卫星跟踪通信技术论文范文

卫星跟踪通信技术论文范文第1篇

交通是一国发展之基，信息是当今时代发展的主题，当二者相结合，交通通信信息技术的管理和发展就不仅是1+1=2的命题那样简单，其影响力是远远超过简单相加的等式的。我国的交通运输行业已经列入世界一流行列，在支持国家工业建设、经济发展方面取得了突出成就，而交通通信事业也在从无到有、从弱到强的发展历程中不断发挥着作用，不仅为交通行业的发展提供了信息支持和技术保证，也越来越多的深入到社会生活的各个领域，为广大用户提供了高质量、全方位的优势服务。

着力信息化新发展

2010年，交通运输部作出决议，将原中国交通通信中心更名为中国交通通信信息中心，同时还赋予了中心服务行业信息化发展的职能。名称变更了，工作职能也相应地做出了调整，对信息化技术的要求更高，通信信息中心要如何做好为部和行业提供通信技术服务、加快自身发展、承担全新的责任和历史使命，是摆在杨洪义主任等领导班子成员和全体工作人员面前的新课题。

遵循上级领导的指示精神，交通通信信息中心将总体的发展工作思路定位在围绕安全应急、定位导航、信息通信三个重点领域，并且由此做出了一系列的建设和管理部署，站在全新的高度，确立了未来的发展目标和方向。

杨洪义主任是在交通信息行业奋斗了近三十年的专家，在国际海事卫星（Inmarsat）、低极轨道搜救卫星系统（cospas sarsat）和VSAT卫星系统的运行维护、技术研发及应用服务、交通运输信息化研究等领域内从事了大量的工作，在交通通信信息研究行业内拥有丰富的经验和成绩。在交通运输部召开的“2011全国交通运输信息化大会”上，他作了题为《提升支持保障能力 服务行业信息化发展》的讲话，系统总结了“十一五”期间通信信息中心的重点工作，并提出了关于开展行业信息化技术支持保障工作的思考，号召通信信息中心全体人员认真落实“十二五”提出的各项任务，以服务行业发展为己任，努力拼搏，开拓创新，为“打造电子政务安全信息港，缔结现代交通物流产业链”、提升自身运维管理和服务水平而努力。

杨主任的讲话为通信信息中心在“十二五”期间的工作和发展指明了方向。他表示，通信信息中心在“十二五”的发展是和《公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划》紧密相连的，《规划》蕴含强调了整合促进发展、发展带动整合、重大项目实施由部主导的原则。通信信息中心从对规划理解中，领悟到一张网（交通信息通信网络）、一幅图（交通电子地图GIS-T）、一个中心（数据中心体系）、一张卡（交通一卡通）的需求走向和对信息化发展的基础性作用。

通信信息中心作为部及行业的专业信息化技术支持保障机构，杨洪义表示未来的工作重点将着重开展涉及行业信息化的基础性、全局性、联通共享性工作，注重在促进联通共享的标准上、在技术管控体系建设上、在可持续运维管理和安全保障上、在部省联动技术协调上发挥作用，实现技术支持保障的积极意义。

就这一工作重点，杨主任还作了具体解释。他说，未来工作的第一要务是服务于物联网概念下的车联网、船联网社会服务体系的形成。通信信息中心承担了“全国重点营运车辆联网联控”的项目工作，通过在上海世博会的应用，正在引导装备制造业提升技术水平，引导定位导航服务商重新组合，促进形成新的产业链、价值链，将为形成服务于现代物流的车联网社会服务体系提供支持。这些经验，与通信信息中心正在开展的电子航海体系研究、智能航运信息服务（船联网）研究相结合，为行业的船联网社会服务体系的形成做出了积极贡献。

第二，进一步发挥北斗卫星导航系统的基础性作用。国家北斗卫星导航系统为行业规模化、安全应用定位导航技术提供了基础。通信信息中心要进一步加強“北斗行业应用策略研究”，在推动重大专项应用示范和技术市场产业化中发挥更加积极的作用。

第三，适应安全应急常态化。安全风险伴随着交通运输现代化进程而不断延伸，安全应急必须与交通运输所有信息化业务融为一体才能得到保障。这也是信息化重大工程“公路水路安全畅通与应急指挥系统”未来成功的关键。通信信息中心结合长期的安全应急工作基础以及“联网联控”等应用实践，致力于以技术手段，适应物联网概念下交通运输安全应急的常态化，促进落实政府、企业的安全生产监管责任、主体责任。

第四，服务于全行业信息化水平提升的交通地理信息系统（GIS-T）能力建设。GIS-T是具有交通特征的地理信息系统，是行业车联网、船联网、物联网的基础，是卫星定位导航交通运输民用产业化的基础，是安全应急常态化的基础。通信信息中心将结合开展的国家地理空间基础信息库“交通运输数据中心”工作，为行业提供便利、经济的GIS-T资源。

积极建设全新职能

过去的几年里，中国交通通信信息中心在我国的重大社会事件、突发事件或自然灾害当中屡次发挥重要作用，通过海事卫星业务安全、及时、高效地为用户和公众提供了优质全面的服务，在国内外的用户和媒体行业面前展现了良好的风采。

展望未来，杨洪义主任认为要履行好新时期信息化的新职能和身份，首先要关注交通运输发展热点，遵循信息化发展规律。交通运输行业发展将在物联网、智能交通概念下更加呈现网络经济特征，其基础是车、船以及火车、飞机间的联网，即运输工具间相互联网；同时，运输工具与交通基础设施、交通周边环境及相关行业间相互联网。联网的实质，是实现交通运输相关的从业者、管理者、消费者等与综合运输系统中各要素、各种相关因素之间的信息对称。最终体现为行业信息采集自动化、依法行政非接触化、运输组织多样化、运输方式综合化。

其次，杨主任认为在工作当中应当着重透视制约难点、解决突出问题。在通信信息中心已经取得重要成就和发展的同时，应当看到行业信息化发展的制约因素仍然很多，其中，理念和认识问题、体制机制问题，仍是制约信息化发展的主要原因。信息化的推进过程是改造原有流程、形成新业务流程的过程，是在价值链、产业链环境中持续优化流程的过程。所以，能不能认识到这一点，能不能做到部门或单位核心业务信息流的标准规范和持续优化，会在根本上影响行业信息化的未来发展。

第三，信息化技术支持保障单位自身要找好位、用好力。其一，是得到部省各级领导和部门在实际工作中的重视支持。从集约化和资源有效利用角度，充分发挥行业通信信息中心专业业务机构的作用，在协调部省技术联动、实施规划建设任务、构建信息化技术管控体系、承担运维管理责任促进可持续发展等方面发挥作用，为管理部门决策支持和技术咨询提供服务。其二，是信息化技术支持保障单位自身要强筋健骨。要具备持续的研究能力，具备专业的技术实施能力，具备科学的组织协调能力，重视优势互补、发挥部、省不同层面专业机构的作用，致力发展行业信息化，向社会资源打开积极发展的大门。

举例来说，2011年12月29日，交通运输部道路运输司和西藏自治区交通运输厅共同组织召开了“西藏自治区交通运输厅重点营运车辆公共服务平台”（简称西藏平台）援赠暨开通仪式。中国交通通信信息中心的杨洪义主任和西藏自治区交通运输厅副厅长索朗群佩分别代表援赠单位和受援单位进行了工作汇报。西藏平台的建设是按照“统一开发、复制推广”的信息化建设模式，仅用了8天时间完就成了运行环境的搭建、平台的部署与发布工作的。按照交通运输部颁发的道路运输车辆卫星定位系统平台标准要求，入网运营商仅用了4天时间完成了平台的升级改造并联网成功，充分体现了统一化、标准化建设的优势。西藏平台的开通运行不仅满足了重点营运车辆安全生产、动态监管的实际需要，提升行业监管能力，而且对反恐布控、维护处突也将发挥重要作用。尤其重要的是，西藏平台的开通运行标志着全国重点营运车辆联网联控系统已实现除港、澳、台外的全国所有省份的互联互通，这期间交通通信信息中心的工作人员做了多少工作和努力、杨洪义主任耗费了多少心血可想而知。

