卫星通信第七章

卫星通信

电子信息工程系通信教研室2011-2012年度华北科技学院通信工程专业课程第七章卫星通信线路计算与卫星通信系统举例17.1接收机输入端的载波噪声比1.接收机输入端的信号功率

如果某系统中的发射天线与接收天线之间的距离为d，收发两端天线的增益相等，接收点的信号功率为：GR=GR=PT发射功率，GT发射天线增益，ηR为接收天线效率，AR为接收天线开口面积27.1接收机输入端的载波噪声比1.接收机输入端的信号功率

AR为接收天线开口面积GR=GR=D：抛物面天线口面直径。则：接收天线的增益为3

当以PT功率发射，同时发信天线的功率增益为GT时，那么接收站所接收的信号功率C可用下式表示：其中Lp=（4πd/λ）2为自由空间的传输衰减。此外，还应考虑电波穿过对流层和电离层的影响：

1.接收机输入端的信号功率4对流层的影响大气中自由电子、离子、氧和水汽分子对电波的吸收衰减5雨衰:

由雨滴和雾对微波能量的吸收和散射产生，并随着频率的增大而加大。通常在Ku频段及其以上的频段，雨衰的影响不容忽视。雨衰的大小与雨量和电波穿过雨区的有效传输距离有关。对流层的影响6不同仰角时的雨衰频率特性7

卫星移动通信系统的工作频率一般较低，电离层闪烁效应必须考虑：当频率高于1GHz时，影响一般大大减轻，但即使是工作在C频段的系统，在地磁低纬度的地区也会发现电离层闪烁的影响。电离层的影响8

赤道区或低纬度区指的是地磁赤道以及其南北20。以内的区域，地磁20。~50。为中纬度区，地磁50。以上为高纬度区。在地磁赤道附近及高纬度区(尤其是地磁65。以上的区域)，电高层闪烁现象则更为严重和频繁。对闪烁深度大的地区，用编码、交织、重发等技术来克服衰落，其他地区可以用增加储备余量的方法克服电离层的闪烁。9法拉第旋转

线极化波通过电离层时极化面会发生旋转。旋转还与电离层的离子密度有关，因此它还与时间、季节和太阳激活情况有关。一般：白天旋转值最大；

沿地球磁场线方向传播时旋转大；

地球站的仰角低时，旋转大。当沿经度方向传播时，旋转角与频率的平方成正比，当横向传播，旋转角与频率的立方成反比。10（3）多普勒效应的影响

在卫星移动通信系统中，卫星与地面移动终端之间存在相对运动，因而它们作为发射机或接收机的载体，接收信号相对于发送信号将产生多普勒频移。多普勒频移可表示为：入射电波XV11多普勒频移与移动台运动的方向、速度以及无线电波入射方向之间的夹角有关：

迎向波，频移为正；背向波，频移为负；角越小，频移越大；信号经过不同方向传播，其多径分量造成接收机信号的多普勒扩散，因而增加了信号带宽。（3）多普勒效应的影响12不同轨道系统的多普勒频移轨道类型GEOMEOLEO多普勒频移的典型值(kHz)＋/－1＋/－100＋/－200切换时多普勒频移的跳变值(kHz)无200400

上表为静止轨道、中轨道(高度约10000km)和低轨道(高度约1000km)卫星系统工作在C频段时的最大多普勒频移的典型值，以及在星间切换时多普勒频移的跳变值。131、噪声类型

（1）热噪声

系统中的任何器件和设备工作时，都会给系统引入热噪声，其功率为N=KTtB，与数字微波中的噪声功率的形式相同。二、卫星系统中存在的噪声与干扰类型14（2）天线噪声15

由于噪声是通过接收机天线进入系统的，用天线噪声温度衡量进入接收系统的噪声大小。下图为一个典型地面站受到大气吸收（实线）和银河系外噪声（虚线）影响时的天线噪声温度示意图。天线噪声温度与仰角和频率的关系曲线162、干扰

