第八讲卫星通信系统
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作用：负责对INMARSAT 通信卫星的控制。
INMARSAT 系统组成——空间段
测控站（TTC)
测控站直接对INMARSAT 卫星进行控制和 管理。
测控站跟踪遥测卫星，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。
全球设立了四个测控站，分别是加拿大的考伊琴湖（Lake Cowichan）与彭南特角 (Pennant Point)、意大利的福希 诺(Fucino)和中国的北京（Beijing）。
网络控制中心(NCC)
它使用全球通信网络与四个网络协调站连接 起来。网络控制中心和网络协调站进行信息 交换，可以使网络控制中心对整个网络的通 信业务进行监视、协调和控制。 作用：通过四个网络协调站，对整个
INMARSAT系统的通信情况进行监管、协调 和控制
叠部分建立转发站 ，
则经过一次跳变，
即通过一颗卫星或
经过二次跳变和转
发站便可实现二个
地球站间的通信联 P2
络 ，并可基本实现
P3
全球通信
GMDSS原理与操作
卫星通信线路的信道复用 与多址连接
• 多路复用方式
1.频分多路复用 2.时分多路复用
• 调制方式 • 多址连接方式
1.频分多址连接方式 2.时分多址连接方式 3.空分多址连接方式 4.码分多址连接方式
GMDSS原理与操作
卫星覆盖区
一、定义：
卫星在地球表面 的投影
静止卫星
二、静止卫星覆盖 区：
覆盖面积超过 AB 间 弧 长 地球表面总面积 18100KM
的三分之一
地球周长 A
40075.24KM
35786KM
B
地球
GMDSS原理与操作
实现全球通信的条件
在静止卫星轨道
放置四颗静止卫星,
P1
在卫星覆盖区的重
利用 电离层 反射短波 通信
电离层
地球
GMDSS原理与操作
• 卫星通信——利用人造地球卫星作 为中继站转发无线电信号, 在两个或多 个地球站之间进行的通信。
GMDSS原理与操作
什么叫静止卫星？
• 一、卫星的种类 • 二、什么叫静止卫星？
卫星的种类——1
• 按卫星的结构划分 –无源卫星 –有源卫星
测控站在必要时可以替代卫星控制中心控制卫星，起到备
用的作用。
来自百度文库GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成——地面段
网络协调站(NCS)
在每个洋区都有一个岸站兼作网络协 调站，对本洋区的通信情况进行监控。
NCS之间的相互通信，由INMARSAT网 络操作中心控制。
GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成——地面段
• 信道分配方式
GMDSS原理与操作
卫星通信的特点
优点 :
覆盖面积大、通信距离远、灵活机动并可 基本实现全球通信。
频带宽、通信容量大。 抗干扰能力强，通信质量高。 卫星通信系统是实时、全天候通信系统。 功效高。
GMDSS原理与操作
• 缺点：
– 技术难度大，投资多，费用高。 – 卫星通信有较大的信号延迟和回
卫星通信系统
概述
一 卫星通信的基本概念 二 INMARSAT海事卫星通信系统 三 INMARSAT在GMDSS中的作用
第一节 卫星通信的基本概念
什么叫卫星通信 什么叫静止卫星和静止卫星通信系统 卫星覆盖区 实现全球通信的条件 衡量卫星通信系统性能的主要技术指标 卫星通信的特点
短波通信
GMDSS原理与操作
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。
•
POR
•
IOR
•
AOR-E
•
AOR-W
Inmarsat 卫星覆盖图
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。
GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成——空间段
卫星控制中心（SCC） 英国
INMARSAT 卫星控制中心位于伦敦INMARSAT 总部， 卫星控制中心接收从全球测控站（TTC)发来的数 据将这些数据加以处理，并通过测控站对 INMARSAT 卫星进行控制和管理。
声干扰。
返回
第三节 INMATSAT 简介
3.1 Inmarsat海事卫星通信系统 原名：国际海事卫星组织 国际移动卫星组织 现名：国际移动卫星公司
GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成
INMARSAT 通信系统： 空间段 地面站——卫星通信地面网络（含 网络协调站NCS、网络控制中心NCC） 移动地球站——卫星移动通信终端 （MES）
卫星内部是 否含有有 源器件
卫星的种类——2
• 按卫星的轨道划分
• 1）按卫星轨道的形状划分
• 圆形轨道卫星 • 椭圆形轨道卫星
2）按卫星距地球表面的高度划分 低轨道：H<5,000Km ; h< 4小时 中轨道：5,000Km< H <20,000Km; 4小时 < h < 12 小时 高轨道：H> 20,000Km ; h > 12 小时 注：H：表示高度，h：旋转一圈所需时间
GMDSS原理与操作
卫星的种类——2续
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
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 0<θ<90°倾斜轨道 θ=0赤 道轨道
GMDSS原理与操作
卫星的种类——2续
• 按卫星的轨道划分（续）
– 按相对于地球的运动状态划分
运动轨道卫星 静止轨道卫星
GMDSS原理与操作
