安全卫星传输系统（共12篇）
安全卫星传输系统 篇1
实现信号的安全传输,是广播电视各部门合作的结果,信号传输质量除了依赖于部门合作外,还需要过硬的技术。电视节目是否播放顺畅与信号的质量和安全密切相关,但由于信号传输过程中受到各方面的影响,质量和安全问题有时候得不到保证,对这些影响因素进行分析并找到应对办法,可以提高广播电视卫星传输的效率。
1 广播电视卫星传输安全的影响因素
1.1 设备带来的影响
1.1.1 信号源
信号在空间内传输,受到空间、雨衰等的影响,一部分微波被损坏,节目信号源则被影响;地质灾害、地面上的工程施工是影响光纤的主要因素,信号会中断甚至丢失,稳定信号很难安全到达地球站。
1.1.2 上行发射系统
对上行节目信号统一编码、变频、调制等操作都属于上行发射系统的任务,处理完后再统一播放。其中任何一个环节出现差池,信号都不可能顺畅地播放。例如,设备缺乏合理的隔离度,调频信号被卫星转发器一同接收,MF便对其干扰。因年久失修、用度过频等原因,上行设备接收信号的功能也会弱化,极化天线在接收极化信号的过程中也会出现迟钝现象,也就出现了极化干扰[1]。
1.1.3 同步卫星
地球的赤道与卫星之间会形成一个倾斜的轨道,卫星在这个轨道上运行,但由于受到地球引力、太阳等的外部因素的影响,会时常出现漂移的情况,这样卫星信号就很难再做到安全传输。若是同步卫星出现转发器故障,其附近的信号轨道和卫星广播系统定会受到影响,这种情况下,信号质量也会受到破坏。
1.1.4 下行接收系统
信号在返回地面的过程中也容易受各种因素干扰。发出的和接收的信号频率如果出现相似,也会干扰信号质量,如无码率提高,接收载噪比增加等,广播电视信号的频率和质量自然受到影响。
1.2 空间环境带来的影响
1.2.1 电离层干扰
低频信号主要受电离层干扰。受到法拉第极化旋转效应的影响,信号在横穿店里层的过程中,信号频率的平方根越大,法拉第极化旋转量越小,两者之间是负相关的关系。闪烁的电离层可能会使信号的相位和频率出现变化,也是呈负相关。电离层干扰低频信号的情况在我国南方更加明显。
1.2.2 对流层干扰
雨、雪都是处在对流层中的,当信号在此穿过时,部分信号能量会被雨、雪吸收,这时信号也会释放部分能量,因此自身的能量也出现衰减,卫星信号受对流层的影响就在于此。雨滴在对流层中的形状不确定,当散布的形状改变时,信号横向和纵向的相位就会出现偏差,信号的隔离度也就被降低了,从而使信号无法实现正常传送。
1.2.3 太阳电磁辐射
卫星表面都会有不少电磁物质粘附,这些物质都是由X射线、紫外线等照射产生的,对卫星的内部元件有所损伤,PCB电路也会受到这些元素的影响随便发出指令,卫星的正常运行因此被干扰。耀斑爆发喷出日冕物质,产生磁暴,对信号造成干扰甚至中断传输。
1.2.4 日凌干扰
太阳、卫星、地球在春秋两分时候是在一条直线上的,这时,地球上的卫星接收站与地球、卫星一线相连。下行信号主要受日凌干扰,一旦出现日凌,地球上的电磁波就变成了噪音源,电磁波和卫星信号被同时接收,如果卫星信号小于电磁波,此时,就中断了信号传播。
1.3 人为因素带来的影响
1.3.1 转发器故障或被盗用
服务区内的射频信号都是卫星转发器转发或是接受的,无论是非法还是合法用户的信息都可以通过转发器操作,如果转发器所接收的信号频率与用户发出的频率相符,转发器很容易就可以被非法用户盗用,非法的节目信号就是这样发射的。在转发器出现故障的情况下,发射器对信号的传输也可能出现故障。
1.3.2 操作失误
如果负责人员没有过硬的专业知识,很多突发事件得不到及时、准确的处理,或是工作人员缺乏责任心,对运行中设备出现的异常情况没有及时发现,将可能导致传输信号中断;同时,部分用户对卫星参数不甚了解,不能正确操作信号极化、频率,也会对卫星信号的传输和安全构成影响。
2 针对广播电视卫星传输安全影响因素应采取的措施
2.1 地球站抗干扰方法
随时观察信号接收设备是否正常运行是平时工作中最基本的,极化器偏离如何、天线指向方位是否正确等问题,都需要工作人员按时做出检测,相关的工作人员还要及时对天线馈源膜等容易损坏的部件进行检查。
2.2 抗空间干扰
降水是影响信号的一个主要自然因素,降水越是频繁、雨量越大、雨季越长,信号质量和安全就会越差,因为雨量不是人为控制的,因此只能从信号本身着手。想要使信号尽量避免降水造成的影响,可以通过调整接收信号的天线角度、清除掉积水、直对馈源口处吹热风加速积雪融化、加热反射面加速冰雪融化等措施,还可以人工冲雪,或是将喷水系统安装在天线顶部。对于日凌现象中断的信号,可以用备份的方法解决。
2.3 抗转发器故障
转发器主要受到太阳辐射影响,一般表现在:转发器自动关机,解决这一问题可以使用备份转发器;转发器控制系统出现故障,这时可以重新启动系统,并对其复位操作;转发器共用会出现交调现象,为减少交调干扰,转发器上应该有足够的回退点留出,为了保证转发器工作不间断,上行功率不可以在同一个转发器上随意增加[2]。
2.4 抗卫星漂移的方法
在地面上看,卫星的运动形状呈现“8”字形。出现这种现象的原因是地球同步卫星不但接收太阳辐射,还受到地球引力、太阳和月亮等的影响,容易出现摄动;除此之外,地球的赤道面与卫星轨道之间有一定角度,并非是平行的。因此,应该在卫星上安装控制系统,随时控制卫星的运行姿态,从而对卫星的漂移进行有效、及时的控制。
2.5 星间抗干扰方法
如今,世界各地都在采用卫星传输信号,卫星轨道因此日渐拥挤,现在卫星运行过程中,相邻的两轨道之间轨位间隔仅有2.5,轨位之间太过密切也会影响信号质量和安全。问题解决的关键在于如何协调卫星间的轨位,首先,卫星用户要根据具体的章程来操作,不能随便逾越和更改;其次,合理划分频率分配,对超标现象按照入网测试进行及时更正,并使保护带足够宽,保证发射频率标准。
2.6 地面接收站抗干扰方法
地面上很多因素对信号产生干扰。例如,在建筑工程实施附近,把天线架在高处,远离磁场和遮挡物,避免信号接收受到阻挡或是信号质量受损;在地面设备的过程中,返回地面的还未接收的信号会出现误码率指标受损、信号衰减灯情况,在将信号送进接收机之前,对高频头的选择要求是灵敏度高,以便最大限度地提高信号的质量。
根据以上的分析可以看出,广播电视卫星传输系统相当复杂,随时接收信号给我们的生活带来方便,实质上,信号的运行过程如此艰难,受到的诸多阻碍,好在解决措施也存在多样化,只要采用有效的办法解决各种影响因素的干扰,就能保护信号质量,提高信号传输效率。
参考文献
[1]储秀春.广播电视卫星传输安全的影响因素及解决策略.安全技术[J],2015(2).
