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卫星通信作用精选(十四篇)

发布时间:2024-03-26 14:43:18

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇卫星通信作用,期待它们能激发您的灵感。

卫星通信作用

篇1

中的佼佼者。文章介绍了VSAT系统的组成,VSAT网的分类,VSAT 通信的特点和系统参数,最后论

述了VSAT卫星通信网络在交通安全应急通信系统中的应用。

关键词:VSAT卫星转发器 交通安全应急通信系统

人们不会忘记2008年5月12日14时28分,我国四川省汶川县发生里氏8级地震,根据国务院颁布的数据统计显示,此次灾害造成了超过8万名的同胞罹难,直接财产损失8000余亿元。当地面通信系统被破坏时,卫星唯一的应急通信手段,在抗震救灾的关键时刻发挥了至关重要的作用。汶川8级特大地震,使得地面通信设施遭受了严重破坏,一时陆地交通及通信指挥联络严重瘫痪,地震发生仅12分钟,中国电信汶川县分公司员工冒着生命危险从一拣摇摇欲坠、随时可能垮塌的6层办公楼中抢出一部海事卫星电话,向外界发出了汶川求援第一声,为党和政府快速组织救援提供了关键信息。 5月13日,震中映秀镇对外音信全无,中国卫通员工背负卫星电话通过水路快艇和徒步爬行方式,经7小时艰苦跋涉,于21时06分赶达映秀镇,第一个将震后灾情用卫星电话汇报给成都指挥中心。

近年来,应急移动卫星通信系统广泛应用于“抗击雪灾”、“抗震救灾”和“奥运安保”等重大事件的公共安全通信保障工作,为各级领导及时掌握现场情况,做出正确决策发挥了突出作用。卫星通信在我国灾害应急体系中占有重要地位,国务院公开实施了《国家突发公共事件总体应急预案》,应急卫星通信系统的建设,是国家突发公共事件总体应急预案的具体实施,建立统一指挥、功能齐全、先进可靠、反应灵敏、实用高效的国家公共安全应急体系技术平台。VSAT卫星通信系统就是应急通信保障系统中的佼佼者。

VSAT概述

VSAT是指直接设在使用地点并可直接联接用户设备的小型卫星通信地球站。卫星通信自60年代开始商用以来,获得了迅速的发展,现已成为不可缺少的现代通信手段之一。20世纪80年代最先在美国兴起,发展速度很快,是30多年来卫星通信技术的转折性发展。VSAT系统由室外单元和室内单元组成。室外单元即射频设备,包括小口径天线、上下变频器和各种放大器;室内单元即中频及基带设备,包括调制解调器、编译码器等,其具体组成因业务类型不同而略有不同。 VSAT网根据业务性质可分为数据通信网、语音通信网和电视卫星通信网三大类。目前,国内VSAT通信业务向社会开放经营; VSAT直译为“甚小口径终端”,指天线直径小于2.4m,G/T值低于19.7DB/K,是由大量地面站构成的卫星传输系统。由于VSAT系统可以直接安装到客户端,使用户、家庭和个人可以直接利用卫星通讯;同时,系统能提供高品质的数据、语音、图像,较能满足现代通讯发展的需要,是传统卫星通讯方式的重大突破和发展。VSAT系统已成为现代卫星通讯的一个重要分支,是21世纪初卫星通讯三大重要发展方向(包括VSAT、行动卫星通讯、直播卫星)之一。

VSAT系统的组成

VSAT卫星通信系统由空间和地面两部分组成。空间VSAT卫星通信系统的空间部分就是卫星,一般使用地球静止轨道通信卫星,卫星可以工作在不同的频段,如C、ku和Ka频段。星上转发器的发射功率应尽量大,以使VSAT地面终端的天线尺寸尽量小。2.2、地面VSAT卫星通信系统的地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成,其中中枢站的作用是汇集卫星来的数据然后向各个远端站分发数据,远端站是卫星通信网络的主体,VSAT卫星通信网就是由许多的远端站组成的,这些站越多每个站分摊的费用就越低。一般远端站直接安装于用户处,与用户的终端设备连接。

分类

VSAT网根据业务性质可分为三类:

以数据通信为主的网,这种网除数据通信外,还能提供传真及少量的话音业务;

以话音通信为主的网,这种网主要是供公用网和专用网话音信号的传输和交换,同时也能提供交互型的数据业务;以电视接收为主的网,接收的图像和伴音信号可作为有线电视的信号源通过电缆

VSAT 通信的特点

VSAT之所以获得如此迅猛的发展,除了它具有一般卫星通信的优点外,还有以下主要特点:

VSAT是真正的全球通信,覆盖面广、容量巨大、通信不受地理环境和气候条件的限制;

地面站设备简单,体积小,重量轻,造价低,安装与操作简单。VSAT小站可直接安装在用户所在的楼顶、轮船或汽车上等,可直接与用户终端接口;

组网灵活方便。由于网络部件模块化,便于调整网络结构,易于适应用户业务量的变化;

通信质量好,可靠性高。链路环节少,故障率低,通信畅通率高,适于多种业务和数据率;

直接面向用户,特别适用于用户分散、稀路由和业务量小的专用通信网。

由于上述种种技术优点,因此VSAT是构建交通应急通信网络的最佳方案。

系统参数

外向载频:信息速率512KBPS,12FEC,BPSK调制方式,时分复用(TDM)。内向载频:信息速率128KBPS,12FEC,BPSK调制方式,频分多址、时分多址混合方式(FDMA TDMA)。误码率:EB No>6.5dB时,小于1×10-7。数据通信速率:异步:75-19.2kbps;同步:(采用接口规程)1.2-56kbps;同步:(位透明)1.2-65kbps;规程:SDLC、X.25,BITT(位透明方式);电气接口:主站:RS-232C、RS-449、V35(DTE、DCE均可);小站:RS-232C(DCE)。电路连接模式:点对点连接、点对多点连接。语音通信:采用RELP(残余激励线性预测)编码。接口:主站:用户交换机(PABX)-四线E8M。小站:电话机DTME,工线环路信号,RJ11连接器用户交换机(PABX)-四线E8M。传真:带内模拟(G3),基带(G3或G4)。

VSAT卫星通信网络在交通安全应急通信系统中的应用

不仅仅发生在陆上城市人口密集区,同时也会在远洋、内陆江河以及一些偏远地区,发生塌方、洪水、地震或沉船等事故发。交通安全应急通信系统的建设主要以VSAT卫星通信系统为主,在辅以其它通信方式(如水上VHF安全通信、Inmarsat A、B/M、C和F标准岸站和陆上搜救协调通信网等全球海上遇险安全通信系统(GMDSS))。因各安全通信系统建立的侧重不同,通过VSAT卫星通信网的建立,将各个分散的安全通信系统有机的结合在一起,形成覆盖面广、互为补充、功能齐全、安全可靠的交通安全应急通信系统。

1、交通安全应急通信中VSAT卫星通信网的组成

根据VSAT系统传输业务种类,VSAT卫星通信网的网络结构有星形、网状或者星形/网状混合三种,网状网不需要主站,各小站之间可以任意建立通信链路,并且是以信道为基础、以话音通信为主的系统。但该网硬件设备和系统软件技术复杂,系统成本较高。交通安全应急通信是在原有通信系统遭破坏或发生紧急情况下,保证通信畅通,主要以移动的车载站和船载站为主,小站硬件设备不可能过于复杂。因此,选择点到多点双向通信的星形网作为交通安全应急通信系统中VSAT卫星通信系统的网络结构。

(1)主站(中心站)

主站是VSAT网的核心,使用大型天线,Ku波段为3.5~8m,C波段为7~13m。由高功率放大器、低噪声放大器、上/下变频器、Modem以及数据接口设备等组成。通常与主计算机配置在一起。为了对全网进行监测、控制、管理与维护,在主站设有网络监控与管理中心,对全网运行状态进行监控管理,如VSAT小站及主站本身的工作状况、信道质量、信道分配、统计、计费等。因主站关系到整个VSAT网的运行,通常配有备用设备。

(2)小站

小站由小口径天线、室外单元和室内单元组成。室内和室外单元通过同轴电缆连接。VSAT小站选择尺寸小的偏馈天线;室外单元包括GaAsFET固态功率放大器、低噪声FET放大器、上/下变频器及其检测电路等,并组装成一个部件设置在天线馈源附近;室内单元包括Modem、Codec和数据接口等。室内和室外单元通常采用固化部件,便于安装与维护,可直接与数据终端连接。

(3)卫星转发器

卫星转发器亦称空间段,交通安全应急通信系统中VSAT的卫星转发器主要使用C波段和Ku波段转发器。

卫星通信传输链路由发射地球站卫星转发器接收地球站的传输链路组成。其中发射地球站卫星转发器的线路称为上行线路;卫星转发器接收地球站的线路成为下行线路。在VSAT网内,有主站通过卫星向远端小站发送数据成为外向传输;小站向主站发送数据称为内向传输。

2、交通安全应急通信系统VSAT工作频段选择

VSAT卫星通信网使用的频段主要有C波段和Ku波段。根据交通安全应急通信系统应用的需要,VSAT卫星通信工作频段首选是通信质量较好且天线尺寸小Ku波段。但考虑交通安全应急通信是在各种极端和日常通信中断时的应用,而Ku波段在暴雨情况下,上行或下行链路瞬间雨衰量可超过20dB,C波段最大雨衰量一般不超过1dB。因此,交通安全应急通信的工作频段选择C波段和Ku波段两种通信方式,即在我国海上采用C波段,在内陆采用Ku波段。

篇2

【关键词】 输油气管道 卫星通信技术 作用 解析

我国的地理环境造成了我国的油气能源分步不均衡,而为了能够满足我国人民生活水平的需要。我国在能源运输方面采用了输油气管道的运输方式,以此作为能源的主要输送脉络。输油气管道的形成以及运输技术较为复杂,是一项相对比较高技术含量的运输工程。运输过程中,需要保证油气运输的安全以及高效。因此,需要借助诸多辅助技术进行协助运输。卫星通信技术,就是应用非常广泛的一种技术类型,并在很大程度上实现了我国油气运输的安全和高效。本文,将重点分析我国输油气管道的特点,并了解其油气运输的基本原理,最后对卫星通信技术进行深入研究。

1 我国输油气管道的运输特点解析

我国属于能源大国之一,其中石油以及天然气的储备也较为丰富。但是,石油和天然气的储量基本都处在于我国的西北方。南方如果进行油气的使用就不是很便利,为了满足我国国民对能源的使用需求,国家开展了北气南输的政策,建立了诸多的输油气管道,实现油气资源的南北共享。那么,对于输油气管道而言,需要具备哪些运输技术,在运输的过程中,又有着哪些特点和问题呢?

