国际移动卫星通信系统
国内外卫星移动通信系统发展现状综述
0引言1957年10月4日，苏联发射了人类历史上的第一颗人造卫星———Sputnik1，标志着人类从此进入了卫星时代。
随着世界新军事变革的不断发展，战争形态已由摩托化、机械化加速向信息化、智能化演变，尤其是太空和网络空间领域，已成为世界大国之间战略博弈的新焦点。
不论是局部战争，还是国际维和、抢险救灾、海上护航等，都离不开太空和网络空间的支援。
所以，构建天基通信系统和天地一体化网络，掌握制天权和制网权，是决定未来战争胜负的关键因素，也是一个国家在国际政治、经济、军事、科技乃至综合国力上的重要体现，影响着国家安全和发展大局。
卫星移动通信系统作为天基通信的重要手段，是国家重要的战略性信息基础设施，被越来越多的国家所重视。
1国外卫星移动通信系统发展现状继苏联发射第一颗人造卫星之后，美国于1958年1月31日发射第一颗人造卫星———探险者1号，后在1958年12月，美国又发射了第一颗试验通信卫星———斯科尔，正式拉开美苏太空通信领域的装备竞赛，英国、法国、北约等国家和组织也陆续加入到通信卫星的研发当中。
目前，全世界在轨通信卫星大约700余颗，其中地球静止轨道卫星200多颗。
绕地球运行的军事通信卫星约110颗，其中约一半的军事通信卫星为美国所拥有。
包括美国在内的大多数国家通信卫星均为军民合用。
卫星移动通信系统属于通信卫星的一种，它是传统的卫星固定通信与地面移动通信交叉结合的产物，主要以商业运营为主，战时卫星资源可被军方征用。
卫星移动通信系统是利用卫星作为中继器，实现移动用户之间、移动用户和地面固网、蜂窝网或其他专网用户之间通信的系统，是地面蜂窝移动通信的有效补充。
按照在轨高度，卫星移动通信系统分为GEO（静止轨道）卫星系统、MEO（中轨道）卫星系统和LEO（低轨道）卫星系统三种。
其中，GEO卫星系统运行在赤道上方高度35 800km的地球同步轨道，卫星一般采用大型多波束天线、高功率等成熟技术，投资少、技术复杂度低，但传播时延大，不能实现两极覆盖，典型代表是国际移动卫星公司经营的Inmarsat系统、阿联酋的Thuraya 系统。
移动卫星通信系统
手持终端 移动终端
信关站
用户段
（地面主站、网关站）
地面段
PSTN/PLMN 核心网
用户信息 管理系统
卫星控制 中心SCC
用户链路
3
馈送链路
移动卫星通信系统的分类
海事移动卫星系统(MMSS)
用途
航空移动卫星系统(AMSS)
分类
陆地移动卫星系统(LMSS)
同步轨道系统 (GEO)
卫星运行 高椭圆轨道系统(HEO)
❖ 典型实例： Iridium(铱系统) Globalstar(全球星系统) Orbcomm(轨道通信系统)
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❖ 网状星座：通常区域覆盖，如Globalstar系统
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移动卫星通信系统的发展及特点
❖ 第一代移动卫星通信系统：模拟信号技术 1976年，由3颗静止卫星构成的MARISAT 系统成为第1个提供海事移动通信服务的 卫星系统
轨道
中轨道系统(MEO)
低轨道系统(LEO) 4
海事移动卫星系统(MMSS)
❖ MMSS旨在帮助海上救援工作，提高船舶使 用效率和管理水平，改善海上通信业务和提 高无线定位能力。
❖ 其在海事上的应用包括：直拨电话、传真、 电子邮件和数据连接等。
5
航空移动卫星系统(AMSS)
❖ AMSS的主要用途是在飞机与地面之间 为机组和乘客提供话音和数据通信。
1982年，Inmarsat-A成为第1个海事移动 卫星电话系统
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❖ 第二代移动卫星通信系统：数字传输技术 1988年，Inmarsat-C成为第1个陆地移动 卫星数据通信系统 1993年，Inmarsat-M和澳大利亚的 Mobilesat成为第1个数字陆地移动卫星电 话系统，支持公文包大小的终端 1996年，Inmarsat-3可支持便携式的膝上 型电话终端
全球星卫星移动通信系统及其发展现状
发展 的需 要 ， 静 止 卫 星 Ｎ—Ｇ Ｏ 系统 ， 括 低 轨道 星 非 Ｓ 包 Ｌ ０ 和 中轨道 卫 星 系统 ＭＥ Ｓ便 应 运 而 生。近 年 来 ， 界 Ｅｓ Ｏ 世 上不同的 国家 和组 织纷 纷 推 出 了采用 中 、 轨道 Ｍ Ｏ Ｉ Ｏ 低 Ｅ ／Ｊ ￣ 的全球 卫星移 动通 信系统或 导航系统 ， 改变 了传统的用 地球 Ｇ Ｏ卫 星实现对地服务 的局面 ， Ｅ 并将极大 地扩展人类 相互 交 往和沟通 的空 间和地域 。移 动卫 星通 信向 全球 个 人通 信 的 发展主要 是以低轨道 Ｌ Ｏ为主 。在 已提 出的一 系列 的 Ｎ— Ｅ Ｇ Ｏ系统 中 ， Ｓ 影响最 大的有摩托 罗拉公 司的铱 系统 （ｒ ｉ Ｉｄ ｉ— ｕ ｍ）、 拉 一 高 通 公 司 的 全 球 星 卫 星 移 动 通 信 系 统 劳
全 球 星卫 星移 动 通 信 系统 发 展 现 状
