卫星通信的定义范文

时间:2024-02-22 11:43:34

卫星通信的定义

卫星通信的定义篇1

专家指出,当大地震发生后,灾区传统的地面通信基础设施已不存在或受损,成千上万的灾民和当地政府机构因与外界失去了联系而孤立无助,中央政府机构和军队、救援组织及媒体也会因对震区情况不明而无从着手。在这种情况下,利用卫星技术是唯一能为灾区提供应急通信的一种重要援助。令业界关注的是,这次海地地震的救灾和地震后的重建工作,不仅一开始就得到多家移动卫星业务(MSS)运营商及固定卫星业务(FSS)运营商的大力支持,而且采用了如BGAN及S波段MSS/ATC等移动卫星通信新技术和新服务。

国际通信卫星公司为海地地震灾区提供即时通信基础设施

2010年1月14日,全球规模最大的FSS运营商Intelsat公司宣布,应客户的要求,为遭受7级地震袭击的海地建立两个卫星通信网络,一个在C波段,另一个在KU波段,为政府机构、非政府组织、网络服务供应商、媒体、电信运营商和各地人道主义计划提供重要的通信上链服务。这两个网络,通过两颗Intelsat舰队的卫星及地面网络基础设施,包括公司的Global Connex网络宽带服务。据称,这两颗卫星是分别在27.5oW及74oW轨位上服役的Intelsat907和Horizons2,它们对公司全球舰队55颗卫星中的42颗能实现全球连接。

Intelsat公司表示,当发生自然灾害的国家因传统通信基础设施失效感到无助时,失去与外界的联系、妨碍获得关键的援助是严重的后果。卫星通信技术可以为海地地震后恢复通信提供重要的帮助,首先为灾民及救援机构提供宽带连接,应急传输语音、数据、视频及互联网接入服务等。

国际移动卫星公司部署宽带服务支持海地地震国际救援

2010年1月13日,在海地地震刚刚发生之后 ,全球依靠的MSS运营商Inmarsat公司宣布,通过增加海地所在地区的卫星网络资源,赞助援助机构组织TSF在海地支持国际救援工作。为此,该公司对新一代移动通信卫星Inmarsat 4F3(98oW)的点波束重新分配,以确保对“宽带全球区域网”(BGAN)服务高需求的海地政府、军队以及来自国际组织、非政府组织、其它国家的救援机构的使用。

据称,Inmarsat公司为援助机构组织TSF第一小组装备了BGAN终端设备。TSF人员借助于BGAN这种高速可靠的卫星宽带移动通信服务,可以统筹为联合国办事处、人道主义援助机构及其它非政府组织服务,协调其抵达海地后的救灾工作,包括提供多种宽带接入点,帮助救援机构展开工作,此外,TSF还为海地灾民提供免费通话时间,让他们在专设的电信中心打电话与家人联系。据TSF估计,有540万人受到地震影响。

1月19日,Inmarsat公司宣布,已为赴海地参加救援工作的美国红十字会应对小组装备了BGAN终端设备,以帮助其在遭受巨大破坏的海地首都太子港的救援工作,并建立与国际救援团队的连接。该公司称,BGAN终端设备的大小如同笔记本电脑,便携式,也可带上飞机使用很容易,在几分钟内即可连接上网。

BGAN是Inmarsat公司成功发射了3颗第4代移动宽带通信卫星Inmarsat 4F1/4F2/4F3后,从2006年初开始推出的一种新型的卫星宽带移动通信服务。目前,BGAN服务模横垮“陆海空”(陆地、海洋和天空)、三大洋及五大洲,可以为全球各地移动用户提供除极地区域外的全天候无缝连接。它以最高可达到492 Kbps的速率向便携式的用户终端设备传输语音、视频、数据,传真、电子邮件,国际互联网及企业内部网、局域网等业务,并与3G技术兼容,BGAN服务特别适用于突发事件及自然灾害发生后的紧急救援。

ICO全球通信公司为海地重建部署了S波段移动卫星通信服务

2010年3月8日,美国MSS运营商ICO全球通信(控股)有限公司及其子公司DBSD北美公司宣布,已经为在海地的救援机构部署与互联网连接的卫星通信终端设备。这种终端设备称为CFK-100S,在2GHzS波段运行,并可以在移动和固定两种环境使用。据称,这种通信终端设备已在2月17日安装及启用。作为国际电信联盟(ITU)海地救灾工作的一部分,这种S波段移动卫星通信服务现透过2008年4月发射的美国首颗S波段移动通信卫星ICO G1(92.85W)提供,对于ICO全球通信公司来说,这也是自2009年投入商业运营后第一次为美洲国家提供地震后紧急救援的移动卫星服务。

免费提供卫星通信终端设备和广播时间是根据ICO公司与ITU及英联邦商务委员会(CBO)之间达成的“2007年谅解备忘录”的相关条款,其中要求ICO公司提供应对自然灾害的援助、技术和广播时间。而配套的笔记本电脑及周边设备则通过一个来自香港的RYTHM基金会的财政拨款获得,该基金会是Q1集团公司的一个企业社会责任职能部门。此外,相关的技术服务,由支持该倡议的ICOG1卫星制造商美国劳拉空间系统公司、全球领先的FSS运营商Intelsat公司以及为GI卫星提供双向卫星通信技术的美国休斯网络系统公司捐赠。

国际电联秘书长表示,很高兴地ICO公司捐赠了安装在车辆上的卫星通信终端设备。这种设备提供在移动中高速数据通信,证明政府及人道主义救援机构在为数以百万计的地震灾民提供了重要的服务。ITU期待继续与ICO公司今后在人道主义救援和发展普通的信息通信技术上的合作。

ICO全球通信有限公司称,在海地我们看到不幸的情况,而在地面网络连接不存在、或者不足或受损的情况下,卫星通信是唯一能够提供重要连接的方案。能提供重要的通信服务支持在海地的援助机构,又一次强有力地证明了下一代S波段移动通信卫星,如ICO G1卫星的灵活性及能力。

发射重要为6634公斤的ICO G1卫星是美国首颗高功率六型移动通信卫星,携带了2GHz S波段有效载荷及口径12米的大型S波段天线,使移动用户可使用小型或便携式终端设备。该卫星在美国首次采用了基于地面的双向成形波束(GBBF)技术,这种新技术使卫星经由地面网关处理可根据用户需求形成数目不定的各自独立的S波段发送点波束和接收点波束,提供用户实际需要的卫星容量及带宽,从而能有效地分配频率及功率,进行灵活的动态管理,满足卫星覆盖 区域内用户移动通信的各种需求。

卫星通信的定义篇2

关键词 STK;通信卫星;链路

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)108-0207-02

0 引言

随着航空航天技术的迅速发展,太空已经成为国家战略利益拓展和维护国家安全的至关重要的战略领域。对抗敌方军事通信卫星和相关的商用通信卫星,阻断战区内敌方的卫星通信链路,对于夺取战场信息控制权具有重要意义。研究和分析卫星通信链路的特点,对于深入探寻太空信息领域的制胜之策,对未来的信息作战具有十分重要的意义[2]。

因此,本文建立不同卫星星座模型进行仿真,并设置和修改了参数,通过仿真比较不同的系统的覆盖特性,来模拟真实的运行环境和实验,以增大设计的自由度,节约成本。因此,具有较强的理论研究意义和实际参考价值[3]。

1 通信卫星动态链路仿真

STK为通信应用提供一个完整的通信卫星动态链路分析实用示例。

通信卫星链路仿真过程及参数设置:

首先,建立通信卫星场景对象。设置场景Basic类Animation属性页中的Time Period为60sec。向场景中添加3个卫星对象:GEO1、GEO2和GEO3。

设置GEO1该属性RAAN为0deg。GEO2该属性设置RAAN为120deg,GEO3则是240deg。

然后,向3个卫星对象各自添加一个发射机对象GEOTrans1、GEOTrans2和GEOTrans3。双击GEOTrans1,设置发射机对象GEOTrans1的Basic类Definition属性Type选中“Complex Source Transmitter”属性值。单击“单波束天线”对话框中的“Details”按钮,将Beam width设置为12.5deg,选择Use Beam width复选框,并在Antenna文本中输入0.550。GEOTrans2、GEOTrans3参数设置与GEOTrans1完全相同。

最后,向通信卫星场景中添加3个地面站对象:Washington、Beijing和Tokyo。双击地面站对象Washington,设置2D Graphics类Color为白色。然后按照相同的方法,将地面站对象Beijing和Tokyo的颜色属性都设置为白色。

通过向地面站对象Washington、Beijing和Tokyo添加一个接收机对象WReceiver、BReceiver和TReceiver。在对象浏览器中双击WReceiver接收机对象,设置其Basic类Definition属性Type选“Medium Receiver”属性值。