1.1 输油气管道的运输技术分析

输油气管道的运输技术一般可以从三点进行分析,通过不同的角度对技术层面进行分析,能够更好的了解输油气管道的运输技术。

第一、输油气管道的建设技术;输油气管道是对天然气或者是石油进行运输的一种运输管道,因此在选材方面一般采用钢管的形式。圆形钢管,钢管的内壁具有防腐功能,而外壁也同样具有抗风化和酸蚀的功能。管壁相对较厚,一般需要埋置于地下。单体钢管比较长,而且弹性相对较好,能够满足一定弯曲度。两个钢管之间进行对接的时候,必须采用无缝对接技术。对接的两个管壁需要满足一定的光滑程度,并且需要橡胶皮垫作为辅助防漏设备。橡胶防漏设备要采用高质量橡胶,以免在运输过程中出现漏气后者是漏油的现象,从而造成资源的浪费或者是安全隐患。

第二、输油气管道的运输动力技术;由于地理环境的复杂性,输油气管道必然需要采用一定的动力装置,才能够保证油气资源的顺利运输。对于天然气的运输,在运输源头需要进行压缩机的安装。气体的流动性比较好,能够在一定的压力下进行运输。因此,对于输气管道而言,管道内是存在一定压力的,保证天然气能够顺利运输。压缩机的安排和位置需要进行数据测量,从而保证压力的持续性,保证输气的顺利性。对于输油技术而言,需要采用输油泵。输油泵也是一种传导石油的装置,能够让油液按照一定的方向进行运输。在输油泵的安装时,需要考虑更多的地理元素,包括海拔、角度、温度等。石油属于液体,因此对于外界的温度和海拔高度等都有一定的影响。除了需要设置输油泵这样的基础运输设备以外,还要进行色值的测定以及流量计等,来计算输油的量。

1.2 输油气管道的运输安全分析

天然气以及石油资源都属于稀有资源,也是常用资源。由于都具有可燃性,因此在运输的过程中,一定要保证运输的安全性,否则会给整个运输管道以及运输地区造成很大的危害。那么,输油气管道的运输安全包括几个方面呢?

首先,管道安全分析;管道运输一定要考虑到管道的安全,其中对于管道的材料选择,管道的搭建以及铺设都需要采用一定的设计方式。在不同的地理位置,需要采用不一样的搭建方式或者是方法。在不同海拔以及不同。

其次,密封性的安全分析;密封性的关键在于管道之间的对接技术,以及橡胶的应用等。密封性的关键性非常重要,也是主要影响到泄漏的一种关键因素之一。如果输油气管道发生泄漏,对于当地的生存环境安全以及能源方面都是非常大的损失。因此,要充分加强密封性的措施,保证其在规定年限内的使用质量。

最后,外界的安全防护;由于有些输油气管道是埋置于地下的或者是一半在暴露在地面上。因此,要在输油气管道的周边进行管道安全提示标志。这样的做的目的主要是为了减少由于当地施工或者是意外的挖掘导致输油气管道的破损。因此,这样的基础工作一定要做到位,保证输油气管道的安全。

2 卫星通信技术在输油气管道中的应用解析

传统的输油气管道运输一般只采用最为基本的运输技术以及设备,例如输油泵以及压缩机、流量计等基本设备。但是随着运输技术的发展,计算机通信以及卫星技术的应用,使得输油气管道技术有了现代化的运输特点。那么,卫星通信技术在输油气管道中是怎样的应用呢?

2.1 卫星通信技术解析

卫星通信技术是近代世界通信技术的一项里程碑技术,通过发射人造卫星,在地球赤道高空处,进行信号的接受和发射。卫星升空后,实现的就是定位和导航两大作用。卫星的拍摄以及传送功能非常强大,可以将地面的图像进行发射传送,最后进行影像分析,从而最为直观和动态的显示地面的环境。因此,卫星通信技术开始不断应用到其他行业领域,并体现了非常重要的作用。在输油气管道的运输过程中,也应用到了卫星通信技术。

2.2 卫星通信技术在输油气管道中的应用

对于卫星通信技术在输油气管道运输中的应用,一般可以从三个方面进行分析,其中不同的角度进行分析,考虑到了输油气运输的效率、安全以及环保等几个方面。

第一、卫星通信技术在输油气管道中的监测技术应用;卫星通信的监测技术在输油气管道中应用非常广泛,其实用价值也非常高。输油气管道在长期的使用过程中,受到外界以及内部的油气腐蚀和影响,会在不同程度上出现泄漏现象。卫星通信的监测技术,可以实现全天24小时的不间断监控。利用监控技术,一旦出现泄漏的状况,卫星通信的感应设备就会发出警报,然后通过发射设备将信号发送到处理中心。发射的内容一般以图像为主,因为泄漏的部位和情况都可以在第一时间内得知。从而在很大程度上提高了抢修的效率,减少了能源的损失。

第二、提供卫星导航技术;输油气管道的设计一贯采用单线式设计,即单管道运输。这样的运输方式完全是受到了技术的制约,如果采用分布式网络多管道,就会影响运输方向以及效率等,造成油气供应不及时等问题。采用卫星通信技术的导航系统,可以在压缩机内或者是输油泵中提供导航系统。这样的导航措施就可以在一定程度上实现多管道的运输方式,从而大大提高运输的效率。

第三、环保的应用;所谓环保实际上是卫星通信技术的应用省略了许多原有的附加设备,让输油气管道的设备应用更加简单化、简洁化、高效化。因此,对于输油气管道而言,采用卫星通信技术,就是在一定程度上实现了油气运输的现代化运输技术。

总之,卫星通信技术在输油气管道中的应用,其效果是非常明显的,并且能够实现现代化的输油气运输方式,为输油气的效率提高给予了保证。

3 结语

通过对我国地理环境的基本分析,了解到我国采用北气南输的政策进行油气输送的必要性。对于输油气管道而言,其建设技术至关重要,保证输油管道的高质量要求以及无缝对接技术的实现。对于输送技术而言,需要考虑多种外界因素以及内在因素。通过对压缩机以及输油泵等相关设备的研究,保证了输油气管道在运输过程中的顺利以及安全性。采用卫星通信技术,是现代输油气技术的一种体现。卫星通信技术可以实现定位以及导航和监测的作用,在油气运输的过程中,采用卫星监测技术,及时能发现漏气或者漏油的现象,从而在第一时间进行抢修解决。这样的技术应用,不仅仅是实现了输油气管道的安全运输,也在很大程度上实现了高效运输的模式。总之,采用卫星通信技术进行输油气管道的运输,在一定程度上提高了输油气的安全和效率,并促使其成为现代化的输油气技术。

参考文献:

[1]王忠伟,张新军,杨静.新疆输油气管道160cm地温气候特征分析[J].沙漠与绿洲气象,2013(02):39-42.

[2]李素杰,胡立丽,金梅.基于GIS的PDA+GPRS+GPS长输油气管道巡线管理系统[J].科技资讯,2013(03):15-15.

[3]李素杰,雍永鹏,瞿慧卿.OTN构建油气管网调控体系的传输平台[J].信息通信,2013(01):261-262.

篇3

1协作通信技术的应用原理

S点为源节点,R为协作节点,D为目的节点。S在R的帮助下,将信息传送至D。这一过程由两阶段完成:第一阶段S发送信息,R、D接收信息;第二阶段R将信息经过处理再次传送至D。D点将信息进行集中与合并,最后进行检测。目前研究,多基于三节点的协作通信模型,我认为这些研究虽然也取得了一些成果,但仍有较多问题还需进行研究与检验。

2卫星多节点协助传输

卫星多节点协助传输,通信中任何一个节点均参与协作进行传输。S点为源节点,R为协作节点,D为目的节点,S发出的信源可以经由多个R点(i=1,2,3,???,m)进行协作后转发至D点。协作点R在地域上表现为分散,因此可以将经由不同R点转发的信号当作独立信号,D点最后对所有信号进行合并进行检测。多节点协作传输能够将目的点的接受性能有所提高。设有m个节点参与协作传输,时隙越来越大的情况下,R点将第一个时隙收到的S点信号越来越放大再最终传送到D点,D点在合并信号是采用最大合并方式,接受信噪比γ可以这样表示:γ=γsd+Mi=1Σγsriγridγsri+γrid+1式中:γsd为信号SD进行传输时的信噪比,γsri为SRi进行传输时的信噪比,γrid为RiD进行传输时的信噪比。根据对卫星多节点协作传输与直接传输的差错性能对比,我认为在移动通信中,多节点协助传输比直接传输系统的传输性能更加优良,通信系统的链路余量越多,就越能够抵御信道衰落。

3卫星协作节点的选择

卫星多节点协作传输采用正交传输,因此,协作传输点越来越多会导致系统频谱效率越来越低,根据我的研究观点,选择适量的协作点数,通过比较信道条件好的协助点进行参与传输,资源利用合理化,能够有效提高频谱效率。此外,在传输中协作点空间位置不同。在研究中,不同的传输距离与地形地势、建筑物高低遮挡范围、节点不同的移动位置等多种因素有关,所以各个协作点选择之间的信道衰落有所区别。因此我得出结论,根据不同的信道衰落特征来优化功率分配能够达到优化系统传输性能、减少协作点耗能、延长使用寿命的作用,我认为在协作通信技术应用中这点值得注意。

4卫星混合协作传输

在无线传输中,AF模式无需协作点解调信号、编辑译码,实现方式较为简单,但传输过程中产生了噪声放大效应。DF模式在正确编辑译码时能够保持系统性能良好,但译码错误情况下会产生错误传播效应,影响分集效果。因此我在两种模式中进行优缺点调整,使用卫星混合协作传输将AF与DF模式进行结合,就能根据编辑译码的结果自动选择模式,混合协作充分发挥两种模式的优点,能够提升系统性能。

篇4

关键词:维奥欣;心绞病;心肌梗死

中图分类号:R541.4 R256.21 文献标识码:C 文章编号:1672-1349(2007)09-0893-01

本研究以稳定型心绞痛病人为观察对象,探讨维奥欣预防及治疗急性冠脉综合征的作用,为冠心病的预防和治疗提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料;2004年10月-2006年7月在本院住院的女性病人中稳定型心绞痛病人60例,年龄50岁~65岁,所确病人均反复行心电图检查和MDM检测,均有心电图T 波改变,行心脏彩色超声排除了主动脉夹层,同时检测MDM发现肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白(cTn I)等无升高,在本月内发作次数少于3次,3个月内无发作的病人纳入实验。随机分为标准治疗组与维奥欣组。两组间年龄、病程、体重指数差异无统计学意义,具有可比性。

1.2 治疗方法:维奥欣组口服维奥欣(东盛科技股份有限公司西安制药厂)80mg,每日3次。标准治疗组口服安慰刘,每口3次。1个月为1个疗程,随访观察1年。观察两组病人临床疗效病情变化,记录相关数据和检测指标。

1.3 统计学处理:所有数据采用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS13.0统计软件进行X2检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

两组经治疗后,1年内死亡数,维奥欣组2例,标准治疗组5例(X2=0.64,P<0.05);3个月内再发心绞痛,维奥欣组5例,标准治疗组9例(X2=1.49,P<0.05);进展为心肌梗死维奥欣组2例,标准治疗组8例(X2=1.30,P<0.05)。

篇5

[关键词] 工作流系统 流程引擎 模板设计 表单生成器

中小企业作为最大的企业群体,在企业信息化建设方面存在迫切需求的同时,也对信息化解决方案提出了独特的要求。一方面中小企业希望系统能灵活易用,支持快速部署。另一方面又希望信息化服务的价格比较低廉,而且大量传统中小企业对软件的高额开发和维护成本缺少足够的认识,这样在信息化解决方案中尽可能地使用一些轻量级的解决方案。

