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卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。武警部队的通信方式介于军事通信和民用通信之间，既要求一定程度的迅速、准确、保密、抗干扰，又需考虑一些成本因素。卫星通信以通信距离远、容量大、抗干扰性强、保密性好、可靠性高、不易摧毁等优点，在现代信息化交流中起着举足轻重的作用。在当今地面通信飞速发展的情况下，卫星通信在我国武警部队的发展还比较落后，主要表现在技术落后，设备不完善。因此我国武警卫星通信方面的发展目标：管好、用好现有卫星通信系统，并引入新的通信技术和设备，确保各类多功能通信终端互连互通。juH知览论文网
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【关键词】卫星通信    武警部队   应急通信  卫星移动通信juH知览论文网
 

前  言

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卫星通信是指利用人造地球卫星作为离地面很高的中继站，在两个或多个地球站之间转发无线电信号，从而实现它们相互之间的信息交换和信息传输的通信方式。juH知览论文网
卫星通信是航天技术和通信技术结合的一种比较先进的通信方式。它是在微波通信基础上发展起来的一种特殊形式的微波通信。它所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz～300GHz)。可以认为卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波接力通向太空的延伸。卫星通信是空间通信的一种形式，它主要包括卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播三大领域。由于卫星通信具有覆盖面大、频带宽、容量大、适用于多种业务、性能稳定可靠、机动灵活、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等优点。多年来，它在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用。下面我们就从卫星通信的发展简史、应用、趋势等方面对卫星通信进行概括和综述。juH知览论文网

 

第一章  卫星通信发展简史

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通过卫星来进行通信的构想首次出现在一本科幻小说《砖砌的月亮》里，这本由美国作家爱德华·埃弗雷特·黑尔于1869年在《大西洋月刊》发表的小说描述了一个由砖砌成的直径为60米的卫星登上地球轨道的故事。这个“砖月亮”可以帮助航海的水手来接收从卫星表面发出去的摩尔斯电码。卫星通信实现的概念是由当时27岁的皇家空军军官亚瑟·查理斯·克拉克于1945年10月发表在《无线世界》中的一篇名为“地球外的中继——卫星能提供全球范围的无线电覆盖吗?”文章中首次提到的。该论文详细论述发表了一篇关于卫星通信的可行性，为日后全球卫星通信系统的建立奠定了理论基础。直到10年后，1957年苏联发射了SPUTNIKⅠ卫星，才可以有对这种概念进行验证的技术。此次发射开启了“空间时代”，1958年12月美国发射的 “斯科尔”卫星进入地轨道，它实现了人造卫星的首次通信，斯科尔在带有延迟的情况下，将所记录的语音信息从一个地球站中转到了另一个地球站。美国国家航空航天局分别于1960年8月和1964年1月发射了“回声”1号和2号卫星。“回声”卫星用于反射信号，因此可以说是被动卫星，它们被用于评估卫星被动方式通信中继能力。“西弗特”卫星是利用另一种技术进行被动式通信的卫星，在1963年由美国陆军首次成功发射升空。随着“西弗特”和“回声”卫星寿命的终结，被动通信时延结束，主动式通信卫星兴起了。美国国家航空航天局分别于1962年7月和1963年5月发射的“电星”卫星是第一代主动式宽带通信卫星。1963年2月休斯飞机公司研制了“辛康”卫星，它是首颗同步轨道通信卫星。1964年8月美国发射的第三颗“新康姆”卫星定位于东经155°的赤道上空，通过它成功地进行了电话、电视和传真的传输试验，并于1964 年秋用它向美国转播了在日本东京举行的奥林匹克运动会实况。至此，卫星通信的早期试验阶段基本结束。20世纪60年代中期，卫星通信进入实用阶段。1965年4月，西方国家财团组成的“国际卫星通信组织”通过火箭将第1代“国际通信卫星”(INTELSATI，简记IS-I，原名晨鸟)射入西经35°w 的大西洋上空的静止同步轨道，正式承担欧美大陆之间商业通信和国际通信业务。“晨鸟”是世界上首颗具有商业性质的同步地球轨道通信卫星，这标志着卫星通信开始了国际通信业务。20世纪7O年代初期，卫星通信进入国内通信。随着技术发展，人们也开始考虑地区卫星通信，20世纪80年代，随着VSAT(Very Small Aperture Terminal，甚小口径终端)卫星通信系统问世，卫星通信进入突破性的发展阶段。近100个国家参与了卫星通信，开拓了卫星通信应用发展的新局面。20世纪90年代，中、低轨道移动卫星通信的出现和发展开辟了全球个人通信的新纪元，出现了通过卫星的移动通信和个人通信业务，大大加速了社会信息化的进程。21世纪一来，又快速兴起了许多新的业务，包括直接到家的视频和音频广播、蜂窝卫星移动通信网等。当前，卫星通信的首选轨道除了地球同步轨道外，低轨卫星轨道也越来越受关注。juH知览论文网
20世纪70年代初，我国开始致力于卫星的研究和使用。最早开始卫星通信方式是在1972年，那时我国还没有自己的卫星，而是租用国际第4代卫星，通过引进国外设备来建立大型地球站，首次开展了具有商业性的国际卫星通信业务。1984年4月8日，我国成功地发射了第一颗试验通信卫星(STW-1)，它定点于东经125°赤道上空。1985年先后又通过建设公用网地球站来发送中央电视台节目，随后又开始组建国际卫星直达路线。目前，全国已有近400个市、县通过卫星可与180多个国家和地区进行远距离异地通信。每个省级电视台都有1～2套卫星电视节目。而且随着VSAT的应用越来越广，中轨和地轨的卫星通信能够使得全球通信成为可能。今后还将发射具有更多转发器的卫星，以使我国卫星通信的水平进入一个新的阶段。juH知览论文网
 