在场景中添加两个卫星星座对象:Cons1和Cons2。同时添加3个链路对象:Chain1、Chain2和Chain3。可以看出,与星座对象的基础定义属性设置一样,这里也可通过两种对象添加方法建立链路。

在对象浏览器中右击发射机对象“GEO Trans”,选择弹出菜单中的“Transmitter Tools”?“Access”命令,打开 “GEOTrans1对象访问设置”对话框设置参数。

在“Associated Objects”(关联对象)列表框中选择接收机对象“WReceiver”,然后单击“Compute”按钮,在发射机和接收机之间建立访问联系。GEOTrans2、GEOTrans3参数设置与GEOTrans1完全相同。此时观察STK的三维和二维显示场景,即可看到STK已为发射机对象和接收机对象建立了连接关系。至此,一个完整的通信卫星链路仿真应用示例就建立完成了。

2仿真结果演示及分析

运行通信卫星场景,观察STK二维视窗和三维中的仿真运行效果如图1、图2所示。从图中我们可以看出三颗卫星和三个地面站相互关联,利用链路分析模块,即可突破只能进行两点间分析的局限,而是可以真正进入立体仿真环境进行分析,大幅度提高分析工作的效率。不仅如此,向场景中分别加入了链路对象和星座对象,Cons1和Cons2星座作用主要是用来分别提供卫星和地面站对象的集合。而Chain1、Chain2和Chain3主要是联系卫星GEO1、GEO2和GEO3以及地面站Washington、Beijing和Tokyo与星座Cons1、Cons2对象之间的关系。同时,我们容易从图中看出,发射机GEOTrans1、GEOTrans2和GEOTrans3接收机与接收机WReceiver 、BReceiver 和TReceiver之间分别建立了连接关系[4]。

4结论

利用STK的链路分析和通信分析模块对设计方案进行仿真、验证和演示,可以方便、快捷地分析所设计的具有通信卫星动态链路是否满足任务要求,并提供了可靠的仿真数据和形象、直观的结果演示,为卫星通信应用功能设计需求提供了一种比较便捷的方法[5]。此外,本文还进行了基于STK的通信卫星动态链路方案设计和仿真分析,分析了如何设置卫星、地面站参数以及如何利用链路分析建立一系列关联完成既定任务需求等两部分内容。STK是一款高效快捷的航空仿真应用软件,应进一步开发应用STK的各项功能,进行卫星通信链路对抗的深入分析研究。

参考文献

[1]郝亮,冯永新.基于STK的轨道机动视景仿真技术研究[J].

沈阳理工大学学报,2009,2(1):57-61.

[2]秦大国, 陈星.STK及其在卫星组网仿真演示中的应用研究[J].沈阳理工大学学报,2009,2(1):57-61.

[3]丁溯泉,张波,刘世勇.STK在航天任务仿真分析中的应用[M]. 北京:国防工业出版社,2011:1-3。

[4]杨颖,王琦.STK在计算机仿真中的应用[M].北京:国防工业出版社,2005:103-120。

卫星通信的定义篇3

军事利用卫星是利用卫星的图像侦察、电子侦察、海洋检测、预警、通信、导航、气象和测量等各种功能,支持和增强以地球为基地的武器系统和陆、海、空的作战效能[1](P•295)。外层空间活动始于1957年前苏联发射人造卫星。当时国际社会普遍意识到卫星具有重要的军事意义,将广泛应用于军事领域。越南战争中美国已使用卫星提供的数据和图像,现今卫星协助军事活动已成事实,但其中大多为民用卫星却并非广为人知。据估计,75%的民用卫星都肩负着军事使命。①对于一些国家,民用卫星是惟一选择,但美国也将民用卫星用于军事目的。根本原因在于民用卫星是指为非军事政府机构、私营机构、非政府组织或国际组织所有或运营的卫星[2](P•162、163),而所有权和运营权不能决定也无法完整说明其用途。

可用于军事目的的民用卫星主要有遥感卫星、通信卫星和导航卫星。自1972年美国发射第一颗遥感卫星后,其他国家陆续发展了自己的遥感系统,②近年来遥感成像逐渐商业化。其军事应用主要是通过拍摄战略性目标进行军事侦察和情报搜集,核实军备控制条约履行等。通讯卫星在战时可传递声音、图像和数据。例如,国际通信卫星组织曾为在沙特阿拉伯的美军提供通讯,为联合国维持和平行动提供免费服务。③联合国索马里维和行动中频繁使用国际海事卫星组织的移动卫星服务。④导航卫星对在偏远地区运作的部队非常重要。地区冲突通常发生在交通不便区域,及时获取和交流信息是有效运作和取得胜利的根本。如联合国部队在阿拉伯沙漠中的战士、坦克、导弹、甚至给养都需要导航卫星确定位置和速度等。导航卫星还可提高侦察能力,协助搜索和援救行动,保证作战单元不在各自的射程之内,增加攻击准确性,减少平民伤亡。①空间技术的发展使得卫星对军事行动的意义逐渐增强。美国军事活动对民用卫星依赖程度最高。

海湾战争中超过半数的信息和情报来自民用卫星,美国前空军参谋长MerrillA.Mcpeak将其认定为“第一场空间战”,②民用卫星的作用不容小觑。2001年,美国空间管理和组织委员会表示,空间商业部门提供的关键服务对国家安全至关重要。③美国大力推动其深入发展。④在伊拉克战争中,美国动用了100多颗卫星,大部分为民用卫星。⑤目前,美军90%左右的通信,将近90%的情报,几乎全部气象、战略、战术武器制导定位均由民用卫星提供。近年的局部战争中,卫星通过提供战场态势感知、目标定位、攻击引导等直接参与到作战行动中,成为重要支援系统。从这一意义上说,外空军事化已成事实,并带来武器化和战场化的危险。空间技术进步和多样化,市场力量和空间工业的政治关联性,军事和民用空间系统的相互依赖成为全球普遍现象。军事利用民用卫星在一定程度上加剧了空间军事化问题的复杂性。空间活动商业化,空间活动主体多样化使这个问题愈加复杂。而未来信息战中,卫星是获取空间信息,实施全天候、全天时、全方位作战支援的主要手段。因此,研究军事利用民用卫星带来的法律问题及对策具有重要战略和实践意义。

二、军事利用民用卫星的国际法规则

国际空间法主要是联合国制定的条约和大会决议,与本文有关的包括《外空条约》、《责任公约》、《登记公约》、《营救协定》、《关于从外层空间遥感地球的原则》等。其中大部分规范调整平时的空间活动,有关空间军事活动的规则较为模糊,存在缺陷和不足,仅为外空非军事化奠定了不稳固的法律基础。《外空条约》第3条规定探索和利用外层空间的活动应遵照国际法。但一般国际法规则,如《联合国》、《日内瓦公约》、《反弹道导弹条约》、《禁止为军事或其它敌对目的使用改变环境的技术的公约》(简称《改变环境公约》)等多有局限性,未能给军事利用民用卫星提供完整、确定和有效的规范。

(一)军事利用民用卫星的合法性

1967年《外空条约》是国际空间法。当时美国和前苏联已将外空用于军事,争霸两国坐到谈判桌前的首要目标是为此制订规则,但并未实现。关于外空非军事化的规定主要体现在第4条。第1款禁止在环绕地球运行的卫星放置核武器和其他大规模杀伤性武器。一般认为其他大规模杀伤性武器包括生物武器和化学武器。⑥第2款规定,所有缔约国应专为和平目的使用月球和其他天体,禁止在天体上建立军事基地,军事设施和工事,设置任何类型的武器和进行军事演习。仅从文字表面涵义出发,该条规定并未给利用卫星搜集军事情报,协助军事行动设置障碍[3](P•281、282)。1972年《反弹道导弹条约》承认卫星监视系统的合法性,并作为国际控制武器的重要手段,⑦但提及卫星协助军事活动的合法性。一般认为国际法没有明确禁止的行为,就是国际法允许的行为。鉴于此,多数国家用实际行动表明其立场:军事利用民用卫星不违反《外空条约》,这也得到了多数国际法学者的支持。①理解第4条的关键在于解释“和平目的”,但对其适用范围和确切涵义无统一的观点。②狭义解释认为这仅适用于月球和其他天体,外空的其他区域可用于军事目的;广义解释主张根据《外空条约》其他条款、③《联合国》和大会决议,所有外层空间均必须用于和平目的。因此在地球或天体轨道中运行的卫星是否应专用于和平目的众说纷纭。前苏联等国认为“和平”的涵义是非军事,外空禁止一切军事活动,完全用于和平目的。美国等国认为“和平目的”是非侵略,即禁止将卫星用于协助武装侵略,其他军事活动合法。因此,军事利用卫星是否“非和平”,也莫衷一是。涵义分歧的根本原因在于关于武力使用的国际法权威文件《联合国》在禁止使用武力或者武力威胁的同时,留下了两个例外情形:经安理会决议授权和自卫权。④若依广义解释,卫星协助军事行动的合法性取决于该行动的合法性。也就是说,如果军事行动合法,为此利用卫星亦合法。比如支持联合国维和行动,监测军控裁军条约和协定实施情况,这些有助于促进和保障和平,其合法性毋庸置疑。但无论适用范围,若其内涵为“非侵略”,军事利用卫星就是合法的。这与各国做法相符,即“非侵略性”观点在实践中占有优势。⑤因此,利用卫星搜集情报和支持保障作战,只要不违反其他国际法规则,通常被认定为合法。

(二)有关的战争法规则

战争中扮演重要角色的民用卫星可能遭受武装进攻。民用卫星是合法的攻击目标吗?谁有权进攻?应当遵守哪些规则?