发展海事卫星业务

当前，海事卫星是世界上唯一能为海、陆、空各行业用户同时提供全球化、全天候、全方位公众通信和遇险安全通信服务的网络系统。海事卫星是集全球海上常规通讯、遇险与安全通讯、特殊与战备通讯于一体的实用性高科技产物，通信系统由两部分组成：卫星和地面的卫星测控站属空间部分；岸站和船站属地球部分。岸站是卫星通信的地面中转站，船站就是海上用户站，设置在航行的油船、客轮、商船和海上浮动平台上。从1985年起，海事卫星通信的使用范围逐步扩大到航空及陆上领域，成为海陆空全能的通信系统，并于1994年更名为“国际移动卫星组织”，如今其影响力已经在逐步扩展并渗入到民众的日常生活领域，其业务范围也是通信信息技术中心技术支持保证的重点环节。

海事卫星通信系统主要由同步通信卫星、移动终端（包括海用、陆用和空用终端）、海岸地球站以及协调控制站等构成。到目前为止，海事卫星系统和设备在我国已经广泛地应用于政府部门、国防军队、新闻媒体、海关、外交、战备通信、远洋运输、渔业船队、石油勘探、应急救灾、登山探险、民航客运、水利監测、野外作业等诸多领域。国际海事卫星组织于1982年在英国伦敦成立，1999年改革为国际移动卫星公司，同时保留了一定规模的国际组织机构，我国是国际海事卫星组织的创始国成员之一，中国交通通信信息中心是国内唯一的指派单位，对外以北京船舶通信导航公司名义代表国家参与国际电信联盟、国家海事组织的有关活动，承担国际海事卫星、国际搜救卫星的国内公益性通信职责，并且负责建设维护和相关政策的制定。

海事卫星C系统是海事卫星的主要系统之一，是一种高性能、全数字、低成本的存储转发数据通信系统，被称为全球遇险和安全通信的主力军。这一系统主要由同步通信卫星、移动终端、地面关口站以及网络协调控制站等组成。早在1993年，北京市就建成、开通了海事卫星C系统，后又于2003年开通了海事卫星F系统。因为有多年的努力打下的良好基础，目前海事卫星已为国内外700余家航运企业、近5000艘船舶提供了海事卫星通信保障，并不断推出多样化、个性化的增值业务，为保障海上人命和运输安全发挥了重要作用。2007年，当时的交通通信中心开通的海事卫星移动宽带业务地面接续系统，首次将有专线保障的移动卫星宽带服务引入中国，使高质量、可监控、个性化、便携式的移动卫星视频传输变为了现实。系统内的应用除包括电传、数据、文字传真等外，还具有提供增强群呼、位置查询和报告等功能。“十一五”期间，通信信息中心做到了确保海事卫星、搜救卫星、程控电话交换系统连续五年“零故障”运行，并且建成了交通运输行业专网和覆盖全国交通行业的视频会议系统、IP电话系统，自主研发出船舶遇险安全数据管理系统软件，还组织开展了行业通信导航标准的制修订工作。

为此，杨洪义付出了大量的心血。他曾先后主持了海事卫星北京地面站C、M、Mini-M、F标准岸站的数字化改造和建设，成功组织了第四代海事卫星地面试验接续站（POP站）建设、海事卫星地面站公网和互联网互通等工作，开通了我国的海事卫星宽带上网业务，极大地提升了海事卫星系统的可靠性和通信服务的保障能力，不仅扩大了服务领域、引领国内海事卫星通信技术的进步，而且实现了与国际先进技术接轨。杨洪义还积极组织了与国际移动通信组织的谈判工作，经过努力争取，让我国成为了世界上拥有 第四代海事卫星地面关口站的三个国家之一，这一系统极大地提高了我国水运安全通信的国际话语权和组织协调能力。2009年，他主持研发的“海事卫星突发新闻视频直播传输平台”项目获得了由中国新闻技术工作者联合会评选的第四届王选新闻科学技术二等奖，在他的领导和带动下，通信信息中心通过国际海事卫星运行系统不断增强业务建设，实现了海事卫星3G通信与我国专有用户应用的最终衔接，向用户提供海事卫星海、陆、空领域的话音、数据、视频等通信，填补了我国移动卫星宽带业务应用的空白，后来获得了2010年度航海学会一等奖。

在20余年的发展历程中，中国交通通信信息中心已建成海事卫星系统(INMARSAT)、全球海上遇险和安全通信系统（GMDSS）、低极轨道卫星搜救系统（Cospas -Sarsat）和中国北斗卫星民用导航系统的全方位的通信导航服务体系，实现了从模拟向数字、从话音向数据、从传统电路交换向互联网IP业务、从窄带低速数据向宽带高速数据的转化，形成了以多网络互联互通为主要特点的天地一体，便捷通畅、四通八达的宽带网络平台。这些成果之中蕴藏了杨洪义和中心同仁洒下的无数心血。

锐意进取再创佳绩

从2005年起，中国交通通信信息中心的总体经济规模、经营收入连年倍增。同时，通信信息中心先后承担了部级科研项目18项，开发新技术产品数十款。其中“海事卫星宽带业务地面支撑系统”、“海事船载无线综合通信系统”等9项获得部级科技进步奖，“安全认证与访问控制系统”、“公路水运工程监理行业管理系统”等21项取得软件著作权，并且获专利3项，部分成果已被列入科技部减灾实用技术，科研成果实现了100%的生产力转化。2010年，在“十一五”交通运输行业科技创新表彰大会上，中心荣获1个突出贡献奖、1个优秀科技工作者奖、2个优秀科技人员奖。创新能力提高了核心竞争力，成为健康快速发展的新引擎。

在“十一五”期间，针对行业需求，通信信息中心向科技发展倾斜，加大科研投入，围绕重点技术领域形成了创新发展的新局面。然而，既得的成果仅代表了过去，展望“十二五”，杨洪义胸中又已经在酝酿中心新的发展规划和思路。他说，时代是不断发展着的，各行各业对信息通信增值服务的需求量都日益增加，交通通信信息已经在政府部门、国防军队、战备通信、新闻媒体、应急救灾、野外作业、水文测报、森林防火等各界均得到了良好的应用，未来的发展空间广泛。

杨洪义相信，在中国交通通信信息中心全体同仁的共同努力下，中心在“十二五”的发展中将扬起交通行业信息发展的风帆，乘风破浪，与世界一流的通信信息技术完美接轨，为祖国、为交通航运事业更好地服务，脚踏实地，再创佳绩。

卫星跟踪通信技术论文范文第2篇

摘 要：文章在分析和论述G3传真通信技术和移动卫星通信技术的基础上，对移动卫星通信中传真数据业务进行研究，并提出了一种基于无线卫星信道的电路域传真业务实现方案。

关键词：传真；卫星通信；信关站；电路域

无线传真是传统PSTN有线传真的重要扩展和补充，其为用户提供了一种更方便和快捷的传真手段，目前被广泛应用于政府机关、军队、武警、公安、林牧渔以及移动商务等领域，并被作为山区、湖泊、近海和偏远地区等区域传真业务覆盖的有效解决手段[1]。

现有无线传真业务利用移动通信网电路域数据传输能力实现对G3传真的承载，及与PSTN网G3传真的互通。受限于芯片和设备厂家对传真功能的支持，目前只有GSM和CDMA2000网络提供正式商用的无线传真业务，且在实际使用中存在成功率低、覆盖范围不够广、受地理条件限制、不支持语音和传真交替等问题。

移动卫星通信（以下简称“卫星通信”）具有通信距离远、覆盖范围大、不受地理条件限制、通信频带宽、灵活方便等特点，使农村偏远地区、抗灾救援、军队、边防、海域等场合的通信成为可能，可解决目前地面无线传真覆盖范围有限的问题。本文提出的移动卫星通信中的传真业务解决方案支持语音和传真交替业务[2]。

1 G3传真

国际电报电话咨询委员会（International Telegraph andTelephone Consultative Committee，CCITT）根据传真传输一页A4文件所需要的时间和采取的频带节省措施将传真机划分为4类，即一类机、二类机、三类机和四类机。其中G3（Group 3）传真机属于三类机，是数字化传真通信设备。由于G3传真质量高、速度快、传真机成本低，已成为PSTN和移动通信网中应用最广泛的传真技术。

G3传真技术遵循ITU-T的T.4和T.30规范。T.4规定了G3传真文件编码格式；T.30规定了G3的通信规程，该通信规程是上层传输协议，协议本身不保证数据可靠传输。

完整的G3传真通信过程分为5个阶段。A阶段：呼叫建立阶段，B阶段：报文前过程、C阶段：报文过程，D阶段：报文后过程，E阶段：呼叫释放。在传真通信过程中，信令和数据传输交替进行[3]。