第二章  武警卫星通信应用

    

第一节  卫星通信

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卫星通信是指在任何通信链路的所涉及到的传播途径中使用的人造卫星。卫星通信系统的组成如图1所示，卫星通过中继地面站的信号来完成有关数据、图像等信息的通信，因此卫星通信在现代生活中起着很重要作用。目前全球正在使用的人造卫星超过2000个。它们可以在地球同步轨道、近地轨道、中地球轨道以及高地球轨道中发现，可被用于传统的点对点通信，移动应用，无线电导航、数据中继、计算机通信以及电视和广播节目的实时传输以及其它基于卫星的应用。juH知览论文网
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图1 卫星通信juH知览论文网
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随着卫星通信的快速发展，技术的先进性带动了健全的卫星服务行业。卫星通信能够向广播、网络服务提供商（Internet Service Providers, ISP）、政府、军队以及其它行业提供各种不同的服务。卫星通信有三种类型的通信服务：电信、广播和数据通信。电信服务，包括提供给电话公司的电话呼叫和服务，以及无线、移动和蜂窝网络提供商。广播服务包括无线电和电视直接入户、移动广播服务、 DTH或卫星电视服务。有线电视和网络信息主要是通过卫星传送到地方电视台和分支机构，在手机和其他移动设备之间的通信中卫星也起了很重要的作用。数据通信是指从一个点传输到另一个点的数据传输。不同地区的企业可以利用卫星通过使用甚小口径终端（VSAT）的网络来进行信息的交流。随着因特网的发展，大量的网络信息通过卫星传播，使互联网服务供应商成为卫星服务的最大客户之一。juH知览论文网
 

第二节  武警卫星通信及其应用

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中国人民武装警察部队是我国的一支重要武装力量, 在国家的安全保卫中担负着重要的使命。武警部队主要担负固定目标执勤以保护城市稳定和国家安全、处置对突然发生的危害国家安全或者社会秩序的违法事件，支援国家经济建设以及进行黄金地质勘察、森林防火灭火，参加国家能源、交通重点项目建设，遇有严重灾害时，参加抢险救灾。从职责上来说，武警部队主要职责是针对人民内部的矛盾的，因此武警部队的地域分布十分广阔。在承担各种应对突发和反恐任务执行时, 部队活动范围大, 机动性强, 需要完善的通信系统来保障指挥部与部队之间、各部队之间的各种联系。因此，除了保证基本的通信需求外，武警卫星通信需要有及时和高效的应急通信能力。juH知览论文网
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表1 卫星通信与其它无线通信比较

名称	功能	特点	相关知识
3G网络juH知览论文网 （TD-SCDMA、juH知览论文网 WCDMA、juH知览论文网 CDMA2000、juH知览论文网 WiMAX）	支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上	在话音、数据、以及多种的补充业务都有明显的提高	：移动3G可以提供的业务有：可视电话、可视电话补充业务、视频留言、视频会议等 ②：联通3G可以提供的业务有：可视电话、无线上网、手机上网、手机电视等 ：电信3G可以提供的业务有：无线宽带、天翼系列、邮箱、综合办公等
卫星通信方式	利用海事卫星（INMARSAT）或全球星卫星（Global Star）系统传输GPS卫星定位信息是一种很有前途的方式。	用此种卫星通信系统，可将GPS信息传送到那些目前其他通信手段均不可及的任何地区。	值得一提的是中国交通通信中心开发生产的Ctrack全球卫星移动目标监控设备将GPS接收机与INMARSAR-C终端集成在一起，二者共用天线和收发单元，大大方便了用户的使用。它们的缺点是通信费用较高，难于在其他通信方式可采用的场合大规模系统的应用。

