谈海事卫星

谈海事卫星 浅谈海事卫星 通信1081 马宇 1081302115 海事卫星是用于海上和陆地间无线电联络的通信卫星，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。 一 海事卫星的发展历程 海事卫星通信系统(System of Maritime Satellite Communications)最早是美国为满足海军通信的需要，于1976年先后向大西洋、太平洋和印度洋上空发射了三颗海事通信卫星，建立了世界上第一个海事卫星通信系统。随着国际商船、航空、探险等民用领域对海事卫星通讯需求的日益增多，1979年由联合国隶属机构国际海事组织牵头成立了国际海事卫星组织(Inmarsat), 总部设在伦敦，后更名为国际移动卫星组织，是一个按商业化运作的政府间合作组织，提供陆地移动通讯(Land mobile)、海上岸船及船对船通讯(Maritime)、航空通讯(Aeronautical)等三大业务领域，于1982年开始运营。经过技术的更新换代，如今已发展为Inmarsat-4第四代卫星及终端产品。第四代卫星系统由美洲卫星、中印度洋卫星和大西洋卫星三颗星组成，实现了全球覆盖和完善卫星网络(如图1所示)。 图 1 中国是国际海事卫星组织的成员国之一，总部在上海交通通信中心。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、水利监测、野外作业等诸多领域，也有更多的走进了寻常百 1 姓家庭。 二 海事卫星的结构和基本原理 与宽带卫星类似，海事卫星也是利用通信卫星作为中继站的一种通信系统。 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)、海岸地球站以及网络协调控制站等构成(如图2所示)。卫星将发自空中、海上、陆地的信号进行转发。岸站(CES)是设在海岸附近的地球站，它既是卫星系统与地面系统的接口，又是一个控制和接入中心。船站(SES)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。船站的天线均装有稳定平台和跟踪机构，使船只在起伏和倾斜时天线也能始终指向卫星。海上船舶可根据需求由船站将通信信号发射给地球静止卫星轨道上的海事卫星，经卫星转发给岸站，岸站再通过与之连接的地面通信网络或国际卫星通信网络，实现与世界各地陆地上用户的相互通信。网路协调控制站(NCS)是整个系统的一个组成部分。每一个海域设一个网路协调控制站，是双频段工作。 图 2 海事卫星通信系统中基本信道类型可分为:电话、电报、呼叫申请(船至岸)和呼叫分配(岸至船)。传统海事通信采用短波频率，受电离层起伏和大气干扰的严重影响，通信质量和可靠性不高。在海事卫星通信系统中，卫星和船站间的上、下行线路采用传播损耗和雨致衰减相当小的L波段(上、下行为1.6/1.5吉赫)，对通信十分有利。岸站和卫星之间采用双重频段，数字信道采用L频段， 2 FM信道采用C频段，因此对于C频段来说，船站至卫星的L频段信号必须在卫星上变频为C频段信号再转发至岸站，反之亦然。从而便于与国际卫星通信系统连接，实现全球范围通信。 由于船只遍布在辽阔的海域里，通信业务零星分散，因而海事卫星系统采用DAMA(Demand Assignment Multiple Access，需分多址连接方式)技术。DAMA可以根据用户需要动态分配通信卫星转发器频率资源。该系统的信道资源是由中心控制站管理，某一通信信道只有在用户通信时才被占用，一旦通信结束，就可以由其他用户使用，所有这些过程都由中心控制站自动完成，不需人工参与，所以系统的频率利用率非常高，一个8MHz带宽的转发器可以带动上万个4.8kbps话音中断，或者数千个64kbps数据/视频中断。因此，海事卫星利用了有限的34MHz带宽频率资源，为全世界数万个通信终端提供服务业务。 三 海事卫星的特点 海事卫星通信系统具有全球覆盖、全天候、便携、移动、宽带通信的独特优势，可以提供低速率(4.8k或3.1KHz)语音和数据服务，也提供高速率(共享可达492kbps，流IP最高可达256kbps)数据服务，并且可以和公共电话网相联通。海事卫星通信系统还可以提供真正的运动中通信，一个车载的终端可以在110公里/小时(最新产品的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时速可达400公里/小时)速度下通过卫星传输视频图像、数据、话音。根据不同用户的不同需要，单台车载终端可以提供256kbps的流IP数据和432kbps的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 IP数据及64kbps的ISDN服务。 