我们在长期的中小企业信息化实践中,逐渐采用了一套微型的工作流系统,在开发和部署轻量级的前提下,为中小企业的信息化保留了足够的灵活性和可用性。微型工作流系统同样提供了比较完整的工作流体系结构,主要包括:数据存储,流程引擎,表单生成器,可视化流程设计器。

一、数据存储设计

工作流系统的数据存储设计主要考虑流程数据存取模型,即如何组织流程模板中定义的数据,如何存取流程数据。设计的另外一个方面是设计工作流系统本身运行所需要的其他数据。

1.数据存储设计概述

数据存储设计中对工作流系统必不可少的数据表分为三个部分:

(1)组织机构表

(2)流程系统支撑表

流程注册表:存放目前系统中部署的流程及其信息;

流程任务表:存放系统中所有的流程任务;

通知信息表:存放系统邮件,系统通知等;

流程角色表:存放所有流程中的角色;

角色用户映射表:存放角色映射的具体用户。

(3)流程数据表

流程数据表:流程数据表用来存放已部署流程的流程数据;

签批数据表:存放所有流程签批数据。

2.流程数据存取模型

流程支持的数据类型很多,为了增加系统的灵活性,系统通过配置文件来决定数据类型在流程数据库创建时使用的数据字段类型。这个特性还可以规避数据库类型对系统的限制,在部署不同数据库时可以修改该配置文件来映射到该数据库的自动类型定义。比如使用Oracle数据库时可以如下定义:

text = varchar2(500)

list = varchar2(32)

其中等式左边是模板中使用的数据类型,右边是创建流程数据表时使用的数据库字段类型。

二、模板系统

模板是表达流程的载体,其表达能力,扩充能力和可读性在微型工作流应用中显得非常重要。我们采用XML标注语言作为模板描述语言。XML目前在数据交换,配置文件等应用方面应用非常广泛,几乎所有的开发平台都很好的支持XML,同时XML作为标注语言非常易于扩充,方便编辑和部署。模板系统包括两个大的方面:流转关系和数据描述。

为了方便说明,下面是截取的模板的DTD片段:

流程模板中定义如下关系:顺序,并行,条件分支,跳转。

Sequence:定义顺序关系。

Parallel:定义并行关系。

If:定义条件分支。

任务包括两种:task元素定义人工执行任务, agent元素定义各种自动执行的任务,而且可以通过agent元素扩展流程中的各种个性化需求。比如目前最常用的一些功能都可以通过定义不同的agent元素,引入到工作流定义中:操作外部业务数据,Email发送,短信提醒,文件操作等。

三、流程引擎

引擎作为系统运转的核心,我们可以将引擎系统分为如下三个主要部分:模板加载器,流程管理器,流程驱动器。

1.模板加载器

模板加载器的功能是分析模板文件,将模板配置的流程变为内部模型存储在流程管理器中。由于流程支持流转方式的嵌套,比如并行流作为顺序流的一个环节,而条件分支流又作为并行流的一个环节。引擎内部使用树结构作为流程内部的存储实体,下面是一个内部存储结构的示意图:

图流程内部存储结构(Inter-Structure Of Workflow Template)

从图中可以看出,该存储结构是一种递归的形式,所以模板的解析算法也采用了递归的方法。

2.流程管理器

流程管理器主要完成已配置流程的内部模型维护和管理。系统启动时会有一个加载所有已配置模板的过程,在该过程中模板加载器会将所有的模板进行解析和转换,将转换完成的内部模型注册到流程管理器中,流程管理器保证和维护了流程模板的最新版本在内存中的映像。

3.流程驱动器

流程驱动器的主要功能是按照流程内部模型驱动流程实例流转。通过上述的内部模型存储结构可以看出,流程内部模型是一个树状结构,所有的叶节点是可执行环节,非叶节点是逻辑控制的容器类节点。

流程驱动器也采用单体模式设计,所有操作都是线程安全的。

四、表单生成器

表单生成器解决工作任务执行时如何创建给用户的工作表单的问题,主要包含两个大的方面:表单布局和表单数据操作。表单布局是小型工作流系统和大型工作流系统的重要区别之一。本系统的表单布局和大型工作流系统有如下重要区别:

1.用户不能自定义表单布局,仅仅能在模板中通过Style属性控制控件样式;

2.用户不能添加自定义的图形,图标等内容;

3.省略平成了整个系统的开发,采用技术完成了表单生成器。整个系统的开发规模为10个人月,在实践中取得了很好的效果,下面是实践中的具体情况:

1.企业规模:600人

2.部署流程规模:40个

3.流程平均部署时间:3天

4.日均处理流程数:> 120个

5.日均处理任务数:> 1000个

用户通过部署工作流系统大大缩短了流程的部署时间,同时大大降低了开发和拥有成本。

参考文献:

篇6

【关键词】 肾脏;纤维化;高血压;Rho/Rock信号通路;转化生长因子β;基质金属蛋白酶类

[ABSTRACT] Objective To investigate the effect of Rho/Rock signaling pathway on renal fibrosis in primary hypertension. Methods Thirtyone patients with primary hypertension were pided into normalproteinuria group (group A, 11 cases), microalbuminuria group (group B, 10) and uremic group (group C, 10) based on urinary albumin excretion rate in 24 hours. Ten healthy adults served as normal control group (group NC). Enzymelinked immunosorbent assay was performed to determine the serum concentrations of TGFβ,MMP9 and ROCK1. Expression patterns of TGFβ,MMP9 and ROCK1 and the correlation among the serum concentrations of TGFβ,MMP9 and ROCK1 were analyzed by ANOVA and SNK test. Results The serum TGFβ, MMP9 and ROCK1 in groups A, B and C were significantly increased than that of the control group (F=14.498-126.037,q=3.222-20.617;P<0.05,0.01). The serum TGFβ and ROCK1 in groups B and C were significantly increased than that of group A (q=4.797-17.636;P0.05). The serum MMP9 of group B was significantly increased than that of groups A and C (q=4.799,5.959;P0.05). There existed significant correlation between TGFβ and ROCK1, MMP9 and ROCK1, MMP9 and ROCK1 (r=0.381-0.652,P

[KEY WORDS] kidney; fibrosis; hypertension; Rho/Rock signaling pathway; transforming growth factor beta; matrix metalloproteinases

长期的高血压可以导致高血压肾损害,其发生机制主要包括血流动力学因素[1]和非血流动力学因素,前者包括肾血管阻力增加,肾小动脉痉挛,持续高血压引起肾前小动脉硬化,导致肾脏缺血;后者包括肾素血管紧张素醛固酮(RAAS)的激活,导致血管内皮受损,诱导肾脏系膜细胞及肾小管上皮细胞等产生转化生长因子β(TGFβ),通过受体信号转导,促进细胞外基质(ECM)形成和沉积,抑制ECM降解,导致肾纤维化。其中,TGFβ被认为是最重要的促纤维化因子[2]。研究认为,循环中的TGFβ在肾纤维化过程中也起重要作用,如果能明确参与TGFβ促纤维化作用的信号通路,则有可能对其进行干预,进而延缓或阻断肾纤维化的进展。近期NAGATOYA 等[3]研究显示,Rho关联含卷曲螺旋蛋白激酶1(ROCK1)选择性阻断剂Y27632能够改善小鼠肾间质纤维化(RIF)的程度。孙骅等[4]通过动物实验也推测,Rho/Rock 信号通路在RIF的发生机制中起重要作用。这些研究使Rho/Rock 信号通路受到关注,但关于ROCK在高血压肾损害病人的表达及作用少有报道。本实验观察在原发性高血压病人血清中的表达,旨在初步探讨Rho/Rock 信号通路在高血压RIF中的作用。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2009年3-5月,选取青岛大学医学院附属医院门诊及住院的原发性高血压病人31例,均符合1999年WHO/ISH高血压治疗指南的诊断标准。排除原发性肾脏疾病、糖尿病、脑卒中、心力衰竭、肝纤维化、肺纤维化、肿瘤、急性冠状动脉综合征等可引起除肾脏外其他脏器纤维化的疾病,并除外高脂血症及高尿酸血症。检测24 h尿微量清蛋白排泄率(UAER),并以此分组。正常清蛋白尿组(A组)11例,UAER每24 h为0~30 mg;微量清蛋白尿组(B组)10例,UAER每24 h为30~300 mg;尿毒症组(C组)10例,每24 h为UAER >300 mg。同时,选取我院查体中心健康查体者10例作为正常对照组。各组间年龄、性别组成、体质量指数(BMI)差异无统计学意义。见表1。表1 各组一般资料比较 (略)

1.2 检测指标及方法

各组均取晨空腹静脉血5 mL(血液透析者抽取透析当日晨血),放置30 min血液凝固后,1 500 r/min离心10 min,留取2 mL血清,置-70 ℃冰箱冻存,剩余血清送检验科常规检测肝肾功能等生化指标。血清TGFβ、MMP9、ROCK1检测采用固相夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)法,试剂盒由上海锐聪生物工程有限公司提供。

1.3 统计学方法

应用SPSS 11.0统计学软件进行数据处理,计量资料结果用±s表示,多组间比较采用方差分析,组间两两比较采用q检验;相关性分析采用直线回归及相关分析。

2 结

2.1 各组间各检测指标比较

与对照组相比较,A、B、C组病人TGFβ、MMP9、ROCK1的血清浓度均有显著性升高(F=14.498~126.037,q=3.222~20.617,P<0.05、0.01);B、C组TGFβ及ROCK1血清浓度较A组显著升高(q=4.797~17.636,P

2.3 血清TGFβ、MMP9、ROCK1之间的相关性

血清TGFβ与MMP9浓度呈显著正相关(r=0.480,P<0.05),TGFβ与ROCK1浓度呈显著正相关性(r=0.652,P<0.01),MMP9与ROCK1浓度呈显著正相关(r=0.381,P<0.05)。

3 讨

长期高血压引起肾脏损害的机制主要包括高血压引起的血流动力学因素改变及非血流动力学因素改变,前者包括高血压引起肾血管阻力增加,肾小动脉痉挛,持续高血压引起肾前小动脉硬化,入球小动脉玻璃样变,小叶间动脉及弓状动脉内膜增厚,血管腔狭窄,导致肾脏缺血[5];后者因素包括RAAS激活,内皮素1及血栓素A2等缩血管物质生成增加,诱导肾脏系膜细胞及肾小管上皮细胞等产生TGFβ,通过受体信号转导,促进ECM形成和沉积,抑制ECM降解,导致肾纤维化。在动物实验中,抑制RAAS的药物可以减轻RIF[6]。有研究结果显示,肾脏纤维化在肾功能恶化的过程中起到更重要的作用,TGFβ被认为是最重要的促纤维化因子[2],通过与多种细胞因子的相互作用及多条信号转导通路参与肾纤维化。其中,本实验主要研究的是Rho/Rock 信号通路。

Rho蛋白是最早发现的Ras相关单体GTP酶,ROCK是目前功能研究最为清楚的Rho下游靶效应分子。ROCK接受Rho传递的活化信号后对其底物肌球蛋白磷酸酶进行磷酸化修饰,最终引起细胞肌动蛋白聚合增加、张力纤维形成与局部黏附激酶活化,从而影响细胞趋化、黏附和收缩等生物学行为。在肾脏中主要以ROCK1形式存在。