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从任务职责上来说，武警部队的通信方式介于军事通信和民用通信之间，既要求有一定程度的效率、及时、准确、保密、抗干扰，又需考虑一些成本因素。卫星通信系统是现代通信领域的重要组成部分，通过表1中卫星通信与其它无线通信方式的比较中可以看出，卫星通信通信与距离无关，而且由于其传输信息容量大、有很好的保密性和极强的抗干扰性、可靠性比较高、不易摧毁等优点，在现代信息化交流中起着举足轻重的作用。juH知览论文网
由于无线信号发射的成本与距离无关，空气是传播介质。因此当短波电台的通信受到天气影响时，卫星介入功能就显得尤为重要了。例如在抗洪救灾，森林防火时，短波模拟通信方式无法起作用，这时候就可以借助于无线通信进行通信，实现野外通信指挥调度便捷畅通。juH知览论文网
我国武装部队分布广泛，在各个地方的边防、海防都有分布，而VSAT系统主要用于在主站与各远端小站之间的数据通信。因此通过卫星通信有利于各个部队进行信息通信，也可以实现部队之间的即时通信系统。juH知览论文网
低轨卫星通信主要是将机载共性卫星天线通信系统作为通信中继，可以为偏远、灾区提供应急通信渠道，可以在恶劣条件下为武警部门应急处理社会突发事件提供通信保障。当地面通信受限时卫星通信技术也用于处理自然灾害和紧急情况，移动卫星设备可以部署到灾区提供应急通信服务。卫星的主要优点是，它们可以分发从一个点到多个地点信号。因此，卫星通信技术是理想的“点对多点”通信，例如广播。卫星通信并不需要对地面进行大量投资，非常适合资金不足和人群分散的偏远地区。卫星通信装备可以双向传输数据、语音、图像等各种信息，不但使各作战单元能够共享情报、监视与侦查信息，还能有效地提供指挥控制能力,如下图所示的应急卫星通信系统。juH知览论文网
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图2 车载式应急卫星通信系统juH知览论文网
目前，随着经济的发展和技术的进步，我国的武警部队基础网络建设已经有了一定的规模，并且还在一直完善。目前传统的通信方式在计算机网络的辅助作用下，全部队网内都有电话直拨功能，而且视频会议也比较普及使得中队与基层能够及时通信，形成了一体化的平台及系统性的联络与覆盖。以前武警部队通信方式相对来说比较单一，为了能够适应高效率执行任务的需要，现在我国武警部队的通信方式正向着多元的、立体的通信方式转变。而且为了保证多个通信网能够互通互换，可以把超短波通信方式、短波通信网络与正在建设中的武警卫星通信专网配合使用。针对不同的情况选择不同的通信方式，例如在进行部队之间的近距离无线通信通时，可以通过把利用超短波进行通信的手持台、车载台和基地台组成超短波移动通信网，既能保证通信及时准确，又无需消耗其它资源；而为了实施上级对进行任务部队的实时指挥控制时，可以通过卫星通信网络，这样基本可以实现无盲区覆盖和语音、文字、数据等多种媒体信息的传输，如果同时利用加密移动通信工具组成协同通信网，可以实现紧急情况的通信联络。必要时，这三种通信方式结合能有效地组织实施运动通信和简易信号通信。juH知览论文网
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第三章  卫星通信的发展趋势及我国武警卫星通信的发展趋势

 

