卫星与遥感技术论文 (1)

卫星与遥感技术论文 (1)
卫星与遥感技术论文 (1)

卫星与遥感技术在我国的发展现状及趋势Ⅰ:卫星与遥感技术的定义:

遥感一词来源于英语“Remote Sensing”,其直译为“遥远的感知”,时间长了人们将它简译为遥感。遥感是20世纪60年代发展起来的一门对地观测综合性技术。自20世纪80年代以来,遥感技术得到了长足的发展,遥感技术的应用也日趋广泛。随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入,未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释: 广义的解释: 一切与目标物不接触的远距离探测。狭义的解释: 运用现代光学、电子学探测仪器,不与目标物相接触,从远距离把目标物的电磁波特性记录下来,通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。

遥感技术的类型往往从三个方面对其进行划分:

根据工作平台层面区分:近地遥感、航空遥感(气球、飞机)、航天遥感(人造卫星、飞船)。

根据工作波段层面区分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感。

根据传感器类型层面区分:主动遥感(微波雷达)、被动遥感(航空航天、卫星)。

根据应用领域区分:环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感。

卫星与遥感技术则是利用卫星进行遥感探测的技术。

由于遥感在地表资源环境监测、农作物估产、灾害监测、全球变化等等许多方面具有显而易见的优势,它正处于飞速发展中。更理想的平台、更先进的传感器和影像处理技术正在不断地发展,以促进遥感在更广泛的领域里发挥更大的作用。

Ⅱ:卫星与遥感技术在我国的发展现状:

1957年第一颗人造地球卫星升空标志着人类进入了太空时代,从此人类以崭新的角度开始重新认识自己赖以生存的地球。空间信息技术是本世纪60年代发展起来的一门新兴的科学技术,遥感技术,包括地理信息系统和全球定位系统,则是对地观测的重要手段。中国的遥感技术从70年代起步,经过三十多年来的发展,卫星遥感技术应用的范畴已经从当初的单一遥感技术发展到今天包括遥感(RS)、地理信息系统(GIS),全球定位系统(GPS)等技术在内的空间信息技术,逐渐深入到国民经济、社会生活与国家安全的各个方面,使社会可持续发展和经济增长方式发生了深刻的变化,其发展与应用水平业已成为综合国力评价的重要标志之一。

(一):中国卫星遥感应用的发展:

自70年代以来,我国高度重视遥感技术发展与应用,跟踪国际技术前沿并努力创新,在“六五”、“七五”、“八五”、“九五”连续四个五年计划中,给予重点支持,在遥感技术系统,遥感应用系统、GIS等方面均取得突出进展。

(二):建立了国家级资源环境宏观信息服务体系:

该服务体系包括以中国1:25万土地利用数据为核心的国家资源环境空间数据库,二个部级服务系统,三个省级示范系统及五个县级服务系统,珠江三角洲地区“4D”(数字高程模型DEM,数字正射影像库DOQ,数字专题地图库DRG 和数字专题信息DTI)技术系统以及全国资源环境信息技术系统。

(三):建立了灾害遥感监测评估业务运行系统:

该系统由三部分组成:灾害宏观动态监测系统、机载SAR数据实时传输系统、洪涝灾害测评估系统。

(四):国产GIS软件产品的开发与应用:

从引进,消化、吸收起步,根据“引入竞争机制,坚持流动发展,加强科技攻关,落实产业发展”的方针,我国通过科研攻关项目支持和软件测评,鼓励开发了一批具有自主版权的GIS软件,某些软件在技术水平上接近国际先进水平,带动了一批新兴高新技术企业,实现了科技成果产业化,促进了我国GIS在各行各业的应用,并获得了一定的经济效益和形成初步的产业规模。经过“九五”期间的发展,目前国产GIS软件占据国内市场已达到近30%。

“九五”期间,在科技部的大力推动下,国外软件垄断的局面已经不复存在,中国的地理信息系统软件产业已经初步形成;“十五”期间,中国的地理信息系统软件产业必将迎来又一个高速发展的阶段。

(五):国家空间数据基础设施建设:

开展地理信息系统应用的必要条件是建设国家空间数据基础设施。中国有关部门已建立了10个基础地理信息数字化生产基地,开展了信息共享与标准化研究,实现了地理信息产品的规模化生产。目前已建成中国1:400万、1:100万、1:25万基础地理数据集。七大江河流域重点防范区1:1万和1:5万基础地理数据集。在科技部的支持下,以推动空间信息技术及其产业发展为目标的国家级空间信息共享和服务平台”中国空间信息网”于1999年开始建设,现已具雏形。

(六):建立了海洋环境立体监测体系:

作为一个海洋大国,我国天然海域达485万平方公里,海岸线长达18000公里。海洋及海岸带拥有丰富的资源,有12个省(市、自治区)处于沿海地带,全国50%的大城市,40%的中小城市也在这个地带,国民经济总值的60%来自沿海地区。因此,建立海洋环境立体监测体系是我国一项战略目标。在“九五”国家高技术发展计划(863计划)支持下建立的海洋环境立体监测体系主要包括:近海环境自动监测技术、高频地波雷达海洋环境监测技术。海洋环境遥感监测应用技术、系统集成技术以及示范试验等。

(七):中国卫星定位技术应用的发展:

卫星定位技术的发展,因其可提供全天候实时,高精度三维位置,速度以及精密的时间信息,90年代以来,已被广泛应用于陆地、海洋,空间和航天领域内务类军用和民用目标的定位、导航与精密测量,并已初步形成一个新兴的高科技产业。世界上一些国家和地区,从自身的技术、经济和国家安全利益出发,纷纷建立或规划建设全球或区域性的卫星定位系统,如俄罗斯的GLONASS,美国的GPS。