NAGATOYA等[3]研究结果显示,ROCK1的特异性阻断剂Y27632能够改善单侧输尿管梗阻(UUO)小鼠RIF的程度,提示该激酶可能在RIF中扮演重要角色。孙骅等[4]的动物实验研究显示,ROCK1基因在RIF发生早期即有明显上调, 在病变进展阶段与RIF指标呈显著的正相关;而至纤维化后期下降至基础表达水平,进一步证实ROCK1参与了RIF的形成。有学者通过动物实验研究也发现,在体外培养的肾小管上皮细胞加入ROCK的特异性阻断剂阻断Rho/Rock信号通路后,肾小管上皮细胞转分化被抑制,提示Rho/Rock 信号通路在TGFβ诱导的肾小管上皮转分化即RIF中起重要作用。

在本实验中,我们观察到A组血清TGFβ及ROCK1浓度较正常对照组显著升高,差异有统计学意义。TGFβ被认为是最重要的促纤维化因子,它的升高提示在高血压初期,病人体内可能已经有纤维化病理过程的启动,B组TGFβ血清浓度较A组又有显著性升高,在排除了心肌梗死、肝纤维化及肺纤维化等可能存在的纤维化情况后,提示随着病人UAER的增加及肾功能的下降,病人肾脏纤维化的程度在逐渐加重。而ROCK1血清浓度A组较对照组明显升高,且与TGFβ的浓度变化趋势一致,相关性有统计学意义,由此推测,ROCK1可能参与了原发性高血压肾纤维化的病理过程,并可能与 TGFβ的促纤维化作用之间存在联系。

本实验同时检测了原发性高血压各组与对照组血清MMP9水平。MMP9是降解TBM蛋白质的主要酶之一[7]。在正常生理条件下, 肾脏固有细胞和单核细胞可以表达微量MMP9,对维持肾脏的正常代谢和降解重塑具有重要意义[8]。在病理情况下,可被炎症因子等激活,降解ECM,损伤肾脏基底膜,基底膜损伤加重炎症反应,形成恶性循环,导致肾脏损伤修复过程紊乱,引起纤维化。近年多项实验及临床研究均提示MMPs及TIMPs参与了肾纤维化过程,但其具体机制仍不明确,且关于MMPs及TIMPs(尤其是MMPs)在肾纤维化过程中活性与表达是增高还是降低,仍存在争议。目前,对于这些蛋白水解酶的表达及活性改变在肾脏纤维化病理过程中作用尚不清楚。有实验研究也显示,自发性高血压大鼠(SHR)MMPs活性水平的增加和纤维化的增强同时存在的矛盾现象[9]。本实验结果显示,MMP9在A组即有显著升高,B组血清含量增加更明显,据此,我们推测在原发性高血压肾脏损伤早期存在着MMP9活性增高,引起肾脏损伤修复过程紊乱;而C组血清含量下降至与A组无显著差异的水平,考虑与尿毒症终末期肾脏已呈“固缩肾”改变,炎症反应趋于“静止”有关。

对培养的人类系膜细胞研究显示,TGFβ可以增加MMP2 mRNA的表达,而使MMP1 mRNA的表达降低[10],提示在TGFβ与MMPs之间存在密切联系。本文结果显示,各组高血压病人TGFβ与MMP9血清水平存在相关性,进一步证实了这种联系的可能。但TGFβ是否可以增加MMP9的活性,从而加重纤维化,尚需进一步实验证实。

总之,对原发性高血压肾损害不同阶段的病人研究表明,早期清蛋白尿正常组病人血清TGFβ及ROCK1浓度显著升高,在微量清蛋白尿组升高更明显,且二者变化趋势一致,提示TGFβ可能通过Rho/Rock 信号通路参与了高血压肾纤维化过程。

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篇7

关键词:肺纤维化;TGF-β1/Smads信号通路;研究进展

肺纤维化(pulmonary fibrosis,PF)是多种原因引起的急慢性间质性肺疾病的共同结局。其病理特征主要是成纤维细胞增殖和大量细胞外基质(extra cellular matrix,ECM)聚集,弥漫性肺泡炎、肺泡单位结构紊乱和肺纤维化,预后极差,晚期常因心肺功能衰竭而死亡[1]。近年的研究认为,细胞因子网络如炎性细胞因子、生长细胞因子等互相交织,信号传导通路通过激酶相互联系和作用,不同信号通路之间信息交互作用,这些因素共同作用导致PF形成[2]。本文对TGF-β1/Smads信号转导通路在肺纤维化形成中的作用及其作用机制的最新研究进展综述如下。

1 TGF-β1在肺纤维化形成中的作用与机制

TGF-β1与其功能类似的物质,统一命名为转化生长因子超家族,可由多种细胞分泌,包括嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、肌纤维细胞及成纤维细胞。TGF-β有3种亚型(包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3),其中TGF-β1是其最早被离出来,同时也是最重要的亚型。TGF-β相对应的有3种跨膜的丝氨酸/苏氨酸激酶受体:TGF-βR I、TGF-βRⅡ、TGF-βRⅢ。在众多致纤维化细胞因子中,TGF-β1被公认是最重要的调控因子。在各种实验模型和临床纤维化疾病中[3],TGF-β1常持续上升,它能促进成纤维细胞分裂增殖并趋向成熟分化,刺激成纤维细胞合成大量的I、Ⅱ、Ⅳ型胶原蛋白。其促进肺纤维化机制主要有:①刺激成纤维细胞活化[4]并发生表型转化,转变为肌成纤维细胞,肌成纤维细胞能合成和分泌大量胶原;②诱导ECM的产生和重构[5];③趋化炎性细胞及单核巨噬细胞,促进血小板衍生生长因子(PDGF)、TNF-α、IL-1、IL-6等细胞因子的表达,通过PDGF促进纤维化的形成[6];④诱导上皮-间质转分化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),EMT是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程。这一过程在肺纤化中起关键作[7]。

2 Smads信号转导通路在肺纤维化形成中的作用与机制

Smads蛋白家族是细胞内重要的TGF-β信号转导和调节分子,Smads家族蛋白在将TGF-β信号从细胞表面传导至细胞核的过程中起关键性作用,且不同的Smad介导不同的TGF-β家族成员的信号转导。研究表明,TGF-β1参与EMT过程的机制主要是通过Smads依赖通路和非smads依赖通路完成的。smads依赖通路又称为经典的TGF-β通路,而Smads蛋白家族如Smad2、3、4、7为此通路的关键蛋白,可参与多种信息传递[8]。Smads蛋白分子根据其功能和特征不同分为3类:受体调节型或通路限制型Smad(R-Smads)、共同通路型Smad(Co-Smads)和抑制型Smad(I-Smads)。R-Smads包括Smadl、Smad2、Smad3、Smad5、Smad8,R-Smads能被I型受体激活并与之结合形成复合体。R-Smads根据激活类型的不同分为两类,一类是由TGF-β激活的TGF-β/Activin细胞内信号转导(AR-Smads),包括Smad2、Smad3;另一类由骨形态蛋白(BMP)等激活的BMP/GDF细胞内信号转导(BR-Smads),包括Smadl、Smad5、Smad8和Smad9。Co-Smads主要包括Smad4,其功能与磷酸化的R-Smads形成Smads复合物,并将复合物共转运到细胞核中,从而发挥其生物学活性。I-Smads包括Smad6、Smad7,Smad6主要抑制BMP信号转导过程,Smad7对TGF-β/Action和BMP信号转导均有传导作用,Smad6、Smad7通过与磷酸化激活的I型受体结合,竞争性的抑制Smad2、Smad3磷酸化,导致TGF-β信号通路被阻断[9]。在Smads依赖通路中,TGF-β首先与位于TGF-βRⅡ的胞外段相结合,使位于胞内侧的TGF-βRI磷酸化而被激活,活化的TGF-βRI激活细胞质中的Smnad2和Smad3,然后再与Smad4相结合,形成Smad2/3/4复合物进入细胞核中,与特定的DNA序列相结合,调节ZEB1、ZEB2、Snajl、Slug等转录因子,促进EMT发生。Smad复合物也能诱导N-cadherin、纤维连接蛋白及α-SMA的表达,从而诱发纤维化产生[10]。已有报道TGF-β的抑制剂通过抗TGF-β抗体、核心蛋白多糖、TGF-β可溶性受体在肺纤维化的发展中具有保护效应[11]。某些药物也可通过干预TGF-β介导的Smad通路,起到减轻肺纤维化的作用[12]。

3 结语

肺纤维化作用机制十分复杂,不仅仅是单一细胞因子起着独立作用,还有各种细胞因子和炎性介质彼此作用,形成相互制约、相互协作的庞大的网络体系,共同调节肺间质的发生发展。关于细胞因子对肺间质纤维化形成的研究,目前大多还在体外细胞培养和一些动物实验中进行,并常常集中于肺脏局部,至于在人体及全身水平上细胞因子间相互作用对肺间质纤维化影响的研究,有待进一步的探讨。

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篇8

关键词:卫星通信;构成;应用;展望

卫星技术和通信技术的大力发展,不仅促进了生产力改革,生产技术的发展,同时还改变了人类交往沟通的方式,使地球连成一个整体,使人类沟通更加方便密切。重视卫星通信技术的发展有着长远意义,不仅有利于科技的进步,同时也利于文明的交往和实现。

1 卫星通信系统的基本构成

卫星通信系统的构成是基于通信卫星技术的发展建立起来的,通信卫星在整个系统中起着关键作用。首先太空中的通信卫星接收一个地球站传输的数据,并将这些数据信号进行变频和放大,然后传输给另一个地球站,由此形成一个完整传输回路,进行信息的远距离传输和接收。为了保证整个传输接收系统的稳定性,整个卫星通信系统还备有测控系统和监测管理系统,测控系统用来对整个通信卫星的运行情况进行监控和测量,以保证整个系统运行正常有序;而监测系统则是为了维持系统的安全性而设计的,它能有效的对系统传输、接收的各个信号进行监督和跟踪,从而维持系统的稳定运行。

2 卫星通信的特点

2.1 卫星通信的优点

卫星通信能实现在长距离、大范围内稳定的进行数据传输、通信。理论上讲,只要发射信号的地球站在卫星信号辐射范围内,并在这个范围内有三颗相对静止的卫星便可以很好的进行数据的传播;卫星通信的主系统――卫星,存在于太空中,其不受地质灾害、自然灾害和认为因素等客观因素的影响,因此,传输系统更加稳定;卫星通信有不同作用,不仅可以进行数据传输,同时还能进行广播覆盖、宽带通信等;卫星通信的使用不受时间、空间限制,更加灵活方便。

2.2 卫星通信的缺点

卫星通信处在太空中,虽不受地球客观条件的影响,但如果传输距离过远,可能会导致传输时间延长,当传输信号达到10GHz以上时,数据的传输就可能受到高层大气天气的影响,出现传输问题;另外,卫星通信受太阳的影响也成为一个重要的限制因素,太阳的剧烈活动都可能导致信号的缺失,甚至无法传递等。