[2]蒋东华.广播电视卫星传输安全的影响因素及解决策略.科技传播[J]2014(4).
安全卫星传输系统 篇2
【摘要】由于民航C波段卫星网的极化隔离度指标下降，各站发射功率超标，卫星转发器处于长期功率饱和，严重影响转发器工作状况和寿命，本文研究对民航C波段卫星网的功率调整的方法。及功率调整理论依据。从而改善C波段卫星网工作状况。
【关键词】民航TES系统;卫星通信;功率调整
1.电话调整方案
首先，选择一路具有ICM卡的CU板直接连接电话机，如无配置请提前准备，并确认电话号码。准备一根电话线与一部普通电话，将电话通过电话线与CU板“telco”相连。打开所在的TES卫星机箱电源，开启ODU电源。只开起该CU板所在的机箱，待该CU板上线，并显示数字“4”后，拨打网控卫星电话(号码为168(1、2)和166)。然后，由网控进行发射功率比较，指导标定功率。
2.发射调制波方案
(1)准备英文版操作系统的电脑笔记本和CU版监控线。(2)具体调整方案。打开cutunet软件，敲击showfolde(显示文件夹)按钮，选定frequency&power。(频率和功率)。发射频点是经过联络网络控制工程师获得分派的，而后将gainsettings(发射功率)应用默认设置。选择条目modula-tion&rate。Datarate选择19.2K。Modulation选择BPSK。FECrate选择1/2。选中scrambler&diff.encoder。选中TXenable。选中Qinvert。敲击OK按钮直至CU板上呈现“―/E.”交替出现为止，调整若不成功，需多次尝试。(CU3慢选APPLY后OK.)。
3.功率调整
调整功率需要调整地球站点室内和室外设立的衰减器，正常先调整室外ODU，而后微调各机架的室内衰减器。调整室内衰减器：地球站需要对每一组衰减器所属的机箱进行调整，衰减增大减小功率，衰减减小增大功率。调整室外衰减器：3.1agilisodu上下行衰减值的调动(1)AGILIS监控电缆的制作;(2)AGILISODU监控显示。3.2efdataODU的上行链路和下行链路的衰减值调整(1)制作efdataODU监控电缆;(2)设置通信参数;(3)监控显示。3.3vitacomODU的上行链路和下行链路的衰减值调整(1)制作vitacomodu监控电缆;(2)启动超级终端;(3)VITACOM超级终端的通信参数设置。终端仿真：DECVT-100。速率：9600bps。停止位：1。数据位：8。奇偶校验：无。流量控制：关闭。(4)VITACOMODU监控显示3.4V2ODU监控界面VSATUUtility―――RFM―――ConfigureRFM―――RFM。
4.接收功率调整
调整完发射功率后，需要对地球站的接收电平进行标较。以下方法对地球站接收电平的调整。首先，地面站把机箱的接收中频电缆连接到频谱分析仪，在频谱分析仪上电自检完成以后，频谱分析仪参数设置为以下：70.125MHz的中心频率，跨度SPAN为300kHz，RBW为3kHz，VBW为300Hz，而后调整接收到的信号电平衰减器在近68dBm。
5.调整结果功率调整的理论研究
5.1卫星通讯体系中的功率控制原理
卫星通信体系中的功率控制，是在用户通讯质量被保障的前提下，将发射功率降低，以削减系统干扰，提升系统容量。它是先对接收端的接收信号强度和信噪比等指标进行评价，然后改动发射功率来抵偿无线信道中的途径消耗和衰败，实现既保障通讯质量，又不会对卫星通信体系中的别的用户发生分外的影响。卫星通讯体系是一个功率受限体系的典范，用体系功率控制来保证卫星通讯体系正常工作，提升卫星通讯体系通讯容量，节约卫星通讯体系资源。功率控制算法主要从两个层次分析和研究。全局层次和局部层次。可以将功率控制分成不同的类型。根据功率控制在卫星系统中的链路方向不同分为：上行功率控制和下行功率控制。根据功率控制信息的获取方式分为：开环、闭环、外环。其中闭环又称为快速内环。开环功率控制是指发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。不需要接收端的反馈。开环功率控制控制在TD-LTE系统中主要用于随机接入过程。由于系统上下行链路在一个载频上传送，通过对导频信号的路径损耗估计。接收端可以对发送信号的路径进行准确估计。相应调整发送功率。开环功率控制的基本原理可描述为：Pnest(dBm)=Ploss(dB)+Pdes(dBm)其中Pnest(dBm)为开环功率控制调整后的终端发射功率。Ploss(dB)为测量得到的链路路径损耗。Pdes(dBm)为基站期望收到的`目标功率。开环功率控制不需要反馈信道。算法相对于闭环功率控制反应更灵敏。它可对移动台发射功率的调整一步到位。即信道衰落多少节补偿多少。但是在深衰落的信道环境中，开环会使功率幅度调节过大产生误调。恶化系统性能。所以开环功率控制在目前的标准中仅在无线链路建立时使用。闭环功率控制是指需要发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。它分为功率调节和功率判决两个部分。因此，功率调整的延迟较大。
5.2上行链路功率控制
链路上行FDMA在云，雨，雪和雾影响的气候前提下，卫星接纳端的信号接纳电平具有很大变化，对上行信号的接收有很大影响。功率控制调整，由地球站和网控完成。网络控制检验上行信号的Eb/N0(信噪比)，并且用专项使用信元方法及时向各个地球站广播，网络控制判断是否上行信号的接受Eb/N0(信噪比)高出阈值：阈值是一个窗口，确保接受Eb/N0(信噪比)在固定范围内的上行链路信号。如果接收Eb/N0值大于设定的(Eb/N0)max则适当减小其发射功率;如果Eb/N0值不大于设定的(Eb/N0)max则判断其是否小于(Eb/N0)min，如果Eb/N0值小于设定的(Eb/N0)min，则适当增加其发射功率，如果接收值在(Eb/N0)max和(Eb/N0)min之间就不对其发射功率进行调整。
参考文献
[1]LET功率控制分析(论文).