我国从七十年代中期开始引进子午卫星导航定位技术,这是美国第一代卫星定位系统,采用多普勒定位技术,主要用于大地测量。海岛联测及石油勘探。八十年代中期开始引进GPS卫星定位仪。随着GPS卫星定位系统日益完善和卫星定位技术的不断提高,卫星导航定位技术已进入到国民经济多个领域中并发挥了

重要作用。

(八):地球板块运动监测和地球动力学研究:

通过国家“九五”重大科学工程项目的支持,“中国地壳运动监测网络工程”已于2000年建成,在我国建立了25个连续运行GPS跟踪站,54个基本站,1000个地震监测点。“十五”期间将陆续建成约100个左右连续跟踪站。这一科学工程的建设将为地球板块运动监测,区域地壳形变监测地震预报监测,起着重要作用。

1995年中德合作在西藏测定由8个GPS点组成的网,从格尔木到珠穆郎玛峰南麓戎布寺,横跨四个断裂带。中美在龙门山建立了13个GPS监测站的监测网,横跨四川、云南两省,基线重复精度达到1×10-8,坐标优于5cm。为监测首都圈地震,1994年利用的GPS建立了57个GPS地震监测点,点距50-100km,控制面积15万km2。每年复测一次。

我国积极参与国际大地测量协会组织的国际地球动力学服务网(International GPS Service for Geodynamics,简称IGS网)的建设。

(九):利用GPS监测海平面及冰盖、冰川的变化:

为了监测由于温室效应产生的影响,人们利用GPS、测高雷达,结合传统的水准测量和验潮技术监测海平面变化。美国、德国、西班牙在大西洋沿岸建立16个GPS监测站对海平面变化进行监测:美国在南阿拉斯加建立10个GPS监测站监测冰川变化。在南极、格陵兰人们用GPS结合卫星测高,合成孔径雷达干涉测量技术监测冰盖变化。1994年我国参加了由个几个国家的二十多个在南极的台站参加的“国际南极GPS会议”研究南极板块运动及南极地形变化。我国也将在沿海建立多个GPS监测站,结合卫星测高和验潮站,监测沿海海平面变化。

(十):GPS在测绘中的应用:

GPS技术以其定位精度高、速度快、费用省、仪器轻便等特点被广泛应用于测绘的各个方面,并已完全取代常规测距、测角技术建立大地控制网。我国于1992年利用GPS在全国建立了由28个点组成的国家A级GPS控制网,平差后地心坐标精度优于0.1m。边长相对精度优于1×10-8,后又经过两次复测,精度达到3×10-9。1996年完成了由730个点组成的国家B级GPS网,平差后地心坐标精度0.1m。基线边长相对精度2×10-8,高程为3×10-8。新布设的A、B级网将成为我国现代大地测量和基础测绘的基本框架。此外,还利用GPS建立城市和工程控制网,大型结构物变形监测,航空摄影测量。地形、地籍、房地产测绘及地理信息更新测量,海洋测绘等方面。

Ⅲ:卫星与遥感技术在我国的发展趋势:

按照我国科技发展“十五”计划的规划,今后5-15年空间信息技术发展的基本思路是:强化各项科技项目之间的协调与联合,发挥学科与技术综合的优势和实力,在综合应用方面下功夫;面向应用,面向部门与地方,切实解决实际应用中面临的关键技术问题,推动部门与地方对空间信息的实际应用;探索新型项目实施与管理方式,结合我国国情与现实科技体制,结合各部门机制改革进程,营造一种高效,有活力的科技研究与发展环境;大力推进科技与产业发展的结合,通过科技促产业,通过产业支持空间信息应用与服务的长久发展。总体目标是:以社会可持续发展。国家宏观决策,国家安全,部门和地方重大应用及工业领域

产业化发展中对空间信息技术的需求为主导,全面促进我国空间信息技术的发展和产业化进程。未来我国卫星遥感与定位技术应用的发展拟应优先考虑如下领域。

①:进一步发展卫星遥感技术,建立持续、稳定的空间观测数据源。

继续发展卫星遥感技术,在开拓新数据源同时,采取有效措施盘活已有数据源,形成不同时间和不同空间分辩率的空间观测数据的获取能力,持续不断而稳定地提供不同应用领域所需要的空间观测数据。

②:大力发展卫星定位应用技术,促进卫星定位系统产业化与新型工业产品开发.

推动我国自己的卫星导航定位系统的发展,满足军、民各方面的应用需要。开发具有自主版权的模块化多制式卫星定位系统接收机产品,发展自主车辆导航产品,推动空间定位技术特种车辆监控系统与各工业领域应用系统中的发展。

③:开发新一代GIS软件,大力推进 GIS产业化与传统产业改造.

开发具有自主版权的全系列GIS软件商品,包括基础软件和应用开发平台软件,特别是开发网络环境下大型GIS软件和大众化通用网络GIS商品,替代进口,占领国内市场,形成和发展具有我国自主版权的GIS软件产业。

④:空间信息共享机制与实施框架.

为实现空间数据及其相关数据的共享,需要研究并建立我国空间数据标准;研究并建立GIS基本支持功能体系;研究各种质量认定标准,开发与上述标准有关的软件工具;研究空间数据共享机制和实施办法;建立覆盖全国主要空间数据源的国家空间信息网。

⑤:加强空间信息系统集成与工程应用.

实现空间信息系统在数据获取与处理,管理和发布,以及数据挖掘应用三个层次上的高度集成和网络化,系统和组件的微型化、实用化,标准化与商品化,从而形成相应的产业,通过产业方式为各行各业的应用提供支撑。

⑥:形成空间信息服务与产业.

