面的40%,使覆蓋區內的任何地面、海上、空中的通信站都能同時相互通信。在赤道上空的同步軌道上等間隔地分布 3顆靜止衛星可實現除兩極部分地區外的全球通信。高緯度地區還採用大傾角、遠地點達 4萬公里的大橢圓軌道通信衛星。衛星通信系統由衛星部分和通信站組成。衛星部分還包括處於地面的衛星測控站,用於控制衛星相對地球靜止不動,以簡化通信站的天線跟蹤系統。對通信衛星的姿態須進行較精確的控制,以保證天線波束始終對準覆蓋區。實現信號轉發(即由甲地通信站把信號發往衛星,再由衛星發向乙地通信站,實現甲乙兩地的通信)的關鍵設備是轉發器,多採用行波管功率放大器。衛星通信的主要發展趨勢是採用頻率復用技術、引入更高頻段和發展衛星上的信息處理技術。通信衛星可以傳輸電話、電報、傳真、數據和圖像,廣泛用於國際、國內或區域通信、軍用通信、海事通信和電視廣播以及太空飛行器的跟蹤和數據中繼等方面。到80年代初期,衛星通信已承擔三分之二的洲際通信業務和幾乎全部的洲際電視傳輸。②將衛星感測到的數據信息傳輸到地面,包括衛星遙測和衛星遙感。衛星遙測是將衛星及其內部主要的工作狀態、性能參數實時或延時地發射到地面的技術。各種科學衛星、技術試驗衛星和套用衛星都向地面發射遙測數據,以便地面上及時了解衛星工作情況。衛星遙感是將裝在衛星上的遙感裝置和觀測儀器所獲取的信息傳輸到地面接收點的技術。氣象衛星用遙感器探測地球大氣的氣象要素和天氣數據;天文衛星用科學儀器觀測宇宙天體和其他空間物體;資源衛星用遙感器獲得地球資源的圖像信息;偵察衛星利用光電遙感器或無線電接收機蒐集地面、海洋或空中目標的情報。③地面測控站向衛星傳送指令信息的數據傳輸,又稱衛星遙控。一般衛星都需通過無線電多路信道向其傳輸控制信息,用以控制衛星的工作狀態和參數變化,保證衛星按地面要求工作。④各類太空飛行器經過數據中繼衛星與地面之間的數據傳輸。處於地球靜止軌道上的跟蹤和數據中繼衛星轉發地球站對中、低軌道太空飛行器的跟蹤、遙控信息,同時又實時轉發人造衛星、太空梭、載人飛船和空間站等各類太空飛行器發回地面的遙測、遙感和通信的數據。

特點

衛星數據通信的特點是:傳輸距離遠、通信容量大、質量好、可靠性高、靈活機動。它不受地理和氣候條件限制,只要在衛星天線波束覆蓋區內設站,即可進行數據傳輸。衛星數據通信通常以計算機為中心,通過衛星線路與遠程終端直接相連形成在線上系統。遠程終端所產生的數據能及時地傳輸到中央處理機處理,處理後的結果又能立即返回遠程終端。衛星數據通信網與地面數據通信網連線,即可實現整個國家或世界範圍的聯網。如果各個點都裝有計算機,並與數據通信網結合到計算機網,則各點可以使用計算機進行數據通信。
衛星數據通信在高密度的大容量幹線通信方面面臨著雷射光纖電纜通信的嚴峻挑戰。後者光波波長短,頻帶極寬,具有通信容量更大的優勢。但與光纖電纜通信相比,衛星數據通信仍具有地理上不受限制、通信距離遠和分配靈活等優勢。

參考書目

宮憲一編著,人民郵電出版社譯:《衛星通信工程》,人民郵電出版社,北京,1974。(宮憲一編著,《衛星通信工學》,丸善株式會社,東京,1969。)

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