張偉
摘 要 隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)于小衛(wèi)星技術(shù)的研究也更加深入,而小衛(wèi)星技術(shù)的完善方向也朝著小型化、輕量化方向邁進(jìn),并在新媒體通信領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用。通信領(lǐng)域代表著民眾彼此聯(lián)系方式的順暢性和便捷性,為了避免區(qū)域通信故障情況的發(fā)生,應(yīng)當(dāng)在通信領(lǐng)域中充分應(yīng)用小衛(wèi)星技術(shù),并憑借其特性保證通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
關(guān)鍵詞 小衛(wèi)星技術(shù);通信領(lǐng)域;運(yùn)用
中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-0360(2017)15-0027-02
對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)幅員遼闊、人口眾多的大國(guó)而言,衛(wèi)星通信作為一項(xiàng)新的傳輸媒體越來(lái)越受到重視,它能夠維持各方之間的聯(lián)系,確保眾多生產(chǎn)活動(dòng)以及民眾日常生活的進(jìn)行。移動(dòng)通信、聯(lián)通通信是國(guó)家為了保證通信而做出的調(diào)整與努力。衛(wèi)星通信系統(tǒng)對(duì)于國(guó)人而言已不再陌生,因?yàn)樵缭谏鲜兰o(jì),民眾就已經(jīng)通過(guò)衛(wèi)星通信系統(tǒng)撥打電話,與他人進(jìn)行聯(lián)系。小衛(wèi)星技術(shù)具有普通衛(wèi)星不具備的優(yōu)點(diǎn),鏈路傳輸造成的損耗較少,可以支持小型移動(dòng)終端的使用,在設(shè)計(jì)技術(shù)上,小衛(wèi)星也更加新穎,其中包含了眾多新型技術(shù),例如模塊化技術(shù)、一體化技術(shù)等,微傳感器、微機(jī)械以及微電子的應(yīng)用使小衛(wèi)星技術(shù)的研發(fā)周期更短、費(fèi)用更低、更新?lián)Q代更快。目前,隨著時(shí)代的發(fā)展與民眾的需要,小衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用將更加普遍,在通信領(lǐng)域中發(fā)揮應(yīng)有的作用。
1 小衛(wèi)星的特點(diǎn)
國(guó)際上對(duì)小衛(wèi)星技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用可以追溯到20世紀(jì)80年代,目前,世界各國(guó)發(fā)射的小衛(wèi)星已經(jīng)超過(guò)了800顆,在技術(shù)層面上,小衛(wèi)星與原來(lái)相比有了更大的進(jìn)步,可以在眾多方面進(jìn)行應(yīng)用。我國(guó)注重在國(guó)防與通信上對(duì)小衛(wèi)星進(jìn)行應(yīng)用,并且取得了一定的成果。通過(guò)對(duì)當(dāng)前小衛(wèi)星技術(shù)的分析與研究,與各國(guó)發(fā)射小衛(wèi)星特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合,可以總結(jié)出小衛(wèi)星具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
1)小衛(wèi)星重量較輕,一般小衛(wèi)星在500 kg左右,最大的小衛(wèi)星重量不超過(guò)1 t。
2)小衛(wèi)星制造成本較低,而且自身體積較小。
3)小衛(wèi)星研發(fā)、制造周期較短,技術(shù)上更新?lián)Q代較快。
4)小衛(wèi)星生存能力較強(qiáng),多個(gè)小衛(wèi)星可以通過(guò)編隊(duì)組合成星座,擴(kuò)大自身覆蓋范圍,影響更多地面區(qū)域。
目前,低軌道中,小衛(wèi)星已經(jīng)占據(jù)主要地位,時(shí)時(shí)刻刻影響著我們的生活,航空航天技術(shù)的發(fā)展讓小衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)入到一個(gè)新的階段。在之后的幾年中,小衛(wèi)星將在一定程度上成為主流,帶領(lǐng)生活走向新的階段。
2 小衛(wèi)星技術(shù)在通信領(lǐng)域中的運(yùn)用