2 移动卫星通信传真的实现技术

本文介绍的卫星通信传真业务利用电路域卫星信道实现对G3传真的承载，以及与PSTN网G3传真的互通。简单来说分为两个大的阶段，即电路域通话建立阶段和传真报文阶段。

2.1 传真业务结构

卫星通信情况下，进行传真业务的系统结构如图1所示。

移动卫星终端中集成一个传真适配器模块，传真适配器模块与本地传真机遵循T.30通信规程，移动卫星终端通过其与传真机进行控制信令、传真业务数据包和话音包的交互。

移动卫星通信网络提供对G3传真业务的无线承载通道，并通过MSC完成与PSTN网之间数据格式和传输协议的转换。

2.2 传真业务流程

移动卫星通信传真业务包括两种情况，一是两台移动卫星终端之间进行的传真业务，另一是移动卫星终端和与PSTN连接的传真机之间的传真业务[4]。

移动终端与移动终端之间的传真业务流程如图2所示。

（1）传真机FAX1摘机，拨号。

（2）传真适配器模块FA1向终端A发送ATD指令，终端A向网络侧发起语音呼叫。

（3）被叫传真机FAX2摘机应答，传真适配器模块FA2向终端B发送ATA指令，终端B向网络侧发起语音应答，此时双方可进行正常的语音通话，话音速率为2.4/4.0 kbps；

注：若传真机FAX2是自动接听，则由于FAX2话筒未摘，双方不能进行语音通话，此时FAX2默认进入传真业务模式，等待对端的CNG信号。

（4）按下传真机FAX1的传真开始按钮，其发出CNG信号经FAl和終端A到达对端传真机FAX2，FAX2回复CED信号，当网络侧检测到CED信号后，会向终端A和B分别下发无线承载重配置（RB RECONFIGURATION）信令，终端收到该信令后，发起信道切换，切换到传真信道，并回复RB RECONFIGURATION COMPLETE信令，此时传真通道便建立起来了，传真信道可支持9.6 kbps速率的传真数据业务。

（5）两端传真适配器与传真机各自进行本地训练，训练成功后，接收端FAX2发送CFR到发送端FAX1，FAX1接收到CFR后进入传真报文阶段。

（6）传真报文结束后，发送端传真机FAX1发送DCN，网络侧检测到DCN后，会向终端A和B分别下发无线承载重配置（RB RECONFIGURATION）信令，终端收到该信令后，发起信道切换，切换到语音信道，并回复RBRECONFIGURATION COMPLETE信令，此时如果两端都未挂机，可进行语音通话。

（7）语音通话拆链阶段，可分为主叫先挂断和被叫先挂断两种情况，被叫先挂断情况在图2中以斜体表示。

主叫或被叫在传真过程开始前挂机时，直接向对方发送挂机消息，不再进行传真流程；在传真过程开始后挂机时，传真流程继续，传真收发结束后，直接向对方发送挂机消息，不再进入语音通话阶段。

3 传真业务过程需考虑的问题

按照上述传真业务流程进行设计时，有几个问题需要重点考虑[5-6]。

（1）由于卫星链路的长时延，传真机、传真适配器、移动卫星终端和网络间信令的交互时间需要结合T.30通信规程固有的定时器加以统筹考虑。

（2）卫星链路的无线信道环境可能不太理想，需考虑无线卫星信道的抗干扰等问题。

（3）在无线通信网络传输传真业务数据包时，需要重点设计数据包校验、ARQ以及数据包的排序等问题。

（4）无线卫星信道在话音信道和传真信道间切换的问题，如何保证切换的成功率。

（5）传真适配器与传真机的兼容问题，由于目前G3传真机制造商较多，故而传真机的兼容问题是必须要考虑的。

4 结语

相比现有利用地面移动通信网的无线传真业务覆盖范围不够广、受地理条件限制、不支持语音和传真交替等方面，本文提出的移动卫星通信的传真业务实现方案具有较为明显的优势。

针对本文提出的移动卫星通信中传真业务实现方案目前仅支持速率9.6 kbps的情况，需要考虑改进支持更高速率的传真业务，譬如目前应用较广泛的14.4 kbps速率的传真机；另由于移动卫星通信信道的环境比较复杂，要保证传真性能的稳定性，需要提高移动卫星终端抗干扰能力，这些是以后我们的研究和改进方向。相信随着我们国家移动卫星通信的发展，会让基于移动卫星通信的传真业务变得更加简单、方便、快捷和可靠。

[参考文献]

[1]彭巍.无线传真业务的实现技术及演进方向[J].2010年中国国际信息通信展览会，2010 （19）：42-47.

[2]刘爱军，吕海寰.低速卫星信道中三类传真业务的实现[J]屯信科学，1996 （10）：42-45.

[3]孙伟明，袁三男.移动卫星多路复用器中的传真业务[J]电信快报，1999 （11）：24-27.

[4]孙家泽CDMA无线模拟传真的设计和实现[D].西安：西安电子科技大学，2006.

[5]张志鹏网络传真业务的研究与实现[D]上海：复旦大学，2009.

[6]黄华山.浅谈卫星通信的应用发展现状[J].科技创新导报，2014 （25）：81-82.

卫星跟踪通信技术论文范文第3篇

关键词：无线通信技术：广播电视卫星；影响

无线通信技术的不断发展，深深的影响着我们的日常生活，改变着我们的生活方式。在信息技术高速发展的今天，无线通信技术更是把信息的传递速度与传递方式推向了新高度。如今我们使用的手机，电脑，电视，等等这些传播媒介的工作都是依靠着无线通信技术，他们让我们無论身在何处都能快速的找到自己想要的信息，无线通信技术让人与人之间的联系更加紧密，让我们的生活更加便利。

1 无线通信技术的发展现状

如今通信技术发展非常快，但是依然存在很多不足，我们所使用的无线通信技术要进行的不断的优化改革，随着计算机技术的不断发展，我们国家的无线通信技术也不断的进行改良。比如广播电视卫星，就是得益于通信技术发展的产物，那么就应该根据广播电视卫星的功能，丰富他的用户接入端以更好的满足不同用户的不同需求，做到资源的充分利用以此来实现广播电视通信技术的应用价值。

目前我国的无线通信技术已经有了长足的进步，但是基于人口基数庞大，人们需求的不断增长，人们对通信的要求也越来越高，所以在发展无线通信技术时要考虑卫星通信的道路，通过卫星通信，不但解决了有些地方因地理位置特殊没有信号的窘境，还能增强语音通话质量，而不用靠建基站来进行通信，解决了很大的难题。

2 无线通信技术对卫星通信的影响

计算机技术的不断发展，推动着网络技术的发展，同时也促进了信息产业的进步，这种技术的革新对人们生活的影响是深远的。通信技术从3G 到4G，让卫星通信技术加快了传播速度，减少了过程中的延迟。无线通信技术的发展为卫星通信技术的实现提供了重要的基础保障，卫星通信覆盖面积广，传播距离远而且信号强，通信质量好，通过卫星通信，可以更好的与他人建立联系，服务于广大人民群众。卫星通信技术通过无线通信技术，与生活实际相结合，提高了无线通信的质量，范围和稳定性。把相对独立的人们联系在一起，加强了人们之间的交流，强化了联系。

2.1 促进了现代通信业的发展

无线通信技术的发展，特别是卫星通信技术的发展，在应对突发事件，应急事件方面起到了突出的作用。比如在遇到天灾人祸，地震海啸，洪涝等灾害时，卫星通信技术就可以通过空中优势进行时时信息传播。而不用依赖地面资源进行无线通信，方便了人们的同时给人们的生命财产安全也多了一份保证。而且卫星通信借助于卫星来，具有传播距离远，信息量接收比较大的特点，得到了人们的认可。同时，卫星通信技术也可结和地面资源优势进行信息传播，二者融合，实现效益的最大化。在发展通信业的时候要把综合因素考虑在内，地面无线通信技术和卫星通信技术相互结合，实现资源优势互补，更好的为人类服务。

2.2 有助于提升卫星通信的性能优化

卫星通信作为国际前沿的高科技技术，存在诸多优点，但是也存在诸如有延迟，受天气影响较大等缺陷。但是在无线通信技术的不断发展完善下，对卫星通信技术也是比较大的促进作用。能够有助于提高卫星通信技术，发展壮大。只有认识到自身不足才可能进行提高。在高科技的支持下，这些问题也都能够一一解决。利用无线通信技术的先进科研成果对卫星通信就行革新换代，帮助卫星通信发展，完善自身，解决自身缺陷，对于卫星通信来讲，是极其有益处的。对于提高卫星通信的性能和发挥自身优势来进行服务人们，无线通信技术都是具备支持条件的。发展无线通信技术来促进卫星通信技术，二者相得益彰。在无线通信技术日益进步的今天，对发展卫星通信技术是一个比较好的促进作用，可以利用愈加完善成熟的无线通信技术来提供支持，促进卫星通信技术不断发展进步，解决目前的缺陷。