安全卫星传输系统 篇3
16日，在太空运行的北斗导航卫星准确接收到西安卫星测控中心发出的第3次远地点点火指令，测量数据显示，卫星顺利进入工作轨道，星上设备工作正常，卫星转入正常工作模式，开通导航信号。
这颗北斗导航卫星将参与中国北斗导航系统建设计划。卫星的发射成功，标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。
卫星导航系统为人类带来了巨大的社会和经济效益，目前世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。我国先后于2000年10月31日、12月21日和2003年5月25日以及今年2月3日发射了四颗北斗导航试验卫星，成功建立了具有我国自主知识产权的区域性卫星导航系统——北斗卫星导航试验系统。该系统一直运行稳定、状态良好，已在测绘、交通运输、电信、水利、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用，应用前景十分广阔。
据介绍，我国将在未来几年里，陆续发射系列北斗导航卫星，并进行系统组网和试验，逐步扩展为全球卫星导航系统，主要用于国家经济建设，满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求。
本次成功发射的北斗导航卫星由航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院研制生产。
执行卫星发射任务的长三甲火箭由航天科技集团公司所属的中国运载火箭技术研究院为主研制。
据悉，北斗卫星导航系统的发射任务将全部由长三甲系列火箭承担。由于该系统由不同轨道卫星组成，因此火箭会适时进行技术状态更改。此次发射，火箭进行了较大的技术状态变化。最大的变化是发射的卫星轨道由前12次的地球同步轨道变为中圆轨道。另外，此次发射还首次在火箭上使用了地面预置瞄准起飞滚转定向和高空双风向补偿技术，火箭三级发动机第一次采用一次工作模式，首次采用远距离测发控模式发射等等。这是该火箭连续第13次成功飞行，是长三甲系列火箭第20次成功发射。
此次发射是长征系列火箭第97次发射，是自1996年10月以来，该系列火箭连续55次成功发射。
安全卫星传输系统 篇4
卫星通信在传播过程中由于其信号的广播性容易遭到第三方接收机的窃听, 因此卫星通信的安全传输问题一直是人们关注的焦点[1,2]。现有的卫星网络的信息安全主要通过上层安全协议来实现, 如验证、鉴权和记账 (AAA) 协议, IP安全 (IPSEC) 协议[1]等。但是随着计算机运算能力的飞速发展, 基于计算量的传统加密机制受到了严峻的挑战。
近年来, 物理层安全技术受到了广泛关注, 尤其是利用多天线系统的信道差异性、互易性等特性和波束成形、天线选择和干扰辅助等策略来增强网络的安全性取得了显著的进展[3,4], 可在满足一定的功率、带宽和复杂度的条件下显著提高系统的安全性。然而, 国内外针对多波束卫星网络中的物理层安全技术的研究和应用才刚刚起步。
本文将物理层安全技术应用到多波束卫星通信系统下行传输中。首先, 建立多波束卫星物理层安全通信系统模型。随后, 以最大保密和速率作为该系统的保密性能评价指标, 介绍并仿真了迫零 (Zero-Forcing, ZF) 和增强信漏噪比 (Enhanced Signal-to-Leakage-and-Noise Ratio, E-SLNR) 两种波束成形算法。仿真结果表明, E-SLNR波束成形算法不仅不受限于天线数目, 而且获得了更好的安全性能。
1 系统模型
本文考虑多波束卫星通信系统中的下行链路, 其中卫星工作在Ka波段。如图1所示, 假设多波束卫星通信系统通过对M个天线元进行处理 (例如波束成形) , 形成K个波束 (K≤M) , 假设有K个用户处于这K个波束的共同覆盖范围内, 故这K个波束能够在相同频段内为K个用户提供服务。在K个波束的共同覆盖范围内出现一个被动窃听者, 用e表示, 它将窃听多波束卫星发送的信息[2,3]。
假设所有用户和窃听者都是单天线接收者, 多波束卫星网络物理层安全模型可建模成如图2所示的多用户MISOSE (Multiple-input Single-output Single-antenna Eavesdropper) 窃听模型, 即在存在单个被动窃听用户Eve的情况下, 拥有M个天线元的Alice与K个单天线合法用户Bobs进行安全通信。
假设sk为多波束卫星发送给第k个用户的保密信号, 并且该信号功率归一化为1, 即E{|sk|2}=1。定义Pk为第k个波束分配的功率, 因此P=[P1, P2, …, PK]T是所有波束的功率分配矢量。所有信号通过波束成形权值矢量wk∈CM调制到天线阵上。这里, 波束成形矩阵W定义为W=[w1, w2, …, wK]∈CM×K。不失一般性, 假设||wk||=1。从而, 每一个波束的发送功率为Pk·E|sk|2=Pk。
如图3所示, 第k个用户和窃听者Eve接收到的信号分别表示为:
其中hk∈CM, he∈CM分别表示多波束卫星到第k个用户之间的合法信道向量和多波束卫星到窃听者Eve之间的窃听信道向量。标量nk和ne分别表示第k个用户和Eve端的零均值复高斯噪声, 方差分别为σk2和σe2。便于分析, 假设
根据式 (1) , 第k个用户和窃听者对第k个数据流的信干噪比 (Signal-to-Interference-Plus-Noise Ratio, SINR) 分别表示为:
2 最大化保密和速率的波束成形算法
为了评价物理层安全通信系统的安全性能, 不同的安全需求和应用环境下需要采用不同的评价指标。当发送端已知合法接收端和窃听者的信道信息时, 一般采用保密容量 (Secrecy Capacity) 作为安全评价指标。而当系统中存在多个用户时, 由于需要考虑多个用户的保密容量, 计算其保密容量域是一项很困难的工作, 此时可采用最大保密和速率来衡量整个系统的安全性。
本文在卫星发送总功率约束下, 通过设计波束成形矢量wk和功率分配Pk, 最大化系统的保密和速率, 相应优化问题可以表示为[5]:
下面介绍迫零 (ZF) 和增强信漏噪比 (E-SLNR) 两种波束成形算法。其中, 迫零算法要求卫星发送天线数目不小于用户和窃听者Eve天线数目之和, 故本文假设M≥K+1。
2.1 迫零波束成形算法
ZF波束成形算法的基本思想是使得合法用户间干扰和窃听者的信号泄漏均为零。通过ZF波束成形选择的发送信号波束成形权值使得同信道干扰被抵消掉, 也就是对于第k个数据流, 当j≠k时, h Tkwj=0。同时将窃听者泄漏完全置零, 即对于第k个数据流,
因此, 通过ZF波束成形算法设计的发送波束成形矩阵W=[w1, w2, …, wK]使得第k个用户和窃听者的SINR分别为:
此时, 最大化保密和速率问题转化为:
定义信道补偿矩阵
则最大化问题 (5) 等价于:
将最大化问题 (6) 的求解分为两步完成。首先, 固定功率分配Pk, 求解最佳波束成形矢量wk, 即求解下面的最大化问题:
式 (7) 的解[2]为:
其中IM表示M阶单位矩阵, 的伪逆。
求解出最佳波束成形矢量wk, opt后, 第二步则是求解最佳功率分配Pk, 令rk=|h Tkwk, opt|2, 即求解下面的最大化问题:
上述问题可以通过标准注水算法求解,
其中, 常数u表示“水面高度”, 其选择需要保证:
2.2 增强信漏噪比波束成形算法
Sadek等人在参考文献[6]中首次提出了信号泄漏的思想。对于某个接收用户而言, 其他剩余用户对该用户造成的干扰称之为用户间干扰 (Inter-User Interference, IUI) , 与之相反, 信号泄漏指的是该用户对其他剩余用户造成的干扰。在物理层安全中, 也正是合法接收端将信号功率泄漏到窃听者导致了保密信息的泄漏。
E-SLNR波束成形算法的基本思想是基于SLNR准则[7], 将合法用户间的信号泄漏和窃听者的信号泄漏统一进行波束成形矩阵设计。定义E-SLNR为合法用户接收信号功率与泄漏到其他合法用户及窃听用户的信号功率加噪声之比。即:
因此, 最大化E-SINR问题可以表示成:
式 (14) 的最优解为:
从式 (15) 可以发现, wk与分配给每个合法用户的功率Pk密切相关, 因此, wk与Pk的联合优化问题是一个NP hard问题, 虽然可以通过交替迭代优化算法求得次优解, 但是由于SINRk和SINRe, k存在信号交叉, wk与Pk联合优化问题的求解更加困难。故本文只考虑等功率分配 (Equal Power Allocation, EPA) 情况下的E-SLNR问题的求解, 即:
等功率情况下的式 (14) 的最优解为:
3 仿真结果与分析
本节通过MATLAB仿真Ka波段多波束卫星物理层安全通信下所提出的ZF和E-SLNR波束成形算法的安全性能。由于ZF波束成形算法要求M≥K+1, 在仿真中, 均假设M=K+1。
图4比较了不同发送天线元数目M、用户数目K情况下的ZF和E-SLNR波束成形算法的保密和速率性能。从图中可见, E-SLNR算法性能明显优于ZF算法的性能。这是因为E-SLNR算法不用限制要求窃听者的信号泄漏或用户间干扰为零, 而是统一考虑两种泄漏, 因此, 即使不进行功率分配的优化配置也能获得较好的安全性能。而ZF算法要求用户间干扰和窃听者的信号泄漏均为零, 虽然降低了计算复杂度, 但是损失了一定的安全性能。
图5仿真了两种波束成形算法的保密和速率与用户数目K的关系。从图中可见, 随着合法用户数目K的增加, 两种波束成形算法的安全性能均随之增加, 但ZF算法的安全性能变化平缓, 在高用户数目K下将趋近于一个常数。这是因为ZF算法要求用户间的干扰为零, 故随着用户数目K的增大, 需要损失更多的安全性能来满足这一要求。
4 结论
本文将物理层安全技术应用到多波束卫星通信系统下行传输中, 建立了多波束卫星物理层安全通信系统模型。针对多波束卫星通信系统物理层安全模型中保密容量难以计算和波束间干扰导致信号交叉的问题, 以最大化保密和速率作为该系统的安全性能评价指标, 仿真并比较了ZF和E-SLNR两种波束成形算法的性能。仿真结果表明, E-SLNR算法不仅不受限于天线数目, 且其安全性能明显优于ZF算法的性能。
参考文献
[1]LIANG L, IYENGAR S, CRUICKSHANK C, et al.Security for flute over satellite networks[C].In Proc.of Inter.Conference Communication Mobile Computing, 2009:485-491.
[2]LEI J, HAN Z, VAZQUEZ-CASTRO MA, et al.Secure satellite communication systems design with individual secrecy rate constraints[J].IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 2011, 6 (3) .
[3]OGGIER F, HASSIBI B.The secrecy capacity of the MIMO wiretap channel[J].IEEE Trans.Inf.Theory, 2011, 57 (8) :4961-4972.
[4]PEI M Y, WEI J, WONG K, et al.Masked beamforming for multiuser MIMO wiretap channels with imperfect CSI[J].IEEE Trans.on Wireless Communications, 2012, 11 (2) .
[5]CHRISTENSEN S, AGARWAL R, CARVALHO E, et al.Weighted sum-rate maximization using weighted MMSE for MIMO-BC beamforming design[J].IEEE Trans.on Wireless Communications, 2008, 7 (12) :4792-4799.
[6]SADEK M, TARIGHAT A, SAYED A H.A leakage-based precoding scheme for downlink multi-user MIMO channels[J].IEEE Trans.on Wireless Communications, 2007, 6 (5) :1711-1721.
卫星遥测数据系统设计论文 篇5
1．１系统应用框架设计过程
基于遥测数据管理系统的数据需求，必须有一个数据系统中心，以数据服务系统的形式保存和处理相关用户需求，对外的数据用户主要包括综合测试系统数据比对用户、办公室数据分析用户、技术实验室数据验证用户以及其它现场数据用户，因此，基于虚拟平台的卫星数据管理与应用系统总体结构。
1．２虚拟数据系统结构
基于上文中虚拟平台的卫星数据管理与应用系统框架，本文设计了基于虚拟平台的卫星数据管理系统结构，系统共包含７个方面的内容，分别为：卫星数据设计中心、数据管理控制中心、数据判读中心、测试数据中心、仿真数据中心、远程数据中心和数据应用中心。卫星数据设计中心基础应用层面进行数据管理与应用的配置设计，为管理中心提供数据管理基础，数据管理中心对全寿命周期数据进行管理和存储，并对外提供数据服务。数据判读中心对卫星研制过程中产生的重要数据进行实时自动判读，并提供报警服务。测试数据中心是对卫星地面测试时产生的数据提供监视、判读与订阅服务的数据中心。仿真数据中心是卫星研制任务仿真验证中心验证的卫星任务、接口以及指标相关的卫星验证数据，为卫星研制提供数据支持。远程数据中心是卫星研制过程中外场测试、联试以及发射场等产生的外部数据，通过远程网络进行传输入库，保证全寿命周期数据的得到存储。数据应用中心主要对外部数据用户开发的系统数据应用软件，包括监视、统计以及相关查询分析软件。
2数据系统单元设计控制