按照衛(wèi)星的體積大小我們可以把微信分為小衛(wèi)星和大衛(wèi)星。作用于生活中電話通信、節(jié)目信號(hào)傳播的衛(wèi)星是大型衛(wèi)星,大型衛(wèi)星所具有的功能與作用是小衛(wèi)星無(wú)法比擬的,但是小衛(wèi)星同樣能夠在通信領(lǐng)域發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)。小衛(wèi)星自身具有兩種應(yīng)用系統(tǒng),分別為實(shí)時(shí)系統(tǒng)以及非實(shí)時(shí)系統(tǒng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般由一個(gè)或幾個(gè)小衛(wèi)星星座構(gòu)成,它們與地面通信建立連接,對(duì)各地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信與語(yǔ)音通信進(jìn)行支持,但是星座的構(gòu)成需要眾多小衛(wèi)星,實(shí)時(shí)系統(tǒng)成本較高;非實(shí)時(shí)系統(tǒng)只包含了幾個(gè)小衛(wèi)星,并不需要與地面建立連接,可以儲(chǔ)存繼而轉(zhuǎn)發(fā)信息,存在于相同覆蓋區(qū)域的用戶可以實(shí)時(shí)收到消息,不同覆蓋區(qū)域的用戶獲取信息會(huì)面對(duì)延遲,單個(gè)的小衛(wèi)星覆蓋區(qū)域較小,用戶獲取信息較晚,很容易給用戶帶來(lái)困擾。
2.1 應(yīng)用小衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)通信
小衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)發(fā),如果某人X想要向朋友Y發(fā)送信息,但是周圍沒(méi)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),那么他可以利用小衛(wèi)星對(duì)信息的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)發(fā)功能,借助小衛(wèi)星進(jìn)行信息的發(fā)送。如果Y在小衛(wèi)星覆蓋范圍內(nèi),那么Y就可以接收到X所發(fā)送的即時(shí)消息;如果Y不在小衛(wèi)星的覆蓋范圍內(nèi),那么小衛(wèi)星就會(huì)將X發(fā)送的信息進(jìn)行儲(chǔ)存;當(dāng)Y進(jìn)入小衛(wèi)星覆蓋范圍時(shí),小衛(wèi)星會(huì)將信息發(fā)送給Y,保證X的信息能夠向Y進(jìn)行傳達(dá)。小衛(wèi)星多數(shù)處于低軌道區(qū)域,因此它們的位置會(huì)不斷發(fā)生變化,在一定程度上給通信造成不便,如果增加小衛(wèi)星的數(shù)量,小衛(wèi)星的覆蓋范圍就能夠隨之增加,通信延遲也能夠隨之降低,各方之間發(fā)送與接收消息能夠更加快捷,方便了我國(guó)民眾之間信息交流。
2.2 存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)通信在實(shí)際中的應(yīng)用
信息的儲(chǔ)存于轉(zhuǎn)發(fā)在我國(guó)具有較高的發(fā)展空間,我國(guó)幅員遼闊,包含著各樣的地形地貌,部分偏遠(yuǎn)地區(qū)通信較為困難,信號(hào)難以進(jìn)行覆蓋,這樣的情況在我國(guó)十分常見(jiàn),給我國(guó)通信帶來(lái)了一定程度的不便。對(duì)于這樣的地區(qū),我國(guó)一般采用小天線地球站保持通信,小衛(wèi)星技術(shù)的出現(xiàn)給這一情況帶來(lái)了改變。與小天線地球站相比,小衛(wèi)星的成本更低,支持業(yè)務(wù)類型更多,信息傳輸速度更快,自身具有較大優(yōu)勢(shì),可以滿足不同地區(qū)的通信工作。
我國(guó)擁有漫長(zhǎng)的邊境線,各個(gè)邊關(guān)哨所分布較為分散,通信設(shè)備落后,一旦發(fā)生突發(fā)情況,上級(jí)的命令難以向普通官兵傳達(dá),普通官兵也無(wú)法及時(shí)做出反應(yīng)。小衛(wèi)星可以憑借其儲(chǔ)存信息與轉(zhuǎn)發(fā)信息的能力,實(shí)現(xiàn)各個(gè)邊防哨所的即時(shí)通信,保證每個(gè)邊防官兵都能夠獲取最新的上級(jí)命令。小衛(wèi)星技術(shù)成本較低,機(jī)動(dòng)性較強(qiáng),可以迅速進(jìn)行部署,讓每個(gè)邊防戰(zhàn)士都能夠享受到快速通信的益處。