2.3 对卫星通信进行资源整合，确定卫星通信发展方向

目前我国卫星通信技术已经有了一定的发展，针对存在的问题通过无线通信技术的基础上，确定发展方向和发展目标。目前卫星通信技术的接受测试基站很多，遍布全国各地，我们应该对基站进行资源整合，确保资源的不重复浪费，并保证所有地区都覆盖信号，保证人们正常交流，实现资源共享，实现资源最大化。其次要多元发展卫星通信技术，随着人们日益增长的物质文化需求，卫星通信技术要与时代相结合，紧跟时代步伐，满足人们的多样化需要，还有就是优化卫星通信的连接，使人们连接更安全可靠，质量更高，并且能在满足人们需要的基础上利用无线通信技术改善自身缺陷。

3 结论

随着我国社会的不断进步，卫星通信技术有了长足发展，其中无线通信技术的发展为卫星通信技术提供了技术支持，使卫星通信变成现实，在以后的发展中，要提高无线通信技术，来为卫星通信技术提供更加可靠的支持，发展卫星通信技术，为人类的进步，社会的发展提供更加可靠的支持。其中无线通信技术是根本的根本，只有不断发展无线通信技术，才能使卫星通信越来越普遍的存在人们的生活之中，满足人们多样化的生活需要和发展需要，让我国在卫星通信技术方面得到进步而不断努力。

卫星跟踪通信技术论文范文第4篇

天基红外系统简介

美国天基红外系统(space-basedinfraredsystem，简写为SBIRS)是一种未来新式导弹预警和跟踪系统，它将取代已过时的国防支援计划(DSP)卫星，用于探测全世界的导弹发射，跟踪飞行中的敌方导弹，并指引反导武器加以摧毁。早在1991年1月，在当时的美国总统老布什重新审定战略防御启动SDI计划后，天基全球防御系统便更名为天基红外系统，其主要功能是导弹预警。在1991年的海湾战争中，美国使用DSP卫星系统进行导弹预警。DSP卫星系统是以洲际导弹入侵预警为主要对象，而在这次战争中，伊拉克使用的飞毛腿导弹是短程战术导弹，DSP卫星系统预警效果不理想。此后，虽然美空军进行过多项技术改进，但由于DSP卫星位于地球静止轨道，要使其地面分辨率大幅度提高是不现实的。天基红外系统计划是新一代导弹预警卫星系统，也是国防支援计划的换代计划，采用不同轨道高度的多颗卫星组成，预警能力大为提高。

天基红外系统于1992年8月获得批准，1995年开始列入财政年度开支，预计执行到2008年完成，但目前该计划的实施进度已经大大拖延。天基红外系s统由空间卫星系统和地面控制站两部分组成，空间卫星系统由3种轨道高度的卫星系统组成，即低轨卫星系统(SBlRS-LEO)、高轨卫星系统(SBIRS-HEO)和静止轨道卫星系统(SBIRS-GEO)。低轨卫星系统由“空间和导弹跟踪系统”计划支持，高轨卫星系统由“战区高空区域防御”计划支持。天基系统的工作原理是：借助GEO卫星对发射的导弹进行粗查，由HEO卫星和LEO卫星作定点详查，对导弹进行跟踪，并测出导弹的弹道轨迹参数，进行威胁评估，最终摧毁之。为了天基红外系统的建成，美国还制定了ALERT计划、CB计划和JTAGS(联合战术级地面站)计划。ALERT计划是为提高GEO卫星数据的处理速度服务的；CB计划是为研制高水平红外探测器而设置的；JTAGS计划则是一项为天基红外系统的卫星建造移动式地面站而制定的计划。这样，美国天基红外系统发展计划中至少包括六个计划：低轨卫星计划(SBIRS—LEO)、高轨卫星计划(SBlRS—HEO)、静止轨道卫星计划(SBIRS~GEO)、ALERT计划、CB计划和JTAGS计划，从而成为国家导弹防御系统的核心。

天基红外系统的组成和特点

天基红外系统将是一个包括多个空间卫星系统和地面设施的综合系统，它由高轨道卫星、低轨道卫星和地面设施组成。

天基红外系统的高轨道卫星：

高轨道卫星包括4颗地球同步轨道卫星(GEO)、2颗大椭圆轨道卫星(HEO)。地球同步轨道卫星(GEO)主要用于探测、发现和跟踪助推上升段的导弹，卫星上带有凝视型和扫描型两种红外探测器。扫描型探测器采用一种小型阵列扫描整个地区以建立整个地区的完整图像，它用于提供快速的全球覆盖。在凝视型探测器中，一个正方形或长方形焦平面阵列连续地观测一个特定的区域以及红外辐射的变化。它用于精确的战区探测和跟踪。扫描型探测器对导弹在发射时所喷出的尾焰进行初始探测，然后将探测信息提供给凝视型探测器，后者进行精确跟踪。它不仅能够确定弹道的方位角还能提供导弹进入其弹道时的速度和高度。大椭圆轨道卫星(HEO)在与赤道平面成大倾角的轨道上运行，它的远地点处于北半球上空，可长期观测北半球的情况，能够探测从北极区域的潜艇上发射的弹道导弹。

天基红外系统的高轨道卫星扫描速度和灵敏度比DSP卫星高得多，而且，它能够穿透大气层和在导弹刚一点火就能探测到其发射，因此对短程导弹发射的探测能力和定位精度比DSP卫星强得多，它可在导弹发射后10～20秒内将警报信息传送给地面部队，定位精度小于1千米，而DSP卫星的精度约3千米。

天基红外系统的低轨道卫星：

天基红外系统的低轨道卫星是该系统的核心部分，是美国“亮眼”系统的后续计划，1994财年“亮眼”系统由美国弹道导弹防御局移交给空军。低轨道卫星的任务主要是提供已发射的导弹弹道中段的精确跟踪和识别，它将在世界范围内跟踪从发射到再入的弹道导弹，并能将引导数据提供给导弹拦截弹。低轨道卫星将与高轨道卫星共同提供全球覆盖能力。

天基红外系统的低轨道部分将由约24颗小型、低轨道、大倾角卫星组成。飞行在多个轨道面上的低轨道卫星将对地工作，以提供立体观测。每对卫星通过60GHz的卫星间链路进行相互通信。每一颗卫星将包括两种探测器，一种是捕获探测器，它是一种宽视野扫描短波红外探测器，用来观测助推阶段的导弹尾焰。一旦搜索探测器锁定了一个目标，信息将传送给另一种探测器——跟踪探测器，后者是一种窄视野、高精度凝视型多色(中波、中长波、长波红外及可见光)探测器，它能锁定一个目标并对整个弹道中段和再入阶段的目标进行跟踪。这些探测器将按从地平线以下到地平线以上的顺序工作，一旦捕获和跟踪目标导弹的尾焰、发热弹体以及再人大气层弹头，卫星上的处理系统将预测出最终的导弹弹道以及弹头的落点，将数据传输给地面反导系统，用于拦截来袭的导弹或弹头。

整个低轨道卫星系统将利用卫星内部的数据链连接在一起，这样，每一个卫星都能与系统中的其它卫星通信。当一个卫星所跟踪的导弹离开它的视线，它可以将目标的位置告知第二个卫星，第二颗卫星将继续跟踪目标并将有关引导信息提供给地面防御系统，在必要的情况下，这种传递可以在整个天基系统的所有卫星中接连进行，直到目标被摧毁或无法再探测到目标。

低轨道卫星系统的特点是：

(1)由于轨道低，低轨道卫星更接近战场，具有更高的分辨率。

(2)能精确、及日寸地测定敌方导弹发射装置的所在位置，使得地面部队能够在更多的导弹发射前摧毁其发射装置。

(3)能够为反导拦截弹提供超视距制导，使拦截弹能够拦截射程在雷达作用范围之外的导弹，并在远离友军和人口中心的地方击落来袭导弹。这样就能够对来袭导弹进行多次拦截，提高拦截的成功率。

(4)能够精确地引导地面雷达捕获来袭导弹和弹头，使地面雷达在敌方导弹进人其作用范围时才开始工作。这就减少了现代战场常常使用的武器——反辐射导弹的威胁。

(5)在和平时期，低轨道卫星通过搜集导弹的研制、部署、特征和弹道数据等信息来监控全世界的弹道导弹试验。此外，它还可用于监视空间的物体，帮助避免卫星、飞船和空间碎片之间发生碰撞。