建立我国自主的空间信息共享与服务体系,盘活已有空间数据资源,开发新型数据增值产品,为空间信息技术产业、工农业乃至全社会提供准确及时的标准化空间信息,使空间信息直接转化为生产力,带动空间信息技术领域科技与知识的积累转化为经济增长的动力。

Ⅳ:资料来源:华夏地理杂志

遥感学报

《测绘学概论》

《邮电商情》

https://www.360docs.net/doc/3c12255748.html,

https://www.360docs.net/doc/3c12255748.html,

卫星通信论文

卫星通信论文 卫星通信地球站系统驱动电动机的选择 摘要:卫星通信地球站天线驱动电动机的选择需从机械、电子和伺服控制等方面综合考虑,其难度较大且至关重要。具体分析各类卫星通信地球站天线选择驱动电动机的依据,对卫星通信地球站天线驱动电动机的选择有一定参考价值。 关键词:卫星通信地球站; 电动机; 俯仰阻力矩; 方位转动; 极化 0 引言 卫星通信地球站是设置在地球上能通过卫星传输信息的微波站。设立在固定地点的地球站叫做卫星固定地球站,简称固定站。设置在车、船、飞机上,可以在移动中通过卫星进行通信的地球站叫作卫星移动地球站,即通常说的动中通[1-3] 。可以移动,但是通过卫星进行通信是在某一固定地点进行的地球站叫作静中通[4] 。而便于携带的静中通叫作便携式卫星地球站,简称便携站。 众所周知,天线是卫星通信地球站系统中最主要的设备之一[5] 。无论是何种卫星通信地球站天线,通常都包括方位、俯仰和极化三个转动部分,相应地,要实现自动对星就需要三个电动机。电动机的选择需根据转矩、转速、转动加速度、精度和伺服控制等的要求来综合考虑,其涉及到机械、电子、天馈和控制等方面的知识,而且电动机的种类繁多,所以选择合适的电动机至关重要且难度较大。

1 选择驱动电动机需考虑的因素 1.1 转矩 电动机经过减速增矩(需考虑传动系统的效率)后的输出转矩应大于最大阻力矩且有一定的裕量,通常为20%~50%。这里的阻力矩对方位来说主要是摩擦力矩,对于动中通还需根据控制要求满足一定的转动加速度要求,所以必须考虑惯性力矩,如果没有天线罩则阻力矩还要考虑风力矩,而对于俯仰阻力矩还有重力引起的阻力矩通常是最大的。对方位阻力矩通常只考虑摩擦力矩即可。 1.2 转速和转动加速度 对固定站(包括静中通、便携站)天线,通常要求在满足力矩和传动系统响应时间的条件下,转动平稳即可,一般转速为零点几度到两三度每秒,对转动加速度无特殊要求。对动中通天线通常需根据一定的控制策略确定转动速度和转动加速度。 1.3 精度 对固定站(包括静中通、便携站)天线,方位、俯仰角的精度一般不应超过-3 dB波束宽度的1/10,极化角精度不应超过0.1°;对动中通,方位、俯仰角的精度一般不应超过-3 dB波束宽度的1/7,极化角精度不应超过0.1°。所以需根据方位、俯仰和极化角要求的精度,并考虑传动系统的回差和成本等因素来综合确定电动机的精度。 2 卫星通信地球站天线驱动电动机的选用 2.1 固定站天线驱动电动机的选用

卫星导航技术论文

论卫星导航定位技术的原理及应用 导航技术是涉及自动控制、计算机、微电子学、光学、力学以及数学等多学科的高技术,是实现飞行器特别是航天器飞行任务的关键技术,也是武器精确制导的核心技术,这对于提高航空器、航天器以及武器装备的机动性、反应速度和远程精确打击能力具有重要意义,在海、陆、空、天等现代高技术武器及武器平台中得到广泛的应用。按照定位导航的方式可分成:卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。而此文着重介绍的是卫星定位导航这一技术。 在人类早期物质生产活动中,人类的活动范围内总存在森林、草原,人们总是随着自然环境的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年世界上第一颗人造地球卫星发射后,人类便发现卫星可以作为一个已知的空间信号源,为人类获取相关的信息资源,开展测距、定位、导航研究搭建了一个世界共享的技术平台。 卫星导航看似涉及了多方面学科的知识,实际原理并不算复杂。卫星导航按测量导航参数的几何定位原理分为测角、时间测距、多普勒测速和组合法等系统(测角法和组合法因精度较低等原因没有实际应用)。多普勒测速定位是指用户定位设备根据从导航卫星上接收到的信号频率与卫星上发送的信号频率之间的多普勒频移测得多普勒频移曲线,根据这个曲线和卫星轨道参数即可算出用户的位置。而时间测距导航定位的方法是用户接收设备精确测量由系统中不在同一平面的4颗卫星(为保证结果唯一,4颗卫星不能在同一平面)发来信号的传播时间,然后完成一组包括4个方程式的模型数学运算,就可算出用户位置的三维坐标以及用户钟与系统时间的误差。卫星导航系统的组成也不算复杂,只有导航卫星、地面台站和用户定位设备三个部分。导航卫星是卫星导航系统的空间部分,由多颗导航卫星构成空间导航网。地面台站则是用来跟踪、测量和预报卫星轨道并对卫星上设备工作进行控制管理,通常包括跟踪站、遥测站、计算中心、注入站及时间统一系统等部分。跟踪站用于跟踪和测量卫星的位置坐标。遥测站接收卫星发来的遥测数据,以供地面监视和分析卫星上设备的工作情况。计算中心根据这些信息计算卫星的轨道,预报下一段时间内的轨道参数,确定需要传输给卫星的导航信息,并由注入站向卫星发送。剩下的用户定位设备通常由接收机、定时器、数据预处理器、计算机和显示器等组成。它接收卫星发来的微弱信号,从中解调并译出卫星轨道参数和定时信息等,同时测出导航参数(距离、距离差和距离变化率等),再由计算机算出用户的位置坐标(二维坐标或三维坐标)和速度矢量分量。用户通过这个设备即可得到卫星导航的帮助。 说到卫星导航,就不得不提到美国的全球定位系统(GPS Global Positioning System)。GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。尽管TRANSIT在导航技术的发展中具有划时代的意义,但它存在观测时间长、定位速度慢(2个小时才有一次卫星通过,一个点的定位需要观测2天),不能满足连续实时三维导航的要求,尤其不能满足飞机、导弹等高速动态目标的精密导航要求。于是在六十