卫星系统中所能存在的干扰有很多种，与系统中运用的多址方式有关。

（1）交调干扰（2）邻道干扰

邻道干扰是指相邻波道或相近波道所带来的干扰，其产生的原因有：

①相邻波道间隔过小或接收滤波器特性不完善造成的干扰②其他站寄生发射造成的干扰17（3）相邻波束间的干扰

卫星系统中采用了空分多址方式时，采用波束隔离方式，将地球表面分成若干个区域，不同的区域用不同的波束覆盖，而且彼此互不重叠。从而不同波束可以采用相同频带，但由于天线方向图的旁瓣效应，使得两个彼此接近的波束之间存在相互干扰。18（4）交叉极化干扰

为了提高频带利用率，在卫星通信系统中（或卫星移动通信系统中）可以采用空间区域彼此重叠、空间指向一致、工作频率相同、极化方式不同的两个波束（一个是水平极化波，另一个是垂直极化波）来实现信号隔离。19（5）码间干扰

当数字序列经过具有理想低通特性的信道时，如果其传输速率以及所占用信道带宽不满足奈奎斯特准则，那么其输出信号序列中各比特间存在码间干扰。

（6）同频干扰

所有进入接收机通带内的、与本信道频率相同的或相近的无用信号对本信道信号构成干扰。203、接收机输入端载噪比

接收机输入端载噪比是指接收机输入端所接收到的有用信号功率与噪声之比，用符号C/N表示。213、接收机输入端载噪比

上行链路以[C/N]s表示:下行链路以[C/N]E表示:224、对式（7－9）中Tt的说明

TU:上行线路噪声；TI:转发器交调噪声TD:地球接收系统本身噪声

235、地球站品质因数（GR/TD）

例：标准站A工作频率4GHZ,仰角50

，[G/T]≥40.7dB/K，当工作在其他频率时则：当天线口面直径D＝30m，效率＝0.7，[GR]=60.5dB,仰角为50，TA=47K时，可求得总的等效噪声温度为Tt＝95K

247.2卫星通信线路的C/T值

由前面的分析可知，当接收机输入端匹配时，折合到输入端的热噪声功率为N=KTB。这样与的关系可表示为25一、对热噪声C/T（C/TU和C/TD）值1、上行链路C/T值

将（7－8）式代入（7－19）得：

为了与下行链路中的接收系统等效噪声温度加以区别，用C/TU来表示上行链路所受热噪声影响的程度26一、对热噪声C/T（C/TU和C/TD）值1、上行链路C/T值

通常用单位面积上的有效全向辐射功率Ws表示：

转发器灵敏度－－指卫星转发器达到最大饱和输出时，其输入端所需的信号功率。27表1-3IS-V通信卫星的主要性能参数28一、对热噪声C/T（C/TU和C/TD）值1、上行链路C/T值

则转发器多载波工作时的EIRP与单载波工作时的EIRP的关系为：

为减少交调干扰，要减少输入信号功率，使转发器工作在线性部分。29一、对热噪声C/T（C/TU和C/TD）值1、上行链路C/T值

则多载波工作的上行链路[C/T]U值，用[C/T]UM表示302.下行链路的C/T值与上行链路C/T值的表示方式相对应，用C/TD来表示下行链路中的C/T值。如果我们只考虑下行链路本身的噪声的话，那么可得

考虑多载波工作：31二、对交调噪声的C/T值32三、卫星线路的C/T值

为了便于分析，我们在对某卫星系统链路进行计算时，假设其卫星链路的等效噪声温度Tt是上行链路噪声Tu（与前面Tsat意义相同）、下行链路噪声TD和交调噪声TI三部分组成的，即Tt=TU+TD+TI