低轨道卫星系统的部分参数如下：

该卫星系统由24颗卫星组成，每颗卫星重量要求不超过680千克，发射使用德尔它火箭，每次可发射4颗低轨道卫星。卫星上载有宽视野捕获探测器(SWIR)

和窄视野跟踪探测器(MWIR、MLWIR、LWIR和可见光部分)，分别用于弹道导弹的探测和跟踪，卫星之间的通讯频率为60Ghz，卫星与地面之间为44／20Ghz，卫星到卫星控制网络为S波段；卫星上装有容量为40安时的镍氢电池，并使用功率为1.5千瓦的太阳能电池板充电。卫星的整体使用寿命大于10年。

地面设施：

地面设施包括：美国本土的任务控制站(MCS)、备用地面控制站(BMCS)、防摧毁控制站(SMCS)；海外中继地面站(RGS)、一个应急RGS；多任务移动处理系统(M3P)和相关的通信网络；培训、发射和支持性基础设施。地面设施通过三个阶段来完成，第一阶段将把DSP和对战区的攻击和发射早期报告地面站联合成一个美国本土任务控制站，并使用DSP的卫星数据；第二阶段改进第一阶段的软件和硬件，以满足高轨道卫星以及保留的DSP卫星的所要求的功能。此外，多任务移动处理系统将取代战区内陆军联合战术地面站并满足天基红外系统战略处理的要求。第三阶段将为天基红外系统的低轨道卫星提供所需的功能。目前已建成DSP统一地面站，在此基础上将扩建成MCS地面站，具有接收、处理、控制、通信功能。此外还有外国站，目前有意向国家及地区的有加拿大、日本、韩国、以色列和西欧等。此外，目前已建成DSP联合战术移动地面站，在此基础上将升级接收天基红外系统卫星，从而成为天基红外系统移动地面站。

天基红外系统的作用和意义

据新闻界报道，美国当地时间2011年5月7日下午2点，首枚天基红外系统静地轨道卫星(SBlRS-GEO-1)成功发射升空。发射任务在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地进行，原计划在前一天升空，由于天气原因，发射被推迟。这颗卫星是一颗地球同步卫星，配备有高精度扫描和定位传感器，将提供导弹发射和整个地球的广域监视，由一枚“宇宙神-5”型运载火箭送入太空。这颗卫星将增强美国的导弹预警能力，同时大大提高美国的情报收集能力。

在冷战时期，美国为了对苏联第一次核打击的进攻提供预警，建立了一个由监视站、雷达站和卫星系统组成的巨大监视网。其中一个计划便是国防支援计划(DSP)。这个卫星系统是由地球同步轨道上的红外卫星星座组成，主要任务是探测助推阶段的火箭，并向国家最高指挥当局报告。但是冷战结束后，导弹威胁也发生了很多新的变化。美国认为，虽然来自俄罗斯，或者说来自中国的洲际弹道导弹攻击的可能性仍然存在，但是这些已不是主要的威胁，取而代之的是来自所谓“无赖国家”或者恐-筛组织的带有核生化弹头的战区弹道导弹的攻击。因此，需要改进现有的预警系统。美国的“天基红外系统”就是为这个而研制的。它将取代现有的国防支援计划，为美国部队提供更准确、更及时的弹道导弹预警。

“天基红外系统”有四大功能：一是导弹预警，它可以为指挥人员提供更及时、更准确的导弹预警信息；二是导弹防御，它可以跟踪从初始助推阶段一直到飞行中段的导弹目标，有关数据还可以被传送到拦截带；三是技术情报侦察，它可以提供描述导弹特征所需的数据以及其它目标数据；四是作战空间特征的描述，它可以帮助指挥人员评估战斗损伤，并跟踪红外辐射强烈的射线，从而增强战场态势感知。

“天基红外系统”将是一个包括多个空间星座和地面设施的综合系统，它是由高轨道卫星、低轨道卫星、地面设施三大部分组成的。高轨道部分将为美国最高指挥当局和作战部门提供全球战区的有关战略和战区导弹发射，以及导弹助推飞行阶段和落点区域的红外数据。

卫星跟踪通信技术论文范文第5篇

摘要：对云南地震现场应急指挥技术系统的发展现状进行了分析和概述，总结了该系统在通信网络保障、视频会议互联互通、应急信息服务等方面存在的突出问题。针对这些问题，利用云计算、大数据、自主卫星通信等技术，对地震现场应急指挥技术系统进行优化升级，并将其应用于地震应急中。结果表明：利用云技术和云计算资源，按照3种应用模式优化设计的地震现场应急指挥技术系统，适合云南地震应急实际需求。

关键词：应急指挥;地震现场;信息服务;视频会议;云计算

0 引言

云南省是我国地震灾害损失最为严重的地区之一，地震灾害具有发生频率高、分布地域广、造成损失重等特点（周光全等，2003）。据统计，全省129个县（区）约90%的地区遭受过Ⅵ度以上地震破坏（张方浩等，2018）。地震灾害会造成大量人员伤亡、房屋倒塌损坏、基础设施破坏，严重影响社会生产生活秩序，特别严重的地震灾害会造成社会组织系统残缺以及功能丧失，在一定程度上影响着社会经济的发展。

建立地震应急指挥技术系统，可以大大提高政府对破坏性地震的应急反应能力，高效调度和运用一切可能的救灾力量，是应对破坏性地震发生、综合防御地震灾害的有效手段之一（姜立新等，2004）。在国家“十五”重大项目“中国数字地震观测网络”的推动下，我国建成了国家-区域-现场-州（市）四级地震应急指挥技术系统（姜立新等，2003），该系统是中国地震应急指挥系统不可或缺的组成部分，是覆盖全国的地震快速响应与应急指挥体系在地震现场的延伸。在“中国数字地震观测网络”“国家地震社会服务工程”等一系列国家、省部级项目推动下，目前全国31个省级（直辖市、自治区）地震部门中，有17家单位建设了车载集成的地震现场应急指挥技术系统，4家建设了箱体集成的地震现场应急指挥技术系统，其余单位配备了卫星通信设备、视频会议终端、移动工作站等现场工作装备，暂未进行系统集成。随着“十五”项目的推进与完成，云南省地震局地震现场应急指挥技术系统得到长足发展（赵恒等，2007），自建成以来，在地震现场的应急指挥调度、通信保障、信息获取与处理等方面发挥了积极的作用。

近年来，国内许多学者对地震现场应急指挥技术系统在建设和应用中遇到的问题和改进方法进行了研究，如娄世平等（2018）基于Android智能终端设计研发了地震现场应急指挥技术系统运维信息管理平台，以便于提升现场技术系统的运维质量，使其在震后地震应急工作中发挥重要的通信和指揮枢纽作用。吴楠楠等（2012），贾宁等（2016），康江等（2017），邓树荣等（2017）围绕各个省地震局地震现场应急指挥技术系统的功能设备、系统集成、运输平台、运维和应用模式方面进行探讨和改进。但以上研究对地震现场应急指挥技术系统核心业务视频会议保障方面的研究和讨论不多，对地震现场需要迫切解决的应急信息服务保障尚未提及。

现代应急通信和互联网新技术的发展推动地震现场应急指挥技术系统向高度集成、智慧服务方向发展。应急管理部成立后，国家、省（区）、地（市）、县（区）四级地震应急处置工作模式发生重大变化，对传统地震现场应急指挥技术保障提出了新的要求。本文分析总结云南地震现场应急指挥技术系统在数次地震现场应急保障工作中的应用经验和不足之处，以实用化为目标，探索云南地震现场应急指挥技术系统优化升级改造方法及应用模式。