第一节  卫星通信的发展趋势

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卫星技术从19世纪50年代的实验阶段发展到现在的复杂化和强大，只用了几十年的时间。而且随着需求的增多和通信技术的发展，卫星通信越来越趋于“个人业务全球化”。而且随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高，卫星通信应用范围愈来愈广泛，服务水平愈来愈提高。在当今地面通信飞速发展的情况下，卫星通信也有很宽广的市场需求。而且科技在不断进步，从技术发展和需求上来看，未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。juH知览论文网
由于我国的国情发展，卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险，甚至遭受重大挫折。虽然我国已经全面掌握了卫星的制造、发射、测控、地球同步轨道建设、卫星通信地球站设备等一系列生产技术，但是总的来说，目前国外产品和设备占据了我国的大部分国内市场，而且对产品技术而言，国内外的产品技术水平差距也在逐渐加大。但是，它的不可替代的特点仍然决定了它的发展和应用的必要性。juH知览论文网
可以想象，在未来通信卫星将有更多的可便携处理能力，更高的能量，而且大孔径天线则会能够使得卫星能够处理的带宽更宽。未来对卫星的推动和动力系统的改进也会使他们的使用寿命从目前的10到15年增加到20到30年。此外，目前国际上也正在进行其它方面的技术创新，比如低成本的可重复使用的运载火箭正在研发中，新的发射工具和轨道技术、智能化星上网控和超导技术的改进，也将会使得卫星通信产生革命性的变化。随着视频、语音和数据流通要求更大的带宽，不缺乏新兴应用，这将推动卫星服务业的需求。因此，带宽需求更大，以及卫星技术的不断发展和创新，使得卫星产业也会进入商业卫星工业化的发展。juH知览论文网
卫星和其他传输元件，例如光纤、光缆及其它地面网络和微波网络并不是相互排斥的。不同方式的信号传输机制进行组合是必要的，因此当卫星与其它媒体相连接进行通信传输时会有不同的混合解决方案。地面服务供应商也就是所谓的“传送点”在接收卫星传输过来的信号的同时，还需要与其它地面网络具有可连接性。juH知览论文网
 

第二节  我国武警卫星通信的发展趋势

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首先，我们应该整体上提高武警通信设备的完备性和部队人员通信技术水平的专业性。因为我国卫星通信产业的起步落后于世界上的发达国家，而且有些技术水平也没有更新到最新，导致信息接收不对称，通信人才水平参差不齐。而且由于各个地方消费水平的差异，导致各地的武警部队中的设备水平远远不够齐全。未来的专业卫星通信网会在已有的VSAT技术上朝着小型化和智能化发展。这就需要超大规模的集成电路和数字信号处理技术，从单一的传送数据设备发展为能够发送数据、语音、图像兼容的综合业务设备。这就要求武警部队在维护好现有设备的同时，要提高部队中通信人员的专业技术水平。juH知览论文网
其次，无线通信能够与其它通信设备进行互通互换。目前武警部队中的通信网除了有传统的通信方式，例如通过移动电话、有线电话来进行通信，还有基于短波和超短波的模拟电台通信方式。比较先进的就有利用卫星来通信的卫星电话和GPS 定位设备了。由于武警部队的职责，野外执行任务占了很大比例，但是如果遇到作业区域的天气干扰和山地地形阻隔，无线通信信号会受到很大的影响，地磁较强地域也会严重干扰无线电信号的发射和接收。因此，为了增强武警部队野外背景条件下执行通信保障任务的稳定可靠性，快速高效地连接部队现有短波、超短波、GSM/CDMA 移动电话、有线电话、卫星电话、GPS 定位等各类通信要素，弥补事发地超短波信号盲区，可以将卫星通信与其它的网络和相关的中远程设备进行互通、互联、网络同步以及转接，进一步形成整个通信网络动态分配处理，实现野外通信指挥调度便捷畅通。　　juH知览论文网
最后还应该加强军警民通信协同，实现通信资源共享。由于我国的国情性质，民用和军用卫星通信资源一般是互不干涉的。但是对于武警卫星通信来说，最主要的是要保证信息的及时性和完整性。因此在武警部队之间需要有大局意识，打破单位与单位之间的界限。必要的时候需要按照事情的轻重缓急程度，按照通信需求先主后次的原则来合理的进行通信调度。通过这个原则可以控制一般用户通信，保证重点用户通信。不但能够充分发挥各自通信资源优势，而且实现通信指挥控制实时化。juH知览论文网

 

结    论

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本文综述了卫星通信的发展动态，结合我国的卫星通信发展形式和目前卫星通信在武警部队中的应用，阐述了我国武警卫星通信的发展目标。可以预见，随着新技术的提出和实现，21世纪的卫星通信将获得重大发展，尤其是世界上新技术的提出和实现，将使卫星通信产生革命性的变化，同时卫星通信在武警部队中的应用也越来越专业化，具体表现在高机动性、大容量、传输速率高、及时通信能力强、能够实现全网互通互换的功能等。juH知览论文网