天地一体化信息网络总体架构设想

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浅谈天地一体化信息网络

浅谈天地一体化信息网络作者：薛毅松通信与信息工程学院通信三班 2015010903005摘要：天地一体化网络以其战略性、基础性、带动性和不可替代性的重要意义，成为发达国家国民经济和国家安全的重大基础设施，其所具有的独特位置与地域优势以及特有的信息服务能力，可带动我国新兴产业的发展，形成具有巨大潜力的核心竞争力和民族创造力。

本文着重于大致的介绍天地一体化信息网络的含义与特点、建设天地一体化信息网络的必要性，以及国内外发展现状的对比。

关键字：天地一体化信息网络，卫星1天地一体化信息网络的定义空天地一体化信息网络是由多颗不同轨道上、不同种类、不同性能的卫星形成星座覆盖全球，通过星间、星地链路将地面、海上、空中和深空中的用户、飞行器以及各种通信平台密集联合，以IP为信息承载方式，采用智能高速星上处理、交换和路由技术，面向光学、红外多谱段的信息，按照信息资源的最大有效综合利用原则，进行信息准确获取、快速处理和高效传输的一体化高速宽带大容量信息网络，即天基、空基和陆基一体化综合网络。

2 天地一体化信息网络的特点天地一体化网络的目标是对事件进行全面高效协同的处理。

利用多维信息，协同各个工作模块，增强事件的处理能力；结合空、天、地各类网络和系统各自的优势，实现功能互补，扩大可处理事件的范围；利用空、天、地一体化网络综合信息系统强大的机动性能、广泛的覆盖范围、全局的协作能力和对信息的智能处理能力，实现对事件和任务的高效处理。

天地一体化网络，简称一体化网络，是由通信、侦察、导航、气象等多种功能的异构卫星/卫星网络、深空网络、空间飞行器以及地面有线和无线网络设施组成的，通过星间星地链路将地面、海上、空中和深空中的用户、飞行器以及各种通信平台密集联合。

地面和卫星之间可以根据应用需求建立星间链路，进行数据交换。

它既可以是现有卫星系统的按需集成，也可以是根据需求进行“一体化”设计的结果，具有多功能融合、组成结构动态可变、运行状态复杂、信息交换处理一体化等功能特点。

天地一体化信息网络无线链路安全防护技术探讨

0引言天地一体化信息网络采用“天网地网”架构，由天基骨干网、天基接入网和地基节点网组成，并与地面互联网和移动通信网互联互通，按照“天基组网、天地互联、全球服务”的思路建设，实现天空地多层次协同，实现全球覆盖、随遇接入、按需服务的网络信息服务能力，是国家在信息时代的战略性公共基础设施。

天地一体化信息网络中的天地网络融为一体，这就要求天基网络具有良好的开放性，支持各类服务应用，支持用户无感接入或即插即用。

此外，天基网络的空间及电磁的特殊性易受到攻击和干扰，而其重要战略地位又要保证其具备高安全性。

因此，天基网络安全是整个系统安全防护体系的重要组成部分，对系统的安全运行具有重要意义。

天地一体化信息网络天基网络安全的核心是无线链路安全，涉及到用户接入、节点互联以及移动切换等移动通信场景的安全防护，因此需要针对系统网络架构和无线链路的信道特点，分析无线链路面临的安全威胁，研究复杂时空环境下的无线接入安全、节点互联安全、安全移动切换可信保持等安全防护技术，研究相关安全技术体制和实现方式，提出相关安全技术解决途径，为天地一体化信息网络的安全防护体系提供支撑。

1网络节点及无线链路的特点天地一体化信息网络是跨陆、海、空、天复杂时空环境下的多层信息网络。

无线网络由用户链路、馈电链路、星间链路等多种链路组成，是一个典型的大时空尺度的异构通信网络，它的网络节点及无线链路具有以下特点。

1.1卫星节点暴露且信道开放天地一体化信息系统网络的构建涵盖了天基骨干网（高轨卫星网络）和天基接入网（低轨卫星网络）。

卫星节点直接暴露于空间轨道上，通信信道具有开放性，容易遭受非法截获、欺骗、重放以及干扰等攻击，且威胁复杂多变，及时发现并应对威胁较困难。

1.2网络异构节点种类多天地一体化信息网络的节点包括用户节点（高轨Ka终端、低轨L终端、低轨Ka终端等）、天基骨干节（高轨卫星）、天基接入节点（低轨卫星）和地基节点等多种节点。

