卫星数据通信

卫星数据传输

利用人造卫星实现二进制编码字母、数字、符号以及数字化声音、图像信息的远距离传输、交换和处理，又称卫星数据传输。在卫星数据传输中，处于环绕地球轨道上的卫星作为数据传输的一端（发送端、接收端或中继站），能与地面直接进行无线电通信的覆盖面很大。因此卫星数据传输是实现地球上远距离信息传输、处理的有力手段。

数据分类

卫星数据传输的方式可分 4类：①利用通信卫星作为中继站实现地球上点与点之间的数据传输，称为卫星通信。这是用得最多的卫星数据传输方式。处于同步轨道上的通信卫星大约能覆盖地球表面的40%，使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站都能同时相互通信。在赤道上空的同步轨道上等间隔地分布 3颗静止卫星可实现除两极部分地区外的全球通信。高纬度地区还采用大倾角、远地点达 4万公里的大椭圆轨道通信卫星。卫星通信系统由卫星部分和通信站组成。卫星部分还包括处于地面的卫星测控站，用于控制卫星相对地球静止不动，以简化通信站的天线跟踪系统。对通信卫星的姿态须进行较精确的控制，以保证天线波束始终对准覆盖区。实现信号转发（即由甲地通信站把信号发往卫星，再由卫星发向乙地通信站,实现甲乙两地的通信）的关键设备是转发器，多采用行波管功率放大器。卫星通信的主要发展趋势是采用频率复用技术、引入更高频段和发展卫星上的信息处理技术。通信卫星可以传输电话、电报、传真、数据和图像，广泛用于国际、国内或区域通信、军用通信、海事通信和电视广播以及航天器的跟踪和数据中继等方面。到80年代初期，卫星通信已承担三分之二的洲际通信业务和几乎全部的洲际电视传输。②将卫星感测到的数据信息传输到地面，包括卫星遥测和卫星遥感。卫星遥测是将卫星及其内部主要的工作状态、性能参数实时或延时地发射到地面的技术。各种科学卫星、技术试验卫星和应用卫星都向地面发射遥测数据，以便地面上及时了解卫星工作情况。卫星遥感是将装在卫星上的遥感装置和观测仪器所获取的信息传输到地面接收点的技术。气象卫星用遥感器探测地球大气的气象要素和天气数据；天文卫星用科学仪器观测宇宙天体和其他空间物体；资源卫星用遥感器获得地球资源的图像信息；侦察卫星利用光电遥感器或无线电接收机搜集地面、海洋或空中目标的情报。③地面测控站向卫星发送指令信息的数据传输，又称卫星遥控。一般卫星都需通过无线电多路信道向其传输控制信息，用以控制卫星的工作状态和参数变化，保证卫星按地面要求工作。④各类航天器经过数据中继卫星与地面之间的数据传输。处于地球静止轨道上的跟踪和数据中继卫星转发地球站对中、低轨道航天器的跟踪、遥控信息，同时又实时转发人造卫星、航天飞机、载人飞船和空间站等各类航天器发回地面的遥测、遥感和通信的数据。

数据特点

卫星数据通信的特点是：传输距离远、通信容量大、质量好、可靠性高、灵活机动。它不受地理和气候条件限制,只要在卫星天线波束覆盖区内设站,即可进行数据传输。卫星数据通信通常以计算机为中心，通过卫星线路与远程终端直接相连形成联机系统。远程终端所产生的数据能及时地传输到中央处理机处理，处理后的结果又能立即返回远程终端。卫星数据通信网与地面数据通信网连接，即可实现整个国家或世界范围的联网。如果各个点都装有计算机，并与数据通信网结合到计算机网，则各点可以使用计算机进行数据通信。

卫星数据通信在高密度的大容量干线通信方面面临着激光光纤电缆通信的严峻挑战。后者光波波长短，频带极宽，具有通信容量更大的优势。但与光纤电缆通信相比，卫星数据通信仍具有地理上不受限制、通信距离远和分配灵活等优势。

数据参考书目

宫宪一编著，人民邮电出版社译：《卫星通信工程》，人民邮电出版社，北京，1974。（宫宪一编著，《卫星通信工学》，丸善株式会社，东京，1969。）

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