遥感技术应用专业论文

技术应用论文遥感 遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上,利用各种波段的遥感器,通过摄影、扫描、信息感应,识别地面物质的性质和运动状态的技术,具有遥远感知事物的意思。 很多人以为遥感离自己的生活很遥远,其实这些技术早就已经深入大家的生活。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星(LandSat),经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、

气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。 遥感技术的应用 1、地质遥感遥感技术应用于大面积的地质灾难调查,可达到及时、具体、准确且经济的目的。在2008年“5.12”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,

为政府作出正确决策提供了依据。在舟曲泥石流灾害中,中国科学院对地观测与数字地球科学中心科研人员就使用遥感技术,重点提取了6条沟谷与泥石流发生有关的信息,得到集水面积、流域平均坡度、流域落差和植被覆盖度等参数。经过分析,科研人员判断出,当地哪些地方仍存在泥石流隐患,哪些地段发生大型泥石流的可能性较小,让前方人员可以更有针对性地安排救灾工作。 2、林业遥感 在林业方面,利用遥感技术可以清查森林资源,监测森林火灾和病虫害。火灾是林业的大敌,利用航空红

外遥感技术,不仅能发现已燃烧起来的烈火,而且可以探测到面积小于0.1-0.3㎡小火情,还能及时预报由于自燃尚未起火的隐伏火情。利用卫星遥感,一次就可探测到上千平方千米范围内发生的林火现象。卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用,对于人烟稀少的原始林区,能及时监测到瞭望岗哨难以发现的火点,为林火的扑救赢得时间。 3、测绘遥感 人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。利用遥感技术,可以高速度、高质量地测绘地图。

遥感技术漫谈论文

遥感技术漫谈 论文 —遥感的发展,现状及前沿综述 姓名:汤丽宇 班级:艺术设计0902班 学号:U200915544 指导老师:孙燕

论遥感的发展,现状及前沿综述选修遥感技术漫谈的原因起初是由于遥感技术是近年来蓬勃发展起来的一门综合性的空间信息科学,而它的应用范围触及到了很多行业,特别是在资源勘测,环境管理,全球变化,动态监测,甚至在我们所触及到的专业遥感技术也有其应用比如说遥感在规划,管理中的应用和发展。这使我对这种随着时代发展获得越来越广泛应用的新兴技术产生了好奇.学了这门课最大的收获是让我对遥感技术的发展,应用等方面有了进一步了解。由此我写了这篇关于遥感技术发展现状的论文。 触及遥感这个话题,首先要解释的就是什么是遥感?遥感的英文是“remote sensing”,意即“遥远的感知”,在日本叫“远隔探知”或“远隔探查”。其科学含义一般理解为:在遥远的地方,感测目标物的“信息”,通过对信息的分析研究确定目标物的属性及目标物之间的关系。也就是说:不与目标物接触,凭借其发出来的某些信息识别目标。所以有人将遥感技术作为一项侦察技术。 根据遥感的这一概念,人和动物都具有一定的遥感本领。比如说:人的眼睛在识别物体的过程就是一种遥感的过程,它是靠物体的一些信很多有息比如说:色调,亮度,外在特征等,借此来了解物体的属性,与此类似的还有能发出超声波的蝙蝠,它们能在接收到的回波里判断障碍物的距离,方位和其他相关的信息, 遥感在国内国外有很多不同的定义,目前比较一致的定义是:在远离被测物体或现象的位臵上,使用一定的仪器设备,接受,记录物

体或现象反射或反射的电磁波信息,经过对信息的传输,加工处理及分析与解释,对物体及现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。 遥感技术的形成与发展与时代的发展要求相一致,它的形成是与传感技术,宇航技术,通讯技术以及电子计算机技术发展相联系,与军事,环境勘测,资源开发利用和全球化的需要相适应。 20世纪50年代以来,随着科学技术的发展,在普通照相机和飞机的基础上,一些新的信息勘测系统相继出现。人类观测电磁辐射的能力从可见光扩展到了紫外,红外,微波等,对目标物信息的收集方式从摄影到非摄影;资料由像片到数据;平台由汽车,飞机发展到卫星,火箭;应用研究从军事,测绘领域扩展到了农,林,水,气象,地质,地理,环境和工程等部门。这就需要引进一个新的术语,以便概括这种信息探测系统及其过程。1960年美国学者伊林L.布鲁伊特提出“遥感“这一科学术语,1962年在美国密执安大学召开的《国际环境科学遥感讨论会》上,这一名词被正式通过,从此就标志着遥感这门新学科的形成。 在遥感一词出现以前,就已产生了遥感技术。发展至今,大体经历了三个阶段:常规航空摄影阶段,航空遥感阶段,航天遥感阶段。 常规航空摄影阶段:这段时期是在20世纪30年代以前,根据遥感的概念,1826年摄影技术的发明就标志着遥感技术的诞生。但在1839年以前主要是进行地面摄影。1858年法国人G.F.图纳乔用系留气球摄取了巴黎“鸟瞰“像片,1859年J.W.布莱克乘气球在空中拍摄了波士