3 目前卫星通信的应用

3.1 卫星固定通信

目前我国的卫星固定通信网主要建设在比较大型的工程上,或者关系到国家安全和建设的方面,比如交通、电力、水利、能源、银行、报社或地震局、气象局等需要实时监测的地方。另外,在国防、公安、警务、公共救援等方面建设的更加健全。目前,我国卫星通信站占已达上万座。

3.2 卫星移动通信

卫星移动通信建设的目的就是为了解决陆海空等各类目标相互之间的通信任务。目前我国应用最多的是便携式移动通信系统,并且运营状态良好。比如,在一些特殊偏远地区,可能普通的数据信号系统并不能进行通信,那么就可以利用卫星通信的功能进行沟通,尤其是对于一些喜欢远途旅行的人员来说,当遇到紧急情况时卫星通信功能可能会起到很大帮助。虽然,这些卫星通信网络使用比较方便,安全性高,但是价格要略高于普通通信网络,所以,应用也受到一定限制。另外,我国在航空、水域方面的卫星移动通信还并不健全,还需要进行进一步探索。

3.3 卫星电视广播

卫星电视广播应用广泛的原因是其服务区域大、覆盖广、投资小、传播远、收益高,所以,我国卫星电视广播系统一直是卫星通信技术中应用最广的系统,并取得了很好的收益效果。目前,我国独立的卫星通信和电视广播网已初步形成,长远看来,卫星电视广播系统将会在经济、教育、文化等方面发挥巨大的作用。

3.4 卫星宽带通信

宽带的发展无疑是20世纪末最伟大的发明,它不仅解决了数据处理传输问题,同时也真正意义上将世界连成了一个“整体”。卫星与宽带的结合可以有效扩展宽带覆盖面积,使宽带的应用更加广泛,同时卫星通信具有可靠、灵活、机动等特点,宽带和卫星的联合还能有效保证宽带网络的安全,实现整个宽带网络的有效运行,当发生紧急事项时,利用宽带卫星进行调度指挥可以保证实效性,同时又提高了工作效率。然而传统的C和Ku频段的卫星通信系统已经不能满足日益发展的宽带通信技术需要,各国都在进行新的卫星通信线路的探索。我国也在不断进行新频段卫星线路的发现,并不断探索完善地面通信设施,以满足社会发展需要。未来的卫星宽带通信系统不但可以满足不同要求的下载、传输、远程医疗等业务,同时还能形成多点广播,真正成为经济社会生活中的一部分。

4 卫星通信技术发展展望

随着科技水平的不断提高、社会经济的不断发展,人类对卫星通信技术的要求也越来越高。如何完善卫星通信技术,使卫星通信应用更加广泛,这需要相关科技人员不断进行发现和探索,对于未来卫星通信技术发展,本人有以下几点展望:

4.1 卫星通信技术真正成为独立网络,不受区域限制

目前,阻碍卫星通信技术广泛应用的原因有很多,其中,受制于地面电信网成为最主要原因。很多偏远地区并没有建立起完整的通信网络,也就无法实现卫星通信的真正使用。虽然,理论上讲只要地球站发射的信号被三颗以上的卫星接收到,那么就可以进行数据传输,但是,在实际应用中,四颗卫星下组成的卫星通信网络都是不稳定的,存在着信号缺失、传输数据慢等问题。所以,健全卫星通信网络还要不断探索新技术,使卫星通信技术更加完善,真正不受限制。

4.2 大容量、高速度成为未来要求

上文中提到,卫星宽带通信中,传统的Ku频段和C频段的卫星已经不能满足现代卫星宽带通信的要求,未来这一趋势将会更加明显。这就需要研发者不断研发新的卫星通信系统,建立多频段的卫星通信网络,从而提高数据传输速度,使卫星通信系统真正融入到生产生活中,提高生产生活质量。

4.3 综合卫星服务成为未来对卫星通信系统的要求

目前卫星通信服务很大程度还是利用在地面及高空中,但是在海域的覆盖却明显缺少,因此,要不断延伸卫星通信的功能,拓展其使用范围,使其具有更加全面的功能。除了应用于特殊行业,也要能被广泛的应用在日常的生产生活中,方便生产生活。

5 结语

卫星通信具有很多优势和特点,并在日常生活、国防建设、经济发展等众多领域发挥着其独到作用,目前已成为社会建设过程中不可缺少的重要通信工具。然而,在发展卫星通信时,我们同样要关注其中的不足和缺陷,努力进行探索和改善,建立更加完善的、科学的卫星通信系统,这不但是实现经济社会发展的需要,更是实现人类发展的需要。因此,相关科研人员要正确分析现实,客观认识自身不足,不断吸收先进经验,探索完善技术,以促进卫星通信技术的发展,真正使卫星通信技术发挥其最大功效。

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篇9

卫星通信成为灾区“香饽饽”

“5・12”特大地震,使汶川、北川等震中地区地面光缆系统和通信设施遭到严重破坏,成为信息孤岛,而救援人员正是利用卫星通信,使指挥部及时了解了震中地区的情况,为指导抗震救灾的正确决策提供了强有力的依据。据工业和信息化部统计,截至2008年5月底,地震灾区共投入卫星移动电话1879部、应急通信车及其他应急通信装备1093台/套,中数据速率卫星基站80套、卫星通信小站100套,卫星电话累计通话16.5万余次,累计通话时长28 2万余分钟。卫星通信显示出地面常规通信手段所不可替代的重要作用。

灾区与外界的首次通信联络靠的是卫星电话;区域通信恢复靠的是卫星基站;现场采访、直播报道靠的是通信卫星和移动转播车;现场指挥靠的是卫星电话、应急通信车、背负式卫星通信小站;堰塞湖无人视频监测、灾区可视电话开通靠的是宽带卫星数据采集终端。卫星通信在此次地震灾害中,创造了“三个第一”。即:

实现了汶川映秀镇灾后的第一次通话。5月12日,灾区通信设施遭到了毁灭性破坏,震中汶川映秀镇与外界联系完全中断后,5月13日21时,抢险救灾人员通过艰难跋涉送达了10部卫星电话,从震中映秀镇打出了震后的第一个电话,向指挥中心的领导汇报了当地灾情。此后,映秀镇各搜索小组使用卫星电话,实时和指挥部取得联系,为救援物资投放、天气及地形情况通报提供了及时准确的信息,为及时进行抢险救灾发挥了重要作用。

保障汶川灾后第一个移动通信基站的开通。由于灾区地面移动通信基站受到严重损坏,地面移动通信只能采用卫星方式实现基站覆盖。5月16日,使用中卫1号通信卫星提供的卫星通信传输链路,中国移动开通了汶川地震后的第一个移动基站,灾区人民终于可以使用手机同家人取得联系。

实现映秀镇灾后第一个实时视频传送平台。5月15日,通过紧急安装的卫星宽带视频系统,将映秀镇现场灾情的视频、语音实时传回指挥中心,成为映秀镇唯一的实时视频传送平台,为映秀前沿指挥中心和后方指挥中心提供了稳定的全方位通信保障,给前沿抢险救援提供了宝贵的时间和强有力的支持。卫星宽带视频传输站架起了前线部队指挥中心和四川省公安厅指挥中心的实时沟通平台,并为广大灾民、搜救人员和媒体提供卫星IP电话、卫星宽带上网、双向视频语音通信、传输新闻稿件和图片等通信服务,成为抗震救灾的至关重要的窗口和媒介。

大震暴露我国卫星通信的“短板”

在采访中,专家们在列举了卫星通信系统发挥的重要作用的同时认为,卫星通信虽然在抗震救灾中的作用“抢眼”,但也暴露出许多问题,现状不容乐观,加强卫星通信系统建设的问题必须引起有关部门高度关注。

航天专家戚发轫院士指出,目前,我国移动通信系统主要通过地面蜂窝传输来实现,而当通信光缆和地面设施遭到破坏后,通信必将陷于瘫痪,汶川地震震中地区无法与外界联系,就是一个有力的证明。然而,目前,由于我国还没有自主的卫星移动通信系统,灾害救援人员只能使用如海事卫星电话等国外卫星移动通信系统,这种状况,不但难以保障抢险救灾对应急通信的需求,而且通信系统是外国的,使得我国在卫星移动通信业务发展中没有主动权,这种状况,使我国难以获得完备的通信安全机制,同时,也没有通信保密可言

业内专家认为,虽然目前我国境内的卫星运营企业拥有中卫1号、鑫诺1号、鑫诺3号、中星6B和中星9号等5颗在轨运营卫星,但由于这些卫星资源都实行企业市场化运作,国家没有通信卫星资源的战略储备,遇到紧急状况的时候,只能主要依靠卫星运营企业的临时调拨,这种状况满足不了应急需求。

卫星宽带通信在宽带服务方面具有优势,在灾害发生时,可以提供实时的宽带多媒体信息,为灾区提供双向视频语音通信、新闻稿件和图片传输、灾区受损情况数据和图像传输等全方位的通信保障、此外,卫星宽带通信还可以实现远程教育、远程医疗和宽带上网等诸多业务,是地面宽带通信网络的一个重要补充。而我国目前还没有自主的宽带通信卫星。

目前国内的卫星通信系统大多为行业专网,商业网缺乏扶植,各地没有备用系统,在出现自然灾害等突发事件时,缺乏机动性、灵活性……

卫星通信系统建设要步入“快车道”

卫星移动通信是一项能够充分发挥卫星通信灵活和覆盖的优势,解决突发事件通信问题的有效手段,在防灾、减灾中的具有不可替代的作用。由于地面基础设施损毁,卫星通信成为灾害发生时唯一可以依赖的信息传输手段。在所有的通信、交通、电力等均已遭到破坏的情况下,卫星电话不仅可以第一时间了解准确信息,增强抢救的针对性,而且也可以统一调度资源,有序进行物资投放,大大提高救灾的效率,极大的减少生命的死亡,减少损失。

最近几年发生的“9・11”、“SARS”及印度洋海啸、伦敦地铁恐怖爆炸等突发事件中,卫星通信发挥了极其重要的作用。日本阪神大地震期间,灾区与外界的通信主要依靠各种移动卫星电话、卫星应急通信车和便携式国际海事卫星移动终端等设备。共有8颗日本国内通信广播卫星和多颗国际通信卫星投入救灾行动,在短期内建立起了应急通信系统,为灾民提供卫星电话通信服务。美国卡特里娜飓风灾害救援行动中,有120多颗通信卫星供灾区使用。美国在灾后的评估报告中认为:在应急响应情况下,不能过分依赖地面通信系统,卫星通信是此时不可或缺的战略性资源。我国南方冰雪灾害和四川地震救灾活动中通信卫星的应用再次证明,卫星通信系统是国家电信基础设施的重要组成部分,在国家应急救灾响应中具有不可替代的作用。

我国是一个自然灾害多发的国家,因自然灾害、人为事故以及其他各种原因导致的对应急通信的需求在不断增加,卫星通信具有覆盖广、不受距离限制、受地面环境影响最小、建网速度快、组网灵活,具有一点对多点广播通信的特点,在对突发事件的快速反映方面,卫星通信具备突出优势。如果全国各地自然灾害频发的乡村都配备卫星移动通信终端,平时用于解决电话村村通的问题,灾害时解决救灾问题,一旦灾害来临,支持手持终端的卫星移动通信系统就是解决抗灾、减灾、保护人民生命安全最快捷有效的、甚至在一段时期内是唯一的应急通信手段。专家认为,加快卫星通信系统建设迫在眉睫。