2．１卫星数据设计中心
卫星全寿命周期数据程设计中心，主要是在卫星整星论证准备前期阶段，建立卫星全寿命周期数据业务模型，规划全寿命周期数据。系统以被设计卫星的功能模型为核心，通过建模工具，建立被设计卫星数据模型，通过该数据模型能够用系统性的工具将设计的数据模型导入到系统数据库中，进行录入，自动生成应用指令序列，送交设计执行和判读系统开展工作。系统总的功能结构划分。卫星数据设计中心完成卫星研制前期的功能项目设计与测试设计流程规划，共需研发３个软件，分别包括型号状态配置工具软件、系统管理软件、系统数据设计软件。
2．２数据管理与控制中心
卫星全寿命周期数据系统中，基础数据库管理编辑软件作为参数、指令以及应用管理配置的重要的管理软件，是卫星全寿命周期数据系统建设中的重要核心系统。该项目是在现有卫星地面测试系统上建立一个基础数据库，作为卫星数据配置信息的统一存储地。同时开发出对基础数据库进行管理的系统，以适应卫星数据多用户、长期、需求的实际情况，逐步实现卫星数据应用流程信息化、设计过程自动化，充分利用卫星数据资源，提高卫星研制的效率和质量。
2．３数据判读中心
智能判读技术对卫星在设计过程和验证过程中产生的大量实时、历史遥测数据进行处理，分析卫星海量参数信息的内在联系、变化规律，以及这些变化关系与卫星健康状态、工作状态之间的关系，从而生成与故障诊断需要的故障模式、故障诊断模型。设计过程中，故障诊断服务器接收卫星遥测数据，根据卫星遥测数据、故障模式以及故障诊断模式信息，判断卫星目前所处的状态，诊断故障机理，并将诊断结果、应急处理信息发送给多星数据管理中心管理员，给地面分析人员提出指导性建议，尽快将卫星从故障状态恢复成正常状态。
2．４测试数据中心
测试系统的ＭＴＰ接收控制台指令发送请求，并对照配置信息核对后将遥控指令数据发送到遥控前端，由前端再经测控分系统将完整的遥控帧数据通过无线信道发送到星上。ＭＴＰ接收遥测前端的遥测帧数据，并进行解析，广播完整帧数据，并接收对外的包数据、参数处理结果的订阅服务，数据库服务器接收综合测试局域网上ＵＤＰ广播帧数据，解析帧、包、参数数据，并实时入库，对外提供实时数据订阅监视、历史数据查询、统计、曲线显示功能。
2．５仿真数据中心
仿真系统是卫星研制过程不可缺少的技术验证手段。卫星平台虚拟仿真测试系统具有两种系统仿真模式：全数字仿真模式和半物理仿真模式。全数字仿真环境作为整个仿真系统任务配置和调度的核心，负责对仿真任务的配置和加载与仿真型号对应的仿真软件和星载飞行程序，负责仿真场景的设置、仿真过程的控制及提供仿真数据的显示；半物理仿真环境下，由星务主机半物理仿真设备完成星务的仿真任务，仿真系统作为星务主机的遥测遥控前端，与其他分系统全数字仿真或半物理仿真系统一起配合运行完成星务半物理仿真任务、姿轨控半物理或其他分系统的仿真任务。
2．６远程数据中心
卫星远程数据中心实时接收处理发射场区、在轨等外场区卫星数据、调度信息、视频等信息，对卫星状态进行实时监视分析。建立以远程数据控制为主、北京远程支持为辅的远程数据共享与监视模式，将外场现场下行遥测数据源码、遥控指令执行信息和视频采集数据实时传回北京，支持专家和型号设计师、测试人员实时进行数据判读，远程监视外场的技术进展，远程支持、参与外场的技术状态分析、异常问题分析以及故障处理，提高设计师和测试人员的并行工作效率。
3通讯协议设计控制
3．１以太网通信接
该接口负责按照接口协议进行整个遥测管理与应用系统的数据通信。此通信协议是一个广域网统一的数据协议，适用此系统内部７个系统模块内部的通信，还适用系统与系统之间的协议，也适用仿真测试系统全数字仿真部分。
3．２ＣＡＮ通信接口
此协议适用于半物理仿真部分的半物理设备间的协议。在小卫星的半物理仿真方式下，各仿真分系统与星务主机的通讯通过接口转换计算机采用小卫星ＣＡＮ总线通讯协议进行信。接口转换计算机采用标准１９英寸４Ｕ机箱１台，机箱内安装１块电源控制板卡、４块下位机仿真板卡和１块星务主机仿真板卡。
4设计过程基线控制
4．１设计基线确立过程控制
基线在配置管理计划中规划，在指定里程碑处创建，并与项目中的里程碑保持同步，每个基线都将接受配置管理的严格控制。设计基线是软件开发过程中的一些关键时间节点，便于检查和确认设计阶段的开发成果，同时也有利于变更控制，设计基线的确定过程如图５所示。基线是下一步开发和修改的基准和出发点。有了设计基线的规定后，就可以禁止跨越里程碑去修改设计阶段“已冻结”的工作成果。作为设计阶段的产品线应是稳定的，设计基线的规格说明应该是通过评审的，对基线的修改将严格按照变更控制要求进行。
4．２设计基线变更过程控制
设计变更控制是通过创建产品基线，在整个软件生命周期中对软件变化进行控制。变更控制的主要目的是创建一套控制软件修改的机制，保证生产符合质量标准的软件，同时保证在同一版本中的各元素可以正常工作，以确定在变更控制过程中控制什么、如何控制、谁控制变更、何时接受变更、批准和测试。
5结论
日本“准天顶卫星系统”计划 篇6
据报道，“准天顶卫星系统”至少由3颗卫星组成，它们在距地面约3．6万公里的圆形轨道上以每天1周的速度运行。它们各有不同的轨道，并且这3条轨道都与地球赤道所在平面成45度的夹角，这与地球同步轨道卫星不同。因此，从日本本土来看，始终有1颗卫星停留在靠近天空顶点的地方，故称之为“准天顶卫星系统”。
“准天顶卫星系统”计划是一项官民共同开发项目，全部完成约需2000亿日元(约合15．7亿美元)。为实现该计划，日本经济团体联合会决定设立以民间为主导的官民一体化新公司。新卫星商业公司作为推进“准天顶卫星系统”的民间规划企业，已于2002年11月1日成立，一开始共有43家企业出资，启动资金为1亿日元(约合80万美元)。去年底，日本新卫星商业公司决定将研制该计划的启动资金，由1亿日元增加至4—5亿日元(约合320—400万美元)。预计“准天顶卫星系统”的第一颗卫星和地面设施的研制开发费用约为600亿日元(约合4．8亿美元)，第一颗卫星计划在2008年发射。同时预计该系统在2008年投入使用后的12年间，会有6万亿日元(约合470亿美元)的经济效益。
据称，该系统的优点在于：
其一，日本现在广泛使用于通信的地球同步轨道卫星与地面的仰角不超过48度，其发出的信号由于受地面高层建筑物的遮挡，实际只能覆盖城市面积的30％，而“准天顶卫星系统”的卫星仰角在60度以上，覆盖率可达100％。
其二，现在的卫星系统所采用的无线电通信技术数字化程度和图像处理能力偏低，新系统将弥补这个缺陷。
其三，新系统和美国的GPS全球定位系统相结合，将有助于实现更加精确的全球定位。据计算，定位精度可提高到10多厘米。
其四，由于新系统的卫星和地球同步轨道卫星在不同轨道上运行，所以即使使用相同的频率也不至于相互干扰，以提高频率带的利用率。
其五，新系统的卫星可以观测到同步轨道卫星观测不到的南北极地区，可为科学研究提供宝贵资料。
安全卫星传输系统 篇7
一、设备对卫星信号传输的影响
在节目信号传输的过程中, 由于设备自身的特点, 以及外界因素的影响, 有可能对设备造成一定影响, 使设备发生故障, 影响节目信号的正常传输。