1 现状分析

地震现场应急指挥技术系统是地震应急指挥技术系统在地震现场的延伸，是地震现场应急工作的基础平台，它是通信网络、视频会议、信息支撑服务、车载集成平台等多系统的集成。

云南地震现场应急指挥技术系统的建设大致分为3个阶段。第一阶段是从无到有开创现场应急通信保障。2002年，云南省地震局建成2套海事卫星MiniM站、1套海事卫星M4站、1套包括指挥中心主站及现场小站在内的VSAT卫星应急通讯系统，即第一代箱体结构系统。第二阶段是车载集成实现快速响应。2007年，系统完成了车载集成的升级改造，实现了卫星接收单元的自动展开和语音动中通功能，以及数据传输、视频会议、定位文传等功能。第三阶段是全面建设发展阶段。汶川地震后，在中国地震局和云南省人民政府下达的“十一五”“十二五”重大地震应急科学工程建设推动下，充分考虑云南高原特殊的地形地貌和较为严苛的救灾环境，系统实现了重装与单兵相结合，卫星与地面线路相结合，中国地震局、省政府、省直重要职能部门、州（市）地震部门、灾害现场五位一体的互联互通。该系统具备5个主要功能：一是应急通信，系统集成了VSAT卫星、海事卫星、短波通信、4G、无线图传系统，基于卫星网络实现了与国务院抗震救灾指挥中心、云南省人民政府应急指挥中心、抗震救灾指挥部成员单位应急指挥系统、州（市）应急指挥系统的互联互通。当重型装备无法进入极震区的情况下，可由现场队员携带卫星电话、短波通信终端等单兵通信装备深入灾区，及时保障音视频和电子文档的传输。二是科技保障，系统建成了全省应急基础数据库，配备快速评估系统、出图系统、推送系统和现场灾情综合展示平台，可为抗震救灾指挥部提供科技支撑。三是灾情获取，系统配备了无人机地震灾情获取系统，可快速获取灾区灾情信息。 四是会议保障，系统建设了召开指挥部会议必备的办公设备，可通过视频会议实现与后方的沟通联络和震情会商。五是后勤保障，建设了应急餐车、帐篷、睡袋等工作装备，集成了工作装备和个人装备，采用以车代库的方式，确保在震后第一时间快速出队。系统建成后为云南地区32次MS≥5.0地震的现场应急处置工作提供了重要的科技支撑。

该系统的保障服务能力与有效应对大震巨灾的需求相比，仍然存在许多薄弱环节。主要表现在以下几个方面：一是现场应急通信网络保障条件复杂多变，地面网络受指挥部所在地电信基础设施、电力供应情况等外部因素制约，卫星通信受天气、地理环境、卫星信号覆盖强弱度、道路通行能力等因素制约。故需要统筹利用地面网络和卫星通信，按照互补互备的原则，根据不同响应级别分层次做好现场通信保障工作，守住现场应急通信保障的底线。二是因技术进步和历史发展沿革，系统采用“分步式”“烟囱式”建设，导致系统之间互联互通兼容性差，尤其是视频会议系统，品牌和型号不统一，网络结构多样化，在多终端互联后易影响视频会议质量。三是现场应急信息服务保障能力不足，部门之间协同性差，信息获取有限，信息碎片化针对性不强，人工分发信息服务效率低。

2 系统优化研究

2.1 地震现场通信网络保障模式优化

云南地区发生MS≥5.0破坏性地震后，地震系统现场指挥部需要3类通信网络：分布式互联网、地震信息行业网和地震应急卫星通信网。一般情况下，互联网由指挥部所在地政府协调电信部门提供，通过专线接入指挥部会议室，提供有线及无线两种接入方式，用于现场指挥部各工作小组信息传输。地震信息行业网通过VPN设备穿透接入地震信息行业网保障现场视频会议联通及行业内信息传输，在网络资源紧张的情况下，通过带宽分配管理设备进行网络资源的动态管理。地震应急卫星通信网由中国地震台网中心信息网络部卫星中心统一调度管理，依托租用的亚洲九号卫星转发器在日常模式下提供4 M带宽的卫星通信网，在应急模式下提供8 M带宽的卫星通信网，在灾区条件允许时，保障现场视频会议和信息传输需求。

云南省境内94%是山地，山川纵横交错，高山峡谷相间。从地质构造看，云南断裂构造十分发育，山高坡陡，沟谷深切，地表破碎。当境内遭遇强震后，易引发滑坡、滚石、泥石流等次生地质灾害，造成交通、电力、通信中断，车载集成的应急通信指挥车无法在第一时间进入灾区。在这样的极端情况下，需配备背负式的卫星通信便携终端（天通一号、海事、舒拉亚）、短波电台、手持卫星电话等装备搭乘其他交通工具或徒步深入灾区进行应急通信保障。

综上，根据数次地震现场应急通信保障经验，结合云南高原山地环境特征，按照互备互补的原则，分3个应用模式级别配置通信模式和主要设备开展现场应急通信保障，其保障模式如表1所示。

2.2 地震现场应急视频会议系统优化与设计

随着地震应急指挥体系在横向纵向不断扩展，应急指挥技术系统的开放、共享、互联性不断增强，地震现场应急视频会议系统逐渐成为各级地震应急指挥技术系统应用、运维的核心业务工作（李敏等，2017）。破坏性地震发生后，地震现场应急视频会议系统将会在第一时间启动，保障各级指挥部安排部署抗震救灾工作。

2017年8月8日、9日，四川九寨沟、新疆精河分别发生7.0级、6.6级破坏性地震，震后国务院抗震救灾指挥部副指挥长郑国光通过全国地震应急视频会议系统第一时间向发震省地震局和相关部门传达贯彻党中央、国务院重要指示和部署，并先后7次主持中国地震局应急指挥部会议，研究落实抗震救灾指挥部署工作，地震系统现场指挥部5次参会（林向洋等，2017）。地震现场应急视频会议系统已成为地震应急指挥服务保障的重要工作之一。

地震现场应急视频会议系统已经歷了近10年的建设应用和发展，系统的设计、建设和应用日臻完善，在震后前后方震情灾情会商、指挥协调等方面发挥了重要作用，为历次地震应急响应处置工作提供了强有力的科技保障。但应用过程中也暴露了诸多技术问题，影响了视频会议质量。在九寨沟地震应急中，通过全国地震应急视频会议系统组建的7次正式指挥部会议贯穿整个地震应急期。会议过程中，大部分时段各节点声音清晰，画面流畅，在第5和第6次指挥部会议中，四川地震局现场指挥部节点出现过音视频传输卡顿、不同步、声音飘忽等问题（林向洋等，2017）。林向洋等（2017）经过现场还原、实验测试和相关技术分析认为，主要原因是网络条件波动，可利用现有地震应急视频系统平台优势，结合云视频会议、4G移动视频终端等技术，通过丰富震后应急视频通讯手段提高指挥服务能力。许瑞杰等（2018）认为九寨沟地震应急中的影响因素有3个，分别是视频会议设备品牌、型号均不统一，家用型网络设备抗压能力差和网络资源不足，其中网络资源不足是主要因素。解决措施如下：使用的视频会议终端品牌和型号尽量统一;备足专业网络设备;协调电信部门，做好地震时应急通讯的保障，提供高带宽网络。

地震应急视频会议系统组会模式以星形结构为主，中国地震局应急指挥中心作为主会场，受灾省（区）、州（市）、县（区）地震应急指挥中心、地震系统现场指挥部作为主要汇报节点。组建网络以地震行业专网为主，现场指挥部通过VPN穿透进行业内网参会，现场通信指挥车通过地震应急卫星网接入组会。现场指挥部这种入网参会方式，网络穿越的设备多、节点多、稳定性差，出故障不易排查;另一方面现场应急、监测、灾情等各种数据信息都在行业网上传输，并发数据量大造成网络资源紧张。传统的地震现场应急视频会议系统入网和参会模式，已不能充分保障视频会议质量和应用模式需求。

近年来，云计算、移动互联网等新技术在视频会议中的广泛应用，云视频相较于传统视频会议系统，具有较明显的优点：一是兼容性好，云视频系统并不需要抛弃传统的视频会议硬件资源，而是以现有资源为基础，通过调整构架，革新机制的方式来解决异型设备之间的互联，以便最大限度地发挥现有视频会议体系的效能。二是动态扩展性好，云视频系统通过虚拟化部署和云计算服务，将传统的硬件视频处理资源变成可动态管理和分配的资源池，通过动态分配机制，实现平台内资源池的动态调配，规避传统方式下的单硬件环境（如单台MCU）下存在的资源不够用或使用不均衡的问题。三是组网参会方式灵活方便，对用户的使用场景、网络条件要求不高，用户只需接入互联网就能发起一个视频会议（独立的会议号），其他用户加入这个会议号，便能入网参加会议。综上所述，云视频会议系统既能满足不同终端用户对视频信息的实时沟通和快速反应能力的要求，又实现了对现有视频计算资源（主要指MCU）的整合和扩展，同时提供了优秀的资源动态分配机制（李敏等，2017）。

考虑到现场指挥部是临时性工作场所，客观条件导致指挥部选址具有随机性，现场网络资源差异大、应用场景复杂多变。笔者引入云视频技术，采用多信道、多手段、轻度集成的方式，整合现有通信网络、视频会议、音视频等设备，系统架构设计如图1所示。