不同节点通过不同网域接入天地一体化信息网络的方式和流程存在差异。

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议第一篇：关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议一、背景介绍空间信息技术包括卫星导航定位系统、空天遥感、卫星通信和地理信息系统等理论与技术，同时结合计算机技术、物联网、大数据和云计算，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。

作为国家重要基础设施，空间信息技术在服务军事应用、公安武警、应急救援、航天测控等重大应用的同时，向下可支持国土资源、交通运输、农林渔牧、气象水利、城市建设等行业市场，以及私家车辆、移动终端、旅游休闲和个人位置服务等大众市场。

从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空，是全球范围的研究热点。

目前，空间信息技术已经从一门学科发展为一个产业，已成为经济建设、社会发展和政府决策的重要支撑，既作为国家的战略性新兴产业涉及国土安全和空间安全，又融入各行各业和日常生活，已经成为信息产业中具有先导性的重要组成部分，其发展水平直接影响一个地区甚至国家的综合实力和社会安全。

美国卫星产业协会（SIA）报告称,2014年全球卫星产业收入为2030亿美元。

权威估计到2030年，全球大约10%的GDP都来自于航天，商业化的空间信息应用产业的未来没有上限。

国家极其重视空间信息产业发展，在制定推动政策、投入资金方面不遗余力。

国家级的文件层出不穷，各省市相关政策更是数不胜数。

十三五规划一百项重大工程中列有“天地一体化信息网络和加速北斗、遥感卫星商业化应用”两大工程。

在中国制造2025中则有“开展行业、区域、产业化、国际化及科学技术发展等多层面的卫星遥感、通信、导航综合应用示范，加强空间信息资源共享以及与新一代信息技术融合应用，并积极推进空间信息的全面应用。

”二、现有基础十二五期间，在省委省政府的领导下，我们对接国家北斗发展战略，实施了“卫星导航应用示范工程”，建成了北斗导航与位置服务重点实验室、北斗产品检测认证中心、中国北斗产业技术创新基地三大产业支撑平台。

天地一体化测控网络体系结构研究

参考文献
ｌ
邱天炎，等译．无线传感器ｌ删络协议与体系结构．北京：电子工业Ｈｊ版社，２００７．１
２马ＸｌＪｔＦ．ｊＩＪ星通信网络技术．北京：国防工业出版社，２００３．７．３于宏毅．无线白组织网．：ＩＥ京：人民ＩｌｌｌｊｌＵ出版社，２００５．４．４杨云江．计算机酬络管理技术．北京：清华大学…版社，２００５．１０．
图Ｉ
测控网络体系结构示意图
３网络技术分析
天地一体化测控网络的规模庞大，所涉及的子网构架比较多，既包括有中心网络，又包括无中心网络，因此所涉及的网络技术比较广泛。在点对点模式下的测控系统，需要解决的是空地传输协议。在协议制定的时候，从拓扑结构方面可考虑两种模式：一种是测控站和航天器均作为网络中的一个节点，只分配一个节点地址，其内部设备作为节点内部管辖范围，这种模式下对航天器内设备的操作是非透明的；另一种是将所有设备纳入网络的管辖范围，分别分配独立的节点地址，这种模式下对航天器内设备的操作是透明的。在点对多点模式下的测控系统，除了需要考虑空地传输协议外，还需要确定网络组网方式，在不同的组网方式下需要解决相关技术问题。如采用ＴＤＭＡ模式，需要明确网络节点数、时隙分配方式、时隙同步方式和入网模式等关键技术，如采用ＣＤＭＡ，需要解决码间干扰、功率控制和数据接收处理等技术。在中继子网内，需要确定组网方式，如ＣＤＭＡ、空分等技术体制，在组网方式确定下，同样也涉及相关网络技术。在无中心子网中，采用Ａｄｈｏｃ构架组网，使用ＴＤＭＡ组网模式，需要确定网络的时隙分配方式，并解决相关的算法，比如ＭＡＣ是采用异步接入模式或同步接入模式，不同模式下，时隙分配和同步方式均不相同。不同网络构架下，为了保证网络的效率、可靠性等，必须对空间及空地传输协议进行研究，不同的协议体系，网络的效率、可靠性有所不同，可参考ＣＣＳＤＳ协议标准和妒技术，并结合测控网络的特点展开进行研究，通过仿真的方式选择合适的协议体系。除传输协议和组网模式外，网络管理和路由技术也是需要重点考虑的问题。在网络管理方面，同其它网络一样，需要实现网络管理的基本功能：故障管理、配置管理、性能管理和安全管理，由于网络的特殊性，是采用集中网络管理模式或是分布式网络管理模式，或者是两者的结合，需要进行研究确定。网络管理的协议是采用标准协议ＳＮＭＰ或是自定义协议同样需要进行研究，结合测控网络的特点，开展网络管理方面的研究。在路由方面，主要需要选择合适的路由策略和路由算法，以适应测控网络拓扑结构及其变化。天地一体化测控网络除了空间及空地传输协议外，地面同样涉及到传输协议问题。根据网络技术发展和各国测控信息网的建设情况，测控信息网的地面网络协议可考虑采用ＴＣＰ／ＩＰ协议，以便实现互连互通。由于空间传输的特点，误码率高、信息传输非对称大和长延时等，因此空间传输协议与地面传输协议