1•诉诸战争权

《联合国》第42条规定,为维持或恢复国际和平及安全,安理会可授权采取必要的海陆空行动。从文字理解,该规定为穷尽式列举,不包括外层空间。但合理解释应为起草者无法预见外空活动的可能性,因为《》生效12年后卫星才发射成功。因此,安理会可授权在外空使用武力。但具体实施还有障碍。一是民用卫星对日常生活具有重要意义,如1998年一颗卫星失灵,造成了全球传呼系统、电视和广播中断。若武力打击卫星,损失难以估量。安理会必慎重对待。二是五个常任理事国在授权军事打击上通常难以达成一致,常任理事国也是空间大国,可能是该卫星的登记国或相关国家,势必会投反对票。因此安理会授权打击的机会渺茫,除非是极端情况。第51条规定自卫权是国家固有的权利。国家在遭受武力攻击时,可以行使单独或集体自卫的自然权利。包括中国在内的大部分国家主张可以在外空行使自卫权。⑥学者也大多表示赞同,主要依据有:外层空间适用国际法就应理解为可行使自卫权;⑦《外空条约》未明确禁止自卫权;⑧《海洋法公约》宗旨之一为促进海洋的和平用途,《南极条约》也指出南极只用于和平目的,但都没有限制在公海和南极这些不属于任何国家管辖的区域行使自卫权,因此没有理由排出外层自卫权。①但贸然在外空采取敌对武力措施可致使地面冲突迅速升级,各国势必对此持谨慎态度,卫星受到攻击的可能性小,行使自卫权的几率相应降低。但一些危险信号,特别是预防性自卫值得警惕和关注。根据《》行使自卫权须符合必要性要求,即受到武力攻击时。但“911”后,美国认为和流氓国家通过非传统的方式威胁国家安全,2002年提出“先发制人”安全战略,据此于2003年发动伊拉克战争。近年来多次提议恢复预防性自卫的国际习惯法地位。②主张随着现代武器的快速发展和大规模杀伤能力不断提升,更现实的办法是承认国家在预见武装攻击的威胁时,不待实际攻击就做出自卫反应。可见,美国主张的“先发制人”自卫不完全等同于传统的预防性自卫,不仅在敌人准备进攻时发动攻击,还包括在缺少敌方进攻的切实证据时做出武力反应。③多国对此表示担忧,西班牙、穆斯林外交会议和中国等强烈反对。认为是否受到武力威胁完全取决于主观判断,易被滥用;若适用于国家,必将“珍珠港”类型军事行动合法化,即在非战争情况下对潜在的敌国发动大规模突袭,严重破坏国际和平。在国际法学者中亦引发广泛争论,有的表示赞同,④为美国摇旗呐喊:反恐应成为继人道主义干涉之后的又一个使用武力的例外;⑤个别观点主张应具体分析;⑥多数对此持批评和否定的态度,⑦认为这严重违反了《》规定,不符合行使自卫权应遵守的必要性和相称性原则。这也不符合国际法法院的一贯主张:行使自卫权应严格依照《》要求。⑧安理会过去多次谴责先发制人自卫,但对美国新政策的立场不明朗。⑨值得关注的是,联合国秘书长任命的高级别“威胁、挑战与变革”小组主张恢复了传统预防性自卫的国际习惯法地位,将迫在眉睫的进攻纳入《》“武力攻击”的范畴,但明确先发制人自卫不合法。10这部分满足了美国的要求,也廓清了有关争议。虽然奥巴马政府的单边主义政策有所收缩(显见于对北朝鲜和伊朗的策略),但这一策略改变的目的并非出于遵守国际法。鉴于美国的一贯作风,不应抱有幻想。①因此极端情况下,负有军事任务的商业卫星可能受到敌国攻击。

2•军事目标打击原则

《海牙公约》和《日内瓦公约》及其议定书等战争法中适用于外空武力行为的原则主要有区分、军事需要和相称等。首先,军事行动应区分民用物体和军事目标,禁止攻击或报复民用物体。军事目标是性质、位置、目的或用途对军事行动有实际贡献,在当时情况下全部或部分毁坏、缴获或失去效用能提供明确的军事利益的物体。其次,禁止摧毁和夺取敌方财产的任何行动,除非为战争所必需。纽伦堡审判进一步解释为“以摧毁为目的实施摧毁是对国际法的违反,摧毁财产和征服地方部队之间须得存在某种合理的联系。最后,攻击方必须在预期的破坏和所能获得的军事优势之间保持平衡,凡对平民或者财产造成过度或灾难性损害的行动均属非法。现代战争的显著特点是军民目标界限趋于模糊,军民两用目标大幅增加,特别是卫星。为军事行动提供通讯、情报等重要协助的民用卫星完全符合军事目标定义要求,对其进行打击也符合军事需要原则。但摧毁卫星可被视为“过度或灾难性的”,从而违反相称原则。一是打击卫星可能严重影响民众生活,例如攻击通讯卫星会影响金融和贸易,扰乱世界经济;二是可能产生大量碎片,对其他空间物体安全造成严重威胁。

3•其他

军事打击卫星还有一些操作层面的问题。首先,哪些国家可对卫星行使自卫权。根据《外空条约》第8条规定,登记国对卫星保有管辖权和控制权。《登记公约》第2条规定,空间物体的登记国必须是发射国。联合发射,由各国协议决定确定登记国。一般来说,卫星的发射国、登记国和控制国是一致的,若该卫星遭到武力攻击,登记国可以行使自卫权。其次,在外空中军事打击卫星的手段,一是地基武器,特别是导弹,如2007年中国的弹道导弹击落一颗报废的气象卫星,2008年美国的战术导弹摧毁一颗失控的侦察卫星;二是天基武器反卫星卫星,又称截击卫星。②在外层空间使用武力和设置武器是有争议的。③但一些观点认为现有法律并没有禁止反卫星武器,可部署常规武器用于空间自卫。④

(三)军事利用民用卫星的国际责任

《责任公约》是规范空间活动国际责任的主要文件。主要规定有:发射国应对其发射的空间物体造成的损害承担赔偿责任,不论该空间物体的实际所有者是政府、非政府实体或个人。发射国包括发射或促使发射空间物体的国家;从其领土或设备发射空间物体的国家。共同发射国应承担共同及分别责任。参与发射的政府间国际组织,应承担发射国义务,如果其声明接受《责任公约》规定,且一半成员为《责任公约》和《外空条约》缔约国。如果发射国的空间物体在地球表面以外的其他地方,对另一国的空间物体造成损害,并因此对第三国或其自然人/法人造成损害,前两国应当承当责任。这些规定无法应对复杂态势下军事打击商业卫星的国际责任承担。假设A国某企业发射的卫星,在A国对B国的战争中被用于军事侦察,B国的反卫星卫星将其摧毁,产生的碎片击中C国的导航卫星,致使服务中断,造成巨大损失,A国与B国之间的争端或许还可以根据《责任公约》以及国际法的有关规定解决,这取决于A国行为的正当性。但是C国应当向A国还是B国求偿呢?如果根据碎片的来源判定可能有失偏颇,且不管技术上的可能性;根据《责任公约》由两国承担连带责任,但如果B国的自卫行为合法,又当如何论断呢?如果A国利用的是X通讯卫星组织的卫星,而X组织不是政府间国际组织,①这种情况下又当如何处理呢?X组织的卫星损失由谁承担,A国还是B国,还是因为用于军事目的只能自己承担?C国可以要求X组织、A国和B国承担连带责任吗,X组织的成员国是否也要承担责任呢?