导航技术论文-北斗卫星导航系统

浅析北斗卫星导航系统 近几年来,全球卫星导航系统(GNSS)在国家安全、经济及社会发展中的作用越来越显著,世界各主要大国都竞相发展独立自主的卫星导航系统,几乎所有卫星导航系统都进入了高速发展阶段。中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 一、自主导航系统建立的重要性 现今,GPS在我国的占有率达到了95%左右,而北斗卫星导航系统的主要用户还是一些相关的国家机关和大型企业。既然有较成熟的美国GPS导航系统及其配套的应用设备,我们为什么还要耗费巨大的人力物力去研发自主导航系统呢? 首先,卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类带来了巨大的社会经济效益。卫星导航系统可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业,以及军队、公安、海关等其他有特殊指挥调度要求的单位。中国作为发展中国家,拥有广阔的领土和海域,卫星导航系统对于国计民生的重要性不言而喻。其次,少数几个全球卫星导航系统将分享全部卫星导航最佳资源。充分研究及实践证明,最佳卫星导航频率和轨道资源包括:L波段导航频率,中圆轨道(MEO)卫星星座,其中最佳方案为3个轨道平面和30颗卫星星座。国际电联相关研究小组的工作表明,上述资源仅可以满足3 -4 个全球卫星导航系统需要。因为更多的系统加入,用户视野内的卫星数增加,非观测卫星信号将作为被观测卫星信号干扰,使观测精度下降。根据国际频率协调规则,后来系统应消除对先前系统的干扰,那么,后来系统将无法获得最佳频率资源,即使另选频率,后来系统也难以生存。第三,卫星导航

卫星通信论文

卫星通信 卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信范围大;只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任 何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量;同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。 卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站。地球站则是卫星系统形成的链路。由于静止卫星在赤道上空360 00千米,它绕地球一周时间恰好与地球自转一周(23小时56分4秒)一致,从地面看上去如同静止不动一样。三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1一10GHz 频段,即微波频段、为了满足越来越多的需求,已开始研究应用新的频段,如12G Hz,14GHz,20GHz及30GHz。 在微波频带,整个通信卫星的工作频带约有50OMHz宽度,为了便于放大和发射及减少变调干扰,一般在卫星上设置若干个转发器。每个转发器的工作频带宽度为36MHz或72MHz目前的卫星通信多采用频分多址技术,不同的地球站占用不同的频率,即采用不同的载波。它对于点对点大容量的通信比较适合。近年来,已逐渐采用时分多址技术,即每一地球站占用同一频带,但占用不同的 时隙,它比频分多址有一系列优点,如不会产生互调干扰,不需用上下变频把各 地球站信号分开,适合数字通信,可根据业务量的变化按需分配,可采用数字话 音插空等新技术,使容量增加5倍。另一种多址技术使码分多址(CDMA),即不同的地球站占用同一频率和同一时间,但有不同的随机码来区分不同的地址。它采用了扩展频谱通信技术,具有抗干扰能力强,有较好的保密通信能力,可灵活 调度话路等优点。其缺点使频谱利用率较低。它比较适合于容量小,分布广,有一定保密要求的系统使用。 只有通信技术的不断成熟和发展,无线通信的质量才能得到逐步改善和提高。卫星通信作为一种重要的通信方式,在数字技术的迅速发展推动下,也得到了迅速发展。但是由于陆地光缆通信的迅速发展,对传统的卫星通信产生了重大的冲击。到了20世纪90年代中后期,由于卫星通信技术的发展,再加上卫星通信本身所具有的广播式传送及接入方式灵活等特点,使得它在因特网、宽带多媒体通信和卫星电视广播等方面得到了迅速发展。与其他通信技术相比,卫星通信技术有着自己与众不同的特点,主要表现在以下几个方面: 1、市场发展潜力大

全球卫星导航定位技术的原理及应用论文概要.doc

浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码

船载卫星通信地球站监控系统分析及软件设计

大学毕业设计论文 题目船载卫星通信地球站监控系统分析及软件设 计 专业通信工程 学生姓名XXX 班级学号XXXXX 指导教师XXX 指导单位XXXXXXXX

摘要 在突发灾难情况下,现有的地面通信网络,往往很容易遭到破坏,且难以快速恢复,此时建立先进的应急通信系统显得格外重要。快速反应,应急开通,是抢险救灾服务中争取时间、减少损失的关键,它甚至关系到救援行动的成败。然而目前的“动中通”虽然已经应用于应急通信,但是仍然有不尽如人意的地方,未来的“动中通”应具有良好的人机界面和高度的可靠性,以嵌入式处理芯片和嵌入式实时操作系统为标志。 本课题研究是的船载卫星站监控器,它是控制物体在运动状态下能够实现实时通信、精确定位的功能。与此同时会涉及到动载体卫星通信的工作原理的理解。所谓动载体卫星通信,其工作原理是:载体在移动过程中,由于其姿态和地理位置发生的变化,会引起原对准卫星天线偏离卫星,使通信中断,因此必须对载体的这些变化进行隔离,使得天线不受影响并始终对准卫星。这就是天线稳定系统要解决的主要问题,也是移动载体进行不间断卫星通信的前提。 对于本次课题研究的主要任务是实现船载卫星站系统的监控功能,并且利用KEIL集成开发平台软件辅助实现天线监控系统的各部分功能,包括电子罗盘数据采集和处理程序的编写、监控器面板键盘程序的编写以及监控器液晶显示器显示程序的编写等。 关键词:卫星移动通信,动中通,捷联技术,单脉冲自跟踪