，显然有33门限余量”［M］th

四、卫星链路的C/T门限余量与降雨余量

通常考虑到雨、雪等气象条件设备的不稳定性及器件的老化等因素的影响，因此该门限余量应取适当值。34

五、卫星通信系统线路设计步骤

一个单行卫星通信系统线路的设计可按以下几个步骤来完成，返回的线路的设计也遵循相同的步骤。

(1)确定系统必须运行的频段；

(2)确定卫星通信的参数，估计所有未知的值；

(3)确定传输和接收地球站的参数；

(4)从传输地球站开始，建立1个上行线路的预算，和1个应答罪噪声功率预算来找出应答的[C／N]u；

35(5)根据应答器的输出功率和应答器的增益和输出反馈来求出地球站的输出功率；

(6)为接收地球站建立1个下行线路的功率和噪声预算，计算在覆盖带边缘处地球站的[C／N]D。；

(7)计算卫星通信线路总的C／N，求出线路的余量。367.3卫星线路计算举例

一、FDM/FM/FDMA系统中线路参数设计

FDM/FM/FDMA系统中，基站与另一基站进行通话时，首先将所要传输的多路信号复用到基带中的相应位置，然后用基带信号对本站的发射载频进行调频，最后通过其上行链路向卫星发送。37【例6-5】已知工作频率为6/4GHz的FDM/FM/FDMA系统中，其卫星转发器有效全向辐射功率

接收系统的转发器灵敏度输入补偿输出补偿标准地球站性能因数传输252路电话信号时，测试音有效值频偏Δfr=577kHz。试计算该卫星系统的线路参数。38解：(1)调频信号传输带宽BA、计算基带信号最高频率

基带信号的最高频率Fm≈4.2n=1058kHz，调制信号传输带宽B=12387.5kHzl:20lgl=-15+10lgn

＝2(△fp+Fm)△fp=FpL△fr39(2)满足系统信噪比指标条件下所需的C/T值

FDM/FM/FDMA系统是一个模拟通信系统，在这样的系统中存在上行链路噪声、下行链路噪声和交调噪声（一般三部分之和取6000~8000pW），取输出信噪比S/N0=51.3dB.卫星线路应满足的C/T值为：40

可得,折合

因系统中所使用的普通限幅鉴频器的载噪比门限值约等于10dB，可见仍存在3.9dB的差值，故此时41（2）卫星线路实际达到的C/T值由于系统的上行链路工作于6GHz频段，可以很容易地计算出

这样利用式（7-24）、式（7-25）可求得上行链路的和42根据图7-2中所示的

由于系统的下行链路工作于4GHz频段，可以很容易地计算出

当利用式（7-27）和式（7-28）可得下行链路的和的关系可得43

但值得注意的是上述所求出的值并不是针对传输252路电话载波时的C/T值，而是指多载波工作时的C/T值，因此必须根据发端地球站传输252路电话信号时实际的在中所占的比例来加以修正。设系统中发端地球站实际的可见比求出的小3.7dB44

分别为-139.1dB/K,-142dB/K,和-136.3dB/K。当将所求得上述结果代入式（7-31）时，便可得出值都应比相应的因此：小3.7dB45二、TDMA系统线路参数设计及容量计算1.卫星线路参数设计

由TDMA工作方式决定了该方式适合于数字通信系统。对于数字通信系统而言，衡量其系统性能的技术指标是误码率和传输速率，其卫星线路参数设计过程如下：46【例6-6】已知工作频率为6/4GHz的TDMA系统中，其卫星转发器有效全向辐射功率接收系统的转发器灵敏度为若系统中采取输入输出补偿技术，另外已知地球站的

当采用QPSK调制时，若欲使其工作于Pe≤10-4状态下,则要求Eb/N0≥10.4dB.设系统的信息传输速率为60.032Mb/s,试计算该卫星线路的参数。输出补偿使输入补偿：47

解:(1)满足系统误码率和信息传输速率条件下所需的C/T值.

已知系统的信息传输速率R=60.032Mb/s,可折合成利用下式可求得C/T值:=10.4-228.6+77.8=-140.4dBW/K48(2)卫星线路实际C/T值利用式(7-24)和(7-25),可求得

将它们代入式(7-20)和(7-27),可分别求出上行和下行链路的C/T值.最后再将上述结果代入式(7-47)求得:(因TDMA系统中492.容量计算

TDMA方式的系统中，卫星转发器可工作于功率受限情况下，也可工作于频带受限情况下，其系统容量与系统中所使用工作状态有关

1）卫星转发器处于功率受限状态当卫星转发器工作于功率受限情况下时，卫星的有效全向辐射功率［EIRP］S固定不变，这时下行链路满足下面的方程：502）卫星转发器处于频率受限当卫星转发器工作于频率受限情况下时，一般用转发器的带宽与码元速率之比KWB来表示：51需要记住的公式上行链路公式52需要记住的公式下行链路公式53需要记住的公式理论门限值公式功率有限情况下547.4卫星通信系统举例Inmarsat海事卫星通信系统原名：国际海事卫星组织现名：国际移动卫星组织55海事卫星通信系统