通 信 系统 的近 期 发 展 和 应 用 前 景 。 关键词
Ｔｈ ｏ ａ ｔ ｌ ｔ ｍ ｍ ｕ ｉａ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ ｎ ｔ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｅ Ｇｌ ｂ ｌＳａ ｅｌ ｅ Ｃｏ ｉ ｎ ｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ａ ｄ Ｉｓ Ｄｅ ｅｏ ｍ ｎ
２ 全 球 星 卫 星 通 信 系统
全球星卫 星系统 （ Ｍ Ｃ ） 由 美 国劳拉 公 司 （ ｏ １ 和 Ｇ Ｐ Ｓ是 Ｌｒ ） ａ 高通 公司（ ｕ ｏ ｍ） Ｑ ￣ｃｍ 发起 的卫 星移 动通信 系统 。它 有 ４ ８颗 卫星 ， 另加 ８ 颗备 用 星 ． 星重约 ４ ０ ｇ 分布 在 ８个 倾 角 卫 ５Ｋ ， 为 ５ 的 圆形轨道 上 。轨道 高度为 １１ ｍ， 个轨道分布 ６ Ｔ ４ ４Ｋ 每 颗卫 早和 １ 颗备用 卫星 。系统 覆盖南北 纬 ７。以内地 区 ． ０ 其
移动通信的导航卫星系统
移动通信的导航卫星系统移动通信的导航卫星系统在现代社会中起着重要的作用。
无论是在日常生活中还是在商业领域，导航卫星系统都已经成为不可或缺的工具。
本文将讨论导航卫星系统在移动通信领域的应用以及其带来的影响。
一、导航卫星系统的基本原理导航卫星系统是通过一组卫星和地面设备构成的。
其中最为著名的是美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的格洛纳斯系统。
这些系统利用多颗卫星分布在地球轨道上，通过接收终端设备发送的信号，从而确定设备的精确位置。
通过对接收到的多个卫星信号进行计算，导航卫星系统可以提供高精度的时空定位信息。
二、导航卫星系统在移动通信中的应用1. 位置服务导航卫星系统为移动通信提供了强大的位置服务能力。
当移动设备启用导航功能时，系统可以准确地确定设备当前的位置，并提供相应的导航指引。
这使得人们可以轻松地找到目的地，无论是在城市中还是在偏远地区。
此外，导航卫星系统还支持实时交通信息，可以为用户提供最佳路线选择。
无论是个人用户还是商业用户，都可以从这一功能中受益。
2. 紧急救援导航卫星系统在紧急救援行动中发挥着关键作用。
当发生事故或紧急情况时，人们可以通过移动设备发送信号，导航卫星系统可以快速确定其精确位置，并将该信息传输给相关救援团队。
这样，救援人员可以准确迅速地抵达现场，提供及时救助。
3. 航空和航海导航卫星系统对于航空和航海领域来说是不可或缺的。
在飞机和船只中安装导航设备可以实时跟踪其位置，并提供航行指引。
这对于确保飞行和航海安全非常重要。
此外，导航卫星系统还可以提供天气数据和飞行流量信息，帮助飞行员和船员做出更好的决策。
三、导航卫星系统带来的影响1. 便利性的提高导航卫星系统使得移动通信更加便利。
人们可以随时随地使用导航功能来寻找目的地，无需担心迷路。
此外，导航卫星系统还可以为用户提供附近的商店、餐馆等信息，增加了出行的便利性。
2. 经济效益的增加导航卫星系统对商业领域带来了巨大的经济效益。
例如，快递公司可以通过导航卫星系统优化路线，提高运输效率，减少成本。
GMDSS概述解析
（5）信息宿或称信宿是指语音、图像和文 字等信息的归宿，它是信息的接收者。
2）模拟信息和数字信息 （1）模拟信息：信息的状态随时间连续变 化 。传输模拟信息的通 信称为模拟通信。
在GMDSS中， MF/HF/VHF无线电话通信 系统属于模拟通信系统。
（2）数字信息：信息的状态不随时间连续 变化 。这种离散变化的 状态可用二进制的数字来 表示。以数字方式传输信 息的通信就是数字通信。
2）数字通信系统中，用数字基带信号去控 制正弦载波信号的振幅、频率或相位， 调制方式可分移幅键控(ASK)、移频键 控(FSK)和移相键控(PSK)。
1.3.3 信号与噪声的概念 1.频谱 1)表示信号的方法 数学表达式 波形图 频谱图——直观、有效 2)频谱定义:指组成信号的各种正弦信号,按 频率不同所存在的分布、排列情况。
情发生的海域而定。 3. 现场通信 1）定义：指在救助现场遇险船与援助单 位间或援助单位相互间，为向遇险船提 供援助或为救助幸存者而进行的通信。 2）特点 （1）通信方式为无线电话或电传 （2）通常使用VHF或MF遇险与安全频率 （CH16、2182kHz、2174.5kHz （3）飞机参与时用3023 kHz 、4125 kHz 、 5680kHz
3)频谱图: 横坐标------表示频率 纵坐标------表示各正弦分量的幅度关系 2.信号带宽 1) 定义: B=Fmax-Fmin 2) 正弦单音信号只有一条谱线;而脉冲信 号则有无限多个谱线,占有无限大的带宽。 3) 工程上将谱线幅度下降到基波幅度1/10 以下的所有谐波分量,忽略不计。故语音 通信均存在程度不同的失真。