天地一体化信息网络频谱共享技术的综述与展望(下)

(Major Special Equipment Project Management Center of the Naval
Equipment Department, Beijing 100000, China)
（接上期）
2.2 一体化频谱协同的主要研究问题
对于类似于基于天地一体化的 6G 这种新型网络建设，从空口波形及核心网设计之初便考虑一体化频谱协同是一种优选方案。一体化频谱协同系统必须保证物理层信号的正交性。因此针对不同体制的无线空口信号，系统需要具备通过软件可配置实现空口波形统一设计框架，有效地满足不同应用场景、不同通信资源需求的系统协同需求。特别在智能频谱协作过程中，由软件定义的空口波形统一设计框架自适应调整物理层帧结构、调制方式、加扰类型、编解码与交织模块等，使得空口波形根据一体化频谱协同与业务场景的需求量身定制，从而提升空口波形的使用效率。核心网资源管理调度统一设计是为了确保全网资源的统一调度。一体化频谱协同需要采用分布式网络资源调度与管理技术，通过分布在网络节点中的通用资源调度器，同时实现协同资源管理与核心网资源混合调度。必须针对核心网资源管理调度算法进行统一架构设计，才能实现分布在各个网络节点的通用资源调度器的兼容与协同工作。在核心网资源管理调度统一设计中，需涵盖如下几个典型网络应用场景：超大规模实时计算鲁棒网络接入、大规模异构网络在核心网域的协同调度、海量数据支持下的边缘计算域调度框架。
（2）基于人工智能的频谱管理。空天地一体化信息网络频谱环境复杂多变，交互实体众多，原有基于静态优化方式的频谱共享方案灵活性不高、自适应性差。近年来兴起的人工智能技术，尤其是深度强化学习，可以
43 数字通信世界
2021.06
D 产业 IGITCW 观察 Industry Observation

天地一体化信息网络如何一体化？——“天地一体化信息网络主题论

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中国航天ｊ
北京理工大学、北京邮电：
学、清华大学、北京航空航天大学、海军航空学院、西安电子科技大学等单位的院士领导、专家和企业家，共聚一兰
研讨天地一体化领域新技术和新进展，探讨 “ 天地一体化信息网络究竟如何实现一体化”的命题。
对地观测卫星要上升到对地观测脑层面
借鉴国外发展经验结合自身进行完善
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无缝高精度位置服务发展必须提上日程
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２０１７年５月１７日，Ｅｈ空间嘹望智库・北京空间科技信息研究所主办、由北京华力创通科技股份有限公司协办ｆ
“ 天地一体化信息网络主题论坛 ”在北京召开。论坛邀请到来自工业和信息化部、国家国防科技工业局

天地一体化信息网络天基宽带骨干互联系统初步考虑

天地一体化信息网络天基宽带骨干互联系统初步考虑作者：张平秦智超陆洲来源：《中兴通讯技术》2016年第04期摘要：认为天基宽带骨干互联系统是天地一体化信息网络（ISTIN）的核心。