1976年第一颗“海事卫星1号”（MARISAT-1）发射到大西洋上空,1979年成立国际组织，直接成员国89个，总部在伦敦，业务遍布全球.中国以创始成员国身份加入该组织，并指定交通部交通通信中心所经营的北京船舶通信导航公司作为中国的签字者，承担有关该组织的一切日常事务，是Inmarsat所有中国事物的惟一合法性经办机构，并负责运营北京海事卫星地面站。56海事卫星通信系统在20世纪70年代末80年代初，Inmarsat租用美国的Marisat、欧洲的Marecs和国际通信卫星组织的Intelsat-V卫星（都是GEO卫星），构成了第一代的Inmarsat系统，为海洋船只提供全球海事卫星通信服务和必要的海难安全呼救通道。第二代Inmarsat的三颗卫星于20世纪90年代初布置完毕。57海事卫星通信系统对于早期的第一、二代Inmarsat系统，通信只能在船站与岸站之间进行，船站之间的通信应由岸站转接形成“两跳”通信。

目前运行的系统是具有点波束的第三代Inmarsat，船站之间可直接通信，并支持便携电话终端。58海事卫星通信系统

Inmarsat系统（第三代）的空间段由四颗GEO卫星构成，分别覆盖太平洋（卫星定位于东经178°）、印度洋（东经65°）、大西洋东区（西经16°）和大西洋西区（西经54°）。系统的网控中心（NOC）设在伦敦Inmarsat总部，负责监测、协调和控制网络内所有卫星的操作运行，包括对卫星姿态、燃料消耗情况、星上工作环境参数和设备工作状态的监测，同时对各地球站（岸站）的运行情况进行监督，并协助网络协调站对有关运行事务进行协调。59海事卫星通信系统1999年变革为国际商业公司。目前主要应用有卫星水情自动测报系统，移动卫星车辆监控系统等。在海事的应用还主要体现在数据连接、船队管理、船队安全网和紧急状态示位标，以及更多的基于Inmarsat所提供的业务而开发的应用服务，促进了海上航行安全和海上商业往来的繁荣。还为海事遇险救助和陆地自然灾害提供免费应急通信服务。60海事卫星通信系统系统在各大洋区的海岸附近有一些地球站（习惯上称为岸站），并至少有一个网络协调站（NCS）。岸站分属Inmarsat签字国主管部门所有，它既是与地面公用网的接口，也是卫星系统的控制和接入中心北京船舶通信导航公司作为Inmarsat在我国惟一的合法运营商，建设并运维我国惟一的地面站--北京地面站61海事卫星通信系统船用移动卫星通信终端的发展时间表：1982年

INMARSAT—A终端1989年

INMARSAT—C终端1993年

INMARSAT—M终端1994年

INMARSAT—B终端1996年INMARSAT—Mm(Mini-M)终端1997年

INMARSAT—E终端2002年

INMARSAT—F77终端和Mini-C终端2003年

INMARSAT—F55和F33型终端62海事卫星通信系统63海事卫星通信系统

Inmarsat-C系统是一个存储转发式双向卫星通信系统，采用数字化技术向用户提供卫星全球覆盖区内移动数据通信和传递定位报告信息，其通信率为600bit/s，工作在标准的移动卫星通信L频段。

Inmarsat-C通信系统由三部份组成，即空间段、卫星地面站和用户终端。

64海事卫星通信系统

Inmarsat-C终端将GPS系统的接收模块内置其中，由于Inmarsat与GPS均工作在L波段上，两个系统共享天线和收发单元。Inmarsat-C终端随时接收GPS系统定位信息，确定移动目标的地理位置，然后通过Inmarsat-C系统以数据报告的方式将位置信息传送到系统的监控中心。

用户操作终端有：Inmarsat-C终端内置液晶屏LCD、外接液晶操作终端和外接笔记本计算机。65海事卫星通信系统

Inmarsat-M是Inmarsat-B的简化型,它提供高质量数字式电话(4.8kbps)\低速传真和数据(2.4kbps).以提供电话服务为主,它体积小(天线0.4米),重量15公斤左右，价格相对便宜,有海事和陆用两种类型.