（4）要求搜救飞机应能在2182kHz和/ 或 156.8MHz上与其他海上移动体进行 通信。 4. 现场寻位 1）定义：指发现并找到遇险船或救生艇 筏及幸存者。 2）寻位方法：通过9GHz雷达和SART 5. 海上安全信息(MSI)的播发与接收 1）播发方式
全球星卫星通信系统 标准
全球星卫星通信系统标准
全球星系统（Globalstar）是一种卫星通信系统，用于提供移动通信、数据传输和定位服务。
以下是全球星系统的一些常见标准：
1.频率范围：全球星系统使用L频段（1610-1670 MHz）和S频段（2483.5-2500 MHz）进行信号传输。
2.信号调制：全球星系统采用GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制技术，以提高信号传输的可靠性和抗干扰能力。
3.卫星轨道：全球星系统的卫星轨道高度约为1410公里，轨道倾角约为52度。
4.卫星数量：全球星系统共有48颗卫星，分布在三个轨道平面上，以保证全球覆盖和连续通信。
5.通信速率：全球星系统提供多种通信速率，最高可达到4800 bps，以满足不同应用的需求。
6.定位精度：全球星系统可以提供精度约为100米的定位服务，适用于许多应用场景，如航海、野外探险等。
7.通信协议：全球星系统采用标准的TCP/IP协议，支持多种通信应用，如语音通话、短信、数据传输等。
以上是全球星系统的一些常见标准，具体标准可能会因不同应用场景而有所不同。
GMDSS设备课后问答题-整理版
本提纲为航海1417 白兴超整理，仅供航海1417-141C班适用。
以下所有简答题是老师划的重要简答题以及个人认为重要的题目。
仅供参考复习，如有异议，请指出，谢谢第1章1.原海上通信系统与GMDSS相比存在哪些局限性？1〕可靠通信距离近2〕需要经过专门训练的报务员才能适任海上遇险报警与通信3〕报警设备的自动化和可靠性能差，受人为因素影响大4〕远距离报警手段单一，全球覆盖能力差5〕对遇险船舶的搜救缺乏有效的国际协调与合作6〕常规通信手段落后，通信自动化程度低2.简述GMDSS的基本含义。
GMDSS是从何时开始全面实施的？GMDSS全称为global maritime distress and safety system，就是全球海上遇险与安全系统的缩写。
该系统主要由卫星通信系统—INMARSAT (海事卫星通信系统) 和COS-PAS/SARSAT〔极轨道卫星搜救系统〕、地面无线电通信系统(即海岸电台)以及海上安全信息播发系统三大部分构成。
1999年2月1日。
3.GMDSS主要有哪些功能？〔1〕遇险报警，三个方向；〔2〕搜救协调通信；〔3〕救助现场通信；〔4〕救助现场寻位；〔5〕海上安全信息〔MSI〕的播发与接收；〔6〕快捷高效的常规通信；〔7〕驾驶台对驾驶台通信；4.GMDSS现场寻位功能是怎样实现的？〔1〕Radar-SART：通过遇险目标携带的搜救雷达应答器SART和救助船或飞机上的X波段雷达所构成的寻位系统实现。
当遇险目标携带的Radar-SART被救助船或飞机上的X波段雷达信号触发时，救助船或飞机上的雷达屏幕就会显示出遇险目标的相对位置，从而迅速发现遇险目标，到达及时救助的目的。
〔2〕AIS-SART：当船舶遇险时，开启AIS-SART，会在AIS的专用信道上自动发射遇险报警信息，主要包括遇险船的位置和识别码等信息，周围船舶收到该特殊信息后，可以很快确定遇险船舶的位置，从而便于救援人员对遇险目标进行迅速准确的定位，并实现及时救助。
卫星通信系统整理
卫星通信技术自20世纪90年代以来，卫星移动通信的迅猛发展推动了天线技术的进步。
卫星通信具有覆盖范围广、通信容量大、传输质量好、组网方便迅速、便于实现全球无缝链接等众多优点，被认为是建立全球个人通信必不可少的一种重要手段。
卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。
是由通信卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成。
静止通信卫星是目前全球卫星通信系统中最常用的星体，是将通信卫星发射到赤道上空35860 公里的高度上，使卫星运转方向与地球自转方向一致，并使卫星的运转周期正好等于地球的自转周期（24 小时），从而使卫星始终保持同步运行状态。
故静止卫星也称为同步卫星。
静止卫星天线波束最大覆盖面可以达到大于地球表面总面积的三分之一。
因此，在静止轨道上，只要等间隔地放置三颗通信卫星，其天线波束就能基本上覆盖整个地球（除两极地区外），实现全球范围的通信。
目前使用的国际通信卫星系统，就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。
与其它通信手段相比，卫星通信具有许多优点：一是电波覆盖面积大，通信距离远，可实现多址通信。
在卫星波束覆盖区内一跳的通信距离最远为18000 公里。
覆盖区内的用户都可通过通信卫星实现多址联接，进行即时通信。
二是传输频带宽，通信容量大。
卫星通信一般使用1~10 千兆赫的微波波段，有很宽的频率范围，可在两点间提供几百、几千甚至上万条话路，提供每秒几十兆比特甚至每秒一百多兆比特的中高速数据通道，还可传输好几路电视。
三是通信稳定性好、质量高。