(四)空间环境保护

由于缺乏自我恢复能力,外太空环境最为脆弱。最大问题是地球轨道中日益增多的空间碎片,太空垃圾犹如“达摩利斯之剑”,给空间活动带来安全隐患,危害卫星运行,损害各国外空利益,污染宇宙空间(比如核动力发动机脱落),更危险的是有些卫星携带小卫星和武器。而这些碎片多是太空武器实验造成的。如卫星因为协助军事活动遭到攻击,会产生数量惊人的空间碎片。美国的一种反卫星武器就是利用自身携带的探测装置跟踪并靠近目标卫星,引爆高能炸药产生大量碎片以击毁目标[4](P•39)。即便有关国家承担国际责任,罪魁祸首依然存在。国际空间法关于环境保护仅寥寥数语,多为倡议性,责任规定缺位造成约束力有限。《外空条约》第9条规定各缔约国研究和探索外层空间应避免有害污染,必要时采取适当措施。从来没有国家因污染外空被追究国际责任。可见,国际空间法的关注点是探索和利用外层空间,绝非保护空间环境。②自联合国和平利用空间委员会1999年《关于空间碎片的技术报告》以来,各国逐渐认识到空间碎片的危害性。机构间空间碎片协调委员会于2002年10月15日了《缓解空间碎片问题指导方针》,但该文件不具有法律拘束力,也不适用于非通过空间机构框架实施的国家活动,例如军事空间活动[5](P•274)。2007年外空委通过了《空间碎片减缓指南》,遗憾的是仅要求减少和限制而非避免或者消除空间碎片。1977年《改变环境公约》限制使用新的战争手段,并适用于外层空间。缔约国承允不为军事或敌对目的使用具有广泛、持久或严重后果的改变环境的技术。改变环境的技术是指通过蓄意操纵自然过程,大规模的,持久的或严重的改变地球或外层空间的动态、组成或结构的技术。[6](P•36)“大规模的”包括一块达几百平方公里的面积;“持久的”指长达数月或数年;“严重的”是对人们生活和财产(包括自然和经济资源等)的严重损害。③无论是地基武器还是反卫星武器,攻击卫星后产生的碎片会大面积的弥散,可能在地球轨道中运行相当长一段时间,甚至几十年,给其他卫星的安全运行带来威胁和隐患,从而危害人民的生活,因此在条约禁止之列。但鉴于《公约》仅设立了专家协商委员会,难以发挥切实有效的监督和约束作用。总之,目前碎片问题缺乏完善的国际法规则,这是极端危险的。为保证外空环境的可持续发展和代际平衡,迫切需要完善、严格和有效的国际保护,特别需要禁止在外空使用武力。

(五)其他

《登记公约》中的法律空白是卫星军民双重性的制度源头。空间物体登记制度提高了空间活动的公开性和透明性,对防止和抑制外空军事化有积极作用。但该制度存在致命缺陷。如:第4条第1款要求登记国向联合国秘书长“尽速”提供信息,却未明确时限,为发射国迟延登记提供了空间;要求提供的是“空间物体的一般功能”,这种表达非常含糊,缔约国通常不提供完整的空间物体活动情报[5](P•31)。当空间物体执行“双重”使用功能时,迟延登记或隐瞒军事用途是不可避免的。2007年联合国大会《关于加强国家和政府间国际组织登记空间物体的做法的建议》改变对登记时限的要求,虽建议除一般功能外,各国应提供与空间物体功能有关的任何实用资料,但不足以成为登记时隐瞒军事用途的障碍。《营救协定》规定缔约国如果在辖区内发现空间物体或其组成部分时,应根据发射当局的要求,采取切实可行的措施寻获并返还。但如果空间物体装载的物体或资料等涉及地面国家的安全或军事利益,即使在发射当局的要求下,有关缔约国是否有返还义务,还是有争议的[1](P•303)。

三、结论

卫星通信的定义篇4

北京时间2012年10月25日23时33分,在西昌卫星发射中心,“长征三号丙”运载火箭划破夜空,成功地将中国第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。

这是一颗地球静止轨道卫星,它将与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行,形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。根据计划,北斗卫星导航系统将于2013年初向亚太大部分地区提供正式服务。

北斗卫星导航系统对于提高我国的国际地位、促进经济社会的发展、保障国家安全等许多方面,无疑都具有十分重大的意义。但是,对于老百姓来说,北斗距离我们的生活是远还是近?其影响又有几何呢?

具有特殊意义

从定义上来说,卫星导航是利用导航卫星发射的无线电信号,求出载体相对卫星的位置,再根据已知的卫星相对地面的位置,计算并确定载体在地球上的位置的技术。简单地说,就是利用天上的卫星,准确地知道地球上某地某物的位置。就我们的生活而言,常用的百度地图、驾驶路线导航、大众点评的美食定位等等都是基于卫星导航系统的应用。

对于古代皇帝来说,管理疆土可不是一件容易的事情,就算有日行千里的宝马通风报信,但是广袤疆土上发生的大小事情还是很难及时传达到皇帝那里,并及时进行处理和回复。但是现在卫星导航系统的发展和应用,就让我们可以随时知道世界另一端发生的事情了。

全球第一个卫星导航系统由美国建立,在1967年开始民用。卫星导航系统概念的提出已有30年,但卫星导航全球性大众化民用刚刚开始,真正应用只有十来年。

通常卫星导航的应用市场可以分为三大方面:专业市场、批量市场和安防市场。而有很多应用是和我们生活息息相关的,比如徒步旅行者、野外工作人员和户外活动者现在常应用袋式GPS定位器,配上电子地图,可以在草原、大漠、乡间、山野或无人区内找到自己的目的地。还有城市中车辆的监控管理、汽车导航与信息服务、行驶路线规划等都是日常生活中的应用。再比如,我们现在使用的车载报警装置、车载防盗装置、车载导航装置等等,都使用了卫星导航系统。

也许有人要问:现在我们出门用手机搜地区、搜路线这么方便,已经有可以使用的系统了,为什么还要花大力气研究北斗卫星导航系统呢?

殊不知,虽然现在的卫星导航系统应用上已经成熟,但使用的都是外国的技术和设备,在中国国内导航市场,美国的GPS更是占据了95%以上的市场份额。而北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(CNSS),是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。建设北斗卫星导航系统,对于提高我国的国际地位,促进经济社会的发展,保障国家安全等许多方面,都具有十分重大和特殊的意义。

短短8年时间,中国完成了16颗导航卫星密集发射的壮举。经过一段时间组网调试运行后,系统将具备稳定连续地覆盖包括中国在内的绝大部分亚太地区的服务能力,为用户提供定位、导航、授时以及短报文通信等服务。

应用十分广泛

在北斗卫星导航系统加紧布网建设的同时,北斗应用及其产业化步伐也在加快推进。而这些应用已经在某些方面便利了我们的生活。经过多年发展,北斗卫星导航系统已应用到交通运输、基础测绘、工程勘测、资源调查、地震监测、公共安全与应急管理等众多国民经济领域,在应急救灾中也发挥了重要作用。

像我们出门旅行、乘坐交通工具的时候,已经不知不觉地享受到基于北斗系统的“公路基础设施安全监控系统”、“港口高精度实时定位调度监控系统”等应用的便利。新出的多家公司的多款汽车也已经配备了北斗便携式、嵌入式车载终端,完善汽车电子与导航系统。比如广东基于北斗的公务车辆管理服务示范,为公务用车监管提供了新的途径,也取得了明显的效益。

北斗的授时功能目前已经在科学、金融和电力及通信中得到应用,为经济生活提供有力的支撑。比如,金融的贸易都要有时间点,错了时间点,可能原来是赚的,后来就亏了。所以,公众利用我们国家掌控的精准的金融时间,也是保障经济投资的途径之一。

北斗的定位和通信功能,在渔业、森林防火、水域及海洋信息监测、大气环境监测等方面已经取得了广泛的应用。

观察者可以实时看到千里之外海上渔船的精确动态位置,正是得益于北斗系统自主研发的“船舶安全保障集中监控管理平台”和安装在渔船上的北斗船载终端,它们也是北斗系通在海洋渔业精心打造“船联网”应用模式的核心。在渔业上面利用北斗系统的定位来寻找将要到某个点的鱼群,渔船和鱼会就可以捕到大量的鱼。渔民通过渔船上安装的北斗导航仪,不仅可以知道渔船的行进航线以及周围渔场的位置,还可以发送短信与陆地上的渔船管理部门联系,一旦遇到台风或患疾病需要求救时,一条短信就可以实现。

不仅在日常的经济生活中,北斗系统在救灾过程中也发挥了特别重要的作用。在汶川和舟曲地震灾区,当时的救灾人员就是用北斗接收机来进行救灾的。因为北斗有定位和特有的短报文通信功能,可以及时把位置报给救灾指挥部,而当地在灾害的情况下,作为生命线的通信设施已经完全被破坏,唯一有用的就是北斗系统。

另外,现在还开发了基于北斗的森林防火系统,在防火车上装了具有通信功能的北斗定位接收机,可以引导车辆和消防人员到火灾点救灾,或者进行一些人员的调度指挥。

未来生活受益

2013年上半年,北斗将正式向亚太用户提供免费的无源定位、导航、授时服务,范围覆盖东至日本、西至印度东部、南到澳大利亚、北至蒙古国的区域。这标志着我国北斗区域卫星导航系统即将建成,正式迎来了北斗导航时代。

在此背景下,北斗将会怎样改变我们的生活呢?

