科(kē)普 | 你(nǐ)知(zhī)道(dào)現(xiàn)有(y↔π≥ǒu)的(de)「衛星通(tōng)信系統」都(dō→€u)有(yǒu)哪些(xiē)嗎(ma)?
2021-09-30

凡是(shì)通(tōng)過移動的(de)衛星和←♦♣≤(hé)固定的(de)終端、固定的(de)衛星和(hé)移動的("♦de)終端或二者均移動的(de)通(tōng)信,均稱為(wèi)衛星移動通($∞tōng)信系統。


從(cóng)20世紀80年(nián)代開(kāi)'★π÷始,西(xī)方很(hěn)多(duō)公司開(kāi)始意識₽φ✔¶到(dào)未來(lái)覆蓋全球、面向個(gè)人(←‍¶ rén)的(de)無縫隙通(tōng)信,即所謂的(de)個(gè)人(rénπλ)通(tōng)信全球化(huà),即5W{Whoever(任何人(rén¶♦‌))\Wherever(任何地(dì)點)\Whenever(任何時(shíφ£¥ )間(jiān))\ Whomever(任何人(rén)) \Whatev£∞±§er,(采用(yòng)任何方式)}的(de)巨大(dà)需< §求,相(xiàng)繼發展以中、低(dī) ₽×軌道(dào)的(de)衛星星座系統為(wèi)空(kōng)中轉接φ¥​Ω平台的(de)衛星移動通(tōng)信系統,開(kāi)展衛星↕γ移動電(diàn)話(huà)、衛星直播/衛星數(shù)字音(yīn)↕®頻(pín)廣播、互聯網接入以及高(gāo)速、寬帶多(duō≤☆≠)媒體(tǐ)接入等業(yè)務。至上(shàng)世紀90年(niáγβn)代,已建成并投入應用(yòng)的(↑ε←de)主要(yào)有(yǒu):銥星(Iridium)系統、Gloσγbalstar系統、ORBCONN系統、信使系統(俄羅斯)等。


銥星系統


銥星系統屬于低(dī)軌道(dào)衛星移動通≥&(tōng)信系統,由Motorola提出并主導建設,由分(fēn)布在6個(₹‌gè)軌道(dào)平面上(shàng)的(de)66顆衛星組成,這(zh€€♥☆è)些(xiē)衛星均勻的(de)分(fēn)布在6個(gè)軌∑₽ε↓道(dào)面上(shàng),軌道(dào)高®λ✘→(gāo)度為(wèi)780 km。


主要(yào)為(wèi)個(gè)人(rén)用(yòng)戶提供全球範圍內£☆'(nèi)的(de)移動通(tōng)信,采用(yò♣∞ng)地(dì)面集中控制(zhì)方式,具有(yǒu)星際鏈路(lù)、星♠×₹上(shàng)處理(lǐ)和(hé)星上(shàng)交換功能(néng)<α®↔。


銥星系統除了(le)提供電(diàn)話(huà)業(yè)務外(wài),還δ₩(hái)提供傳真、全球定位(GPS)、無線電(diàn)定位以及全球尋呼業(  yè)務。


從(cóng)技(jì)術(shù)上(shàng)來(lái)說(₹♣shuō),這(zhè)一(yī)系統是(shì)極為≈ε <(wèi)先進的(de),但(dàn)從(cóng)商業(yè)上('γ"≠shàng)來(lái)說(shuō),它是(shì​')極為(wèi)失敗的(de),存在著(zε♠he)目标用(yòng)戶不(bù)明(míng‌→)确、成本高(gāo)昂等缺點。