建议之一:国家要高度重视,加快卫星通信系统建设。据有关资料显示,世界各国均对建立包括卫星通信在内的社会应急系统给予了高度的重视。国际上,航天大国均十分重视发展卫星通信技术。美国在“9・11”袭击和卡特里纳飓风发生之后,美国对应对人为灾难和自然灾害的教训进行了全面分析总结,从各种角度提出了改进措施。就公共安全通信方面,尤其是如何建立卫星通信与地面通信网络的更加紧密的有效整合以提高第一响应能力,参议院举行了专门的听证会,呼吁为新的技术和网络建立基金,为第一响应建设新的通信网络,以应对未来新的灾害。

在“9・11”袭击后,美国卫星通信广播电视的卫星资源使用量增长了3倍,卡特里娜飓风使奥尔良地区60%的移动电话和70%的广播电台瘫痪,200万移动用户无法通信,而固定卫星通信、移动卫星通信、卫星广播电视等100%地在工作,没有受到破坏,为救援和灾后重建,为满足美国用户和商业广泛的重要需求方面,卫星通信发挥了第一响应的关键作用。航天专家范本尧院士建议,国家要大力发展多用途的大容量通信卫星,建设由卫星固定通信、卫星移动通信和卫星宽带通信构成的我国卫星通信系统。

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关键词:卫星通信;现状;发展

前言

卫星通信具有很多自身的优点,所以就使得它能够在很多方面都能够使用。而且其应用领域也正在不断的慢慢扩大,在各方面都能够取得一定的成就,所以也可以看出其具有很大的发展潜力。

1卫星通信的发展现状

按照各方面所进行业务的不同,把卫星通信分为三种:(1)宽带卫星通信相关的业务系统;(2)卫星通信相关的业务系统;(3)卫星移动通信相关的业务系统。到现在为止,这些方面的卫星通信系统也都能够得到相应的应用,以下就是这些系统现状进行一些介绍。(1)宽带卫星通信及其系统宽带卫星通信一般来说就是把通信卫星用来作为一个中继站,就可以在各个地面站进行相关的通信,它就是把宽带业务以及相关的卫星通信拿来使他们能够有效地结合在一起,当然这也是现在的卫星通信所需要进行发展的一个重要业务。(2)卫星固定通信及系统固定通信作为作为卫星通信中的传统业务之一,应用范围较广,应用方面有电信服务、广播电视、内部专网、数据收集等方面。根据速率的不同,可以把卫星固定业务分为两类,一类是窄带业务,一类是宽带业务。窄带业务的特点是:窄带通过话音和低俗数据业务推动自身发展,相对来说发展较为缓慢;与之形成鲜明对比的是宽带业务取得了不错的发展,在宽带业务中,IP业务发展尤为迅速。如:电视会议、远程医疗、通信传播等。据数据统计分析可得,近些年进来,话音业务占的比重越来越低,占到14%左右,视频业务所占比重大幅增加,占到62%,其他24%为传统型数据业务。卫星固定通信,近些年来取得了不错的发展,其具有以下方面的特点:①从组网方式来看,实现了点到点的通信方式向点到多的通信方式转变的过程,具体方面如数据采集、数据分发等;②从技术标准上来看,由原先的没有统一标准的VSAT体系逐步转化为DVB体系和TCP/IP协议。(3)卫星移动通信及系统卫星移动通信是一种帮助用户之间实现相互通信的一种通信方式,其中可是实现移动用户与移动用户之间的通信、移动用户与固定电话之间的通信等。它一般会利用通信卫星作为其信号中继站,它既具有传统卫星固定通信的特点,又具有地面移动通信的特点。具体到表现形式上,一方面它可以它可以作为卫星通信系统提供强大的移动业务,另一方面它也是一个移动通信系统,利用卫星中继站实现通信系统功能。现对国际目前使用范围广,影响力大的卫星系统作一介绍如下。Inmarsat系统,名为国际海事卫星系统,它通过静止轨道提供全球范围内的通信系统,它的经营者是国际海事组织者。BGAN系统是Inmarsat系统的第四代业务简称,它具有强大的功能,可以借助手持终端而向全球范围内的客户提供话音和宽带数据,并且提供速率稳定高效。Thuraya系统是一个静止且具有一定区域性的卫星移动通信系统,是一个阿联酋卫星通信公司建立。其卫星网络信号覆盖面积广,基本上覆盖了整个欧洲和其他一些洲和地区,在世界范围内有120个国际、28亿人次使用此卫星系统。并且,其提供的内容功能多样,有语音、数据、定位等功能。现目前卫星通信业务按照业务内容可以分为以下几个方面:广播电视、移动通信、宽带通信和固定通信。其中近些年来,各通信业务中,卫星电视业务收入在通信业务发展极为迅速,在占整个通信服务中收入的80%左右。卫星广播也取得了良好的发展,近五年来每年都以10%增速在增长,使用用户数量也不断增多,接一近亿人次使用。随着各种智能终端的普及,也带动了卫星移动通信的发展。从2010年到2015年,全球的卫星高清频道增加了250%,预计到2020年这一数据会到500%,卫星高强电视将作为卫星通信应用中的可持续增长点,推动卫星通信产业的发展。对通信产业的发展现状进行统计,发现通信产业现在正积极健康的发展,各个行业之间的结构比例都保持着一定的稳定;现在卫星通信产业各行业之间由之前的相互竞争,现在变为更多的技术合作,相互依赖,且这种合作关系在未来会成为一种常态,推动卫星通信产业的快速发展。其中,在卫星通信业务中,卫星电视和广播依然具有强大的市场潜力,在未来几年内都会快速发展。

2我国卫星通信的现状

2.1发展现状

我国卫星通信事业的发展已经有几十年的历史,在这几十年间,取得了巨大的进步,具体的讲有以下几个方面:(1)空间段的建立出具规模,保证了卫星固定通信业务的资源稳定性。目前,我国可利用的卫星资源众多,如:亚洲2号、亚洲4号、亚太6号等等,并且在未来我国卫星通信产业也作了长远规划。(2)满足各种业务要求的通信网基本建成,可以对地面通信网起到完美的补充作用,且也能提供延伸和应急备份的作用。(3)大规模功能齐全的卫星电视广播传输网已经建成,我国广播电视覆盖率大大增加,其中卫星电视广播系统、卫星远程教育系统、卫星视频会议系统等方面都能覆盖全球绝大部分地区,其中对网络“村村通”工作的推进和实现起到了重要作用。(4)在卫星通信应用市场上取得了十分快速的进步,但任然有十分令人看好的发展空间。

2.2存在的问题

我国卫星通信业务近年来取得了十分明显的进步,但同发达国家相比,无论在技术应用上或者在使用规模上都有一定的差距。此外,在卫星通信业务上,技术创新也是关键,也正是我国现在存在的主要问题。归结起来,现目前我国卫星通信现在存在以下几个方面的问题:(1)卫星转发器:目前民用通信卫星资源在我国资源匮乏,此技术应用在规模、性能等方面与国外商用通信卫星相比都有一定的差距;对滴静止轨道数量稀少,限制了我国在现有基础上增加转发器的可能。(2)卫星移动通信:现目前我国使用的商用卫星通信系统都是国外研发的,这是未来创新开发的主要突破点,一直使用国外系统会存在着一定的商业泄密风险。(3)市场开发:卫星通信产业可以应用的市场远不止前文提到的,在卫星通信广播等市场上具有巨大的潜力。市场开发,需要采取充分准备、有效开发的方式。

3发展我国卫星通信的几点思考

卫星通信产业作为航天产业的重要组成部分,在我国的战略发展中有着举足轻重的地位,卫星通信产业的积极发展也会推动我国国防军工实力的发展。基于本文分析分查阅资料,本文提出以下几个思考:(1)市场是产业的动力。当前,在技术应用和使用规模上我国的卫星资源虽然比起发到国家来说有一定差距,但我国在通信卫星产业上存在着广泛的市场空间,充分进行市场开发就能推动通信卫星产业的发展。(2)通信卫星的轨道选择应该多样化。卫星通信的发展造成了轨道拥挤等问题,未解决这一问题,在卫星通信轨道上就应该多样化选择。(3)覆盖范围以国内为主。国发市场开发已经趋于成熟,与其竞争不会有多大优势。应该把目光放在国内市场上,积极开拓市场。(4)增强卫星固定通信。在卫星通信的应用种,应该积极推进数字电视网络的应用,开拓这一具有非常大潜力的市场来推动我国卫星通信产业的发展。

4结束语

卫星通信产业影响着人们生活的方方面面,同时在国家战略层次上也是需要不断推进研发的产业,推动卫星通信产业的发展,可以为实现“中国梦”作出积极贡献。

参考文献:

[1]李洪钧,刘榕,韩福春等.浅析卫星通信发展现状及对策[C]//中国通信学会.虚拟运营与云计算――第十八届全国青年通信学术年会论文集(上册).中国通信学会,2013.

[2]张更新,谢智东,谭哲.卫星通信的发展现状及产业发展综述[J].数字通信世界,2015.

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中国通信企业协会副会长郝为民:“我国的卫星通信正处在攻克应用难得的机遇期,该时期可能只有两三年时间,因此,卫星通信的商业化转型迫在眉睫。”

以往主要应用在军事、科技、卫星直播电视等领域的卫星通信广播正越来越多地向各个产业延伸,并更进一步渗透进普通人的生活。下一阶段,我国卫星通信应用及其产业化的发展将面临又一次提速。

近日,国家发展与改革委员会、国防科工委联合制定并印发了《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》(以下简称《意见》),其中明确提出,卫星应用产业正在从试验应用型向业务服务型转变,应推进卫星通信广播产业集约化发展。

而合理有效整合国内资源,“形成具有产业规模和国际市场竞争力的卫星通信广播制造和服务企业”,“推动卫星通信与其他行业应用相结合的综合业务发展”,是实现集约化的具体路径。

与此同时,卫星应用产业的市场准入限制将会放宽,多元化投资主体也将被鼓励进入卫星应用产业。

商业化转型迫在眉睫

据了解,一些国家已经开始实施“航天军、民、商综合发展战略”,以此鼓励和支持本国商业航天活动的开展。2006年,全球卫星产业销售收入已超过1000亿美元,占航天产业销售收入的比例已超过86%,预计到2010年全球卫星产业的总收入有望达到1600亿美元。

因此,“加快航天向商业应用的转变,将航天技术优势转化为经济发展优势已成为航天业可持续发展的战略问题,是我国航天业进一步发展面临的重大战略任务。”在日前由国防科工委、国家发改委联合召开的第三次民用航天工作会上,国家发改委副主任张小强作出了如上表述。

而这一思路也体现在了新近印发的《意见》当中,“卫星技术要由试验应用型向业务服务型转变”,并“要更加重视航天业与信息业、新材料业、广电、农业、矿业、交通运输、文化娱乐等在技术与产业发展方面的有机联系,促进航天及其关联高技术产业的发展。