首先,现在我们使用GPS所带来的便利,使用北斗卫星导航系统也一样能够实现。

其次,北斗将会为我们带来这样的未来智能交通:繁忙的城市中,车辆在智能交通网络的指挥下迅速而有序地穿梭移动,即便是盲人,也能自如地驾驶,实现零交通事故率;未来汽车具有了感知能力,车与车之间、车与建筑物之间,以及车与城市基础设施之间能够实现互联互通,随时随地获得即时资讯,做出与交通出行有关的明智决定;智能的车联网,甚至可以帮助司机订票、寻找停车场,以及自己找到充电站完成充电。

车联网的意义还远不止于此。城市的应急救援和行业车辆运行监控,同样是智能交通发展的重点领域,不但可以提高商用车的运营效率,更可以增强危险车辆的监管力度。

这些构想都不是科幻电影中的情节,而是20年以后可能实现的生活,是将无线通信、卫星导航及传感技术联姻重新定义的智能交通。这些将会依赖北斗导航系统的使用打破GPS在我国卫星导航领域的垄断地位,以及显著降低导航地图和动态交通信息服务公司的成本。

如果说智能交通离我们还很远,那么,以导航定位基础服务为核心的创新服务产业将在近几年融入百姓生活。

未来几年,上海市民将率先可以借助智能手机的出租车呼叫系统,搜索并对接附近的出租车;此外,公交电子站牌、特殊人群健康预警等项目也在研制中;通过卫星导航产生的位置服务到2012年底,导航精度能达到10米左右;完全建成时,定位精度能达到厘米。

甚至,重庆将提供的基于北斗的车载导航,可精确到1~2毫米。同时,人们关心的客运班车、旅游包车、长途危险品运输车,在运输过程中的监管和服务问题也将得到有效解决,可以提高监管效率,减少道路交通事故,保障出行安全。

卫星导航定位与位置服务离我们并不遥远。北斗,正在悄然改变我们的生活……

(来源:工人日报)

延伸阅读

卫星定位基本原理

以GPS卫星定位系统为例,24颗GPS卫星在离地面2万200千米的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。

由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

卫星通信的定义篇5

从2004年12月15日,中国航天科技集团公司所属长城工业总公司与尼日利亚签署“尼星”1号项目合同,到2011年12月20日成功发射“尼星”1R,航天人已为这颗卫星能够成功在轨交付整整奋斗了7年。

7年筚路蓝缕,中国航天直面“尼星”1号在轨失效的不利局面,勇于担当、树立航天大国诚信形象的历程,在国际化发展之路上留下了浓墨重彩的一笔。

勇于担当 彰显A信

尼日利亚通信卫星公司总裁如法曾这样说过:给中国一个机会,中国航天定会还世界一个惊喜。在遭遇“尼星”1号在轨失效的时候,中国航天科技集团公司彰显出航天大国的风范。

2008年11月11日清晨4点,“尼星”1号因故障电能耗尽,导致卫星在轨失效。

该如何处理?

集团公司总经理马兴瑞立刻作出指示,一定要妥善处理好尼星失效后的各项事宜。

当天,长城公司就在集团公司的统一领导下,成立了应急小组,马上向有关部门通报了卫星失效情况,并通过新华社了“尼星”1号在轨失效的消息。

“尼星”1号之所以受到如此高度的重视,是因为它是中国航天第一颗以整星方式出口的卫星,对集团公司具有非常特殊的意义。

在尼星项目签署前的6年时间里,中国航天受到了诸多不公平因素的影响,丧失了在国际舞台上公平竞争的机会,更失去了原有的宇航发射市场。在这样的背景下,尼日利亚能选择中国卫星,是对中国航天事业极大的信任。

“尼星”1号不仅让集团公司重新回到了国际宇航发射市场,更使得中国开启了与非洲国家在航天领域合作的大门。在“尼星”1号项目合同成功签订之后,集团公司又顺利签署了委内瑞拉一号通信卫星合同。

从这一角度出发,尼星项目对集团公司而言已经不是一个单纯的商业项目,绝不能简单地套用国际惯例,让保险公司赔付客户就一了百了。集团公司立刻派出谈判小组,赴尼日利亚进行谈判,向尼方传达了中国航天负责到底的态度。

经过双方积极商讨,集团公司及相关单位作出重大决定:在不增加尼方额外成本的基础上,为尼方重新研制一颗替代星,并实现在轨交付,即完成卫星、火箭的研制及发射测控任务。

这一决定体现出中方对尼方高度负责的诚意以及勇于担当的航天大国风范。而尼方对中国处理“尼星”1号失效的做法表示非常满意,对中方的态度予以高度赞赏。

2009年3月24日,经过多方努力,长城公司与尼星公司正式签署了“尼星”1R合同。

“尼星”1R合同的签署,充分体现了尼方和中国航天之间的理解与信任,更体现出中国负责任的航天大国形象,维护了中国航天的信誉,同时也为后续出口卫星项目的获得奠定了坚实基础,增强了中国航天的国际市场竞争力。

一位曾在中国接受培训的尼方工程师说:“失败让中国航天人和尼日利亚人民都感到非常悲伤,谁也不愿意看到这种情况发生。但商业卫星发射本身就是一个高技术、高风险、高投入的行为,欧美卫星也都曾失败过,因此我们能理解失败,关键是要从失败中汲取教训,并在未来取得成功。”

同舟共济坚毅前行

航天强国的“强”字有深刻的内涵,其中包含了能够承受失败、更能承担失败的含义。谁都不想遭遇失败,但从航天大国到航天强国的发展之路肯定不会是一帆风顺的,失败是为成功付出的必然代价,更是前行的动力。

为了研制“尼星”1R,五院、一院、中国卫星发射测控系统部、长城公司同舟共济,共同承担费用。尼方客户顶住国内各方压力,给予中方理解信任,积极配合卫星研制。五院把这次卫星研制任务称为打“翻身仗”。因为,在帮助尼方研制高质量卫星的过程中,其实也是重新认识自我水平、提升技术水准的过程。从某种意义上说,帮人就是帮自己。

要成为航天强国必须拥有高可靠、高质量的航天产品,更要有从哪里跌倒就从哪里爬起来的勇气。“尼星”1号在轨失效后,五院技术人员迅速查找并确定了失效原因,开展技术攻关,并把经过试验验证的改进措施用于后续卫星研制中,不断提升卫星可靠性。

2008年发射成功的委内瑞拉通信卫星一号,就弥补了“尼星”1号在太阳翼帆板驱动机构上的不足,目前已在轨运行3年多,在国际宇航市场上逐步树立起中国航天的品牌形象。

“在西昌卫星发射中心的测试厂房,“尼星”1R顺利展开巨大的太阳翼,全场试验人员部鼓起掌来。”长城公司员工王铮谈起观看卫星试验的感受有许多感慨。

经过多年的磨砺,一支年轻而高素质的通信卫星队伍成长起来,并在与国外客户的合作过程中,拓宽了国际视野。而在后续卫星研制过程中,无论从设计还是管理都融入了国际化的元素。如今,集团公司已成为航天产品系统集成的开拓者、诚信服务用户至上的践行者。

尼方人员表示,在29个月的时间里,集团公司重新为尼日利亚制造出一颗新卫星,既体现了中国航天的实力,也增强了双方的互信。

探索铺路成长崛起

提起“尼星”1号,不少参与研制的人员都会称之为“铺路石”。因为它是中国航天首次以整星出口方式吃到的“螃蟹”,在摸着石头前行的过程中,集团公司逐渐摸索出了一条拓展国际化的创新之路。

时间追溯到本世纪初,为突破美国对长征系列运载火箭的制裁和封锁,进军国际宇航商业发射市场更广阔的领域,中国航天科技集团公司在有关单位的支持和推动下,经过三轮竞标和艰苦的商务谈判,终于击败了来自美、欧等22家公司的竞争,最终与尼方签署了尼星项目合同。

长城公司员工工作部总经理黄卫东回忆道,尼星项目之所以能够中标,主要原因之一是创新采用了整星在轨交付的模式。这使集团公司成为世界上为数不多的提供卫星制造、发射服务、地面控制、地面站建设等航天产品及服务集成的供应商。“尼星”1号的研制更将我国通信卫星的研制水平推向了新高度。