卫星链路大部分是在大气层以上的宇宙空间，属恒参信道，传输损耗小，电波传播稳定，不受通信两点间的各种自然环境和人为因素的影响，即便是在发生磁爆或核爆的情况下，也能维持正常通信。
卫星传输的主要缺点是传输时延大。
在打卫星电话时不能立刻听到对方回话，需要间隔一段时间才能听到。
其主要原因是无线电波虽在自由空间的传播速度等于光速（每秒30 万公里），但当它从地球站发往同步卫星，又从同步卫星发回接收地球站，这“一上一下”就需要走8 万多公里。
卫星通信知识点
卫星通信卫星通信：是指利用人造地球卫星作为终极辗转发或发射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。
（特点：它覆盖面积大、不受地理条件的限制、通信频带宽、容量大、机动灵活，因而在国际和国内通信领域中，成为不可缺少的通信手段）卫星通信系统：由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统、监控管理分系统四大功能部分组成。
（①跟踪遥测及指令系统对卫星进行跟踪测量控制其准确进入静止轨道上的指定位置，并对在轨卫星的轨道位置及姿态进行监视和校正。
②监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开通前的监测和业务开通后的例行监测和控制，以便保证通信卫星的正常运行和工作。
③空间分系统指通信卫星）卫星转发器：装在卫星上的收、发系统称为转发器，作用是接受由各地面站发来的信号，经变换频率和放大后，再发给各收端站。
它主要是由天线、接收设备、发射设备和双工器组成。
（主要的功能收到地面发来的信号（上行信号）后，进行低噪声发大，然后混频，混频后的信号再进行功率放大，然后发射回地面（下行信号）。
上行信号和下行信号的频率是不同的，这是为了避免在卫星天线中产生同频率信号干扰）卫星通信频率选择中考虑的损耗(电波传播的特点)工作频段的选择主要考虑电离层的反射、吸收；对流层的吸收、散射损耗等因数与频率的关系。
常用波段：L波段（1.6/1.5GHz）C波段（6.0/4.0GHz ）Ku波段（14.0/12.0GHz 14.0/11.0GHz）Ka波段30/20GHz）一般工作频率选择在1-10GHz，最理想为4-6GHz。
考虑的传播损耗：1.自由空间的传播损耗。
2.大气损耗（对流层的影响和电离层的影响）3.移动卫星通信电波的衰落现象（多径传播和多径衰落）4.多普勒频移（由于通信双方相对位置在移动时，由多普勒效应引起的附加频移）同步卫星：如果卫星的轨道是圆形且在赤道轨道上，卫星离地面约35860km时，其飞行的方向与地球自转的方向相同，则从地面上任何一点看去，卫星都是相对静止的，这种对地静止的同步卫星简称为静止卫星。
卫星移动通信系统简介
卫星移动通信系统简介卫星移动通信系统简介一、引言卫星移动通信系统是指通过卫星进行无线通信的一种技术。
它利用地球上的卫星作为中继站点，将信号传送到接收器上，实现人与人之间、人与物之间的远程通信。
本文将详细介绍卫星移动通信系统的工作原理、应用领域以及目前的发展情况。
二、工作原理卫星移动通信系统的工作原理如下：1.用户终端发送信号：用户通过方式、电脑等终端设备发送信号，该信号经过射频前端进行调制处理。
2.地面站接收信号：地面站接收到用户终端发送的信号，并进行解调处理。
3.卫星中继信号：地面站将接收到的信号经过调制处理后发送到卫星。
4.卫星转发信号：卫星接收到地面站发送的信号后，进行频率转换和功率放大处理，然后将信号发射出去。
5.用户终端接收信号：用户终端接收到卫星发送的信号，并进行解调处理，最终将信号转化为可识别的信息。
三、应用领域卫星移动通信系统在以下领域有着广泛应用：1.军事通信：卫星移动通信系统可以为军队提供实时、可靠的通信方式，方便指挥员与士兵之间的沟通和信息传递。
2.紧急救援：卫星移动通信系统可以在灾难发生时提供紧急通信服务，为救援人员提供数据和图像传输的能力，提高救援效率。
3.陆地交通：卫星移动通信系统可以为汽车、火车等交通工具提供位置定位、导航和紧急呼叫等功能，提升交通管理和安全。
4.海上通信：卫星移动通信系统可以在海上提供语音通信、数据传输和紧急报警等服务，保障船舶及其船员的安全。
5.航空通信：卫星移动通信系统可以为飞机提供通信、导航和监控等功能，提高空中交通的安全和效率。
四、发展现状目前，卫星移动通信系统已经取得了巨大的发展，并持续推进技术的创新和应用的拓展。
随着卫星通信技术的不断进步，卫星移动通信系统的覆盖范围、传输速率和通信质量将进一步提升，为人们的生活带来更多便利和可能性。
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法律名词及注释：1.频率转换：将信号的频率从一种频率范围变换到另一种频率范围的过程。
国际海上安全应急通信及应用简介国际移动卫星组织Inmarsat是一个
国际海上安全应急通信及应用简介1.国际移动卫星组织Inmarsat 是一个提供全球范围内卫星移动通信的政府间合作机构，即国际移动卫星组织（原名国际海事卫星组织，英文简称Inmarsat）。