在分析全球典型系统架构的基础上，结合中国国情提出了一种新的天基宽带骨干互联系统网络架构——天地双骨干。

同时，综合考虑天地链路信道特征和星上处理能力约束，提出了激光/微波混合传输、电路和分组混合交换等技术体制，为系统建设提供参考。

关键词：ISTIN；骨干互联系统；天地双骨干中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1009-6868 （2016） 04-0024-005天地一体化信息网络作为国家信息化重要基础设施，对拓展国家利益，维护国家安全，保障国计民生，促进经济发展具有重大意义，是中国信息网络实现信息全球覆盖、宽带传输、军民融合、自由互联的必由之路。

近年来，中国信息网络建设日新月异，取得了可喜的成绩，互联网和移动通信用户数量处于世界领先地位[1]。

相比地面网络，天基网络具有服务覆盖范围广，受地面因素影响小，布设机动灵活等优势，在空间信息传输、应急救援、航空运输、远洋航行、空间探索等领域发挥不可或缺的作用。

但是，中国天基信息网、互联网、移动通信网发展很不平衡，呈现“天弱地强”的特征。

中国航天技术发展取得了巨大成就[2-3]，根据美国忧思科学家联盟（UCS）网站上的统计数据[4]，截至2015年12月底，中国在轨卫星数量已达177颗，预计到2020年在轨卫星数量将超过200颗。

天基方面，中国已经初步建成了通信中继、导航定位、对地观测等系统，但各卫星系统独自建设，条块分割十分明显，卫星数量严重不足，卫星类型比较单一，更为突出的是，卫星没有实现空间组网，无法发挥天基信息系统的网络化综合效能。

天基宽带骨干互联系统作为天地一体化信息网络的核心，一方面起到了互联各类天基信息系统的作用，通过天地双骨干架构实现不同系统在天地两个层面的互联互通和一体化融合；另一方面作为一张全球覆盖的宽带信息网络，为陆、海、空、天等各类重点用户提供宽带接入和数据中继服务。

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑贵州时空大数据发展的建议

关于天地一体化网络、北斗大数据中心与空间信息港支撑时空大数据发展的建议一、背景介绍空间信息技术包括卫星导航定位系统、空天遥感、卫星通信和地理信息系统等理论与技术，同时结合计算机技术、物联网、大数据和云计算，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。

从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空，是全球围的研究热点。

美国卫星产业协会（SIA）报告称,2014年全球卫星产业收入为2030亿美元。

权威估计到2030年，全球大约10%的GDP都来自于航天，商业化的空间信息应用产业的未来没有上限。

国家极其重视空间信息产业发展，在制定推动政策、投入资金方面不遗余力。

国家级的文件层出不穷，各省市相关政策更是数不胜数。

十三五规划一百项重大工程中列有“天地一体化信息网络和加速北斗、遥感卫星商业化应用”两大工程。

在中国制造2025中则有“开展行业、区域、产业化、国际化及科学技术发展等多层面的卫星遥感、通信、导航综合应用示，加强空间信息资源共享以及与新一代信息技术融合应用，并积极推进空间信息的全面应用。

”二、现有基础十二五期间，在省委省政府的领导下，我们对接国家北斗发展战略，实施了“卫星导航应用示工程”，建成了北斗导航与位置服务重点实验室、北斗产品检测认证中心、中国北斗产业技术创新基地三大产业支撑平台。

天地一体化天基骨干网络体系架构研究

天地一体化天基骨干网络体系架构研究黄惠明;常呈武【摘要】天地一体化网络是将天基网络作为地面网络的延伸,从而构建覆盖空天地的一体化网络系统.在具有全球信息支持能力的天地一体化网络构建中,天基骨干网络的体系架构是其难点和重点.本文通过分析天地一体化网络体系架构及其发展规律,提出骨干-接入型网络是天地一体化网络体系架构的基本形式,由此得出研究天基骨干网络的重要价值.关于天地一体化天基骨干网络体系架构,创造性提出了基于GEO高轨卫星构建一个由数据网、管理网合二为一的骨干网络的观点,并系统研究了天地一体化天基骨干网络的体系架构以及天基骨干传输网络、天基小S管理网络的关键技术,以期为空天大量目标的在线管理和各类业务的异构接入这两大核心问题提供新的解决途径.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2015(010)005【总页数】9页(P460-467,491)【关键词】天地一体化网络;天基骨干网络;天基骨干传输网络;天基小S管理网络;体系架构【作者】黄惠明;常呈武【作者单位】北京空间信息中继传输技术研究中心,北京100094;北京空间信息中继传输技术研究中心,北京100094【正文语种】中文【中图分类】TP393随着信息技术的迅猛发展，信息网络技术已经改变了人们的生活方式，并成为推动社会进步的主导力量。