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。
INMARSAT 系统组成——空间段
测控站（TTC)
测控站直接对INMARSAT 卫星进行控制和 管理。
测控站跟踪遥测卫星，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。
全球设立了四个测控站，分别是加拿大的考伊琴湖（Lake Cowichan）与彭南特角 (Pennant Point)、意大利的福希 诺(Fucino)和中国的北京（Beijing）。
网络控制中心(NCC)
它使用全球通信网络与四个网络协调站连接 起来。网络控制中心和网络协调站进行信息 交换，可以使网络控制中心对整个网络的通 信业务进行监视、协调和控制。 作用：通过四个网络协调站，对整个
INMARSAT系统的通信情况进行监管、协调 和控制
叠部分建立转发站 ，
则经过一次跳变，
即通过一颗卫星或
经过二次跳变和转
发站便可实现二个
地球站间的通信联 P2
络 ，并可基本实现
P3
全球通信
GMDSS原理与操作
卫星通信线路的信道复用 与多址连接
• 多路复用方式
1.频分多路复用 2.时分多路复用
• 调制方式 • 多址连接方式
1.频分多址连接方式 2.时分多址连接方式 3.空分多址连接方式 4.码分多址连接方式
GMDSS原理与操作
卫星覆盖区
一、定义：
卫星在地球表面 的投影
静止卫星
二、静止卫星覆盖 区：
覆盖面积超过 AB 间 弧 长 地球表面总面积 18100KM
的三分之一
地球周长 A
40075.24KM
35786KM
B
地球
GMDSS原理与操作
实现全球通信的条件
在静止卫星轨道
放置四颗静止卫星,
P1
在卫星覆盖区的重
利用 电离层 反射短波 通信
电离层
地球
GMDSS原理与操作
• 卫星通信——利用人造地球卫星作 为中继站转发无线电信号, 在两个或多 个地球站之间进行的通信。
GMDSS原理与操作
什么叫静止卫星？
• 一、卫星的种类 • 二、什么叫静止卫星？
卫星的种类——1
• 按卫星的结构划分 –无源卫星 –有源卫星
测控站在必要时可以替代卫星控制中心控制卫星，起到备
用的作用。
来自百度文库GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成——地面段
网络协调站(NCS)
在每个洋区都有一个岸站兼作网络协 调站，对本洋区的通信情况进行监控。
NCS之间的相互通信，由INMARSAT网 络操作中心控制。
GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成——地面段
• 信道分配方式
GMDSS原理与操作
卫星通信的特点
优点 :
覆盖面积大、通信距离远、灵活机动并可 基本实现全球通信。
频带宽、通信容量大。 抗干扰能力强，通信质量高。 卫星通信系统是实时、全天候通信系统。 功效高。
GMDSS原理与操作
• 缺点：
– 技术难度大，投资多，费用高。 – 卫星通信有较大的信号延迟和回
卫星通信系统
概述
一 卫星通信的基本概念 二 INMARSAT海事卫星通信系统 三 INMARSAT在GMDSS中的作用
第一节 卫星通信的基本概念
什么叫卫星通信 什么叫静止卫星和静止卫星通信系统 卫星覆盖区 实现全球通信的条件 衡量卫星通信系统性能的主要技术指标 卫星通信的特点
短波通信
GMDSS原理与操作
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。
•
POR
•
IOR
•
AOR-E
•
AOR-W
Inmarsat 卫星覆盖图
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。
GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成——空间段
卫星控制中心（SCC） 英国
INMARSAT 卫星控制中心位于伦敦INMARSAT 总部， 卫星控制中心接收从全球测控站（TTC)发来的数 据将这些数据加以处理，并通过测控站对 INMARSAT 卫星进行控制和管理。
声干扰。
返回
第三节 INMATSAT 简介
3.1 Inmarsat海事卫星通信系统 原名：国际海事卫星组织 国际移动卫星组织 现名：国际移动卫星公司
GMDSS原理与操作
INMARSAT 系统组成
INMARSAT 通信系统： 空间段 地面站——卫星通信地面网络（含 网络协调站NCS、网络控制中心NCC） 移动地球站——卫星移动通信终端 （MES）
卫星内部是 否含有有 源器件
卫星的种类——2
• 按卫星的轨道划分
• 1）按卫星轨道的形状划分
• 圆形轨道卫星 • 椭圆形轨道卫星
2）按卫星距地球表面的高度划分 低轨道：H<5,000Km ; h< 4小时 中轨道：5,000Km< H <20,000Km; 4小时 < h < 12 小时 高轨道：H> 20,000Km ; h > 12 小时 注：H：表示高度，h：旋转一圈所需时间
GMDSS原理与操作
卫星的种类——2续
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
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 0<θ<90°倾斜轨道 θ=0赤 道轨道
GMDSS原理与操作
卫星的种类——2续
• 按卫星的轨道划分（续）
– 按相对于地球的运动状态划分
运动轨道卫星 静止轨道卫星
GMDSS原理与操作
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。