Inmarsat成立于1979 年，初期旨在为海上用户提供卫星通信服务，现已发展为世界上唯一为海陆空用户提供全球卫星移动公众通信和遇险安全通信的业务提供者。
Inmarsat总部设在伦敦，到1997年已有80 个成员国。
成员国政府即签字国指定一企业实体作为该国的签字者参加这一组织的商务活动。
Inmarsat 制订整套的卫星移动通信系统技术指标，负责采购卫星和运营空间段。
任何成员国的签字者都可以建立和运营地面站，通过它向用户提供服务。
任何有实力的生产厂商都可获得用于生产用户终端的技术资料，终端经过Inmarsat 类型批准后，可销售给世界各地用户。
Inmarsat 支持的用户服务在海事应用上包括直拨电话、电传、传真、电子邮件和数据连接；航空应用包括驾驶舱话音、数据、自动位置与状态报告和直拨旅客电话；陆地应用包括微型卫星电话、传真、数据和运输上的双向数据通信、位置报告、电子邮件和车队管理等。
Inmarsat 还在人为灾难和自然灾害发生时提供应急通信。
Inmarsat 用几种不同的移动通信系统，通过一系列终端向用户提供不同的服务，其中包括Inmarsat －A、C、B/M、Aero/Mini-M 系统。
此外，Inmarsat 还开发出未来第一家全球寻呼业务，并正在积极探索其卫星在定位和导航方面的应用。
中国是Inmarsat1979 年成立时的创始成员国之一，Inmarsat 的中国签字者是交通部北京船舶通信导航公司（英文简称MCN。
该公司连接数届当选为Inmarsat 亚太地区理事。
作为中国向国际移动卫星组织负责的唯一经办机构，该公司还负责联系中国用户的所有Inmarsat 事宜，负责在中国经营和提供Inmarsat 业务。
GMDSS
GMDSS第一章、GMDSS的基本概念GMDSS（Global Maritime Distress and Safety System）的缩写，及全球海上遇险及安全系统，它是一个服从于《1979 年国际海上搜救公约》的全球性通信网，是国际海事组织（IMO）为建立有效的搜救程序，并进一步完善海上通信手段而构建的一整套综合通信系统，其基本目的是为了最大限度地保障海上人命和财产的安全。
IMO:International Maritime Organization一、GMDSS的功能和作用GMDSS系统的基本作用是船舶遇险时能迅速有效地报警，岸上的搜救机构和遇险船附近的其他船舶能够立即获得遇险船的报警信息，并保证在最短时间内进行协调救助，从而加大搜救的成功率；系统还提供紧急、安全通信和播发海上安全信息，以保证船舶的航行安全；同时系统还满足传播常规业务通信的要求。
具体来说，GMDSS系统有以下7 方面功能。
1.遇险报警（基本功能）立即有效向岸基救助协调中心（RCC）和附近其他船舶发送遇险信息，包括遇险船识别、船位、时间、遇险性质及其它。
船对岸、船对船、岸对船三个方向RCC: Rescue Co-ordination Centre2.搜救协调通信接收到遇险报警后，RCC与遇险船、参与救助的船舶、飞机和其它有关搜救机构间的协调搜救通信3.现场通信遇险船、搜救船、飞机之间通信，多用MF/VHF频率4.寻位指救助船、飞机发现并找到遇险船舶、救生艇或幸存者。
EPIRB/SART. EPIRB：Emergency position indicating radiobeacons SART：Search And Rescue RadarTransponder5.海上安全信息（MSI）的播发和接收为保证航行安全，系统发布航行警告、气象警告和预报及其它海上紧急安全信息，通过NAVTEX，Inmarsat 的EGC系统，MF（HF）NBDP方式播发，船台接收并打印。
国际移动卫星通信F系统中Turbo码的应用分析
决， 如选择哪种 ＳＮ） Ｉ ：译码算法 ； 采用何种硬件 （ 片） 芯 以保证在规 定 的译 码处理时 间 内完 成所有 的算法运 算
筹
关 键 词 ： 卫星通 多 移动 信： 媒体通信：ｕ ｏ 纠错编 卷 Ｔｒ 码； ｂ 码； 积码； 交织技术 中 图分 类 号 ： Ｎ １ ３ Ｔ ｇ９ 文 献标 识 码 ： Ａ
“ 缩 频 带 的 高 速 数 据 业 务 ” 道 单 元 设 计 方 压 信 案 ． 过 综 合 比较 ，ｎ ｒａ 在 １ ９ 通 Ｉ ｍａｓｔ ９ ７年 确 定推
出 基 于 ［ｍａｓｔ 系 统 ［ｍａｓｔ ｈ ｎ ｎ ｒ — ａＭ ｎ ｒａ ｐ ｏ ｅＭ４ 系 — 统 ． 全 称 是 Ｉｍａｓｔ ｈ ｎ ｕｔＭｅ ｉ Ｍｉｉ 其 ｎ ｒａ— ｏ ｅ ｌ ｄ ｎ一 ｐ Ｍ ｉ ａ
利用先 进 的通 信技术 ， 使信 令交换 更加 先进 台理 ， 信号质 量更 高 ． 并且能 提供 广泛 的通信 业务 ， 取得 了可 观的社 会效 益和经 济效 益 ．
０ 引 言
国际移 动 卫 星 通 信 系统 组 织 在 最 新 公 布 的 Ｉｍ ｒ ｔ …系统 中 ， Ｔ ｒｏ码 为 核 心技 术 ， ｎ ａｓ ． ａＦ 以 ｕｂ 实 现 了“ 缩频 带的高速 数据传 输 ． 压 Ｔｕｂ ｒｏ码 是 Ｃ． ｅｒｕ等 学 者 在 综 台 过 去 几 Ｂｒ ｏ 十年来级联 码 、 乘积 码 、 大后 验概 率译码 与迭 代 晟 译 码等理论 基础 上 ， Ｉ Ｃ’ ３上 首 先 提 出 的 ． 在 Ｃ ９