遇险通信业务电话业务传真数据业务缩位拨号业务66海事卫星通信系统

InmarsatFleet55是船用高速、经济的卫星通讯终端，该通讯终端拥有高速数据、经济的语音和数据通信，可接入LAN、VPN和Internet。自动跟踪天线68厘米高，直径57厘米，重量为18公斤67海事卫星车载BGAN-E727海事卫星便携BGAN探险者E700

BGAN（Broadband

Global

Area

Network）是具有宽带网络接入、移动实时视频直播、兼容3G等多种前卫通信能力的新一代Inmarsat全球卫星宽带局域网的简称68Inmarsat

SatelliteMARITIMELANDAERONCSTT&CRESCUECOORDINATIONCENTREOCCSCCInmarsatNOCLESNational&InternationalTelecomNetworkvoicefaxdatatelexInmarsatSystem69INMARSAT系统组成

INMARSAT通信系统：空间段地面段——卫星通信地面网络（含网络协调站NCS、地面站LES）用户段——卫星移动通信终端（MES）

70INMARSAT系统组成——空间段海事卫星（Satellite）

接收岸站和船站发来的信号，对所接收的信号加以放大和处理,然后转发给船站或岸站。

PORIORAOR-EAOR-W71Inmarsat

卫星覆盖图72点波束模式与全球覆盖模式点波束模式：将卫星发射功率集中在一些航运密集，通信业务繁忙的地区，以便为这一地区提供更多的通信线路，并可进一步减小移动站的体积。全球覆盖模式:除了给航运密集的地区提供足够的能量、保证其正常通信外，也兼顾航运稀疏过往船舶较少的地区，使得航行于世界任何地区的船舶能够利用卫星进行通信。73点波束模式与全球覆盖模式示意图（3代卫星）注：①图中实线范围为全球波束②蓝色阴影区为点波束③小红圈为地面站

74INMARSAT空间段九颗卫星的轨道示意图75INMARSAT卫星的洋区编码

洋区AOR-EAOR-WPORIOR电传编码581584582583电话（传真）编码87187487287376INMARSAT系统组成——地面段

网络操作中心(NOC)INMARSAT网络控制中心位于伦敦INMARSAT总部，它使用全球通信网络与四个网络协调站连接起来。网络控制中心和网络协调站进行信息交换，可以使网络控制中心对整个网络的通信业务进行监视、协调和控制。作用：负责对整个INMARSAT通信网的营运和管理。77INMARSAT系统组成——地面段卫星操作中心（SOC)

卫星控制中心设在伦敦

INMARSAT总部，它负责监视INMARSAT拥有卫星的运行情况。卫星控制中心接收从全球测控站（TT&C)发来的数据将这些数据加以处理，并通过测控站对INMARSAT卫星进行控制和管理。78INMARSAT系统组成——地面段

测控站（TT&C)测控站直接对INMARSAT卫星进行控制和管理。测控站跟踪遥测卫星，并把测得的数据送卫星操作中心处理。测控站还接收卫星操作中心发来的分析结果，以此为依据给卫星发指令，对卫星进行控制。全球设立了四个测控站，分别是加拿大的考伊琴湖（LakeCowichan）与彭南特角(PennantPoint)、意大利的福希诺(Fucino)和中国的北京（Beijing）。测控站在必要时可以替代卫星操作中心控制卫星，起到备用的作用。79INMARSAT系统组成——地面段网络协调站(NCS)

在每个洋区都有一个岸站兼作网络协调站，对本洋区的通信情况进行监控。

NCS之间的相互通信，由INMARSAT网络操作中心控制。

80INMARSAT系统组成——地面段地面站（LES)地面站也称陆地地球站，是陆地网络和移动终端的网关（接口）。目前每一个卫星覆盖区可建立若干个地面站，其中一个地面站兼做网络协调站，在四颗卫星的情况下，全球最多可建60个地面站。作用：经卫星和移动站进行通信，并为移动站提供国内或国际网络通信的一个接口。81地面站内部的网络连接