“尼星”1号是基于我国自主研制的新一代大型广播通信卫星平台――东方红四号研制的一颗通信卫星,可以为尼方提供通信、广播、远程教育、宽带多媒体、导航服务等。而新研制的尼星1R还增加了亚洲与非洲通信的新功能,通过实施东四平台健壮性工程,狠抓过程质量控制,卫星的整体质量也进一步提高。“尼星”1R总指挥、总设计师李峰介绍。

“尼星”1号虽然失效,但并没有阻碍中国航天整星出口的步伐。

近几年,美国、法国曾分别向南非、利比亚出口过卫星,但也都遭遇失败。集团公司站在客户的角度,替客户着想,为客户再造一颗卫星,这无疑为中国航天在非洲乃至国际宇航发射市场树立起航天大国的诚信形象。

风雨过后,方见彩虹。继尼星项目之后,集团公司继续以整星出口的方式拓展国际市场。近年来,集团公司所属长城公司相继与委内瑞拉、巴基斯坦、玻利维亚、老挝、白俄罗斯等国签订了通信卫星出口协议。

如今,集团公司已实现了国际宇航市场从美洲、欧洲向非洲、拉丁美洲和亚洲的延伸,也有力地配合了国家外交和发展中国家的战略。

“尼星”1号发射成功时,我忍不住哭了,因为航天人为这颗卫星付出了太多的心血。如今,我期盼“尼星”1R顺利在轨交付,并能安全运行。长城公司员工邓雪峰的话语代表了航天人共同的心声。

卫星通信的定义篇6

【关键词】卫星通信 调制技术 通信技术

目前随着各国通信技术的迅速发展,卫星通信业务日趋繁忙,通信容量也不断增加,传统的数字调制技术很容易使各个通信信道之间产生相互干扰、射频频谱拥挤等问题,不利于正常的卫星通信工作的进行,已经不能满足目前卫星通信技术的需要,必须要对其进行改造及更新,研究出新的满足时代要求的数字调制调解技术。以下本文主要将就卫星信道对调制体制的要求以及卫星信道对调制系统的影响因素进行简要的分析。

1 卫星信道对于调制体制的要求

卫星信道广义上来讲,包括无线电波到基带信号在内的整个线路,其显著特点是电波传播的路径比较长,且在电波的传播过程中,很容易受到各种各样因素的干扰,从而使电波得到很大的削弱。同时,相对于高速卫星通信系统来说,宽带信号将导致非线性影响更加严重,这种严重影响尤其表现在高阶调制信号方面,所以,必须要对卫星通道中各种非理想因素以及卫星信道对于调制体制的要求进行一定的分析。

1.1 已调波的波形必须要具有恒包络特性

由于卫星通道信道具有非线性的特点,已调波的包络波动很容易引起频谱扩展以及相位失真等问题,所以调制后的波形必须要有等幅包络结构的特性。又由于一般很少采用幅度变化的数字调制,所以调制后的波形必须要具有恒定的幅度,并且以载波的相位以及频率的变化来传递信息。同时在调制技术的选择方面,应该注意到FSK技术的宽带利用效率比较低,而现在频率资源日益紧张,必须要高度重视资源的有效利用,所以FSK技术并不适用于当代的要求。另外,PSK技术比起来FSK技术来说,具有恒定的包络结构,资源利用效率也相对较高,但是PSK技术也存在着符号到符号之间不连续的相位转移,占用较宽的宽带等缺点。

1.2 已调波的波形必须要具有良好的频谱特性

只有已调波的波形具有最小的功率谱占用率,即快速的高频滚降特性才能尽可能地减少调制信号的旁瓣,从而达到减少卫星通道邻里之间相互干扰的目的。此外,已调波的波形除了要求主瓣宽度比较窄之外,还要尽可能地实现比较小的旁瓣,甚至没有旁瓣,这样的信号经过滤波之后,才能使得主瓣无失真地通过。同时由于被滤除的旁瓣的功率比较小,所以输出的信号起伏也比较小,从而大大减少了AM/PM转换效率。与此同时,当然,频谱扩展现象也会得到一定程度地减少,不过仍然会保持较小功率谱占用率的特点。相反,如果对调制方式的选择不恰当,已调波的高频滚降技术就会慢下来,从而使得旁边的旁瓣得到了更多的能量,得到很多能量的旁瓣会在滤除过程中产生很大的起伏,这就会增加AM/PM转换效率,频谱扩展现象也会随之增加,从而导致整个系统的性能下降,甚至导致无法维持正常的工作的状况。同时,在调制方式的选择过程中,还应该尽量考虑到卫星频带和功率的有效利用以及带限、延迟失真等现象。针对不同的系统,应该选择不同的适当的调制方式,兼顾卫星的频带效率以及功率利用率,只有这样才能最大程度上提高整个系统的性能,促进工作效率的提高。

2 卫星信道对调制系统的影响因素

在中低速卫星通信系统中,主要考虑的是功率放大器对于调制系统的非线性影响。而在高速卫星通信系统中除了要考虑功率放大器的非线性影响之外,还应该考虑群时延、相位噪声以及其他各种因素对于调制系统的因素。下面本文主要就从这些因素入手,对卫星信道对调制系统的影响因素进行简要的探讨、分析。

2.1 群时延对于调制系统的影响

群时延是指群信号在通过系统进行传输的过程中,由于系统对于信号的影响而产生的时延。群时延主要包括线性群时延、抛物线群时延以及周期循环群时延特性等。在高速卫星通信系统的各个方面都可能会产生非线性相位影响,即群时延失真。在整个卫星系统中,一般来说,传输效率越高,传输宽带就会变得越窄,群时延对系统的影响就会比较大。另外,随着调制方式的不同,群时延的影响也会不同。对于抛物线群时延和线性群时延来说,信号通带的边缘大小对于边缘群时延具有重要的影响,它的大小决定了系统群时延的特性。另外,群时延通常以符号频率以及群时延的乘积为单位,相同的群时延在不同的符号速率下产生的信噪比损失也各不相同。一般来说,当群时延等条件相同时,符号速率越大,信号的衰减也会越大。

2.2 相位噪声对调制系统产生的影响

在载波的传输过程中,本振信号的稳定与否将会直接影响到信号的调解,而本振信号的不稳定性则主要表现为相位的不稳定。由于晶振本身的不稳定性形成对正弦波的相位调制,从而使得射频源发出非零宽带的载波信号,这就是所谓的相位噪声。随着卫星通信系统越来越多地采用相位键控调制技术,系统中产生的相位噪声对线路质量的影响越日趋明显,这种情况会引起载波相位抖动,从而导致全链路性能的恶化。所以在卫星通讯技术的研究过程中,必须要高度重视相位噪声对于调控系统产生的影响,不断通过相位噪声的建模研究、仿真分析等各种手段,对相位噪声进行全面的系统的研究,从而防止相位噪声对调制系统产生的不利影响,提高调制系统的工作效率,从而提高整个卫星通信系统的工作效率。

3 小结

调制技术作为整个卫星通信系统中的重要一环,其改善和提高对于整个卫星通信系统工作效率的提高具有非常重要的作用,所以必须要高度重视卫星通信中的调制技术。以上本文主要就卫星信道对调制体制的要求以及卫星信道对调制系统的影响因素进行简单的分析,希望能起到一定的借鉴作用。当然,随着卫星通信技术的发展,研究人员不断发现并解决调制技术的各种问题并及时进行解决和更新,这样调制技术才能跟上卫星通信技术的步伐,从而更好的促进卫星通信技术的发展。

参考文献

[1]王坦,郭学义,张亚龙等.16 QAM 调制技术仿真及在卫星通信中的应用[J].山西电子技术,2013(05):51-53.

[2]徐华正,程乃平.卫星通信中连续相位QPSK调制的带宽效率分析[J].舰船电子对抗,2014,37(04):95-97,101.

[3]鲁瑞勇.PSK信号调制分析技术研究及锁相环设计[J].广播电视信息,2015(11):71-73.

作者单位

卫星通信的定义篇7

早在1989年10月3日, 欧共体就曾经制定过一项协调各成员国有关电视活动指令,旨在促进共同体内部的电视节目生产和传播。但是该指令主要涉及广告、赞助以及青少年保护等问题,而回避了著作权法问题。随着卫星广播和有线传输技术的不断普及,各成员国相关著作权的不同规定逐渐妨碍了广播电视节目的传播。一方面,一些著作权人的作品在境外被使用而他们不能获得报酬;另一方面,有的著作权人滥用权利,抵制其作品在其他成员国的使用。为了协调各国相关的著作权法,共同体理事会于1993年9月27 日通过了《协调有关卫星广播和有线转播的著作权、邻接权规定的指令》,简称《卫星著作权指令》或《指令》。(注:该《指令》英、德文本分别载Ⅱc1994p.887—896, grur int.1993 s 936—940.)