２ 北京 交通通信 中 ． 北京海事 卫 星地 面站 北 京 １０ １） ０ ０ １
摘要： 运用通信的纠 码和调 论定 错编 制理 量分析了 压缩频带的高速数据传输 信道单元、ｕ ｏ 码器 Ｔ ｒ 码编 ｂ
通信系统的移动通信和卫星通信
通信系统的移动通信和卫星通信随着科技的快速发展，通信系统已经普及到世界各个角落。
在通信系统中，移动通信和卫星通信是两个不可或缺的重要组成部分。
本文将详细介绍移动通信和卫星通信的定义、原理、优点和应用，并列出实现这两种通信的步骤。
1. 移动通信：移动通信是利用移动设备（如手机、平板电脑等）进行信息传输的一种通信方式。
它通过无线电波传输音频、视频和数据信息，实现人与人、人与物之间的交流。
- 原理：移动通信利用基站和移动设备之间的无线电信号进行通讯。
基站由网络提供商或运营商建立，负责接收和发送信号。
当用户使用移动设备，设备会通过无线电信号与最近的基站进行通信，然后基站将信息传输到收信人所在的基站，最后送达收信人的移动设备。
- 优点：移动通信具有便携性、全球覆盖范围广、即时性强等优点。
用户可以随时随地进行通信，不受时间和地点的限制。
- 应用：移动通信可广泛应用于个人通信、商务通信、应急通信等各个领域。
它已成为人们日常生活中必不可少的一部分。
2. 卫星通信：卫星通信是利用人造卫星作为中继站进行数据传输的一种通信方式。
它通过卫星向地面用户提供广播、电话和网络服务等。
- 原理：卫星通信利用地球轨道上的人造卫星作为信号中继点，将发送的信息转发到指定的地面接收站。
发送方将信息发送到发射站，发射站将信息向卫星发送，卫星再将信息向接收站发送，接收站接收信号并传输到终端设备。
- 优点：卫星通信具有广域覆盖、信号传输稳定、抗干扰能力强等优点。
它可以覆盖地球上的大部分区域，适用于远距离通信。
- 应用：卫星通信可应用于国际通信、远程教育、电视广播等领域。
它已成为跨国通信和远距离通信的重要手段。
实现移动通信和卫星通信的步骤：1. 移动通信的步骤：a) 建立移动通信网络：运营商需要在不同地区建立基站，实现网络覆盖。
b) 用户注册：用户需要购买移动设备并与运营商签订通信合约，获取通信服务。
c) 信号传输：用户通过移动设备发送信号，基站接受信号并将其转发到相应的基站，最后传输到收信人的设备。
卫星移动通信系统简介
卫星移动通信系统简介卫星移动通信系统简介一、引言卫星移动通信系统是一种通过卫星进行无线信号传输的通信系统。
它可以实现全球范围内的移动通信，为人们提供全天候、全球覆盖的通信服务。
本文将对卫星移动通信系统的原理、组成部分、应用领域及发展前景进行详细介绍。
二、卫星移动通信系统原理卫星移动通信系统的原理是利用地球上的地面站和卫星之间进行无线信号传输。
用户在地球上通过移动终端设备发送信号到地面站，然后地面站通过卫星将信号传输到目标地区的地面站，再由地面站传输到目标地区的移动终端设备。
整个过程中的信号传输都是通过无线电波进行的。
三、卫星移动通信系统组成部分1.地面站：地面站是卫星移动通信系统的核心部分，它主要负责与卫星进行通信，包括接收地面用户设备发送的信号、对信号进行处理和调制以及向卫星发送信号等。
地面站通常由天线、收发器、调制解调器等设备组成。
2.卫星：卫星是卫星移动通信系统的关键组成部分，它主要负责信号的中转和传输。
卫星上装有接收地面站信号的天线和将信号传输到目标地区的天线。
卫星上还配有转发器和信号处理器等设备，用于接收和处理信号。
3.移动终端设备：移动终端设备指用户使用的移动通信设备，如方式、平板电脑等。
移动终端设备用于与地面站进行通信，通过地面站和卫星完成信号传输。
四、卫星移动通信系统应用领域卫星移动通信系统在以下领域有广泛应用：1.军事通信：卫星移动通信系统可为军队提供远程通信和指挥控制服务，实现战场上的实时信息传输。
2.灾害应急通信：在自然灾害发生时，地面通信基础设施可能受到破坏，卫星移动通信系统可以提供临时的通信服务，帮助救援人员组织救援行动。
3.航空和海上通信：卫星移动通信系统可以为航空器和船只提供通信服务，实现航空和海上安全和导航等功能。
4.偏远地区通信：卫星移动通信系统可以弥补偏远地区通信基础设施不完善的不足，为人们提供稳定的通信服务。
5.移动互联网：卫星移动通信系统可以为移动互联网提供支持，为用户提供全球范围内的高速数据传输服务。
6. INMARSAT系统解读
第一节 INMARSAT系统的组成
一、INMARSAT的发展过程:
1）1982年2月,当时称为国际海事卫星通信系统. 2）1985年10月,开发了航空卫星通信业务. 3）1989年11月,开发了陆地卫星通信业务. 4）1995年正式更名为国际移动卫星通信系统.
二、初期,INMARSAT是一个国际间的通信组 织,由于使用的用户有限,经营困难;直到 1992年与GMDSS系统相结合,才得达快速 发展;并随着通信技术及电脑技术的发展,开 发了新的通信系统:从最初的A标准系统-B 标准系统-C/M标准系统-F标准系统.