最新的第四代海事卫星终端产品BGAN ( Broadband Global Area Network ) 主要特点是: * 语音和宽带数据服务可同时进行，即在进行数据应用的同时可以通过蓝牙手持机或标准的桌面电话机打电话; * Internet接入速度达到492kbps，支持有效速率256kbps的流媒体IP 服务和速度达64kbps的ISDN 服务; * 灵活性高，设计为两个单独的单元，以便室内工作时可将天线置于室外; * 支持多用户，使整个小组可共用一个单元，实现即时宽带局域网(LAN); * 支持电路交换和经由USB、两个以太网端口、蓝牙、两个ISDN 端口和无线局域网(WLAN)接口的IP 分组数据; 3 * 平板天线，手动调节，方便实用; * 采用L波段黄金频段作为工作频率(上行频率 1626.5 MHz ~1660.5MHz，下行频率1525.0 MHz ~1559.0MHz)，稳定可靠。 四 海事卫星的应用 1在抗灾救灾中的作用 通信在抢险救灾工作中起着关键的作用，是确保灾区信息及时反馈的重要手段，是救灾工作指挥、协调、组织的重要保障。目前，海事卫星通信系统是全球最稳定可靠的移动卫星通信系统，是世界上唯一可以提供全球、全天候、全方位卫星移动通信和遇险安全通信的通信手段， 海事卫星电话为应急而生，在急难险重领域特别是常规通信手段受到破坏时，海事卫星不受气候、地域的影响，能够为人们迅速搭建起“应急指挥部”、“新闻第一线”， 满足人们高速数据传输、图像和话音的需求，用于指挥抗灾，对外顺畅批露灾情。作为现有公众网络的延伸和应急通信系统，海事卫星通信系统十几年来在边远地区通信和应急通信方面发挥了巨大作用。 在史无前例的特大汶川地震灾害中，震中地区的常规通信手段全部中断。海事卫星作为卫星通信系统的一种，以其便捷、可靠、不受当地地面条件影响的特点，在受灾地区成为了主要通信手段，在抗震救灾的指挥联络、新闻信息的传递等领域发挥了不可替代的作用，主要表现在:一是各级政府用于抗震救灾的组织、指挥、协调、管理;二是各种救援队伍直接的救援活动的通信联络与保障;三是灾难现场与外部必要信息管理的各种传递;四是各种新闻媒体和现场及时的采访报道，包括电话连线、传送文稿、照片和视频图像等，凸显了海事卫星通信设备在急、难、险、重等特殊条件和环境下可实现随时随地通信的独特优势。 2 在新闻媒体通信保障方面的作用 随着改革开放和各种新媒体的快速发展，新闻媒体间的竞争局面越来越激烈，面对众多的时政、灾害、战争等各种新闻事件，如何培养自己独特的、深入的新闻切入点，进行深入的追踪报道，已经成为众多新闻单位考虑的重点。传统的新闻传输较多采用SNG卫星设备，由于设备较复杂、不易操作，所以需要特别技术人员的专业支持，机动性差，甚至常常受到条件限制，不能及时到达新闻事件的现场，无法实现及时进行新闻传送，实效性比较低。海事卫星系统以其移 4 动、便捷、高速、可靠的特性，满足了新闻媒体的行业通信需求，尤其是新一代的宽带BGAN业务，其高达492Kbps的传输速率和多种可保障带宽的业务，非常适用于媒体对大量图片、视频传输的需求，已经在媒体界得到了广泛使用。 3 GMDSS方面的作用 全球海上遇险与安全系统(GMDSS)是国际海事组织(IMO)利用现代化的通信技术改善海上遇险与安全通信，建立新的海上搜救通信程序，并用来进一步完善现行常规海上通信的一套庞大的综合的全球性的通信搜救系统。该系统以现代先进的通信技术为基础，依靠国际间的协作，组成全球统一的遇险安全通信网，保证以最小的时延自动发送/接收遇险报警，同时为紧急与安全通信提供有效的通信手段。海事卫星因其性能稳定可靠，满足GMDSS系统的要求，成为按GMDSS系统要求船舶必配的通信设备，海事卫星是目前唯一被IMO认可的GMDSS卫星通信服务系统，它具有遇险安全通信功能，其优先级为所有通信中的最高级，其遇险报警的成功率可达99%。当船舶发生遇险事件时，可在第一时间将遇险信息发送至地面接收站，并通过专线通知搜救中心(RCC)，RCC可根据船位信息快速调用周围救援船舶和飞机等展开救助行动，从而使得我国海上搜救效率提高到90%以上，从而可最大限度地保证船舶和人员的生命财产安全。 4 在补充常规通信方面的作用 日常情况下，海事卫星可以作为常规通信的补充，用于商务服务。它可以根据不同类型的用户需求，提供多种通信解决手段，从普通的话音传输、传真、低速数据，短信、电子邮件、FTP、到高速的视频传输。应该说，海事卫星经过几十年的运营，已经是一个非常成熟的全球移动商业卫星系统，其覆盖范围广、通信手段齐全，尤其适用于远洋的船舶通信，早已成为船舶通信的主流传输手段。同时对于陆地和航空通信，也已成为常规通信的主要补充手段。 五 结束语 实践证明，海事卫星在决策当中的辅助作用、直接的组织指挥作用、救援活动的通信联络与保障作用、作为“移动电话亭”的公众信息的传递作用以及新闻媒体的文稿照片传送和视频图像直播作用，充分见证了海事卫星通信在急、难、险、重特殊环境和条件下的独特的通信优势。 5