优化后的地震现场应急视频会议系统具有3个特点：一是多信道网络资源保障，整合了互联网、行业网、卫星网3种网络，通过互为备份的方式来实现保障;二是在线热备份视频会议系统，现场指挥部配备传统的硬件视频会议和云视频会议，通过独立的网络分别保障，2套视频会议系统同时接入后方指挥中心，保持实时在线的状态，其中一套设备出现故障后，不影响视频会议的正常召开;三是集中控制管理音视频信号，通过轻度集成的方式，将音视频设备进行统一集中管理，避免在信号切换过程中，来回插拔设备连接线，造成信号中断。

2.3 地震现场应急信息服务系统优化与设计

破坏性地震发生后，地震现场工作队在第一时间紧急集结，赶赴灾区开展应急处置工作。在震后的数小时至数天内的特急期内，如何为现场工作队伍在行进途中和灾区提供快速高效的网络化地震应急信息服务，为现场应急指挥决策者提供持续的技术支持和应急产品，在地震现场快速有效地收集、共享、发布各类灾情信息，成为当前地震现场应急科技保障服务面临的重要问题。

传统的地震现场应急信息服务流程是，地震发生后，指挥中心值班人员快速启动评估系统，输入地震三要素，几分钟后产出各类评估文档、辅助决策、灾区基础背景等信息（张方浩等，2015）。指挥中心工作人员将这些信息拷贝后通过短信、微信、QQ等方式发送给现场工作队员。这样的信息服务方式需要大量的人力成本完成，并且服务对象有限、工作效率低、信息呈碎片化，使用不便。

近年来，云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的发展对地震现场应急信息服务提供了新思路（郭燕等，2015）。总结和借鉴国内多次地震现场信息服务的经验，笔者利用现代通信、软硬件技术对云南地震现场应急信息服务进行优化设计。优化后的系统使用公有云计算资源，基于云计算的体系架构，充分融合地震系统现有信息资源，结合群智感知信息，震后可快速完成灾害预评估、灾区基础信息提取、应急图件生成、灾情信息收集加工处理，并形成分类信息文档，通过互联网将信息推送到现场工作队员终端设备上。现场用户可通过客户端第一时间将获取的图片、视频、文档等形式多样杂乱零散的灾情信息回传到云端，系统按照预先设定的规则和模板，对原始灾情信息进行梳理加工后，形成专题灾情报告或图件及时推送到指定服务对象终端设备上，优化设计的系统信息流程如图2所示。

优化后的地震现场应急信息服务系统具有3个特点：一是响应速度快。系统在线实时读取中国地震台网中心发布的地震目录，判定条件成立后，自动进入评估流程，省去人工开启系统消耗的时间;系统利用云计算的动态扩容功能启动多台计算资源参与评估，大大缩短了评估所需时间;系统自动开展互联网灾情信息、应急响应信息收集工作，并对收集到的信息数据进行清洗、梳理、加工制作成专题信息报告，缩短了原来由人工在互联网上收集整理信息所花费的时间。二是服务对象广。系统将原来需要人工向现场工作人员发送信息的工作交由计算机完成，信息发送的速率和范围呈几何级增长，信息服务的效率得到极大的提升，其服务对象不再局限于特定人员，在现场的指挥者、参谋者、执行者等人员，经系统授权后即可通过移动端接收信息。三是智慧化服务。系统通过需求管理为不同服务对象提供差异化信息，利用现场灾情信息反馈机制，实现多次动态评估和信息产品制作，持续不断地为现场应急人员提供信息服务。

考虑到现场网络中断的极端情况，配套设计单机版地震快速评估系统和信息服务系统，为现场指挥部提供应急评估和信息服务保障。最终目的就是通过多种技术手段实现对现场应急信息的快速服务和保障，提升应急信息服务响应的时效性、便捷性、智能化，为地震现场应急处置工作提供重要的信息支撑和指挥决策服务。

3 实际应用和分析

在国家重点地区地震灾害风险评估与应急处置能力建设和省十项重点工程项目的支持下，云南省地震局完成了云南地震现场应急指挥技术系统优化升级和改造工作，并应用于2018年8月13日云南通海5.0级地震和2018年9月8日云南墨江5.9级地震应急工作。地震发生后，地震现场应急信息服务系统立即启动，将震区基本概况、灾害快速评估结果、辅助决策建议、现场灾情、政府响应措施、救援力量行动等信息通过互联网向地震系统现场指挥部人员发送50余条实时信息，为指挥部决策者、专家组、各工作组应急人员第一时间查阅灾区相关信息，了解震区灾情、救灾实时动态提供了便利。云南省地震局现场综合保障组按照应急工作方案，携带应急通信车、优化后现场应急视频会议系统、卫星电话等装备第一时间赶赴现场。在当地政府部门协调下，电信部门为现场指挥部提供了宽带互联网，实现了无线网络全覆盖保障;依托应急通信车系统，全天候开通卫星通信信道，为指挥部提供应急卫星通信保障。系统在现场指挥部迅速建立起与省地震局、中国地震局和应急管理部的指挥通信系统，实现视频会议、信息传输、会议保障功能，确保了地震应急指挥的通畅。

基于优化后的地震现场应急视频会议系统，同时开启2套视频会议设备加入到中国地震局应急指挥中心组建的视频会议中，传统的硬件视频会议终端通过互联网VPN穿透进行业内网参会，云视频会议终端通过互联网单向映射接入参会。视频会议联通后，开展视频通话测试，在通海地震后与指挥部工作人员共用100 M的网络带宽资源和1 024 kb/s的通话速率，测试中发现，2套设备在视频通话中偶尔会出现马赛克现象。分析其主要原因是：视频会议质量取决于互联网资源的带宽和占用状况，如果指挥部工作人员使用网络传输数据的流量过大会影响视频会议效果。为排除这种干扰，使用流量管理设备将网络资源分配为2条35 M用于视频会议，1條30 M用于指挥部工作人员使用。在这样的网络模式下，我们对2套视频设备进行测试，发现互联网直连的云视频会议效果优于通过VPN穿透进行业内网传统视频会议终端。分析其主要原因如下：传统视频会议终端通过VPN穿透行业内网参会中，受网络中间节点多、设备多的影响，会出现数据传输延迟大、丢包率高的现象，进而影响视频会议质量。在墨江地震现场应急保障中，吸取通海地震应急保障的经验，请求当地政府部门协调电信部门为指挥部提供2条100 M宽带互联网，其中一条用于视频会议，另一条用于现场指挥部工作人员使用。2套视频会议系统经多次与后方应急指挥中心联通参会和测试，效果良好，图像和声音都清晰。

通过测试笔者认为，作为汇报节点参会的地震现场指挥部视频会议质量主要取决于网络资源的带宽和占用状况，最优的保障模式是在指挥部提供2条100 M以上宽带互联网，将视频会议系统和工作人员使用网络分开;在单一网络资源保障模式下，遇到重要视频会议时，为确保视频会议质量应切断指挥部工作人员使用的网络，优先保障视频会议系统。

4 结论与讨论

根据云南地震现场应急指挥技术系统的发展现状和面临的问题，本文利用行业网、卫星网、互联网3种通信网络，按照互备互补的原则，分级配置优化现场通信保障模式。引入云视频技术，采用多信道、多手段、轻度集成的方式，整合现有网络资源、视频会议、音视频等设备对地震现场应急视频会议系统进行优化。采用云计算资源，基于云计算的体系架构，充分融合地震系统现有信息资源，结合群智感知信息，社会行业大数据信息，对现场应急信息的提取、加工、产出、分发等过程进行了优化。优化后的地震现场应急指揮技术系统在通海、墨江地震中的初步应用体现了其作用和价值，证明其是适合云南地震应急实际需求的。但是地震现场应急保障面临的形势和要求是不断变化的，新一代通信技术（5G）和设备（人工智能）在不断发展进步，未来在现场应急协同保障、灾情获取识别、信息服务产品制作等方面还有大量的关键技术和问题需要深入研究和探索。

为适应新形势下地震现场应急通信、科技保障以及信息互联互通的需求，应着力解决极端环境下“大而全”的车载现场应急指挥技术系统无法进入灾区的问题;现场技术系统应向模块化、多功能方向发展，既能多设备集成使用，也能单设备独立使用;现场应急设备应向便携化、小型化方向发展，对应用环境的适应能力强，避免出现小震用不着、大震用不上的尴尬局面。