目前該系統基本上(shàng)已複活,由新♦δ的(de)銥星公司代替舊(jiù)銥星公司,重新定位,再次引領衛₹∞星通(tōng)信的(de)新時(shí)代。


Gb系統


Globalstar系統設計(jì)簡單​ש,既沒有(yǒu)星際電(diàn)路(lù),也(yě)沒有(yǒu)星上★$↕☆(shàng)處理(lǐ)和(hé)星上(shàng)交換功能(n♦®φ↔éng),僅僅定位為(wèi)地(dì)面蜂窩系統的(δ£↑de)延伸,從(cóng)而擴大(dà)了(le)地(dì)面移動通(tō¶♠ng)信系統的(de)覆蓋,因此降低(dī)了(le)系統投資,也(y±≥ě)減少(shǎo)了(le)技(jì)術(shù)風(fēng)σ‍​α險。GIobalstar系統由48顆衛星組成,均勻分(fēn)布在8個(↕♦€gè)軌道(dào)面上(shàng),軌道☆∏±¶(dào)高(gāo)度為(wèi)1389 km。


全球通(tōng)信


IC0系統采用(yòng)大(dà)衛星,運行(xíng)于10390<®γ km的(de)中軌道(dào),共有(yǒu)10顆衛星和(h≤&‌é)2顆備份星,布置于2個(gè)軌道(dào↔÷)面,每個(gè)軌道(dào)面5顆工(gōng)作(zuò)星,1♦φ顆備份星。提供的(de)數(shù)據傳輸速率為(wèi)140 ₽<>↔kbR/s,但(dàn)有(yǒu)上(shàng)升到​↔♠(dào)384kbrt/s的(de)能(néng)力。主要(yàεδ∞↓o)針對(duì)為(wèi)非城(chéng)市(shì)地(dì)區(qūσ'↑)提供高(gāo)速數(shù)據傳輸,如(rú)互聯網接入服務和(hé)π$移動電(diàn)話(huà)服務。


E0系統


Ellips0系統是(shì)一(yī)種混合軌道(dào)星座系•☆∏統。它使用(yòng)17顆衛星便可(kě)實現(xiàn)全‍ δ球覆蓋,比銥系統和(hé)Globalstar系統的(de)↔€₹衛星數(shù)量要(yào)少(shǎo)得(de)多(duō)€∏₹。在該系統中,有(yǒu)10顆星部署在兩條橢圓軌道(dσπào)上(shàng),其軌道(dào)近(jìn)δ<地(dì)點為(wèi)632 km,遠(yuǎn)地(dì)點為(wè βi)7604 km,另有(yǒu)7顆星部署γ→≠在一(yī)條8050 km高(gāo)™​的(de)赤道(dào)軌道(dào)上(shàng)。該✘≠系統初步開(kāi)始為(wèi)赤道(dào)地(δ​dì)區(qū)提供移動電(diàn)話(huà≠γ§)業(yè)務,2002年(nián)開(kāi)始提σ₹∏供全球移動電(diàn)話(huà)業(yè)務。


Om系統


軌道(dào)通(tōng)信系統0rbcomm是(shì&≥λ)隻能(néng)實現(xiàn)數(shù)∏δ據業(yè)務全球通(tōng)信的(de)小(​×™xiǎo)衛星移動通(tōng)信系統,該系統具有(yǒu)投資小(xiǎo)☆$<<、周期短(duǎn)、兼備通(tōng)→→γ♥信和(hé)定位能(néng)力、衛星質•π量輕、用(yòng)戶終端為(wèi)手機↔‌λ(jī)、系統運行(xíng)自(zì)£α動化(huà)水(shuǐ)平高(gāo)和¶≤(hé)自(zì)主功能(néng)強等優點。Orbcomm系統由36顆小(x ‍iǎo)衛星及地(dì)面部分(fēn)ε✘'(含地(dì)面信關站(zhàn)、網絡控制(zhì)中心和(σβσhé)地(dì)面終端設施)組成,其中28顆衛星在補軌道π ε₩(dào)平面上(shàng):第l軌道(dào)平面為(wèi)2顆衛星,©∏軌道(dào)高(gāo)度為(wèi)73☆≠∑6/749 km;第2至第4軌道(dào)平面的(de)每個(g★Ω →è)軌道(dào)平面布置8顆衛星,軌道(dào)高(gāo↕♦φ)度為(wèi)775 km;第5軌道(dào)平面有(<✘‍≠yǒu)2顆衛星,軌道(dào)高(gāo★∑)度為(wèi)700km,主要(yào)為(wèi)增強高(gāo)緯度¥δ∑✘地(dì)區(qū)的(de)通(tōng)信覆蓋;另外(wài)8顆衛星為(§↕≈wèi)備份。


