卫星通信系统发展史与展望

1、 卫星通信系统发展史与展望 摘要：随着科学技术的不断进步，卫星通信技术得到了快速的发展和广泛的应用。本文主要介绍卫星通信系统的发展历史和未来的发展方向。主要内容有：卫星通信的概念、卫星通信发展历程、和我国卫星通信发展展望。关键字：卫星通信 发展简史 未来展望一、卫星通信概述卫星通信主要是指各地球站或地球站跟航天器之间通过通信卫星进行信号转发的无线电通信，它是在微波通信和航天技术基础上发展起来的一门新兴的无线通信技术，所使用的无线电波频率为微波频段(300mhz300ghz，即波段lm1min)。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；通信容

2、量大，通过加大扩大传播的频率，使得在一个同步卫星的覆盖面下的所有地面设备都可以接收到信号，而且由于微波在太空中传播稳定，所以通信质量很好，地面上有什么突发情况也不会干扰到人们的正常通信；通信成本不高，地面设备和卫星之间是没有线路的，所以减少了线路维护的大量费用。二、卫星通信的发展简史1945年英国物理学家a.c.克拉克在无线电世界杂志上发表“地球外的中继”一文中提出利用地球同步轨道上的人造地球卫星作为中继站进行地球上通信的设想，并在60年代成为现实。同步卫星问世以前，曾用各种低轨道卫星进行了科学试验及通信。世界上第一颗人造卫星“卫星1号”由苏联于1957年10月4曰发射成功，并绕地球运行，地球

3、上首次收到从人造卫星发来的电波。美国于1960年8月把覆有铝膜的直径30m的气球卫星“回声1号”发射到约1600km高度的圆轨道上进行通信试验。美国于1962年i2月13日发射了低轨道卫星“中继1号。1963年11月23日该星首次实现了横跨太平洋的日美间的电视转播。此时恰逢美国总统j.f.肯尼迪被刺，此消息经卫星传至日本在电视新闻上播出，卫星的远距离实时传输给人们留下深刻印象，使人造卫星在通信中的地位大为提高。世界上第一颗同步通信卫星是1963年7月美国宇航局发射的“同步2号”卫星，1964年8月发射的“同步3号”卫星，定点于太平洋赤道上空国际日期变更线附近，为世界上第一颗静止卫星。1964年

4、10月经该星转播了（东京）奥林匹克运动会的实况。至此，卫星通信尚处于试验阶段。1965年4月6日发射了最初的半试验、半实用的静止卫星“晨鸟”，用于欧美间的商用卫星通信，从此卫星通信进入了实用阶段。（一） 第一代卫星通信-模拟信号阶段1976年，由3颗静止卫星构成的marisat系统成为第1个提供海事移动通信服务的卫星系统。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”将第1代”国际通信卫星”(intelsati，简记isi，原名晨鸟)射入西经35w 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。1972年，加拿大首次

5、发射了国内通信卫星”anik”，率先开展了国内卫星通信业务，获得了明显的规模经济效益。地球站开始采用21m、18m、10m等较小口径天线，用几百瓦级行波管发射级、常温参量放大器接收机等使地球站向小型化迈进，成本也大为下降。（二） 第二代卫星通信-数字信号阶段1988年，inmarsat-c成为第1个陆地卫星移动数据通信系统1993年，inmarsat-m和澳大利亚的mobilesat成为第1个数字陆地卫星移动电话系统支持公文包大小的终端1996年，inmarsat-3可支持便携式的膝上型电话终端20世纪80年代，vsat卫星通信系统问世，卫星通信进入突破性的发展阶段。vsat是集通信、电子计算

6、机技术为一体的固态化、智能化的小型无人值守地球站。vsat技术的发展，为大量专业卫星通信网的发展创造了条件，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，大大加速了社会信息化的进程 。（三）第三代卫星通信-手持终端1998年，铱（iridium）系统成为首个支持手持终端的全球低轨卫星移动通信系统2003年以后，集成了卫星通信子系统的全球移动通信系统（umts/imt-2000）三、我国卫星通信发展展望随着科学技术、网络、地面移动网快速发展，卫星通信将会迎来一个更大的发展，我国将以自主的、大容量通信卫星为主体小型卫星通信地面站为依

7、靠，建立起完善、长期稳定运行的卫星通信系统。与此同时，我国还将积极对外开放，广泛进行国际合作，利用国际上先进的卫星通信技术来发展我国的卫星通信。现如今，卫星通信在国防和军队现代化建设、打赢现代化信息时代的军事战争、社会经济发展以及我国参与全球经济一体化活动等方面都占有重要地位。我国必须紧紧抓住这一有利时机，大力发展卫星通信技术真正把发展卫星通信事业摆在重要地位，及时跟踪、赶超国外卫星通信的先进技术，才能使我国在新一轮的国际竞争中占据有利地位，一改gps称霸我国导航系统的局面。我国卫星通信技术的发展应注意开发新频段，提高现有频段频谱的利用率，公用干线通信网应进一步向宽带化方向发展，利用ip、at

8、m建立卫星宽带综合业务数字通信网国家信息高速公路。实现大数据的互通互联。要格外注重研究适用于军队和作战的特殊频段和通信方式。例如，2006年发射的亚太-6号卫星，它有38个c波段和14个ku波段转发器。2006年发射的直播卫星-鑫诺2号，它有22个ku波段转发器。地球同步轨道通信卫星向多波束、大容量、智能化方向发展；低轨卫星群与蜂窝技术进一步结合，实现全球个人自由通信。将微小卫星和纳卫星广泛应用于数据存储、转发通信以及星间组网通信。对于专用卫星通信网应进一步向小型化、智能化、经济化方向发展。发展移动卫星通信系统的信关站技术和其他各类高增益、高跟踪精度的轻型移动天线、伺服、跟踪技术。将卫星通信技术与ip技术相结合，用于提供多媒体通信和因特网接入。发展网络管理、控制及网络动态分配处理技术，发展网同步技术，发展适应卫星信道特点的卫星ip、卫星atm与异构网互联的路由器技术。通信卫星向大功率、大容量、长寿命、高可靠大卫星平台发展，向星上交换、星上处理、星上抗干扰技术发展，中低轨道移动通信卫星向现代“小卫星”技术发展。总的来说，我国卫星通信事业正处在迅速发展时期，技术能力逐渐完善，布局时机已经成熟。卫星通信应用领域不断扩大，除金融、证券、邮电、气象、地震等部门外，远程教育、远程医疗