82地面站情况目前，全球在运营的地面站共有39个。在实际卫星通信中，不同移动终端通过卫星经地面站完成通信。呼叫地面站以接续码（呼叫号码）完成，如北京地面站接续码（移动站首发呼叫）如下：

移动站类型太平洋印度洋大西洋东大西洋西INMARSAT-A11111111B，M，mM，M4，F868868868868INMARSAT-C21131112102183INMARSAT系统组成——用户段INMARSAT船舶地球站（简称：船站(SES)、移动站(MES))作用：通过卫星和岸站与陆地用户或其它船站之间进行通信联络种类：包括A站、C站、B站、M站、E站、

F站和P站等多种型号的船站.84船站的组成ADE甲板上设备BDE甲板下设备天线

电源打印机

VDU电话传真其他终端天线伺服机构/天线控制单元三路器FM/PSK解调器FM/PSK调制器

频率合成器基带信号处理器主CPU信道控制终端接口任选功能板双工耦合器高功率放大器低噪声放大器频率变换单元下变频器频率产生器上变频器INMARSAT船站组成简化图85水移动卫星业务L波段固定卫星业务C波段静止卫星SES-ID：1570101MIHAX日本NCS/CESID：03SES-ID：1571733BBQDX北京CES-ID：11

美国

CES-ID：01上行线路6Ghz下行线路4Ghz上行线路1.6Ghz下行线路1.5Ghz86INMARSAT标准业务功能电传网络电话网络Inm-ALESInm-A移动终端Inmarsat卫星Inmarsat-系统标准业务包括：话音，传真，电传以及话带数据87第四节INMARSAT通信程序

一、电传通信程序——1

1、船至岸电传通信程序

（1）通信前的准备 ①选择卫星、调天线 ②选择工作种类（电传） ③选择优先等级 ④编辑欲发送的电文88电传通信程序——2（2）选择通信路由（3）申请岸站

XX+

其中：XX：CES-ID

例如：北京ID：11+：结束符岸站名称日期时间你是谁？船站自动应答

GA+89电传通信程序——3（4）拨号

业务代码→国家电传代码→被呼叫用户号码+

被呼叫用户应答（5）发电传按“HEREIS”→→本船应答码按“WRU”→→被呼叫用户应答

(6)按.....五个点，或按释放键以结束通信90常用业务代码00自动转接11手动转接（国际接线员）12查询（国际）13手动转接（国内接线员）14查询（国内）33技术援助32医疗指导呼叫;38医疗援助呼叫;39海事援助呼叫;91线路性能测试92船站启用试验91船至岸电传通信程序举例航行于太平洋的明华轮(341219701MIHAX)从船上给(集团)总公司(22264CPCPKCN发电传。1调天线指向太平洋卫星、选则电传方式、常规通信、编辑欲发电文2选择通信路由---北京岸站（CES-ID:868)3868+BEIJING2004/1/2009:30:00341219701MIHAXGA+

008522264+22264CPCPKCN

发电文

HEREIS341219701MIHAXWRU22264CPCPKCN…..BEIJING2004/1/2009:31:0001.00MIN922、船至船电传通信程序——1（1）通信前的准备 ①选择卫星、调天线 ②选择工作种类（电传） ③选择优先等级 ④编辑欲发送的电文（2）选择通信路由932、船至船电传通信程序——2（3）申请岸站

XX+

其中：XX：CES-ID

例如：北京ID：868+：结束符岸站名称日期时间你是谁？船站自动应答

GA+942、船至船电传通信程序——3（4）拨号：业务代码.洋区码.被呼叫船船站识别码+

被呼叫用户应答（5）发电传按“HEREIS”键→→本船应答码按“WRU”→→被呼叫用户应答

(6)按.....五个点，或按释放键以结束通信95电传洋区代码POR:582IOR:583AOR-E:581AOR-W:58496船至船电传通信程序举例航行于太平洋的明华轮(341219701MIHAX)从船上给航行于印度洋的育强轮（341219708BBQDX)发电传。1调天线指向太平洋卫星、选则电传方式、常规通信、编辑欲发电文2选择通信路由---北京岸站（CES-ID:868)3868+BEIJING2004/1/2009:30:00341219701MIHAXGA+00583341219708+