ABSTRACT In case of sudden disasters, the existing terrestrial telecommunication networks are often easily damaged and difficult to be recovered, Seting up an advanced emergency communications system is particularly important at this time. The rapid response and emergency open is the key to gain time to reduce the loss in the emergency rescue. Though some types of "mobile communications services" have been used in emergency communications, there are some failures in these systems, such as higher costs, poor human-computer interface. The new type of "mobile communications"system should solve those problems and enhance the reliability, the embedded chips and embedded real-time operating system will be wildly applied. The vehicle "mobile communications" reaserched in this issue can be installed in a normal cross-country vehicles and has merit of miniaturization, light-duty, rapid response, high tracking precision which improve the mobility of vehicle, so that it can automatic track satellite and set up satellite communications link qucikly, and satisfy the needs of the emergency communications and control. This research is a satellite station on board to monitor, it is to control the state of an object in motion to achieve real-time communications, precision positioning capabilities. At the same time would involve moving the satellite communications carrier the understanding of the working principle. The so-called dynamic carrier satellite communications, and its working principle is: the process in the mobile carrier, because of their attitude and location changes, will cause deviation from the original aligned satellite satellite antenna, so that communication interruption, it is necessary to isolate these changes in carrier so that the satellite antenna is not affected and always aligned. This is the antenna stabilization system to solve the main problem is uninterrupted mobile satellite communications carrier the premise. For this research the main task is to achieve satellite station ship monitoring systems, and integrated software development platform using KEIL assisted to achieve the various parts of the antenna control system functions, including electronic compass data acquisition and processing procedures for the preparation, monitoring panel keyboard and monitor procedures for the preparation of procedures for the preparation of liquid crystal display and so on. Key word: Satellite Mobile Communication, mobile communication, Strap-down technology,monopulse tracking

遥感论文

遥感在环境监测方面的应用综述 专业:资源环境与城乡规划管理 学号:200900731 姓名:程佳圆

摘要:遥感技术在环境方面的应用广泛且发展迅速,对于实下与我们息息相关的自然灾害的监测;对于环境污染程度的了解;对于各方面土地资源的利用情况都有很好的优越性。 关键词:遥感、监测、核心、环境、光谱、遥感图像、图像解读等。 遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。是由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感器装在遥感平台上,它是遥感系统的重要设备,它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。 国家环境信息系统的建立是遥感与地理信息系统技术实用化的必然结果。国家环境信息是国家的重要战略资源,环境数据库是国家环境信息建设的核心。 环境遥感是通过摄影和扫描两种方法获得环境污染的遥感图像的。摄影有黑白全色摄影、黑白红外摄影、天然彩色摄影和彩色红外摄影。彩色红外摄影效果最好,获得的环境污染影像轮廓清晰,能鉴别出各种农作物和其他植物受污染后的长势优劣。扫描主要是多光谱扫描和红外扫描,用于观测河流、湖泊、水库、海洋的水体污染和热污染有较好效果。在红外扫描图像上常能发现污水排入水体后的影响范围和扩散特征。 近年来我国自然灾害发生频繁、损失严重,环境污染、生态破坏形势严峻环境问题已对我国国民经济和社会发展造成了严重影响。面对日益严重的灾害和环境形势,我们的环境监测和研究手段还停留在常规地面站监测阶段,无论从时效上还是从全面掌握的程度上都不能满足国家减灾与环境保护事业的需求。近年来,国内外大量实践表明:遥感技术是环境与灾害监测预报的强有力手段,环境与灾害监测预报小卫星星座的建立将帮助我们迅速、准确、较低成本地获取灾害和环境信息,及时、全面掌握我国自然灾害、生态和环境污染的发生、发展与演变过程,为防灾、抗灾、救灾和遏止生态破坏与环境污染提供科学的决策依据。利用卫星遥感技术监测大范围的灾害与环境变化不仅省时、省力,而且具有其他手段不可替代的优越性。 遥感在环境研究中的优越性主要体现在其观测范围广、获取信息量大、实时性好、动态性强以及调查的客观性等。 1.利用遥感取得环境观测资料时,是以远距离观测凡是进行的,因此 不会影响观测本身以及其周围的环境条件,保证了观测的客观性。 2.基于遥感平台的特殊性,遥感图象以高空鸟瞰的形式获得,遥感图 象能把大面积的环境资源尽收眼底,能够获取人类不能或不易调查的区域,提高了调查的全面性和彻底性。 3.遥感图象的多点位成像技术,可以染人们进行有限的的立体观测, 提高了环境调查的直观性;紫外线、可见光、近红外、远红外、微波等波

GPS定位原理论文20122334940

摘要 GPS是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航定位系统,具有定位精度高、观测时间短、观测站间无需通视、能提供全球统一的地心坐标等特点。本文概述了GPS定位系统的发展,介绍了GPS定位系统的组成、工作原理及GPS在汽车导航和交通运输、军事和医学上的应用等 关键词:GPS定位系统 GPS接收机 GPS定位原理

1 GPS概述 1.1 GPS概念 GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称, GPS是随着现代航天及无线电通讯科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。通过硬件和软件做成GPS定位终端用于车辆定位的时候,称为车载GPS。 1.2 GPS系统的组成 GPS系统包括以下三大部分:(1)GPS卫星(空间部分);(2)地面支撑系统(地面监控部分);(3)GPS接收机(用户部分)。 GPS系统利用无线电传输特性来定位。和过去地面无线导航系统所不同的是,它由卫星来发射定时信号、卫星位置和健康状况信息,故具有发射信号能覆盖全球和定位精度高的优点。系统中所有卫星构成GPS系统的空间部分。卫星由地面站(地面监控部分)监测和控制,它监测卫星健康状况和空中定位精度。定时向卫星发送控制指令、轨道参数和时间改正数据。 用户装有GPS接收机,用来接收卫星发来的信号。GPS接收机中装有专用芯片,用来根据卫星信号计算出定位数据。用户并不需要给卫星发射任何信号,卫星也不必理会用户的存在,故系统中用户数量没有限制。具有GPS接收机的用户就构成系统的用户部分。