Tc系統


Teledesic系統是(shì)一(yī)個(gè)著(≠♣÷zhe)眼于寬帶業(yè)務發展的(de)低(‍™ ☆dī)軌道(dào)衛星移動通(tōng)信系統。由840顆衛星組成,均勻分(' fēn)布在21個(gè)軌道(dào)平面上(sh‍α∏àng)。由于每個(gè)軌道(dào)平面上(shàng)另有(yǒu)備用♥∞©↕(yòng)衛星,備用(yòng)衛星總數(shù)為(wèi)84✘∞‌顆,所以整個(gè)系統的(de)衛星數(shù)量←∑達到(dào)924顆。經優化(huà)後,投入≤∏&>實際使用(yòng)的(de)Teledesic系β±ε∞統已将衛星數(shù)量降至288顆。Teledesic系統的(de)每$÷₽λ顆衛星可(kě)提供l0萬個(gè)l6kb/5的(de)話(huγ↕à)音(yīn)信道(dào),整個(gè)系統峰值負荷時(shí),可(kλ÷‌₩ě)提供超出100萬個(gè)同步全雙工(gōng)El速率的∏φ₽≤(de)連接。因此,該系統不(bù)僅可(kě)提供高(gāo)質量的(de)§↕α話(huà)音(yīn)通(tōng)信,同時(shí)還(h♠ ™€ái)能(néng)支持電(diàn)視(sπ∑'✘hì)會(huì)議(yì)、交互式多(duō)媒體(tǐ)通‍σ≥(tōng)信、以及實時(shí)雙向高(gāo)速數(shù)據通(tōπ∞γng)信等寬帶通(tōng)信業(yè)務。


全球衛星定位系統


全球定位系統(英文(wén)名:Global Positioning S☆™‌εystem,簡稱GPS),又(yòu)稱全球衛星定位系統,中文(wén)β©簡稱為(wèi)“球位系”,是(shì)一(π×πyī)個(gè)結合衛星及通(tōng)訊發展的(de)技(≤≈φjì)術(shù),利用(yòng)導航衛星進行(xíng>£)測時(shí)和(hé)測距的(de)中距×↑≈✘離(lí)圓型軌道(dào)衛星導航系統。


随著(zhe)全球一(yī)體(tǐ)化(huà)的(de)發展,衛星導γ±‍₩航系統在航空(kōng)、汽車(chē)>δδ導航、通(tōng)信、測繪、娛樂(yuè)等¥↓<各個(gè)領域均有(yǒu)應用(yòn®§g)。


目前,全球有(yǒu)四大(dà)衛星定位系統,βπ除了(le)中國(guó)的(de)北(běi)鬥衛星導航系統(BDS)♥←$,還(hái)有(yǒu)美(měi)國(guφ♣$φó)全球定位系統(GPS)、俄羅斯格洛納斯≤§衛星導航系統(GNSS)、伽利略衛星導航系統(GSNS)。