341219708BBQDX

发电文

HEREIS341219701MIHAXWRU341219708BBQDX…..BEIJING2004/1/2009:31:0001.00MIN97电文编辑格式TO：COSCOFM：M/VMINGHUACOPY：MANAGER

空两行正文（署名）MASTER

空两行

NNNN98INMARSAT通信程序（续）

二、电话通信程序1、船至岸电话通信程序（1）通信前的准备①选择卫星、调天线②选择工作种类（电话）③选择优先等级（常规）④准备通话内容GMDSS原理与操作99电话通信程序（续）（2）选择通信路由（3）申请岸站摘机

XX#其中：XX：CES-ID

例如：北京ID：868#：结束符听有无接续音若有，则（4）拨号业务代码.国家电话代码.地区码.被呼叫用户电话号码#GMDSS原理与操作100电话铃声0.5秒通/0.5秒断的断续音忙音

0.25秒通/0.25秒断的断续音 拥挤音

0.125秒通/0.125秒断的断续音 占线音

1.5秒通/1.5秒断的断续音接通音持续音遇险GMDSS原理与操作101电话通信程序（续）

电话接通铃响（5）通话

(6)挂机，以结束通信GMDSS原理与操作102中国和常用地区代码86中国电话业务代码010北京地区0532青岛地区021上海地区GMDSS原理与操作103船至岸电话通信程序举例

航行于太平洋的明华轮(341219701MIHAX)从船上给青岛远洋船员学院信息工程系通信教研室打电话（5752167）1调天线指向太平洋卫星、选则电话方式、常规通信、准备通话内容2选择通信路由---北京岸站（CES-ID:868)3摘机868#

听到接续音4拨号

00865325752167#

接通后5通话6挂机（结束通信）GMDSS原理与操作104INMARSAT通信程序（续）

电话通信程序(续）2、船至船电话通信程序（1）通信前的准备①选择卫星、调天线②选择工作种类（电话）③选择优先等级④准备欲通话内容105电话通信程序（续）（2）选择通信路由（3）申请岸站摘机

XX#其中：XX：CES-ID

例如：北京ID：868#：结束符听到接续音（4）拨号：业务代码.洋区码.被呼叫船船站识别码#GMDSS原理与操作106电话通信程序（续）

听到被呼叫用户被接通的铃声（5）通话

(6)挂机（以结束通信）GMDSS原理与操作107电话洋区代码POR :872IOR :873AOR-E :871AOR-W :874要记住啊!GMDSS原理与操作108三、遇险电话、电传呼叫程序

1.选择电话/电传工作方式;2.根据最佳路由确定岸站识别码(必须查明本船当前使用的卫星是否与所选定的营救协调中心相一致，若不一致，则必须做相应调整）;3.选择遇险优先通信等级;4.根据船站操作要求进行呼叫申请,遇险通信能自动接到一个救助协调中心或连接到一个特殊的操作员那里。如果船站在15秒钟之内未被接通,应重复上述呼叫,或选择其它合适的岸站。

5.当遇险通信建立后,发遇险电话/遇险电传(MAYDAY)信号;6.结束通信。GMDSS原理与操作109四、紧急和安全通信程序——1

由岸站提供的紧急和安全业务适用于医疗指导、医疗援助和海事援助三个方面。对于电传业务:

医疗指导前必须冠有"MEDICO"字样;

医疗和海事援助信息前必须冠有“URGENT”字样;紧急和安全通信程序如下:1.选择电话/电传工作方式;2.选择紧急优先通信等级;3.根据最佳路由确定岸站识别码;4.根据船站操作要求进行呼叫申请;GMDSS原理与操作110四、紧急和安全通信程序——25.在接通岸站后(电话拨号音,电传GA+信息);

选择并健入所要求的业务代码。

32：医疗指导呼叫;

38：医疗援助呼叫;

39：海事援助呼叫;