北斗卫星导航论文

北斗卫星导航论文

全球卫星导航 结课论文 学院:电气学院 班级:电气信息类11-01 姓名:王俊博 学号:311108000123

唐家山堰塞湖水位的准确数据,为唐家山堰塞湖抢险成功提供了保障。 在突发事件,例如在今年的“黄岩岛”对峙中,“北斗”系统极大地提高了渔政船和海监船的执法能力,维护了中国在南海的主权和海洋权益,保护了我国渔民的安全。 由于北斗导航系统已经实现在亚太地区的全方位覆盖,因此在对于信号盲区的救援行动更是必不可少,在野外攀岩,探险,考察等专业活动中配备北斗终端是十分必要的。 2 北斗导航在灾难救援方面的应用不足及其推广 任何一个成功的救援行动,其关键因素是时间。了解地标、街道、建筑、紧急服务资源以及救灾地点的准确位置有助于减少延误并拯救生命。对于救援和公共安全人员来说,要保护生命、减少财产损失,这类信息极为重要。作为辅助技术,卫星导航系统满足了这些需要。 我国的北斗系统因为起步晚,所以相应的救援应用并没有得到很大的发挥和利用,也没有形成相应的救援和预防机制。而反观美国的GPS则形成了良好的救援及预防机制,这很值得我国的北斗导航系统的学习。 在诸如2004年印度洋地区的海啸、2005年墨西哥湾的卡特琳娜以及瑞塔飓风,还有2005年巴基斯坦-印度地区的地震等全球性灾难的救援中,美国的卫星导航都扮演了不可或缺的角色。搜寻与救援队借助卫星导航、地理信息系统(GIS)以及遥感技术画出受灾地区图,供救援与救助行动使用,并评估灾情。 另外一个灾难救援的重要方面是管理野外火情。配置了GPS和红外探测仪的飞机可以确认火灾边界和“热点”以控制和管理森林火灾。数分钟之内,火灾图就可以传送到消防员驻地的手提式电脑上。配备了这些信息的消防员才更有可能扑灭火灾。 在太平洋周围等地震频繁地区,GPS在帮助科学家预测地震方面扮演着越来越重要的角色。利用GPS提供的精确的定位信息,科学家能够研究地球张力是 如何逐渐累积起来的,以便描绘地震,甚至在未来预测地震。 负责追踪风暴、预报水灾的气象人员也要借助于GPS。他们可以通过分析大气层中传送的GPS数据来评估水蒸气的内容。 北斗卫星导航系统的推广方面: (1)更迅速、准确地为受灾地区输送救灾物资,拯救生命,重建重要基础设施。 (2)为那些没有或少有地图信息的灾区提供定位信息以测绘地图。 (3)提高预测水灾的能力,观测地震前兆以及地震。 (4)在紧急情况下提供手持移动电话的人和在车辆内的人的定位信息。 由此可见,我国的北斗导航要做的还有很多,但是这并不妨碍它在我国的灾难救援的应用,推广和最大化的利用北斗导航具有很大的意义。 3 北斗导航在海洋搜救方面的应用 “海洋捕捞业属‘高危行业’。”据海南省海洋与渔业厅有关负责人介绍说,2002年至2010年,海南省渔船发生事故148宗,死亡(失踪)168人,沉船169艘,经

遥感技术的应用以及发展趋势

一前言 二遥感信息技术基础 三遥感信息技术的应用 3.1遥感信息技术在环境监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染 3.1.2利用遥感技术监测水体富营养化 3.1.3通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染 3.1.4应用红外扫描仪监测水体热污染 3.1.5通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化 3.2.遥感技术在大气环境监测方面的应用 3.2.1臭氧层 3.2.2大气气溶胶 3.2.3有害气体 3.2.4气候变化 3.3遥感技术在城市环境监测与管理中的应用 3.4应用遥感技术监控生态环境 3.5 利用遥感技术监测自然灾害 四遥感信息技术的发展趋势 4.1遥感影像获取技术越来越先进 4.2遥感信息处理方法和模型越来越科学 4.3 3S一体化 4.4建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统 4.5建立国家环境资源信息系统 4.6建立国家环境遥感应用系统 五总结 六参考文

一前言 遥感,作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段,在世界围得到广泛的应用。自20世纪80年代以来,随着遥感技术的发展,遥感技术在理论上、技术上和实际应用上发生了重大的变化。在遥感数据源向着更高光谱分辨率和更高空间分辨率发展的同时,处理信息技术也更加成熟;在应用方面,结合了地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),向着更系统化,更定量化的方向发展,是遥感技术的应用更加广泛和深入。 二遥感信息技术基础 遥感技术是指从飞机、飞船、卫星等飞行器上,利用各种波段的遥感器,通过摄影、扫描、信息感应,识别地面物质的性质和运动状态的技术,具有遥远的感知的意思。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星,经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。 三遥感技术在环境科学中的应用 3.1.遥感技术在水污染监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染 全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。 3.1.2利用遥感技术监测水体富营养化 浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。 3.1.3通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染 废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。 3.1.4应用红外扫描仪监测水体热污染 应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。冷水和冰辐射能量少,呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。