美(měi)國(guó)全球定位系統 GPS


全球定位系統(GPS)是(shì)目前全世界應用(yòngγΩ)最為(wèi)廣泛也(yě)最為(wèi)成熟的(de)衛星≈↓導航定位系統。研發GPS系統始于1973年(nián)₹γ®,其初衷為(wèi)軍事(shì)用(yòng)途,1991年<→≠φ(nián)在海(hǎi)灣戰争期間(jβ∏iān)曾大(dà)展身(shēn)手。GPS的(de)用(yòng)戶隻需≈>購(gòu)買GPS接收機(jī)就(jiù)可(kě)以免費(fèi)'∑♥≈享受該服務。但(dàn)GPS針對(duì)普♦♥♣ 通(tōng)用(yòng)戶和(hé)美(měi)軍方提供♣♣←的(de)是(shì)不(bù)同的(de)服務。目前民(Ωβmín)用(yòng)GPS信号的(de)精₩>度可(kě)達到(dào)10米左右,軍用(yònφγ≈g)精度可(kě)達1米。


中國(guó)北(běi)鬥導航 Compass


中國(guó)2000年(nián)開(k↔α‍♦āi)始建設北(běi)鬥衛星導航試驗系統。2000年(♠λnián)年(nián)底,建成北(běi)鬥一(yī)号系統,向中↔ 國(guó)提供服務;2012年(nián)年(ni©δ♥án)底,建成北(běi)鬥二号系統,向亞太地(dì)區(↓$qū)提供服務;2020年(nián),建成北(běi)鬥三号系統↔≥↔✘,向全球提供服務。2020年(nián)7月(yuè≈¶)31日(rì)上(shàng)午,北(běi)鬥三号全≥σ球衛星導航系統正式開(kāi)通(tōng)。


北(běi)鬥衛星導航系統由空(kōng)間(jiān)段、地(d>✘★ì)面段和(hé)用(yòng)戶段三部分(fēn)組成,可(kě)在全球範♦γλ圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為(wèi)各類用(yòng)戶提供高(δ♥gāo)精度、高(gāo)可(kě)靠定位、導航、授時(sh€±↕í)服務,并且具備短(duǎn)報(bào)文(wén)通(tōng)信能(n←÷β€éng)力,已經初步具備區(qū)域導航、定位和(hé)授時(s ✘ ®hí)能(néng)力,定位精度為(wèi)分(fēn)米、厘米級别,φ'£₽測速精度0.2米/秒(miǎo),授時(shí)精度₹‌☆♠10納秒(miǎo)。


歐盟伽利略系統 Galileo


伽利略衛星導航系統是(shì)歐盟和(hé)歐洲空(kōng)間(jiā©♥πn)局正在建設中的(de)項目,初衷是(sΩφ≠'hì)使歐盟在衛星導航問(wèn)題上(sh∞‌àng)擺脫對(duì)美(měi)國(guó)®≠和(hé)俄羅斯的(de)依賴。伽利略系統的(de)技(jì)術(€☆shù)水(shuǐ)平将高(gāo)于GPS和(hé)俄羅斯格洛納斯。比☆♦如(rú),其精度可(kě)以達到(dào)一(yī)米級别。20↕Ω03年(nián)5月(yuè),歐盟和(hé)歐洲空(kōng)>≈>↑間(jiān)局正式批準伽利略項目第一(yī)階段¶₩,預計(jì)2012年(nián)開(kāi)始運行(xíng),但(dà¥& ®n)目前這(zhè)一(yī)日(rì)期已被推遲至2019年(niá•™πn)全部建成。


俄羅斯格洛納斯 Glonass


俄羅斯從(cóng)1993年(nián)開(kāi)始獨↔ λ自(zì)建立本國(guó)的(de)全球衛星導航系統。原計(jì)劃該系<∞統于2007年(nián)年(nián)底之前₩₽‍運營,因資金(jīn)問(wèn)題,直∞☆到(dào)2011年(nián),格洛‍$納斯導航系統才投入全面運行(xíng),但(dàn)其在✔♣σ全球的(de)民(mín)用(yòng)和(hé™∞)商業(yè)用(yòng)戶仍然少(s↓∏hǎo)得(de)可(kě)憐,主要(y±÷ ào)原因是(shì)其用(yòng)戶端£γγ的(de)設備發展一(yī)直嚴重滞後。



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