《指令》要求成员国在1995年1月1日以前颁布相应的规定来贯彻《指令》 的精神。 (注:但是,事实上没有一个成员国按时完成立法。see eipr 1995p.370.)

《指令》共15条,分为四章,即:定义、卫星广播、有线转播、其他规定。另外,在具体条文之前还有一个篇幅比规定本身还要长得多的序言,它说明了制定《指令》的背景和目的,并对一些条文作了适当的限定或解释,因而对于正确理解整个《指令》具有十分重要的意义。

一、卫星广播

1.《指令》第2条规定, 作者享有卫星广播权(satellitensenderechte),这是一种专有权利, 即作者有权决定是否通过卫星来广播他的作品。成员国不能通过非自愿许可的形式来限制该权利。(注: vgl.rumphorst,erwerb des satellitenderechts fuer einbestimmtesterritkrium?grur int.1993 s.935.)

在这里,卫星广播是指通过卫星向公众传播,即在广播组织的控制、并由它承担相应责任的情况下,将载有节目的信号发射给卫星,再由卫星传回地面的过程。

广播组织为了获得卫星广播权,通常要和代表作者利益的集体管理机构缔结合同。实践中的困难在于,集体管理机构常常只代表一部分作者的权利。这使得广播组织和集体管理机构之间的合同只能解决这部分作者的权利授予问题。对其它作者作品的广播仍未落实。为了减轻广播组织和作者之间的缔约负担,《指令》允许采用“扩大集体管理”的形式,即通过立法的形式将广播组织和集体管理机构缔结的合同适用到并没有参加集体管理机构的作者身上。但是,为了维护这些作者的利益,《指令》允许他们随时排除集体合同对自己作品的扩大适用,从而保留自行行使权利或委托集体管理机构代为行使权利的机会(第3条第2款)。(注:扩大的集体管理是北欧国家普遍采用的一种模式,参阅塔里娅。考斯基南—奥尔森:《文字作品权利的集体管理》,何育红译,《著作权》1996年第1期,第49页。)

2.其实,在卫星广播问题上,《指令》最突出的成就在于正式确立了“发射地理论”(sende-landtheorie)。《指令》第1条第2款第3项规定,通过卫星向公众广播的行为只发生在广播组织完成载有节目信号的成员国。换而言之,这样的发射行为是需要征得有关著作权人的同意的,有关的许可使用行为应依据发射地国家的法律来处理。

该原则的确立,澄清了多年来围绕卫星广播产生的一个争论,即卫星广播组织到底应该在发射国还是在接收国获得授权。与“发射地理论”相对峙的是“接收地理论”(theorie desin-tendierten sendegebietes)。(注:该理论又被称为“鲍格胥理论”(bogsch—theorie)。 鲍格胥(世界知识产权组织前任总干事)。)根据该理论, 卫星广播组织应该在卫星信号传播到的每一个国家获得著作权人的授权。这显然加重了广播组织的负担。

按照《指令》确定的发射地原则,广播组织只要在发射地获得卫星广播权,即可以合法的向其他共同体成员国发射节目信号。这等于说著作权人只在节目信号发射国享有卫星广播权,而在信号接收国则不享有此种权利。当然,从经济利益的角度来看,著作权人并没有因此而受到损害。《指令》序言第17段指出,在签定许可合同时,双方当事人应充分考虑与广播有关的所有因素,例如事实上的和潜在的收视率、节目采用的语种等。这样,虽然只在发射地谈判授权,但是广播范围的因素实际上也已经被考虑到了。例如,在卢森堡完成的一个德语卫星广播节目使用了某人的作品,该权利人在谈判时当然主要考虑德语地区的收视情况和相关的广告收入。(注:vgl.rumphorst,grurint.1993 s.935.)

但是,“发射地理论”在一定程度上对传统的著作权地域性原则形成了冲击。对此,欧洲学者们之间有不同的主张。有的人认为,根据《指令》获得卫星广播权既不是针对发射国的也不是针对接收国的而是针对在发射地完成的卫星信号发射行为的权利。 (注:vgl. rumphorst,grurint.1993 s.935.)另一些人则认为发射地理论恰恰说明,广播组织只需要在发射国地域内获得卫星广播权。(注: vgl. castendyk /albrecht,satellitenfernshen und urhberrecht — eine replik,grurint,1993 s.300f.)

3.由于各成员国对著作权的保护水平不尽一致,故发射地理论可能使得一些广播组织通过选择保护水平低的国家作为发射地(如在这些国家设立或租用卫星信号发射装置)来谋求对自己有利而损害作者利益的授权条件。为了防止这种现象。《指令》并没有以技术上的信号发射地为“起源国”(ursprungsland), 而是以控制节目发射过程并承担相应责任的广播组织所在地作为“发射国”(第1条第2款第1项)。(注:vgl. dreier, die umsetzung der richtlinie zumsatellitenrundfunk und zur kabelweiteitung,zum 1995 s.458f.)

4.作者的卫星广播权原则上只能针对发生在共同体成员国内的广播行为,但是,在特定的条件下,发生在成员国以外的卫星广播行为也受到约束。根据《指令》第1条第2款第4项, 一项发生在不保护《指令》规定的权利的第三国的卫星广播行为如有下列因素之一,则视为在共同体境内发生:(1 )节目信号是经由设在一成员国境内的卫星地面站(erdfunkstaion)发送给卫星的;(2)该卫星广播行为是成员国境内的一家广播组织委托完成的。在这两种情况下权利人分别对境内的地面站经营者或广播组织经营者主张权利。

5.卫星广播当然不仅仅涉及作者的著作权,它还会涉及邻接权。《指令》第4条规定,表演者、录音制作者和广播组织依1992 年的《出租权指令》所享有的录制权、复制权和广播、公开再现权利应该得到保护。这就是说,邻接权人也享有卫星广播权,有关广播组织在通过卫星公开广播上述邻接权人的表演、录音制品或广播节目之前都应取得邻接权人的授权。

当然,作为一条基本的原则,《指令》同样宣称邻权的保护决不影响或妨碍对著作权的保护(第5条)。

二、有线转播

1.《指令》第1条第3款定义的有线转播有严格的含义,其特征如下:(1)它是对首次节目的同时的、完整的即不加修改的播放;(2)首次节目应该是公开播送的广播或电视节目;(3 )首次节目的播送可以是有线或无线的,可以是地面播送的也可以是由卫星完成的;(4 )转播是跨国界的,即首次播放发生在另一个成员国。发生在同一国境内的有线转播行为由国内法规范;(5 )转播包括以电缆系统转播或通过微波系统(mikrowellen-system)转播。

《指令》第8条第1款首先确定有关著作权人、邻接权人享有有线广播权(kabelweiterverbre-itungsrecht), 要求成员国确保有线转播行为应在尊重他人著作权、邻接权的前提下进行。 有线台(kabelunternehmen)应该就转播事宜同著作权人、邻接权人签定许可合同。 同条第2款规定,如果成员国在1991年7月31日以前已经在实践中存在或在国内法中明文规定有法定许可转播制度,则该制度只能保留到1997年12月31日。(注:例如丹麦就曾经有法定许可有线转播制度。)

2.以上规定,看起来是说明转播行为与著作权有关,相关权利人的利益应该受到保护。但是,《指令》制定者的真实用意,也就是《指令》的主要目的却在于:(1)保证转播权能通过合同取得;(2)确保转播不至因“黑马”(aussnseiter)的介入而受到妨碍, 所谓“黑马”就是那些对节目的部分内容享有权利,并随时可能提出权利主张的第三人(《指令》序言第27、28段)。

为此,《指令》作出了至为关键的第9条规定。该条第1款指出:“成员国应确保,著作权人和邻接权人允许或禁止有线台转播的权利,只能通过集体管理机构来行使。”这就是所谓的“强制性集体管理”。其实质在于,有关的权利不能由权利者个人行使,如不接受集体管理,就等于放弃权利。这实际上是对著作权和邻接权的一种限制。(注:参阅韦之:《论著作权集体管理机构管理的权利》,《法商研究》1999年第3期,第76页。)

《指令》做此规定的基本考虑在于,有线转播台需要从无数的权利人那里授让转播权,而这些权利主体是难以确定的,因为转播台往往事前并不知道或者事到临头才得知它将转播的节目内容。另外,强制集体管理实际上对权利人也是有益的,因为他们没有能力亲自去控制转播行为。 (注:vgl.loewenheim harmonisierung des urheberrechte in europa,grurint,1997 s.286.)