卫星通信系统汇总

Industry Observation 产业观察 DCW 27 数字通信世界 2019.05 从1964年美国成立国际卫星通信组织(Intelsat ),并于次年发射第一颗商用通信卫星(“Early Bird ”)以来,卫星通信技术蓬勃发展,卫星通信作为地面通信的一种补充通信方式取得巨大的成功,卫星通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。 1 V SAT 技术时代 在卫星通信技术早期,甚小孔径终端(VSAT )解决了天线尺寸和成本对卫星通信发展的限制,这也决定了天线系统的基本拓扑结构是由一个大型中心站与大量小口径天线终端共同构成的一个星型网,通过中心站天线的高G/T 值来弥补小站天线因口径小所导致的链路余量不足的弱点。早期基于VSAT 的卫星通信系统是通信频段集中于L 、S 、C 波段的窄带通信系统。 随着技术进步和人民生活水平提高,对宽带卫星通信的需求应运而生。由于L 、S 、C 的频段带宽资源有限和日趋紧张,国外于上世纪八九十年代就开始了对Ka 频段宽带卫星通信技术的研究。2005年,美国Wild Blue 通信公司成功发射世界第一颗Ka 频段宽带通信卫星并试点应用,此后各国的Ka 频段宽带通信卫星开始向着系统容量更大、用户终端更小、业务速率更大的高通量方向发展。 2 多波束天线技术时代 由于VSAT 天线系统的灵活性不足,并且无法利用频率复用技术来提高频谱效率,卫星通信天线的发展已经转向多波束天线。多波束天线(Multiple Beam Antenna )从2000年开始迅速发展,由于它能够实现高增益的点波束覆盖,又能在广域覆盖范围中实现频率复用,从而在卫星通信天线系统中得到广泛应用。 多波束天线与数字波束成形不同,它使用大量的点波束实现广域范围覆盖,可用带宽被分为很多个子波段,从而在大量空间独立的点波束之间可以实现每个子波段的复用,这与地面蜂窝通信网络相似,显著地增加了频谱利用率和卫星通信容量。多波束天线技术提高了转发器的功率使用效率和频谱资源利用率,是发展大容量卫星通信系统和增强卫星通信市场竞争力的关键技术,高通量通信卫星时代随之而来。 3 窄带卫星通信VS 宽带卫星通信VS 高通量卫星通信 从早期的窄带卫星通信系统实现基本的卫星通信,到Ka 宽带卫星通信以Ka 频段、大容量、提供宽带互联网接入为标志,开辟了卫星互联网接入的新业务,再到今日以多点波束和频率复用(可以在任何频段复用,目前大多采用Ka 频段)和高波束增益为标志的高通量通信卫星(HTS ,High Throughput Satellite ),通信容量通过分配频谱和频率的服用次数得到大幅度扩大,开启了卫星通信新纪元。 高通量卫星(HTS )已成为宽带卫星通信的主流,高通量通信卫星在使用相同频率资源的条件下,大幅提升了容量并降低了单位带宽成本,单颗容量可达几十Gb/s 到上百Gb/s ,通信容量比传统通信卫星高数倍甚至数十倍。 4 市场主流卫星通信系统一览 卫星通信技术的发展和通信容量的需求促进了卫星通信从窄带走向宽带,又走向如今的高通量时代,卫星通信系统作为连接底层卫星天线和上层通信应用的重要环节,也在不断的发展演进,结合自己2016年和2017年两次参加中国卫星应用大会以及平常的关注,将当前市场上主流的卫星通信系统整理如下,个别系统资料不足,还需进一步完善。4.1 C omtech 的Heights 系统 2017年5月,Comtech EF Data 公布了Heights 动态网络接入(H-DNA )技术的性能优势。通过H-DNA ,Heights 网络平台提高了卫星终端用户的体验质量。 Comtech 为Heights 网络平台的返回链路设计了H-DNA 。它为用户、服务提供商和卫星运营商带来了很多新的好处。新的波形、增强带宽管理算法和多级别服务质量(QoS )的应用使得该返回链路接入方案能够自动响应实时流量需求,根据客户的服务水平协议和网络策略提供最佳的解决方案。 H-DNA 提供亚秒级响应时间来改变用户需求和链接条件,而且不会带来通常与其他返回链路接入技术相关联的过度抖动和延迟。另外,H-DNA 还采用了VersaFEC-2高性能低密度奇偶校验(LDPC )波形、自适应编码和调制、动态功率控制、互联网协议优化、较低的帧开销、多级QoS 和WAN 优化,与同类的其他解决方案相比,它提供了最多的每赫兹用户IP 数据。 H-DNA 根据网络范围的需求分配容量,并确保随着需求的变化,为网络中的用户和站点即时提供带宽,还可以按照用户需求和服务协议级别,为用户分配所有可用带宽,以确保随时使用所有容量。4.2 C omtech 的ViperSat 系统 Viper sat 系统主站由570L 、564L/562L 以及VMS 、VCS 、VNO 服务器等组成,远端站由570L 、564L/562L 组成,带有网口,可以直接传输IP 数据。 Vipersat 的网管系统由VMS 服务器(1∶1热备份)、VMS 客户端、VCS 服务器和VNO 服务器。其出境TDM 载波,入境S-TDMA (自适应TDMA )载波,其中TDM 载波为64kb/s ,S-TDMA 载波为128kb/s 。网络为星状网。 Vipersat 系统的业务传输采用的是dSCPC (动态SCPC )载波,modem570L 会自动检测(根据QoS 、协议等)网口收到的数据,并根据需求向主站发送业务申请。主站收到业务申请后会通过TDM 载波发送配置参数,调整远端站(主-远端通信或者(远端-远端)的参数,建立2M 甚至以上的SCPC 通信连接。当通信结束后,modem570L 检测到网口没有收到类似数据时,向主站发送申请,主站通过TDM 下发配置参数,断掉SCPC 链路,远端站改为发S-TDMA 载波。 Vipersat 系统中使用的570L 采用的调制编码与纠错方式是DVB-S 体制,其调制方式为:B/SK/ QPSK/8PSK16QAM 等调制方式,前向纠错编码方式为TPC 、viterb 、RS 和TCM 码。4.3 S TE 的iDirect 系统 iDi rect 系统主站为插卡式设备,主要由电源板、调制板、 卫星通信系统汇总 任 政,陈 霁 摘要:本文综合介绍了各种卫星通信系统,阐述了卫星通信作为地面通信的一种补充通信方式取得巨大的成功,卫星通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。 关键词:卫星通信系统;VSAT ;多波束;高通量doi :10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.05.015中图分类号:TN927+.2 文献标示码:A 文章编码:1672-7274(2019)05-0027-03

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