为此，美国国家航空航天局（NASA）与军方相继提出了“空间通信与导航体系结构（SCAN）”、“转型通信体系”；2013年1月俄罗斯发布《2013—2020航天活动规划》，强调发展航天技术、研制航天装备、完善航天基础设施；欧洲国家合作推出“多国天基成像系统”、“伽利略系统”预计在2020年前后投入使用；日本2013年1月提出《宇宙基本计划》，指导未来5～10年航天发展，各国竞相争取在天基信息网络领域占据优势。

我国空间信息网络领域的研究肇始于国家《高技术研究发展计划纲要》（即“863计划”）。

近年来，随着国家利益向全球的拓展和我军“基于信息系统体系作战”理论的提出，空间信息网络日益成为国家、军队决策层和航天领域专家学者共同关注的热点。

浅谈天地一体化信息网络发展

浅谈天地一体化信息网络发展罗震宇　施　浩云南电网有限责任公司信息中心摘　要：天地一体化信息网络由陆基、空基、天基进行互联互通，以信息交换和传输为基础的网络基础设施，是目前各国科技产业发展研究的热点，本文阐述了天地一体化综合信息网络概念；分析了目前国内外天地一体化信息网络相关系统发展情况；并给出了目前发展中需要需要解决的几个问题。

关键词：天基信息网络　空间信息网络　天地一体化信息网络一、引言天基信息网络也叫天基信息系统，它是彼此独立或相关的卫星通信系统、卫星遥感系统、卫星导航系统、载人航天系统、空间物理探测系统、空间天文观测系统、月球和行星深空探测系统以及多种功能的临近空间飞行器系统等各种空间信息系统总称。

天地一体化信息网络的天地一体化含义通常有两种：一种是单个天基网（如卫星通信网）与地基网（如地面通信网）通过信息或业务融合、设备综合或网络互联互通方式构成的天地一体化信息网络；另一种是单个天基网（如卫星通信网）自身的空间段（如通信卫星）与地面段（如各种通信地球站组成的应用系统）通过星地链路构成的天地一体化信息网络。

我们可称前者为大天地一体化信息网络；后者为小天地一体化信息网络。

天地一体化信息网络作为国家信息化重要基础设施，对拓展国家利益、维护国家安全、保障国计民生、促进经济发展具有重大意义，是我国信息网络实现信息全球覆盖、宽带传输、军民融合、自由互联的必由之路。

二、国内外研究发展现状1.国内研究发展现状。

我国天地一体化信息网络相关的研究和讨论已经持续了10多年，目前已经取得了一系列成果。

2006年，沈荣骏院士首先提出了我国天地一体化航天互联网的概念及总体构想； 2013~2014年，工业和信息化部电子科学技术委员会组织了“天地一体化信息网络体系架构研究”重点课题，从发展战略、总体方案和关键技术等3个方面对天地一体化信息网络开展研究；2013年和2015年，国内先后两次召开了天地一体化信息网络的高峰论坛，对凝聚国内天地一体化信息网络相关研究力量并形成统一的认识发挥了重要作用；2015年，张乃通院士发表了《对建设我国“天地一体化信息网络”的思考》，对天地一体化信息网络的定位、边界作了清晰的说明，并提出了网络基本架构的设想和对建设工作的建议。

天地一体化信息网络频谱共享技术的综述与展望(上)

观察Industry ObservationI G I T C W 产业26DIGITCW2021.050 引言地面通信网与卫星通信网分别在各自擅长的服务范围内发挥着巨大的作用。

尽管地面移动通信技术已经发展到5G ，但覆盖范围受限的短板仍不能解决，而另一面具有广覆盖特性的卫星通信却因成本过高等因素无法普及。

随着人们对通信需求向多空间、多方位的不断扩展，融合天、地通信技术优势，构建覆盖全球的天地一体化信息网络是未来通信发展的重要趋势，通过融合设计而构建的多维立体、全方位和全天候的信息网络，可为空、天、地、海等不同应用场景的用户提供全球泛在的通信服务[1]。