(一) 信号源对卫星传输的影响
信号源是电视节目信号的源文件。在播控机房内, 节目源储存在硬盘自动播放系统的服务器内, 一旦播出服务器出现问题, 就会造成播出系统故障, 出现电视信号中断。由于地球站发射节目信号源与节目源不在同一个处, 这就需要通过其他途径将节目信号传输到地球站, 目前, 本站节目源主要传输方式有微波传输和光纤传输, 都属于站外信号源, 微波在空间传输过程中受到雨衰、空间干扰等因素影响, 同时也受到超高建筑物阻挡, 使节目源受到一定不同程度影响。而光纤由于地面施工等人为因素及地质灾害发生造成传输方面不稳定性, 导致信号在传输过程中发生信号中断丢失的现象, 使地球站所接受到的信号不完善、不稳定。因此, 针对本站情况要做好节目源不同路由互为备份, 保证信号正常。
(二) 上行发射系统对信号的影响
上行发射系统是地球站主要的系统。其功能是对上星节目信号进行编码、复用、调制和变频等一系列处理, 最后经高功放、天线上星播出。本站主要设备有:TB上行设备、同步广播设备、MITECH上变频器设备、CPI高功放设备和上行天线。无论那个环节出现问题, 都会影响信号正常播出。如果设备之间隔离度不达标, 就可能使地面调频信号一起发射到卫星转发器上, 形成FM干扰现象。上行设备使用一定年限后, 出现接收信号微弱的现象, 造成这种现象的主要原因是因为水平的极化天线不能高效的接收垂直的极化信号, 导致极化隔离度的极大降低, 最终形成极化干扰。
(三) 同步卫星对信号的影响
由于受到太阳、月球、地球引力的共同作用影响, 卫星在一个与地球赤道平台夹角不断变化的倾斜轨道上运行。产生卫星漂移, 影响卫星信号传输的稳定。同步卫星的转发器的主要任务是接收地球站发射的信号后, 经过变频, 再将其发回地面接收站, 从而实现广播信号的传播。当同步卫星的转发器发生故障, 它的控制指令系统也容易出现问题, 卫星广播系统与相邻信号的轨道之间容易发生干扰, 从而影响地球站接收卫星广播信号的质量, 这是因为故障是同步卫星广播系统在非线性区域被迫工作引起的。
(四) 下行接收系统对信号的影响
卫星信号在传输回地面的过程中依然会有被干扰的情况出现。由于地面接收站或多或少的会分布着一些信号发射源。当这些发射源所发射出的信号频率与接收广播电视信号频率相近或相同时, 就会对接收卫星信号产生一定的干扰, 造成接收载噪比、无码率等多项指标受到影响, 引起广播电视信号质量的下降。在地面接收站的选址上, 应选择远离辐射强度大的环境进行修建, 防止辐射源对接收卫星信号的干扰, 以达到最佳的接收效果。
二、空间环境对卫星传输的影响
卫星平台处在距离地面36000km的太空中, 信号从地球站到卫星这段传输过程中先后受到电离层、对流层, 太阳电磁辐射、日凌等干扰, 才能传输到达卫星;信号返回地面接收站的过程中也会受到这些干扰。空间环境是影响广播电视卫星传输的主要因素之一。
(一) 电离层干扰
电离层会对卫星传输中的低频信号造成干扰, 当信号穿越电离层时, 受到法拉第极化旋转效应的影响, 法拉第极化旋转量与信号频率的平方根成反比。电离层的闪烁使信号频率的强度和相位产生一定的波动, 频率越低, 波动越明显。在我国, 电离层闪烁主要影响南方地区的低频卫星信号。
(二) 对流层干扰
当卫星信号穿越对流层时, 对流层中的雨、雪会对其能量吸收以及自身能量的散射造成能量衰减, 这是对流层对卫星信号影响的主要原因。海南没有下雪, 主要受雨衰影响, 特别是在雷雨和台风季节, 信号传输受雨量大小、云层以及降水区域长度, 自身频率高低等多方面影响。在对流层中, 雨滴由于阻力的影响会改变散布形状, 这就会使得横向信号的衰减和相移大于竖向信号的衰减和相移, 两者之间在衰减程度上的差异会造成信号的极化隔离度降低, 影响信号传输。
(三) 太阳电磁辐射
太阳活动产生的紫外线、X射线等会导致大量的电磁物质附着在卫星的表面, 对卫星内部的电子元件造成一定的破坏, 对于PCB电路, 会改变存储单元状态, 发出错误执行指令, 影响卫星的正常业务。太阳耀斑爆发期间, 喷射强大的日冕物质, 当中含有许多的带电粒子流, 带电粒子流与地球的磁场发生作用形成地磁暴, 会造成信号的不稳定、中断。
(四) 日凌干扰
当太阳、卫星和地面信号接收站处于同一条直线上, 就会发生日凌。日凌一年发生两次, 分别是春分和秋分时节。日凌主要会对卫星的下行信号产生影响, 当日凌现象发生时, 由于太阳产生的电磁波频谱很宽, 对地球站来说, 电磁波就是一个巨大的噪声源, 地面接收站接收卫星信号同时也接收太阳发出的电磁波, 当太阳电磁波强过卫星信号时, 势必会造成卫星信号的中断。日凌持续时间长短是与接收天线的工作频率和口径有关, 接收站的工作频率越高, 天线口径越大, 日凌的持续时间越短。
三、人为因素对卫星传输的影响
近年来, 出现多起人为干扰卫星信号传输事件, 主要是法轮功等不法分子对卫星传输的恶意干扰造成的。
(一) 盗用转发器
卫星转发器的特点是对接收端全部服务区敞开, 它即能接收和转发服务区内合法用户射频信号, 同时也能接收和转发服务区内非法用户所发送的射频信号, 只要它的载波频率在转发器接收频率范围内, 非法用户就可以非法盗用转发器, 在卫星空闲转发器频道上发射非法节目, 这些非法信号没有得到卫星公司授权, 非法用户所发射的射频信号不符合标准, 极易影响卫星发射器的正常信号。
(二) 法轮功分子恶意干扰
法轮功等不法分子对广播卫星实施的恶意干扰。利用卫星透明转发器的弱点, 采用“功率掠夺”的形式进行非法宣传。不法分子对卫星发射已调制或未调制的大功率射频信号, 干扰卫星正常信号的传输, 甚至压制正常信号, 强行传输一些非法的视频及音频信号, 此种行为严重影响了广播电视节目的正常传输, 影响十分严重。这暴露了目前我们卫星通信的弱点。对此, 我们要采取积极有效措施和相应的技术手段进行反干扰。
(三) 操作失误
值班时责任心不强, 没有及时发现设备运行状态异常并及时做出积极补救措施, 工作人员业务能力不强造成的突发事件处理不当或处理不及时造成的信号传输中断, 设备维护检修工作不到位造成的设备故障。一些卫星公司授权的合法用户, 对于卫星的参数不了解, 对卫星传输信号的频率、功率及极化等误操作, 影响了卫星信号的正常传输。
四、总结
本文对广播电视信号传输设备、传输空间环境以及人为破坏等诸多影响卫星信号传输的因素进行了阐述, 相关的播出单位应该对影响卫星传输的因素进行及时的处置, 建立完善一整套安全播出措施, 保障卫星广播电视节目安全传输。
摘要：广播电视卫星传输方式是将卫星作为通信中继站来实现点对面的无线覆盖传输, 其传输不受距离和地理环境因素的限制, 传输范围广, 传输节目套数多, 在其传输过程中会受到各种因素的干扰, 本文针对影响广播电视卫星传输安全的一些因素进行探讨。
关键词：广播电视卫星,传输安全,影响,因素
参考文献
[1]谢东晖.官博电视卫星传输干扰的检测[J].广播与电视技术, 2010.
[2]胡勐.卫星传输在电视直播节目中的应用[J].西部广播电视, 2006.