當(dāng)漁船在大?;蛘呤谴蠼羞M(jìn)行捕魚(yú)作業(yè)時(shí),由于廣闊的海域一眼望不到邊際,波濤洶涌的江水也看不到盡頭,因此漁船為了能夠時(shí)刻與陸地保持通信的暢通,如果不能夠時(shí)刻與陸地保持聯(lián)絡(luò),那么海上的漁船就像斷了線的風(fēng)箏一樣,萬(wàn)一出現(xiàn)點(diǎn)問(wèn)題,后果是非常嚴(yán)重的。所以就需要在漁船上安裝衛(wèi)星發(fā)射與接收的終端設(shè)備,時(shí)刻與陸地上保持通信的暢通,這樣在發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候就能夠及時(shí)的與陸地上聯(lián)系救援,避免財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。
在很多科考隊(duì)的勘探和探險(xiǎn)中活動(dòng)中,他們工作的地方都是人煙稀少、通信及其不發(fā)達(dá)的區(qū)域,如果能夠配備小衛(wèi)星的發(fā)射與接收終端,那么就可以將科考所得到的數(shù)據(jù)與認(rèn)識(shí)及時(shí)地傳送給后邊進(jìn)行處理,后方也可以根據(jù)處理結(jié)果來(lái)指導(dǎo)科考隊(duì)的下一步工作,實(shí)現(xiàn)了前線與后方的直接對(duì)接,大大提高了工作效率。
在地質(zhì)勘探的鉆井施工過(guò)程中,鉆井公司和錄井公司所測(cè)得的鉆井液密度、粘度、全烴值、巖性及巖屑等相關(guān)的信息,都可以通過(guò)小衛(wèi)星通信技術(shù)及時(shí)地傳輸?shù)胶蠓?,讓后方的科技人員進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)對(duì)前線施工的實(shí)時(shí)監(jiān)控,保證施工安全。各種應(yīng)急通信系統(tǒng)對(duì)自然災(zāi)害,如地震、水災(zāi)、森林大火等,通過(guò)衛(wèi)星存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信系統(tǒng)可以立即架設(shè)通信終端,建立通信網(wǎng)絡(luò),及時(shí)與外界建立通信聯(lián)系,以減少損失,及時(shí)取得外來(lái)援助。
小衛(wèi)星在通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,有著不可替代的作用,越來(lái)越受到國(guó)家和科技人員的關(guān)注,目前正向著超小衛(wèi)星和高速數(shù)據(jù)傳輸方向發(fā)展,在未來(lái)小衛(wèi)星必將擁有無(wú)限的風(fēng)光。
3 結(jié)束語(yǔ)
小衛(wèi)星技術(shù)是一門(mén)新興技術(shù),但是它所具有的作用是巨大的,國(guó)防、通信等領(lǐng)域都開(kāi)始對(duì)它進(jìn)行應(yīng)用,我國(guó)對(duì)于這一技術(shù)也在不斷完善。通信對(duì)于我國(guó)政府以及我國(guó)民眾而言是十分重要的,因?yàn)樗軌虮WC彼此之間的聯(lián)系,維持生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行。近年來(lái),我國(guó)致力于研究小衛(wèi)星技術(shù)在通信領(lǐng)域的運(yùn)用,利用這一技術(shù)促進(jìn)我國(guó)通信事業(yè)的發(fā)展,保證我國(guó)諸多生產(chǎn)活動(dòng)正常進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]李波,毛玉泉,楊霄鵬,等.用于地空通信的單軌小衛(wèi)星組網(wǎng)軌道特性研究[J].空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(5):50-54.
[2]吳國(guó)強(qiáng),吳限德,孫兆偉.基于Petri網(wǎng)的分布式編隊(duì)小衛(wèi)星星間通信仿真平臺(tái)研究[J].宇航學(xué)報(bào),2010(1):192-198.
[3]張更新,牛鑫,張有志.現(xiàn)代小衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用專題講座(一)第2講現(xiàn)代小衛(wèi)星在通信中的應(yīng)用[J].軍事通信技術(shù),2006(2):77-80.
[4]王曉海.現(xiàn)代小衛(wèi)星在通信領(lǐng)域的應(yīng)用[J].現(xiàn)代通信技術(shù),2013(6):76-78.
作者簡(jiǎn)介:張 偉,大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司信息中心。endprint