在中国通信企业协会副会长郝为民看来,我国完全有条件提出和支持“卫星应用产业由试验应用型向业务服务型转变”。从1972年为中国带来第一台卫星转发器到今天,中国卫星通信事业已经走过35个年头。通过多年的努力,我国的卫星通信产业在产品、应用、市场培育、科研力量和知识储备上都有着深厚的积累。“今天航天卫星制造和地面产业的实力已经不可同日而语。”而通过《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》等一系列政策的颁布实施,尤其是十七大报告对于信息化的重视,提高了信息产业的作用,也从政策上将卫星通信纳入到重要发展的领域当中。

“我国的卫星通信正处在从量变到质变的节点上。”郝为民告诉记者,现阶段是攻克卫星通信应用这一产业化难点难得的机遇。“这个机遇期可能只有两三年时间,因此,卫星通信的商业化转型迫在眉睫。”

卫星通信集约化

推进卫星通信广播产业的集约化发展被视为提高卫星应用水平的重要路径之一。《意见》中指出,要“发挥卫星通信和卫星广播作为国家重要信息基础设施不可替代的作用,积极发展卫星通信广播综合业务,扶持发展灾害应急通信、远程教育、远程医疗等公益性卫星通信事业。”

郝为民对“集约化”概念进行了解读:从业务上,集约化意味着多种业务的综合发展;在资源方面,卫星通信广播行业牵涉面广,集约化要求各方面将力量集中起来,不要分散。

从全球情况看,6个最大的西方卫星运营商大约控制着全球卫星运营50%以上的份额。从VSAT及宽带卫星业务经营来看,在美国,较大规模的VSAT网络用户均达5万-6万户,而我国有三四十家VSAT运营商,很多网络规模在3000用户以下,甚至只有数百户。因此,加速我国卫星通信企业的规模实力,才能适应严峻的国际竞争环境。

我国的卫星通信企业也在资源整合上作出了自己的尝试。今年,中国卫星通信集团公司和鑫诺卫星公司成立了中国直播卫星公司,增强了企业在卫星通信广播领域的规模效益和竞争力。

因而,“合理有效整合”,“形成具有产业规模、国际市场竞争力的卫星通信广播制造和服务企业”,“推动卫星通信广播与其他行业应用相结合的综合业务的发展”是集约化策略“核心的核心、关键的关键”。

但郝为民强调,这种资源整合一定要符合《通知》“合理有效”的要求,“不是说整合了就能做大做强,就能成为具有国际竞争力的企业”,“有时候1+1不一定大于2”,“要充分考虑资源整合的成本与代价,形成合理竞争的市场格局”。

鼓励多元化投资主体

“相对封闭、偏重国防”是我国航天业长期形成的发展模式。但此次《意见》中明确提出,鼓励社会投资和企业参与卫星应用,推进投资主体多元化。《意见》还给出了政策上的倾斜:国家和各级地方政府对具有产业化前景,且列入国家发展规划、以企业投资为主的重大卫星应用项目,给予投资补助或贷款贴息。

业内人士分析认为,这一政策符合市场经济“打破垄断、鼓励竞争”的宗旨。“每个国家的卫星通信都与国防密切相关,但这并不意味着企业要闭门造车,整个产业应该具有一定的开放性。”卫星应用产业应坚持以市场为导向,以技术为引领,进一步探索企业为主体、社会多元化投资、多方式融资的运作模式。

而张小强则指出,还要“借鉴国外经验,放宽对卫星应用相关领域市场准入的限制,促进多元化主体进入卫星应用产业发展。”这能够加快卫星通信广播应用的发展,促进完整的卫星运营服务、地面设备与用户终端制造、系统集成及信息综合服务产业链的建立,促使卫星应用产业为经济社会发展更好服务。

链接卫星通信前景广阔

《意见》提出,推进卫星通信广播产业集约化发展,发挥卫星通信和卫星广播作为国家重要信息基础设施不可替代的作用,积极发展卫星通信广播综合业务,扶持发展灾害应急通信、远程教育、远程医疗等公益性卫星通信事业。其中包括:

1进一步完善卫星通信广播的管理政策、体制、机制,合理有效整合国内卫星通信企业,推动卫星通信广播与其他行业应用相结合的综合业务的发展。

2进一步提高国产通信广播卫星在容量、寿命、精度、安全和可靠性等方面的性能,积极发展新型移动通信、宽带接入、移动多媒体广播、卫星直播等业务卫星。

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【关键词】 民航领域 通信卫星 通信技术 分析探究

随着社会的发展,科技突飞猛进,无线通信技术在生活与生产中得到了极大的应用。而在民航领域,卫星通信技术更是大放异彩。相较于传统的通信技术,卫星通信技术具有抗干扰能力强、传输稳定高效的性能优势,不仅是在民航中,在其他行业与发展领域中都备受青睐。研究卫星通信技术在当今具有十分重要的意义。

一、卫星通信技术的概念性定义

所谓的民航中卫星通信技术主要指各个地球站与航天器之间进行信号传输与交流的无线通信,卫星通信技术包括四个大方面,分别是卫星中继通信、卫星移动通信技术、卫星固定的通信技术及卫星直接的广播。前者主要建立地球站与航天器之间联系,后三者主要是地球站之间相互信息传输的通信技术。目前比较成熟的是微波中继通信技术,尺寸上更加迷你袖珍。卫星通信技术的优势是十分明显的,不根据距离进行成本消费,摆脱地理环境的客观制约,传播方式是广播的形式,卫星覆盖的地方都能传输到信号,实现无障碍传输,此外,其容量比较大,进行大量资源信息的存储与中转。在使用中具有灵活性,可以针对既定的条件实现收发自如。

二、卫星通信技术在民航发展中的应用

我国的民航卫星通信技术开始与上世纪九十年代,在1995年才开始着手建立民航卫星通信技术的主要网络。前期主要借鉴美国休斯卫星通信技术网络体系,其产品批号为TES,中文名为小型卫星电话地球小站。此外,还引用过PES,中文名为小型卫星数据地球小站。这两种型号的卫星通信技术都属于C波段的卫星。到了21世纪初期,我国针对C波段网络信息资源的紧张,开始自主研制新的卫星网络,新产生的网络被称为KU波段的卫星网络,真正的工作波段为12GHz――14GHz.。这几种卫星通信技术可以有效的处理数字话音与数据通信等方面的相关业务,属于网形网络结构。

(1)C波段的卫星通信技术在我国民航中的应用分析。C波卫星通信技术属于民航卫星通信技术发展早期。由卫星通信PES与TES组成,前者已经停止使用。该技术以语音为主,是一款中速率的全数字的卫星通信系统。在民航发展初期,实现地球站建设数量在160多座,全国范围内至少有300多个民航机场卫星地球站,串联形成巨大的网络体系。可以实现语音传输,完成雷达数据传输与检测,顺利完成雷达信号的接引工作。中国民航局关于C波段的卫星通信网络由卫星通信地球站两大系统、卫星通信转发器、综合网络控制中心等组成,在我国分布比较广泛,不同的网络拓扑结构,实际使用上比较灵活、方便。

(2)KU波段的卫星通信技术在我国民航发展中的应用。随着经济的发展,我国的民航发展实现了巨变,民航事业的成功也进一步验证了我国的民航实力。但是民航对卫星通信技术的要求也就越来越高,加上原有的C波段的卫星通信技术资源比较紧张,我国民航开始自主研究新的卫星通信技术,而KU波段的卫星通信技术就是自主研制的新技术。KU波段的卫星通信技术相比较于原来的C波段的卫星通信技术,在尺寸上更加小巧,尺寸更小,波束十分窄,通信上更加精准,而最明显的优势就是传输速度上大大提高了。在速度提高的基础上,可以处理更多的业务,使用更加广泛,对于地面的抗干扰性能更强。目前,KU波段的卫星通信技术在民航中的应用主要体现在以下几个方面。多媒体业务的开展上,视频可视会议的组织开展、管制热线服务;相异数据业务开展等等,使用领域上更加广泛了,其性能也在不断的优化改良。

三、结束语

通过上面的分析与论述可以充分认识到卫星通信技术在民航中的有效应用,其在社会的其他领域与生产中也发挥着越来越重要的作用,针对其重要性,我国对于卫星通信技术的研究也更加深入,具体,通过不断的改良与优化设计,现在的卫星通信技术不断更新,甚至开辟了很多新的应用领域。在我国的全球定位、业务开展、科学实验研究、宇宙卫星通信、资源勘测等方面得到了切实的功能发挥,其发展前景十分光明、开阔。

参 考 文 献

[1] 苏开勤. 卫星通信技术浅析以及在民航领域的应用[J]. 硅谷,2011(21)

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【关键词】油田数据传输工程;卫星通信技术;运用

前言

随着我国科学技术的不断发展和完善,更多的技术在社会领域中发挥重要作用。石油资源是国家发展的重要能源,在油田的勘探、以及油田数据传输中,卫星通信技术发挥出了重大的作用,推动了我国石油事业的发展。因此,我国石油行业必须对卫星通信技术给与足够重视,充分发挥卫星通信技术的重要价值。

1卫星通信技术概述

在当前时期,卫星通信技术得到了较快的发展,已经广泛应用于社会多个领域中。而将卫星通信技术同油田施工项目有效结合,能够促进油田施工项目工作效率的提升,对于油田工作具有一定的积极作用。相对来讲,油田工程中所运用到的卫星通信技术,是一项较为系统、复杂的技术,需要对多方面进行综合考虑,特别是对人才的使用方面[1]。而石油勘探往往是在人烟稀少、荒凉偏远的沙漠、戈壁地区开展工作,同总部距离较为遥远,并且常规通信信号非常弱,恶劣的工作环境导致通信较为困难。而卫星通信模式的应用,就是充分发挥出人造卫星的功能,通过对无线信号的转发,实现相互之间的通信。卫星通信具有非常全面的优势,比如说较大的覆盖区域,较远的传输距离,并且通信不受到地理环境因素的影响,具有可靠稳定的特点。现阶段的卫星通信技术,经过过年不断的发展,进一步加强对宽带综合信息传输通道的应用,有效的提升其通信效果。对于油田在较为荒凉偏远的地区进行勘探,通过VAST卫星通信系统,可以解决油田数据传输问题。

2油田数据传输工程中卫星通信技术模式的应用

(1)网络通信。卫星通信技术模式能够全面覆盖实际施工场地,并且能够同总部有效连接。利用卫星通信技术,可以帮助施工人员更为方便的开展相关活动,在实际现场即可登录石油企业的内部网络,实现文件信息的上传和下载,实时接收和发送油田数据信息。(2)语音通信。利用卫星电话,能够同外线电话进行通信,油田总部人员能够利用任意电话实现同施工现场的连接,实时进行施工内容沟通,提出指导性意见,不仅为施工工作带来了便利,并且能够在一定方面节省了通信资金。(3)远程数据传输。在油田施工过程中,油田总部对数据信息的获取提出了很高的需求,必须保证油田数据信息的实时性和准确性,利用卫星通信技术模式,能够有效构建一套数据传输体系,充分结合数据的实时获取、数据的远程传输、以及数据信息的等内容,有效的将施工现场同总部连接起来,将现场油田数据信息及时传送到总部,保证了信息数据的准确性和实时性,并且可以以曲线图、或者数据表的形式进行展示,更为方便进行总结和分析,充分发挥出卫星通信技术的作用。总部管理人员、以及地质研究人员只需浏览器,即可实现对现场情况的全面了解,同时可以开展相关施工指导和命令的下达,保证油田工作能够安全生产[2]。(4)远程决策指挥。利用卫星通信技术,可以有效解决相关施工管理人员,频繁在现场与总部之间来往的情况发生,不仅有效的降低费用的支出、以及精力的浪费,并且能够有效解决油田数据信息传送不及时、不全面、不直观等问题。利用卫星通信技术,可以同视频会议系统充分衔接,构建远程远策平台,帮助总部及时了解现场动向,实现油田施工现场的远程指导。