INMARSAT系统的工作优势P96
• 1，及时，可靠，无干扰，容易使用，不需要基站。 • 2，全球除两极地区以外任何地点，任何时间都能 使用。 • 3，信息安全有保障，其传输编码及交换具有极高 保密性，透明信道还容许终端随时加装保密设施。 • 4，与全球电信网相连，可连接世界各地，而且该 网对遇险呼叫优先接续。 • 5，通信没有月租费，只按通信时间或信息流量计 费。 • 6，设备的终端厂商和地面站都有竞争，有利于用 户选择。 • 7，是一种唯一满足高速运动下多媒体通信的系统
INMARSAT系统在GMDSS中的作用
• INMARSAT系统可为GMDSS提供的通信 服务有： 1.遇险报警和遇险通信 2.搜救协调 3.现场通信 4.驾驶台与驾驶台通信 5.海上安全信息播发 6.常规通信
4.INMARSAT系统组成结构图
总部 SAT OCC操作控制中心 NCC SCC TT&C NCS AOR.E 公共TDM CES CES CES CES 每个洋区内,最多设15个CES SES SES SES NCS AOR.W NCS POR NCS IOR
卫星船站的通话特点（记录）
卫星移动通信系统技术原理
卫星移动通信系统技术原理卫星移动通信系统是一种利用卫星进行通信的技术，它可以实现全球范围内的移动通信。
这种系统的原理是通过将卫星作为中继站，将用户之间的通信信号传输到目标地点。
下面将详细介绍卫星移动通信系统的技术原理。
一、卫星移动通信系统的组成卫星移动通信系统主要由用户终端、地面站和卫星三部分组成。
用户终端是指手机、调制解调器等通信设备，它们通过无线电波将信号发送到地面站。
地面站负责与用户终端进行通信，并将信号转发给卫星。
卫星接收到信号后，再将信号转发给目标地点的地面站，最后再通过地面站与目标用户终端进行通信。
二、卫星移动通信系统的工作原理卫星移动通信系统的工作原理可以分为三个步骤：上行链路、卫星链路和下行链路。
1. 上行链路：用户终端通过无线电波将信号发送到地面站。
地面站接收到信号后，通过天线将信号转发给卫星。
在上行链路中，需要考虑信号的传输损耗和传输延迟等问题。
2. 卫星链路：卫星接收到上行链路中的信号后，通过天线将信号转发给目标地点的地面站。
在卫星链路中，需要考虑信号的转发能力、覆盖范围和频谱利用率等问题。
3. 下行链路：地面站接收到卫星链路中的信号后，通过无线电波将信号发送给目标用户终端。
在下行链路中，需要考虑信号的传输质量和传输速率等问题。
三、卫星移动通信系统的关键技术卫星移动通信系统的实现涉及到多个关键技术，包括天线技术、调制解调技术、频率规划技术和功率控制技术等。
1. 天线技术：天线是卫星移动通信系统中的重要组成部分，它负责接收和发送无线电波。
合理设计和选择天线可以提高信号的传输效率和覆盖范围。
2. 调制解调技术：调制解调技术是将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
通过合适的调制解调技术，可以提高信号的传输速率和可靠性。
3. 频率规划技术：频率规划技术是为了避免不同用户之间的信号干扰而进行的频率分配和调度。
通过合理的频率规划，可以提高系统的频谱利用率和通信质量。
6. INMARSAT系统解析
三.INMARSAT系统的组成P97
1. 空间段:通信卫星(SATELLITE—SAT);地面 (遥)测(遥)控站(TT&C);卫星控制中心(SCC) 组成. 2. 地面站:主要有网络控制中心(NCC);各洋区 的网络协调站(NCS);各洋区的地球站 (CES/LES)组成. 3. 移动地球站:在不同系统中有不同的移动地球 站(SES/MES).
地面站各单元的作用
• 卫星控制中心(SCC): 负责监视INMARSAT卫星 的运行情况。卫星控制中心(SCC)接收从卫星测 控站（TT&C）发来的数据并对这些数据加以处 理，通过测控站对 INMARSAT卫星进行控制和管 理。 • 卫星测控站（TT&C）：直接跟踪遥测卫星，并 把测得的数据送卫星控制中心处理。测控站还接 收卫星控制中心发来的分析结果，以此为依据给 卫星发指令，对卫星进行控制。全球设有四个测 控站，在必要时可以代替卫星控制中心控制卫星。
四.空间段各单元的基本作用
1、SAT:为了保证对地球大部分区域的通信履盖,设置了四个静 止通信卫星,它们主要负责通信的中转(收-转-发);他们都在地 球赤道上空大约35700KM;四颗卫星分别位于不同的经度上: 1）AOR-E(大西洋东):015.5W;对应的洋区码为: 871(电话/传真)/581(电传)/1111（数据） 2）AOR-W(大西洋西):054.0W;对应的洋区码为: 874(电话/传真)/584(电传)/1114（数据） 3）POR(太平洋): 178.0E;对应的洋区码为: 872(电话/传真)/582(电传)/1112（数据） 4）IOR(印度洋): 064.5E;对应的洋区码为: 873(电话/传真)/583(电传)/1113（数据） 2、TT&C:主要是用于测控卫星的状态,并把其数据传给SCC,然 后SCC根据具体的情况,通过TT&C给卫星发出指令,让卫星调 整到通信所需的状态.(测控、调整卫星的状态）必要时可替代 SCC。
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7.1 卫星通信基础知识 7.2 Inmarsat系统概述 7.3 Inmarsat开放的通信系统及业务 7.4 Inmarsat两位码业务及船站识别 7.5 Inmarsat系统在GMDSS中的作用
7.1 卫星通信基础知识
• 卫星通信：设置在地球上（地面、水面或低层大 气中）的两个或多个无线电通信站之间利用人造 地球卫星作为中继站转发或反射无线电波进行的 通信。
SAT→LES下行链路 3600.0-3623.0 MHz(23MHz) 4GHz C
• 口决：上高下低、岸高船低