安全卫星传输系统 篇8
1 GMDSS系统概述
1979年由联合国提出的国际海上搜救条约是建立GMDSS卫星通信系统的最初动力。其目的在于建立起最全球性的现代通讯系统, 涵盖面广。在系统范围内无论什么类型的海上行驶工具出现任何故障, 距离较近的各个搜救点得到求救信号后, 由可以提供支援的、可在最短时间内进行搜救与各项协助的搜救点提供最直接的帮助。若事故范围较大, 可由较多个搜救点通力合作, 一同处理海上事故。在平时, GMDSS系统还可以为各个海上行驶中的船只提供日常安全信息[1]。
2 GM DSS的功能概述
GMDSS最主要的功能是全球范围内的海上救助。当有船只发生事故, 附近搜救点与海上船只可迅速获取其求救信息, 并在第一时间内提供海上救援。其次, GMDSS还提供日常的海上信息, 如天气警报, 保障海上船只的安全行驶。为了GMDSS系统可以更好的发挥作用进行第一时间内的海上救援行动, 它要求进行海上行驶的船只, 不论行驶在哪个地方, 都须具有以下5大功能:一、船上有至少两个报警系统, 且必须相互独立;二、可以接收到其余船只的事故报警;三、可以发送并且接收协助救援的船只信号;四、可以发送并且接收GPS定位信号;五、可以发送并且接收日常的安全信息, 如天气警报等。自1992年起GMDSS系统存在, 利用它的遇险警报可以发射出第一时间需要救助的求救信号。GMDSS系统的主要功能是在船只发生各种事故时向RCC发出求助警报, RCC可以在第一时间内规划出搜救行动, 并立即执行[2]。由联合国发布的海上救助公约规定, 救助附近发生事故的船只是海上行驶的所有船只的义务。但此公约在真正实行中的结果是在船只较少的区域中, 海上救援活动并不是时时都能在第一时间开展。
3 GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用
报警信息可以准确无误地从遇险船只处发射、迅速地被附近搜救点接收, 这是一个救援行动最重要的开始。GMDSS系统正是为此而生的。它可以提供各种各样不同情况下的求救方式, 让遇险的船只在各种遇险情况下准确无误、快速地发射出求救信号变成现实。GMDSS系统提供的是一键式得求救报警系统, 在任何紧急情况下, 只要遇险船只上的工作人员按下此键, 就可以完成快速的求救报警。求救报警可以告诉搜救点遇险船只具体的遇险位置、船只类型、遇险类型等有助于救助行动的的一切相关信息[3]。若遇险情况有缓和的现象, 遇险船只可通过具体的求助信号补充一些遇险信息, 来帮助搜救船队的救援行动。当岸上的搜救点接收到遇险警报后, 可以通过派遣救援队伍、发射相关信息给遇险船只附近船只等方式进行救援行动的开展。具体救援行动从实际情况考虑出发, 一切以生命安全为先作为考虑因素。
3.1 卫星系统报警
首先, 可以通过INMARSAT系统进行报警。设置于A、B、C、F77船站上的报警按钮或报警菜单, 便于相关人员在事故第一时间内进行报警, 通过GPS技术与其他船舶相连接, 可以将本船的位置、航线等信息发至别船来进行相救。
其次可以通过COSPAS-SARSAT系统卫星示进行位置的标定, 并通过 (EP IRB) 系统自发报备。EP IRB的报警操作方式是手持方法, 在遇到紧急情况下会自动发放卫星示位标, 使其在海面上漂浮。另外, EP IRB的工作环境温度在-30~+70度的范围之间, 从20m的高度落入水中也不会有丝毫损伤, 能在水下10m狗狗正常工作, 保持5min以上的密闭性, 无论怎样的倾斜或是摇晃, 都能够保证准确无误的想求救信号发出。
3.2 地面系统报警
地面系统的报警工作原理是带有DSC功能的甚高频、中高频、高频技术。能够在频率为VHFCH70、2187.5KHz、及4、6、8、12、16MHz频段的频道上完成报警。在A1海区中的船只, 主要通过DSC在VHF的70频道上进行报警, 同时也可以使用MF (2187.5KHz) 的频道进行报警。在A2海区中的船只, 主要在2187.5KHz频道上进行报警, 也可以通过VHF的70频道进行报警, 以上两种方法都是可行的。在A3、A4海区中的船只, 主要以HF (4、6、8、12、16MHz频段) 的频道进行报警, 也可以通过VHF的70频道、MF (2187.5k HZ) 报警进行报警, 以上两种方法都是可行的。由此可见, 无论船舶处于1、2、3、4海域, 都可以通过两种以上的方式进行预先报警[4]。此外, GMDSS针对每个报警频道都有专门的后续通信频率, 有助于下一步的救援开展。
通过GMDSS, 可在船到岸、船到船、岸到船这三个方向上进行遇险报警。系统对于报警的灵敏度极高, 因此失误率极低, 使得船只的预先救援成功率大大增加。但是, 只有在100米之内的船到船的报警才会有效, 因此如果遇险船只的周围100内没有其他船只, GMDSS就可利用卫星通信或高频 (HF) 通信, 向海岸救援站援助。救助协调中心 (RCC) 一单接受到这样的营救援助信号后, 就会向其他船只发信遇险船舶的相关信息进行海上援助。RCC可利用卫星通信系统将船舶的遇险信息发送的其他电台, 便于获得更加宽广的救援力量。在接收到遇险报警的转发后, 在遇险船只附近的船舶可以在第一实践与岸上与海上相关人员建立建立通信, 以便协调援助。
4 GMDSS卫星通信系统的发展前景
4.1 拓宽卫星通信系统辐射范围
GMDSS卫星通信系统由各种服务板块组成, 其中一块是国际移动卫星。随着现代技术的发展, 国际移动卫星也在被不停地修改与完善。但是, 该系统的覆盖面较小, 只有南纬700到北纬700的范围, 这就是它最大的局限所在。近年来新开发的北极附近的航线就无法在此范围之内。经过科学研究者不断的努力, 第四代国际移动卫星已经冲上云霄在天上建立了区域网, 但由于之后太空中未知因素的影响, 并不确保它不会遇到各种挑战, 若GMDSS系统对于国际移动卫星的依赖性过强, 将会导致GMDSS也受到未知的挑战。根据GMDSS系统改革工作规划, 在未来的十年中, GMDSS卫星通信系统将完成质的飞跃。多元化是GMDSS系统改革的最终目标。届时, 只要是符合IMO决议及相关文件要求的, 都可以成为GMDSS系统的服务商, 打破IMSO“独权”的现象[5]。目前, 中国北斗系统正在加紧系统改善的步伐, 争取早日可以符合IMO决议及相关文件, 成为GMDSS系统的服务商之一。
与此同时, 电话与电传也不将再是求助报警的唯一方式, GMDSS卫星通信系统的业务将得大大幅度的扩张, E-MAIL等新型的报警方式正在研究试行中。随着科技日新月异的发展、数字网络方式的传输, 海上的救援方式和救援行动将会开展得更加高效。
4.2 巩固地面通信系统成果
4.2.1 引入E-MAIL新设备
