通信技术与卫星通信论文

有效载荷是执行通信任务的分系统，主要包括天线和转发器；卫星平台则是由保障系统组成的可支持一种或几种有效载荷的组合体。地球站的组成：天线设备、发射设备、接收设备和信道终端设备等组成。同步轨道：卫星轨道周期与地球自转周期相等时就称为同步轨道，轨道的偏心率e=0时为圆轨道，因此卫星在轨道上以恒定的角速度运动。轨道高度为35786km。静止轨道：属于地球同步轨道的一种。在这轨道上进行地球环绕运动的卫星或人造卫星始终位于地球表面的同一位置。它的轨道离心率和轨道倾角均为零。运动周期为23h56min04s，与地球自转周期吻合。由于在静止轨道运动的卫星的星下点轨迹是一个点，所以地表上的观察者在任意时辰始终可以在天空的同一个位置观察到卫星，会发现卫星在天空中静止不动，因此许多人造卫星，尤其是通讯卫星，多采用地球静止轨道。星蚀：卫星和太阳之间的直视路径被地球或月球遮挡，从而造成太阳能电池失效或效率降低的现象就是星蚀，如图2所示。日凌中断：每年春分、秋分时，地球、卫星、太阳在同一直线上。当卫星在地球与太阳之间时，地球上的小站在接收卫星信号的同时，受到太阳辐射的影响，使通讯中断，此现象称为日凌中断。雨衰：雨衰，是指电波进入雨层中引起的衰减。它包括雨粒吸收引起的衰减和雨粒散射引起的衰减。雨衰对C波段影响较小，但对Ku波段影响很大。双跳：双跳就是通过中央控制站进行转接控制进行的两个卫星站间的通信。双跳延时大，甚至达到秒级。单跳：一般单跳就是两个卫星站间直接通信。单跳相对双跳延时小，一般为数百毫秒。

1卫星通信技术引进的必要性

我厂在2008年“5.12”特大地震发生后，微波站房屋损坏、电源中断，蓄电池损坏，铁塔倾斜；光缆全被打断，通信机房倒塌等所有通信系统全部损坏。六月初首先在映站建立一个卫星小站，在整个抗震救灾过程中，保障了通信畅通，使救灾工作得以顺利进行。但在使用过程中，该卫星通信系统有明显不足：①延时太大，无法及时进行相互交流，让人很难受；②经常无故“死机”，需重新启动语音网关才能恢复正常通信；③小到中雨就中断通信。虽然有这些缺点，但是在震后，泥石流频发，通信线路经常被打断，或是道路被冲毁（故地埋通信光缆也不现实），危险性太大根本无法架设线路，卫星通信的优势就非常明显地体现出来。在恢复重建中，这是一种不可或缺的重要通信手段，我们把缺点尽量进行完善，来满足人们的通信需求。比如延时大的问题，就可由双跳改为单跳，延时就会明显改善，让人能够接受。还有将天线尺寸加大，只要不是暴雨，通信还是能保障畅通。总之卫星通信对震后恢复重建中的我厂来说，还是一种重要的通信方式，对及时了解灾情，指挥救灾能起到关键作用。

2卫星通信在我厂的应用

2010年5月将映站的卫星小站由原来的双跳改为单跳，卫星信息传播路径减少一半，延时明显改善，在通话中人们能够接受这样的效果。8月在我厂耿站生活区新建了一个卫星通信小站，卫星天线直径由原来的1.2m变成了1.8m，天线增益变大，抗雨衰能力加强。我厂的卫星通信系统网络如图3所示。我厂建设的卫星小站是Linkstar小站，工作在Ku波段，通过亚太V号通信卫星与位于北京的关口站进行连接，通过地面光纤网络，联入四川本地的基础运营商，解决本地通话。耿站卫星小站建成没几天，就发生“8.13”特大泥石流，耿站成为孤岛，唯有卫星通信畅通，该系统在此次灾害中发挥了关键作用，使省公司和总厂领导及时了解灾情，并指挥耿站恢复重建的人员安全撤离，避免了人身伤亡事故。为此，我厂通信专业受到四川省电力公司领导的公开表扬。在这之后，我厂陆续在耿闸、渔闸、映闸和渔站建起了卫星小站。在建站过程中我们吸取了“8.13”泥石流灾害发生时映站的卫星小站未能起到作用，原因是卫星小站的电源和厂房共用一套电源系统，未给小站单独配蓄电池，所以厂房被淹，电源也就中断。没有电源卫星小站不能工作，也就没有发挥作用。在以后建站中，都单独配有蓄电池，使其在灾害发生时能起到作用。各小站建成后，先后经历2011年的“7.03”泥石流及2013年的“7.09”洪灾，在光纤通信中断时确保我厂耿站安全发电，同时也取得不错的经济效益。由于我厂卫星小站工作在Ku波段，加之卫星在同步轨道工作（欧星、海事卫星也工作在同步轨道），下暴雨、大雪都会中断通信，如果用C波段能解决此问题，但C波段的卫星天线比较大，安装不方便。铱星属于低轨通信卫星，但人站在暴雨中手持铱星终端打电话同样不现实，且易遭雷击。这些问题随着通信技术的发展，相信不久后会得到圆满解决。总之，卫星通信系统的建立，为我厂恢复重建和安全生产起到了重要保障作用。卫星通信技术具有很好地发展前景，应用也日益广泛。

作者：周忠喜 单位：国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