地震应急信息服务系统云化是未来发展的趋势，云计算资源具有响应速度快、稳定性好、扩展性强、管理使用方便等特点。未来可以通过云计算、云服务搭建一个技术先进、功能齐全、通用性好的地震应急信息服务平台，引入互联网社会大数据、行业大数据参与地震灾害动态评估，解决应急信息服务产品碎片化、服务对象小众化等服务保障能力弱的问题，解决如何将应急信息通过互联网送达政府机构、行业部门、社会群众等服务对象最后一公里、一公尺的问题，从而提供一种可行的技术方法。

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卫星跟踪通信技术论文范文第6篇

发展概况

美国海军在2006年发起了广域海上监视系统的研制方案，希望能够采购一种性能先进的海基无人机作为未来P-8“海神”巡逻机的有力补充。该方案吸引了美国多家军工巨头的参与，诺思罗普-格鲁曼公司提交了基于RQ-4B的RQ-4N“全球鹰”无人机方案，此外参加竞标的还有2家公司；洛克希德-马丁/通用原子公司联合推出的基于MQ-1“捕食者”的改良方案“水手”无人机以及波音公司推出的“湾流”G550无人机。2008年4月，美国海军最终选择了诺.格公司的RQ-4N无人机，并与其签订了一份总额11.64亿美元的合同。

按照计划，诺·格公司将在2013年开始生产3架量产型。预定在2014年进行使用评估，如果计划顺利进行的话，在2019年之前将有20架装备部队，投入实战。海军相关人士表示现在正在讨论最终采购68架，单价约为5500万美元。诺·格公司计划第一批交付6架量产型RQ-4N无人机。此外澳大利亚国防部对RQ-4N无人机也颇感兴趣，已经拨款1亿美元用于与美国共同进行的效能评估计划。目前正在讨论采购9架。还有英国、日本、加拿大、新加坡也对采购表示了兴趣。

参数简介

RQ-4N“全球鹰”无人机长14.5米，机高4.7米，翼展39.9米。巡航速度约500千米/小时，最大飞行速度635千米/小时，最大起飞重量14628千克（机内和机外有效载荷分别为1360公斤和1089公 斤），最大飞行高度18300米，不着陆转场距离 22780千米（不空中加油）。在距离3700公里的巡逻区的续航时间为24小时，最大留空时间36小时。引擎采用罗罗公司的AE3007H涡扇发动机，推力3.1吨，置于机身上方。早在2001年4月进行的飞行试验中，“全球鹰”无人机就达到了19850米的飞行高度，并打破了喷气动力无人机续航31.5小时的任务飞行记录。经过改进的RQ-4N无人机机体下方安装有可以360度覆盖的MFAS-AESA多功能雷达，可通过Ku波段和X波段卫星数据链传输它的探测信息，这两种数据链被安装在机身的两侧，同时可以保持与其他飞机和舰船的通信。此外飞机还将采用多个UHF和VHF无线电有效载荷，以保持与外界的联系。机体采用平衡机翼和V型尾翼设计，机上载有电视摄像机、红外探测器等侦查设备，以及防御性电子对抗装备和数字通信以及中继通信天线等设备。此外，RQ-4N还装备有除冰系统，这套系统被安装在垂直尾翼和机翼上。由于RQ-4N无人机将具备更大的灵活性，即可以在高空探测和识别目标，尤其是在多云的天气，而且RQ-4N还被要求下潜到低海拔地区，以侦查可疑船只。

RQ-4N装备多功能有源和无源探测器、联合战术信息分发系统，可以将获取的数据传送给其他平台。另外其还装备有多种传感器，具备持续的情报、监视和侦察能力

性能特点

作为对P-3“猎户座”海上巡逻机投资调整的一部分，RQ-4N广域海上监视无人机系统在加强海上情报、监视和侦察能力方面担负了非常明确的任务。RQ-4N装备多功能有源和无源探测器、联合战术信息分发系统，可以将获取的数据传送给其他平台。另外其还装备有多种传感器，具备持续的情报、监视和侦察能力。在主要作战行动中它将在交战前执行侦察和战场情报准备任务。在非常规战争中它将用来探测敌军的动向。1架RQ-4N可探测2000平方海里范围内的水面目标。这种无人机可以飞到20000米的高空，但是为了给其他飞机和军舰提供更精确的目标数据，它不必飞那么高。

诺·格公司制造的雷达到目前为止有F-22所装的APG-77，F-16 Block60用的APG-80，还有F-35上的APG-81等，在雷达方面有很深的造诣。而“MFASAESA”雷达就是技术上的集大成者，它除了利有源电子束扫描外，还有机械的扫描机构，可以探测周围360度的移动目标。诺思罗普-格鲁曼公司为RQ-4N无人机研制了配备主动电子扫描环视雷达的多功能主动传感器。雷达安置在整流罩内，能跟踪和识别360度范围内的水面目标。它采用一个旋转的电扫描传感器，能够在多种监视模式间转换，包括用于跟踪海上目标的海面搜索（MSS）模式和用于识别舰船的逆合成孔径雷达（ISAR）模式。边扫描边成像能力能够在进行MSS扫描的同时，与ISAR功能进行瞬间交替，以得到ISAR的快速成像和较高的距离分辨率。两个合成孔径雷达模式被用于对地搜索。此外L-3通信公司研制了通信系统，而雷神公司研制了飞行控制系统和光电/红外传感器（是无人机头部安装的诺思罗普-格鲁曼公司的“骑士猎人-2”目标跟踪系统的一部分）。

RQ-4N海基“全球鹰”无人机仍将继承“全球鹰”无人机的先进优点，它能与现有的联合部署智能支援系统和全球指挥控制系统联结，图像能直接而实时的传给指挥官实用，用于指示目标、预警、快速攻击与再攻击、战斗评估

按照计划，诺·格公司还为该型无人机安装防鸟撞和防结冰系统。RQ-4N无人机保障设备组件将包括：AL-130OAS障碍回避雷达；“链路-16”数据收集、处理与传递系统；SINCGARS单通道地空通信系统。通信设备能保障飞行控制、视距内300兆赫至3千兆赫超短波通信和通过国际海事卫星组织的宽带数字卫星通信系统进行中继通信。塞拉-内华达公司研制了“默林”电子支援系统，它能截获和识别传递的电子信号。诺思罗普-格鲁曼公司的研制计划完成后将首先向海军交付2架装有功能设备和通信系统的RQ-4N无人机样机、主基地和前沿作战基地用的飞行控制系统各1套以及设备配置试验室用于试验。

RQ-4N主要利用所装的电子光学和红外线传感器对目标进行拍摄，需要在气象条件不稳定的云层下方飞行，所以对主翼进行必要的加强。RQ-4N无人机还将配备机载感知和规避系统，如此其不仅可以在非民用航空空域的战区执行军用监视和巡逻任务，也可以在大城市上空以及敏感边界地区执行复杂的、紧凑编队飞行的监视任务。

RQ-4N海基“全球鹰”无人机仍将继承“全球鹰”无人机的先进优点，它能与现有的联合部署智能支援系统和全球指挥控制系统联结，图像能直接而实时的传给指挥官实用，用于指示目标、预警、快速攻击与再攻击、战斗评估。还可以适应陆海空军不同的通信控制系统。既可进行宽带卫星通信，又可进行视距数据传输通信。宽带通信系统可达到274mb/秒的传输速率，但目前尚未得到支持。ku波段的卫星通信 系统则可达到50mb/秒。另外机上装有备份的数据链。飞机采用GPS全球定位系统和惯性导航系统，可自动完成从起飞到着陆的整个飞行过程。通过卫星链路，可自动将无人机的飞行状态数据发送到地面任务控制单元。虽然RQ-4N的主要任务是持续情报、监视和侦察，但也可将其用于执行通信中继任务。最初小批量生产的无人机可能装有基本的通信中继装置，为今后能力更强的通信中继螺旋式发展留有余地。

美军官员认为，“全球鹰”无人机是阿富汗战争中的“图像信息处理器”，其高空长航时的性能对于作战而言至关重要，它的使用非常成功

RQ-4N海基“全球鹰”无人机将是未来美国海军发展大战略的重要的组成部分

前景未卜

RQ-4N要想成为美国国防部采购的项目，看需要解决一些实质性问题。目前最重要的问题是提高从高空捕获汹涌海面上的小目标的能力。其次是通信联络性能，机上探测到的对手的情报可以连续无障碍地向地面、海上或空中的友军传达，而且保证接收指挥信号的通畅。也就是说，必须具备在对手破坏包括卫星的情况下也能保证通信稳定的耐受性。无疑，RQ-4N海基“全球鹰”要真正部署到美国海军服役，甚至是达到美军的作战需求，必须继续提高其性价比，以满足海军发展的需求。