如同对待卫星广播权一样《指令》针对有线转播权也规定了扩大的集体管理制度。其第9条第2款规定,对于那些没有将权利转让给集体管理机构管理的权利人,集体管理机构视为已获取授权,它和有线台签定的合同对这些权利人也有约束力,他们的权利和义务与那些明确授权集体管理组织的权利人的权利义务一致。未主动授权的权利人得在包含有其作品或邻接权客体的节目被转播后3年内主张自己的权利。当然, 他的权利主张不可能是针对转播台,禁止其转播行为的权利,而只是针对集体管理机构的报酬请求权。 (注: vgl, dreier, rundfunkund urheberrechte im binnenmarkt,grurint.1991 s.48.)

3.值得注意的是,《指定》第10条明文规定,强制性集体管理不适用于广播组织。转播时无论涉及到广播组织自己的权利还是其他人转让给广播组织的权利,转播台都必须分别和广播组织商谈。其他权利人对此规定颇有微词,认为这将导致广播组织地位的强化,从而破坏各种权利主体之间的利益平衡。

对此,学者指出,(注:vgl,dreier,zum 1995 s.459.)欧共体作出这一规定,并非要提高广播组织的地位,赋予其特权。真正的考虑是,从实际情况来看,广播组织的数量是十分有限的,转播哪一家的节目有线台十分清楚,因而应当自行去和广播组织协商解决。在这里不会出现“黑马问题”(aussenseiterproblem), 所以也没有必要限制广播组织的专有权利。

从实际效果来看,尽管《指令》制定者的初衷如上所述,实际上广播组织的地位还是被强化了。人们担心,它们会利用这种有利地位,鼓动其他权利人将转播权出让给它们,而不转让给集体管理机构。

4.最后,《指令》第11条和第12条还规定,成员国应制定民事或行政法律,确保涉及授权有线转播的当事人,依诚实信用原则谈判,不得滥用自己的权利,无故妨碍协商的顺利进行。如果当事人不能达成协议,则任何一方有权利将事宜提交有关的独立调停机关调解。

三、结束语

欧共体《卫星著作权指令》是实现“无国界电视”(fernsehenohne grenzen)目标的重要法律框架文件。《指令》的目的是要促进卫星广播和有线转播事业,同时又要维护有关著作权人和邻接权人的权利。当然为了实现前述目的,它在必要的地方也对著作权和邻接权作了适当的限制。

欧洲国家虽历来以注重保护著作权为传统,但是面对新的技术、新的经济环境,他们也不得不适当调整自己的法律。《指令》对强制性集体管理,对扩大的集体管理的灵活性运用,对于完善中国的著作权法律制度深具启发意义。

卫星通信的定义篇8

通信干扰是指以电子方式破坏一条线路或一个网络,使其无法成为指挥与控制系统的有效通信方式。干扰的方式非常灵活,可以针对通信系统的任何部分,持续时间可长可短,可以依托移动设备开展,而且通信遭到破坏时,往往很难立即将干扰与密码重置、系统变更、自然现象等系统故障区分开。据统计,美军80%~90%的通信依赖商用卫星,而商用卫星系统几乎没有任何抗干扰能力。军用卫星的抗干扰能力也很弱,在国防部所有通信中,仅有1%能够抵御最基本的干扰。在现代作战中,美军的指挥与控制非常依赖高容量通信,特别是不具备防护能力的通信卫星,这使美军的指挥与控制极易遭到通信干扰的破坏,先进的作战方式和装备将无法得到应用,造成美军惨败。对此,美应积极采取措施应对,其中可行的对策就是大力发展具备防护能力的军用卫星系统。

面临的主要问题

过多地依赖无防护措施的商用卫星通信

自20世纪80年代以来,美军的常规作战越来越依赖天基系统,特别是远程卫星通信和全球定位系统提供的精确导航和授时功能。军队作战条令和编制体制也发生了相应的变化,广泛分布的小规模部队利用通信系统在各个层次上遂行联合作战。这提高了作战效率和效能,也使美军非常依赖不具备防护措施的商用宽带卫星通信,为敌人实施非对称信息战提供了机会。干扰是信息战的一个重要手段。干扰设备很廉价,操作也很方便。既可以实施外科手术式的精确干扰,也可以实施大范围阻塞式干扰。如果不针对干扰威胁拟定防护计划和行动,将造成严重的后果。

缺乏对战术通信的有效防御

历史上,具有防护能力的通信主要在于战略层次,以确保核战争时最高层能够实施关键的核指挥与控制,向核力量下达少量指令,由核力量执行事前拟制的作战计划。美军具有防护能力的通信并未考虑战术需求。从海湾战争开始,精确制导炸弹、“战斧”巡航导弹、空射巡航导弹等新式武器都需要精确的目标信息。而用于探测目标的情报、侦察与监视系统非常依赖天基系统和网络。由于军用卫星通信能力不足,美军便依赖商用卫星通信能力满足其作战需求。但是随着市场的发展,商用卫星的租借费用越来越高,而且一直存在无抗干扰能力的缺陷,美军必须发展具有防护能力的卫星通信能力。

潜在对手日益增长的“反进入/区域”拒止能力

美军2011年《国防战略指南》提出,美军建设的一大重点是在面对“反介入/区域拒止”威胁时投送兵力。在任何“反介入/区域拒止”作战中,干扰将扮演重要角色。有些具备军事用途的干扰设备已经实现了民用化。干扰技术的扩散增加了战略与战术的运用。使用廉价高效的干扰技术就能够扰乱强敌的军事行动,这已经成为现实。近年来,世界各地发生了多起干扰卫星电视节目的事件。在利比亚战争中,也出现过对卫星电话进行战术干扰的事例。干扰设备并不一定要依赖陆基固定设施或移动设施,也可能以舰船为平台。美军当前面临的问题不是谁具有干扰能力,而是如何在遭遇干扰时仍然能够有效作战。

应对措施

美军领导层逐渐意识到,现有的具备防护能力的通信仅能满足最高指挥层的需求,其他部队的需求根本无法得到满足。2010年,国防情报局举办了一次由各军种60余位军官和文职官员参与的演习,分析了卫星通信遭到破坏的后果。参演人员一致认为,如果大部分卫星通信遭到破坏,只有具备防护能力的卫星能够继续使用,整体任务失败的风险会很大。敌人采用成本低廉、便于获取的干扰技术,可以有效破坏卫星的通信能力,使美军作战效能大幅降低。因而,国防部需要发展先进能力对通信网络进行防御。某些乐观主义者认为,情况并没有那么糟糕。受到通信干扰时可以采取一些对策。但是这些对策往往并不能迅速转化为作战能力,也无法保障部队按照其训练的方式作战。

“采用老办法”

这也是最常提及的对策,比如使用高频无线电进行联系。但该对策不具可行性,因为当年的高频通信系统是由全球范围内固定的高频发射机和天线组成的,这些设施已经不存在。而且熟练的高频通信操作员也都已经退休多年。更深层的问题是,依赖卫星通信的战术和程序,如作战平台之间的数据交换、电视电话系统、电子邮件等无法通过高频通信来实现,也就无法运用现代的小规模部队实施快速、灵活有效的作战方式进行作战。

“攻击干扰器”

这种应急对策成功的几率也很小。干扰器可以安装在普通的卡车中,使美军很难发现并识别目标。干扰器可以仅在空旷处实施短时间的有效干扰,然后就保持静默并隐蔽起来。要想定位并攻击干扰器,需要消耗大量本可用于其他高价值目标的情报资源和作战资源。

迅速发射卫星以弥补在轨卫星的损失

用同样脆弱的卫星替换被破坏的卫星并不能解决问题。此外,应急发射的卫星通常是小型卫星,无法完全取代现有的卫星。

设计具有新性能的全新卫星系统

该对策在理论上是可行的。但是与拓展现有的具备防护功能的通信卫星(如先进极高频卫星AEHF)系统相比,该对策并不一定能及时提供成本更低、作战效能更高的卫星系统。改进和扩大现有的AEHF卫星系统所需的时间更短。

依靠冗余度

有人认为美军的通信链路很多,敌人很难同时使所有链路失效。但敌人很可能会首先干扰作战中最关键的通信链路。严重的干扰会使绝大多数链路失效。现实情况是很多重要的线路并没有备份。如果事先没有经过相关训练并拟定应对计划,部队遭到干扰后会陷入混乱,因此应当开展识别干扰和对抗干扰的训练。

其他对策

如为不具备防护能力的宽带系统增加抗干扰能力。但这需要改变波形,将导致数据率下降。另一个可能有效的对策是开发空中层网络(ALN),作为现有卫星系统的补充,但是这个概念还有待进一步明确。

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