7.1.3 INMARSAT的卫星频率
１．船站： 工作在L波段，其上/下行频率为 1.6 / 1.5 GHz
２．岸站： ①工作在双波段（C/L波段）；
②CES与SES通信工作在C波段， 其上/下行频率为 6/4 GHz； ③CES与CES及NCS通信，CES工作在 C/L 波段。
赤道轨道
•
θ = 0° ，赤道轨道卫星
GMDSS原理与操作
卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图 • θ =90°极轨道卫星;
地球赤道
卫星轨道 GMDSS原理与操作
卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图 地球赤道
倾斜轨道
• 0°< θ < 90°,倾斜轨道卫星
Hale Waihona Puke 卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图
•
POR
•
IOR
•
AOR-E
•
AOR-W
点波束模式与全球覆盖模式
• 点波束模式：将卫星发射功率集中在一些航运密 集，通信业务繁忙的地区，以便为这一地区提供 更多的通信线路，并可进一步减小移动站的体积。
• 全球覆盖模式:除了给航运密集的地区提供足够的 能量、保证其正常通信外，也兼顾航运稀疏过往 船舶较少的地区，使得航行于世界任何地区的船 舶能够利用卫星进行通信。
点波束模式与全球覆盖模式示意图（3代卫星）
注：①图中实线范围为全球波束 ②蓝色阴影区为点波束
③小红圈为地面站
7.1.2 卫星运行的轨道
1、按卫星距地球表面的高度划分
低轨道：700<H<1500Km ; 中轨道：高度约10,000Km; 高椭圆轨道：距离地球表面最近点1000~21000km
最远点39500~50600km 同步轨道或静止轨道：H=35786km 注：H：表示轨道高度
卫星： 6GHz 1.5GHz 1.6GHz
4GHz
CES 1
CES ２
SES 岸站双波段工作示意图
7.1.4 卫星通信的连接方式
1)定义 多个地球站利用同一颗卫星实现双边或多边通信的
联接方式。
2）海事卫星通信主要涉及的多址联接：
① FDMA（频分多址） ② TDMA（时分多址） ③ SDMA（空分多址） ④ CDMA（码分多址）
卫星通信的特点 优点：
• 覆盖区域大，通信距离远 • 便于多址连接 • 机动灵活，不受地理条件的限制 • 频带宽、容量大 • 一次转接，通信质量好，可靠性高 • 通信成本与距离无关
缺点：
• 需要先进的空间技术 • 传输距离较远，有较大的信号延迟
• 卫星寿命短，寿命约为3-10年
微波 超短波
短波 长、中波
θ=90° 极轨道 0<θ<90°倾斜轨道 θ=0赤 道轨道
赤道轨道 极轨道 倾斜轨道
各种轨道示意图
● ● ●
什么叫静止卫星？
卫星在地球赤道上空，距地面 35,786 公里的 圆形轨道上绕地球旋转，卫星轨道平面与地球 赤道平面的夹角为 0°，其绕地球旋转一周的 时间和地球自转一周所需时间相同为 24 小时， 并且其围绕地球旋转的方向和地球自转的方向 相同，不论在地球的什么地方观察卫星，卫星 始终是相对静止不动的我们把这种卫星称为静 止卫星。
7.2 Inmarsat系统概述
INMARSAT 国际海事卫星组织
1994年更改
IMSO 国际移动卫为星组织
1979年成立
1999年转制为
国际移动卫星公司：
总部
①Inmarsat 公司
N
②Invsat 公司
③Rydex公司
三部分
空间段 地面站 移动站
7.2.1 Inmarsat系统组成
TT&C-卫星、跟踪遥测和控制站； 空间段： SAT-卫星；
7.1.1 INMARSAT 系统组成
• INMARSAT 通信系统： –空间段 –地面段——卫星通信地面网络 （含网络协调站NCS、地面站LES） –用户段——卫星移动通信终端 （MES）
INMARSAT 系统组成——空间段
• 海事卫星（Satellite）
接收岸站和船站发来的信号，对所接收的信 号加以放大和处理, 然后转发给船站或岸站。
7.1.3 INMARSAT的卫星频率
1.6GHz
MES
1.5GHz
4GHz
6GHz
CES
• 通信方向
通信频带
波段
MES→SAT上行链路 1626.5-1646.5 MHz(20MHz)1.6GHz L
SAT→MES下行链路 1525.0-1545.0 MHz(20MHz)1.5GHz L
LES→SAT上行链路 6425.0-6443.0 MHz(18MHz) 6GHz C
7.1.5 卫星通信存在的主要问题
• 1.通信时延较长 • 2.卫星通信线路容易受外部条件的影响 • 3.存在日凌中断和星蚀
星蚀和日凌中断
1） 日凌中断
条件： 太阳、卫星、地球 依次排列为一直线
原因： 地球站天线对着卫星的同 时也正对着太阳，太阳噪声最大
时间： 每年春分、秋分前后数日， 白天中午
2、按卫星轨道的形状划分
• 圆形轨道卫星 • 椭圆形轨道卫星
圆形轨道卫星
椭圆形轨道卫星
3、按卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角 •θ = 0° ，赤道轨道卫星 ； •θ = 90° ，极轨道卫星; •0°< θ < 90°,倾斜轨道卫星
注： θ表示夹角
卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图
地球赤道
日凌中断
2） 星蚀
条件： 太阳、地球、卫星 依次排列为一直线
原因： 太阳能电池不工作， 蓄电池工作，通信效果受影响
时间： 春分、秋分前后23天，夜间
星蚀
第7章 国际移动卫星通信系统
7.1 卫星通信基础知识 7.2 Inmarsat系统概述 7.3 Inmarsat开放的通信系统及业务 7.4 Inmarsat两位码业务及船站识别 7.5 Inmarsat系统在GMDSS中的作用