在天地一体化信息网络中，大部分通信节点依赖于有限的无线电频谱资源进行传输，信道开放、频率需求大、涉及无线电业务多是其主要特点。

以往，地基网络或天基网络对于无线电频谱资源的使用，均采用独占授权的静态规划方式，对于所授权频谱的使用，存在着部分时间过度浪费或过度拥挤的情况。

此外，对于那些尤为适用于天地一体化卫星宽带接入要求的Ka 和Q/V 等频段，天基网络或地基网络都出现了避无可避的状态[2]。

因此，设计天地一体化信息网络无线频谱动态共享方案，提高频谱资源利用效率，是网络建设中需要重点关注的问题之一[3]。

20年来，人们对于地基网络频谱共享的研究较为广泛，提出了大量的动态频谱共享技术。

但天地一体化信息网络与地基网络的存在诸多差异，不能直接使用地基网络的频谱共享技术，需根据其特点重新设计或适当改进。

但地基网络中的用于干扰规避的功率控制、波束赋形、跳波束及频谱数据库等技术，为天地一体化信息网络频谱共享提供重要的研究思路。

因此，近来学者从不同角度、针对多种场景提出了一些天地一体化信息网频谱共享的算法和方案。

从是否需要空口技术及核心网统一设计的角度可将现有研究分成两大类：一是基于干扰规避的星地频谱共存，研究对象是分立的天基和地基通信系统，通过设计天地一体化信息网络频谱共享技术的综述与展望（上）孙永林（海装重大专项装备项目管理中心，北京 100000）摘要：天地一体化信息网络是未来突破地面网络限制，实现空、天、地、海等多空间无缝覆盖和泛在连接的重要网络架构。

天地一体化数据链网络架构研究

天地一体化数据链网络架构研究杜利刚，田万勇，潘积远（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068）摘要：本文首先阐述了天地一体化数据链网络的概念与内涵，分析了国外相关发展现状，并预测了以后的发展趋势。

重点研究了网络架构，并提出了网络信息交互与处理流程。

在文章的最后，总结了天地一体化数据链网络所面临的主要技术挑战。

关键词：天地一体化数据链；天基网络；杀伤链中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1674-7976-(2016)06-418-04 Research on Space-Ground Integration Data-Link Network ArchitectureDU Ligang, TIAN Wanyong, P AN JiyuanAbstract: The concept and connotation of Space-ground Integration Date-Link network are described in this paper, the foreign development status is analyzed and the development tendency is predicted. The network architecture is mainly studied and the interchange process of network information is presented. The mainly technology challenge of Space-ground Integration Date-Link network is summarized in the end of the paper.Key words:Space-ground Integration Data-Link; Space-based Network; C4KISR1 发展背景与现状随着军事技术变革的不断深入，以及全球利益的不断拓展，为有效应对面临的威胁环境，必须解决大地域范围内各数据链单元情报分发、态势共享和战术指挥问题，以提升大地域乃至全球范围内的快速信息保障能力，维护国家安全和利益。

天地一体化信息网络总体架构设想

天地一体化信息网络总体架构设想一、本文概述Overview of this article随着信息技术的飞速发展，信息网络已经成为现代社会不可或缺的基础设施。

然而，传统的地面信息网络面临着诸多挑战，如覆盖不全、容量瓶颈、安全性问题等。

为了应对这些挑战，天地一体化信息网络的概念应运而生。

本文旨在探讨天地一体化信息网络的总体架构设想，分析其潜在的优势与挑战，并提出相应的解决策略。

With the rapid development of information technology, information networks have become an indispensable infrastructure in modern society. However, traditional ground information networks face many challenges, such as incomplete coverage, capacity bottlenecks, and security issues. In order to address these challenges, the concept of integrated information networks between heaven and earth has emerged. This article aims to explore the overall architecture of the integrated information network between heaven and earth, analyze its potential advantages and challenges, and proposecorresponding solutions.天地一体化信息网络是一种将地面网络与空间网络深度融合的新型网络架构，旨在实现全球范围内的无缝覆盖和高效通信。