3油田卫星通信系统的优化

①由于油田施工的特殊性,对于数据传输提出了较高的要求,所以优化油田卫星通信系统,对于开展野外油田勘探工作相当具有必要性,有效提升工作效率和质量。通过控制油田数据量、以及传输率,能偶保证数据信息传递的有效性,满足卫星通信相关协议[3]。进一步了解卫星通信信息的双向不对称性,能够促进带宽接入的稳定运行,保证用户数据获取的需求得到满足。②利用Ku波段卫星室外设备,能够使油田数据信息的传递稳定性得到提升;在油田数据传递阶段,需要利用变频器、或者功率放大器,保证电源设备、以及微处理器都能够稳定运行。通过控制对Ku天线口径,有利于提升信息回传速率,及时解决油田工作所需,满足油田信息数据传输的需求。

4总结

卫星通信技术,为我国石油领域的发展开辟了全新的途径,在油田数据传输工程中,合理利用卫星通信技术,能够有效满足各项生产所需。总而言之,卫星通讯系统的成立,有效的保证数据传输的准确性和及时性,突破了传统管理模式中的限制,使油田数据信息可以以更为可靠、直接的方式传送到总部,进而提高管理水平,降低石油勘探风险。

参考文献

[1]张世杰.油田数据传输工程中卫星通信技术模式的应用[J].科技创新与应用,2013(30):88.

[2]王迅达.卫星通讯技术在石油勘探中的应用探讨[J].信息系统工程,2014(8):88.

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【关键词】 卫星通信系统 通信技术 发展趋势

在科技与信息化时代,个人移动通信和信息高速公路通信需求的快速增长,要达到通信网络全球覆盖,卫星通信是当前最好的工具。卫星通信与传统的通信方式相比,其在技术和成本上占据很大的优势,其成本低,信息信号比较强,覆盖范围比较广,通信容量比较大,通信距离比较远等优点,已成为当前最为主要的信息化手段之一。

1 卫星通信系统的基本组成

卫星在通信中起着中转作用,把地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站,地球站是卫星与地面信息系统的链接点,用户通过地球站途径进入卫星通信系统中,形成链接的电路信号链,为了确保系统的运行正常,卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接,测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制,以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控,保证系统安全与稳定的运行。卫星通信系统的组成图如图1所示。

2 我国卫星通信系统的发展现状

卫星固定通信发展的基本情况。随着我国航天技术的发展,卫星通信网建设快速发展,交通、银行、新闻、地质探测、交通运输、电力传送、水利兴修、航天航空、天气预报、农业种植、金融交易、国家完全和社会维稳等多个行业领域内使用卫星通信网,在地球上已经建立上万座卫星通信系统和地球站。

卫星移动通信。卫星通信的建立使陆地、海上和空中各种目标之间以及地面民用网络通信业务得到了解决。我国的便携式用户终端在静止轨道卫星移动通信系统中运行较好,只有中低轨道系统的运行状况不佳。在国际海事卫星组织(INMARSAT)成员国群体中,我国进入了INMARSAT的M站和C站,建立了进上万部船载、机载和陆地终端,能够为我国附近的海洋区域提供通信服务。在水利、抢险救灾、地质、海关、石油、安全、体育、新闻、银行、军事、外交和国防等行业领域配备了相应业务终端。

卫星电视广播。事实证明,卫星通信在电视广播中的应用具有传播远、见效快、服务区域大、投资省、经济效益高和质量高的优势,特别是提高山区电视广播节目信号最有效、最先进的途径。国外卫星电视广播信号已经进入了我国,二国家将卫星电视直播系统作为国家重点项目实施建设。当前,我国的卫星通信网络覆盖已经全面铺开,在经济的发展,国防的巩固和教育事业的发展等领域发展着重要的作用。

卫星宽带通信。传统的C和Ku频段卫星通信系统已经与各种宽带通信业务的需求不相符合,而且国外高速率的卫星通信线路在国外已经广泛应用。中国教育和科研计算机网(CER Net)、中国金桥信息网(China GBN)和中国科技网(CST Net)等用国内通信卫星转发器开通了数十条ISP(或区域网络)与核心网络间中继链路,以C、Ku频段卫星传输链路起步,以后增加Ka频段卫星链路和地面通信设施,组成覆盖全国的无级网络。这些互联网系统根据不同的要求可高速互联网接入、远程医疗服务、数据下载、视频会议、远程教学和多点广播等业务。

3 现代卫星通信技术发展研究

3.1 空间激光通信技术

空间激光通信是以激光的光波作为载波、大气作为传输介质的的光通信技术。空间激光通信具有微波通信与光纤通信两个的优势,主要体现在尺寸宽、功率小、波段窄、波束小的优点,很难被障碍物或者其他信号被截获和干扰,安全性能较高。

激光通信具有2.5~10Gb/s的传输速率,世界各国的军事卫星通信系统普遍采用激光通信技术。

3.2 “动中通”技术

“动中通”是指移动的载体在移动过程中时刻跟踪卫星或升空平台,进行数据、语音和图像的传递。在载体的运行过程中,能够测量出载体变化的状况,对其变化监测到的数据进行计算,通过数学平台的运算,变换为天线的误差角,通过调整天线俯仰角、极化角和方位角,确保载体在天线对星在规定范围内进行变化,使载体运动中不偏离卫星发射天线对地球卫星的同步跟踪。“动中通”的跟踪方式有惯导跟踪和自跟踪两种。美国军事的TSAT和“移动用户目标系统”等卫星系统都有很强的“动中通”能力,其天线的最小口径可至0.3m,军队在快速的移动中不会影响卫星通信,可以随时获取卫星通信传送的信号和发送信息。

3.3 空间因特网协议技术

空间因特网协议技术是指在卫星通信系统之间形成一个酷似因特网装的信息系统,建立空间、地面和空中的联系,在全球范围之内接入/部署移动用户。该技术通过IPv6协议以及卫星IP协议提高信号的传送速度和带宽,通过卫星信息系统将信号由空中传送到地面,确保自动的、动态的、网络运行状态,实现了通过一条上行链路和一条下行链路方式连接地面终端与卫星的连接,用户可以利用地面的基本设施和地面系统,访问需要方位的任何互用和数据。只要安全认证的任何用户可以利用这种系统建立用户之间的通信链路。美国在军事上就用IP的新型系统,将现有的卫星通信系统实现了动态和端到端的连接,扩大了信息的容量,减少了控制,增加了适应性,扩大了覆盖面等。

3.4 宽带卫星通信技术

就目前出现的L,S,C,Ku频谱资源与GEO卫星轨道资源紧缺与拥塞现象,使许多卫星通信采用EHF频段和Q/F(40/60 GHz)频段。但是,从市场发展前后相兼容角度看,选择Ku/Ka混合结构也是解决上述问题的一个很好方式,这个手段有助于推动全球信息高速公路的发展,使无缝个人通信和Internet空中高速通道在全球实现。

3.5 星上处理技术

随着信息高速公路的发展,IP业务、宽带传输业务和个人PC通信漫游业务等业务量日益增加,在卫星转发器的设计中使用卫星星上处理技术处理繁杂的信号,如美国的THRUYU卫星、ACTS卫星和亚洲蜂窝移动卫星等。星上处理技术能够对卫星波束的调整和成型,路由的分配和频率的转换进行编程,完成了频率和时隙的预分配,实现了信道的灵活交换、功率的按需分配、波束的灵活调整和端到端之间的话音通信。

3.6 数字信道选择器技术

数字信道选择器将上行链路带宽分成2.6MHz的1900个独立子信道,多个子信道可以达到任何区域覆盖的联通能力,实现了最大灵活度的操作。同时,数字信道选择器也支持组播和广播服务,并为网络控制段提供极其有效、灵活的上行链路频谱监测能力。通过数字信道选择器,X频段和Ka频段实现了互连。

3.7 自适应信道分配技术

自适应信道分配技术能够自动适应资源的配置,处理变化的业务信息,组织性和灵活性很强,使高码率与低码率的用户可实现共享,可以综合固定移动广播网络,能够对这些网络功能体积分布的控制。为交互式的媒体业务提供更广泛的服务和应用,如视频会议、无线因特网等,使移动网络服务多元化发展。除了以上的卫星通信相关技术之外,还包括无缝链接技术、链路模拟器技术、频率复用技术、数字处理技术、多址技术、射频通信技术、现代编码调制技术、扩频跳频技术、多点波束技术和同步光网络技术。

这些先进的技术正在影响着卫星通信系统的发展趋势,有助于卫星通信能够为用户提供更好的服务。

4 卫星通信发展的前景

随着科学技术的快速发展,卫星通信系统能力的提高指日可待,将会为用户提供更加优质的服务。但是,卫星通信系统在开发中也存在着不可估计的难度和风险,必须采取防范的措施。总体来说,科学技术的不断创新,在推动者卫星通信技术的发展,卫星通信的发展前景一片大好。

卫星通信可以独立成为一个系统。在科学技术的发展中,将来的卫星通信系统不再依赖于地面电信网的接受与发送信息设备,可以成为独立的一个网络体系,直接与用户端进行链接,直接向用户提供服务。这对无地面通信设施的地区来说,可以解决用户信息的需求,降低了通信成本。

多种业务并存发展成为趋势。建立一个以卫星通信VSAT系统的发展最主导,多种业务并存的卫星业务综合体系成为卫星通信业务发展的方向,它将与地面多个业务信息系统链接,是对地面传统业务传输网络的补充和延伸,建立一个多元化、多领域、多功能的全球化网络服务体系。

个人通信和数字通信的快速发展。中低轨卫星通信在移动卫星通信中有很大的发展前景,有助于未来“全球个人通信”的实现,是人们真正的进入了个人通信时代。在卫星通信容量和速率增加以及先进数字通信技术的影响下,卫星电视广播业务的发展空间比较大,数字卫星广播,使节目的数量和质量得到很大改善,从而提高人民的文化生活水平。

5 结语

随着卫星高新技术的不断出现、推广和利用,通信卫星的功能将不断扩大,使用的领域将不断拓宽。21世纪的卫星通信,将会有更大的发展空间,并占据重要的地位,与光纤通信一起,成为未来人类通信的重要手段。

参考文献:

[1]罗文.卫星通信系统的发展及其关键技术[J].信息通信,2013(1).

[2]何辞,孙晨华.基于TDMA卫星通信系统的TCP增强技术研究[J].无线电通信技术,2011(3).

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