在健入业务代码之后,在业务代码后，电话以#符号结束,电传以+符号结束GMDSS原理与操作111四、紧急和安全通信程序——36.发送有关信息，这些信息必须包括：

----船舶名称,呼号,船舶识别码

----船舶的位置

----病人或受伤者的情况,症状(用于医疗通信)----紧急性的特征情况(用于海事援助通信)----要求援助的项目

----任何其它的有关情况

7.结束通信GMDSS原理与操作112GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的基本常识

全球定位系统（GPS）是利用卫星进行点位测量和导航技术的一种，其全称是导航卫星测时和测距/全球定位系统（NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositionSystem）。它是由美国军方组织研制建立，从1973年开始实施，到1994年完成，可实现地球上任何地方，任何时刻的自动定位和授时。113GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的基本常识114GPS是美国继阿波罗登月计划和航天飞机之后的第三大空间工程。GPS计划实施共分三个阶段：第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星，研制了地面接收机及建立地面跟踪网，从硬件和软件上进行了试验。试验结果令人满意。GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的基本常识115GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的基本常识第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星。这一阶段称之为BlockI。与此同时，研制了各种用途的接收机，主要是导航型接收机，同时测地型接收机也相继问世。试验表明，GPS的定位精度远远超过设计标准。利用粗码的定位精度几乎提高了一个数量级，达到14m。由此证明，GPS计划是成功的。116GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的基本常识第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，宣告了GPS系统进入工程建设阶段。工作卫星称为BlockⅡ和BlockⅡA卫星。这两组卫星的差别是：BlockⅡA卫星增强了军事应用功能，扩大了数据存储容量；BlockⅡ卫星只能存储供14天用的导航电文（每天更新三次）；而BlockⅡA卫星能存储供180天用的导航电文，确保在特殊情况下使用GPS卫星。实用的GPS网即（21＋3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。117GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的系统组成（常识）GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座地面控制部分——地面监控系统用户设备部分——GPS信号接收机118GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的系统组成（常识）GPS卫星分布119空间部分：卫星分布

21颗工作卫星，3颗备用卫星；

每4颗卫星工作在同一轨道平面内，24颗卫星均匀分布在6个轨道平面，彼此夹角为60；轨道平面相对于赤道的倾角为55；卫星离地面高度20200km；

12恒星时(11hr58min2.05s)绕地球一周；地球上任何地方任何时刻同时可收到4颗以上GPS卫星的信号。GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的系统组成（常识）120GPS（GlobalPositionSystem）

——GPS的定位原理（常识）GPS定位的基本原理是利用测距交会确定点位。D1D2D3准确位置一台接收机同时获得与四个以上的GPS卫星之间的距离。若多于四个，则可优选出四个进行计算。121Slide122铯原子钟计算机2块7m2的太阳能翼板无线电收发两用机导航荷载（接收数据，发射测距和导航数据）姿态控制和太阳能板指向系统GPS卫星Slide123GPS卫星结构双叶对日定向太阳能电池帆板，全长5.33m，接受日光面积7.2m2。采用铝蜂巢结构，主体呈柱形，直径为1.5m多波束定向天线，这是一种由12个单元构成的成形波束螺旋天线阵，能发射L1和L2波段的信号，其波束方向图能覆盖约半个地球。在星体两端面上装有全向遥测遥控天线，用于与地面监控网通信。Slide124GPS地面监控部分GPS的地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星监测站（5个）、主控站（1个）和注入站（3个）1、监测站：是主控站直接控制下的数据自动采集中心。站内设有双频GPS接收机、高精度原子钟、计算机1台和若干台环境数据传感器。观测资料由计算机进行初步处理，存储并传输到主控站，以确定卫星轨道。卫星。Slide125主控站监控站监控站注入站/监控站注入站/监控站注入站/监控站监测站的分布夏威夷卡瓦加兰狄哥

伽西亚阿松森岛科罗拉多Slide126GPS地面监控部分2、主控站除协调和管理地面监控系统外，主要任务：1）根据本站和其它监测站的观测资料，推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气修正参数，并将数据传送到注入站。2）提供全球定位系统的时间基准。各监测站和GPS卫