天地一体VDES 发展现状及应用展望

天地一体VDES发展现状及应用展望国内，中国航天科技集团有限公司第八研究院（以下简称航天八院）持续多年组织开展了VDES搭载试验星、技术验证星的研制和测试验证工作。

2020年初发射了首颗搭载VDES载荷的技术试验卫星。

国防科技大学持续开展基于微纳卫星平台的AIS/VDES系统研制与试验工作，2020年8月，发射了天拓五号卫星，其主要任务是开展新一代AIS信号接收、ADS-B信号接收以及VDES等新技术研制。

航天行云科技有限公司计划发射80颗行云小卫星，建设低轨窄带通信卫星星座，并计划在行云小卫星上搭载VDES载荷。

由中国交通通信信息中心（以下简称通信信息中心）编制的交通安全应急专用公益卫星星座系统（以下简称交通星，MOTS）网络资料，于2019年成功为国际电信联盟接受，争取到世界排名第一的VDES卫星频率及轨位资源。

2021年10月14日，通信信息中心联合航天八院、北京和德宇航技术有限公司联合研制的3颗交通甚高频数据交换系统试验卫星（简称交通VDES试验卫星）在太原卫星发射中心成功发射，完成了交通星频率激活任务，全面开启了VDES星载载荷在轨测试验证工作。

3.国内外VDES地面系统发展现状国外，瑞典SAAB公司与瑞典海事局开展了VDES相关研究，2014年底完成了VDE原理样机研制，2015年完成了VDE场外测试。

日本无线株式会社（JRC）重点开展了VDES船载原型样机研发，2018年12月完成了点对点试验和广播试验。

南非Stone Three公司重点开展VDES终端产品研发，2019年1月，联合加拿大在魁北克进行了VDE-TER的陆地性能实测以及与AIS兼容性测试。

新加坡海事港口局与信息通信研究所、ST电子共同开展了VDES船台样机研制与试验，完成了陆上和水上点对点通信试验。

国内，中国交通运输部东海航海保障中心与航天八院等单位合作，在VDES标准研究和试验系统开发方面开展了大量的研究工作，2019年4月在杭州湾水域开展了VDES地面系统（VDES-TER）点对点试验。

软件定义天地一体化信息网络体系架构研究

软件定义天地一体化信息网络体系架构研究牛长喜李春林谢小赋王宏王邦礼中国电子科技集团公司第三十研究所，成都，610054 摘要：天地一体化信息网络要求具备灵活、快速组网与安全可控等突出特征，如何设计具有这些特征的天地一体化信息网络是当前的研究热点。

本文提出运用软件定义网络（SDN）技术解决上述问题，分析了 SDN 在天地一体化信息网络的应用优势，提出基于 OpenFlow 的软件定义天地一体化信息网络体系架构。

基于此体系架构，提出一种典型应用场景：天地一体化侦察情报系统，提出软件定义天地一体化信息网络能够满足“大数据”应用对于网络服务提出的更高要求。

关键词：天地一体化信息网络软件定义网络大数据网络服务1引言天地一体化信息网络[1]由多种卫星星座、飞行器及地面设施互联而成，实现侦察监视、导弹预警、导航定位、通信指挥、空间防御与对抗等功能的一体化，具有自主的信息获取、存储、处理及分发能力，将空中、地面资源紧密集成并协同运作，实现信息的多元立体共享，从而提高信息系统的整体运行效能。

世界主要航天大国均已开展了天地一体化信息网络的体系架构和相关技术的研究，并取得了一定的研究成果，推动了天地一体化信息网络各个领域研究工作的不断进步。

目前，美国、欧洲等发达国家已经完成了概念研究，并进行了系统仿真、地面试验及飞行搭载试验，提出了一系列的标准或建议书。

近年来，我国地面网络设施建设取得的成绩有目共睹，这为天地一体化信息网络地面段建设提供了基础。

但是，我国在天空段的网络建设严重滞后。

随着我国航天技术的发展，加之我国载人航天、空间站、深空探测等空间活动日益频繁，各种航天器种类和数量也在迅速增加，卫星与地面、卫星与卫星之间的通信组网要求越来越迫切。

目前我国在轨运行卫星大都只提供通信信道，星上不具有信息交换功能，信息只能通过地面接收站处理后再重新上星才能实现星间、星际之间的信息交换。