传统的NBDO由于存在电台数少、操作不简便等缺点, E-MAIL等新媒体下的网络产物已经有取代NBDO的趋势。目前, E-MAIL已经被国际移动卫星系统下的某些船站接收, 并得到了大力支持。尤其是国际移动卫星系统中的F船站, 已经可以实行E-MAIL通信, 该方式下的通信支持图片、音频都新型格式, 方便船只与船只、船只与船岸的信息交流, 从而增强了对于海上船只的安全、有效管理。传统的NBDP相较于E-MAIL而言, 虽然成本较低, 但是它的功能有限、操作方式复杂, 且在海上通讯中容易造成信号不稳定, 有被E-MAIL替代的风险。
4.2.2 简化数字选择性呼叫系统 (DSC) 操作
地面信息通讯系统中承担发射求救报警任务的设备是数字选择性呼叫系统, 可根据近年来IMO的调查结果显示, 地面数字选择性呼叫系统的误报率很高, 这就使人们开始质疑数字选择性呼叫系统存在的意义。为解决此问题, IMO与各个签名国家联手大力治理, 可还是无法大幅度降低数字选择性呼叫系统的误报率。目前, IMO制定了标准, 让数字选择性呼叫系统在简便操作的同时降低误报率。
4.3 集成化海上安全信息 (MSI) 新系统
随着近年来航海战略的数字化, 海上最主要的安全信息收发系统NAVTEX也正接受新的挑战。首先, 改变NAVTEX广播式播发, 试验NAVDAT的新系统。2008年, 法国科学研究者开始试验一个新系统, 名为NAVDAT。该系统的工作信号为四百九十五到五百零五赫兹, 相较于传统的NAVTEX, 它具有安全高效的特点。最大的区别在于它类似于EGC系统, 可以进行有选择性的寻找地址。其次, 集成化NAVTEX和EGC数据, 降低GMDSS操作员工作负担[6]。根据如今在实行的MSI系统方案, 海区A1、A2主要由NAVTEX负责, 海区A3和NAVTEX无法顾及到的海区主要由EGC系统负责。美国就此现象提案, 通过现代技术将MSI接收到的数字信息在ECDIS中现实, 国际电工技术委员会根据该提案制定了相关接口的标准, 这一系列举动意味着MSI的信息将集成化, 方便船只工作人员查看NAVTEX、EGC上的数据, 大大减轻了工作负担。
GMDSS卫星通信系统, 中文翻译为全球海上遇险和安全系统, 开发于1992年, 该系统开发目的在于保护海上人民及财产安全。通过卫星系统报警和地面系统报警, GMDSS卫星通信系统对航海安全有着重要作用。随着科学技术的迅猛发展, GMDSS卫星通信系统也面临着更新和变革, 通过拓宽卫星通信系统辐射范围, 巩固地面通信系统成果, 集成化海上安全信息 (MSI) 新系统使得GMDSS有着更广阔的发展前景。
摘要：GMDSS卫星通信系统, 也就是所谓的全球海上遇险和安全系统, 其开发目的在于保护海上人民及财产安全。因为现代科技发展迅速, GMDSS也面临着更大的挑战。文章主要介绍了GMDSS的系统和功能, GMDSS系统和遇险安全通信对海难搜救及航行安全中的重要作用, 并指出了GMDSS系统的发展前景。
关键词：GMDSS卫星通信系统,航海安全,发展前景
参考文献
[1]彭晓星.GMDSS系统存在问题及应对措施[J].上海海事大学学报.2011 (01) .
[2]邸彦强, 朱元昌, 孟宪国, 冯少冲, 刘颖, 梁冠辉.基于网格技术的多用户多任务模拟训练系统[J].系统仿真学报.2010 (03) .
[3]张治国.软件测试简介及其常见认识误区[J].乐山师范学院学报.2012 (05) .
[4]林长川, 洪爰助, 林鸿, 黄丽卿, 符强, 陈智辉.网络型GMDSS模拟器开发研制[J].中国航海.2009 (04) .
[5]陈驻民.GMDSS模拟器系统中通信过程的研究与实现[J].交通与计算机.2010 (06) .
安全卫星传输系统 篇9
在卫星导航定位系统出现之后, 在各个领域之中都得到了广泛的使用, 成为社会发展的重要工具, 在民航业的发展也有着十分重要的作用, 可以说, 卫星导航系统的应用让航空业得到了革命性发展。在2005年之后, 为了满需航空业的发展, 美国、欧盟以及国际民航组织退出了新一代航空运输系统实施工作, 取得了良好的成效。
卫星导航系统可以为航空业提供实时、全球、精准的定位服务, 让航空业摆脱了对传统导航的依赖, 有效解决了地理条件恶劣、荒漠位置的导航问题, 让航空器具备全球性、连续性、全时性定位能力。卫星导航系统的广泛应用可以提升导航工作的精确性, 在这一背景之下, 又衍生出了ADS监视技术, 该种基础可以实现飞机与飞机之间、飞机与地面之间的协同监视, 不仅有效提升航空业管制能力, 还可以最大限度的保障飞行安全。
总之, 卫星导航系统已经成为了航空系统的核心。
二、二代卫星导航系统对于我国民航的发展作用
我国是世界第二大航空运输市场, 在人民收入水平的增加之下, 人们对于民航业的发展提出了更高的要求, 基于这一背景, 必须要建立起新型空管系统。为了实现这一目的, 需要大范围推广二代卫星导航系统, 就现阶段来看, 可以使用的有美国GPS系统、欧洲伽利略系统与俄罗斯GLONASS系统, 这些系统的应用还有一些风险, 而应用我国自主建设的第二代卫星导航系统就可以有效解决以上的安全顾虑。
中国第二代卫星导航系统是我国自主研发的新型定位系统, 这一系统可以实现定时、高精度、高动态定位, 有着良好的应用前景。但是, 在市场认可度、导航性能、配套产品上, 与美国、俄罗斯、欧盟还存在一些差异, 同时, 这一技术的发展也必然会受到竞争对手的影响。为了保障我国二代卫星导航系统可以得到顺利的使用, 必须要站在国家战略性角度进行思考, 考虑到国际环境的变化, 找准发展方向、明确发展政策, 让二代卫星导航系统可以充分的发挥出作用。
三、我国二代卫星导航系统与民航卫星导航的应用建议
3.1设置好目标
为了让二代卫星导航系统可以得到顺利的应用, 必须要致力于提升导航系统的安全性、导航精度以及可靠性, 并采取科学合理的措施解决卫星导航系统存在的法律责任与安全性问题, 从国际角度上提升我国二代卫星导航系统的地位。
3.2需要考虑的问题
3.2.1空间信号接口
为了有效推广二代卫星导航系统的使用, 需要对其空间信号接口进行科学的定义, 让接口标准化, 具体的接口内容包括系统的精度、系统可靠性、射频特征、坐标系统、电文信息等等。
3.2.2时间与坐标基准
二代卫星导航系统的发展需要科学的时间与坐标基准, 要想在民航业得到广泛的使用, 需要使用统一的时间与坐标基准, 给出具体的坐标偏差。
3.2.3国际标准
二代二星导航系统不仅需要为我国的民航业服务, 还需要为国外民航业服务, 因此, 其信号、星座与频率同需要符合国际组织的相关标准, 根据国际惯例的规定, 卫星导航系统的相关标准被国际接受需要花费三年到五年的时间, 如果计划在2020年投入使用, 那么至少需要提前五年提出申请。
3.2.4技术资料的公开
我国民航系统使用的客机有空中客车飞机、波音系列飞机, 其中大部分都有GPS能力, 要让二代卫星导航系统成为标准配置, 需要将部分必须技术资料公开, 允许国际厂家进行开发, 促进我国二代卫星导航系统的发展。
3.2.5系统兼容性
在二代卫星导航系统应用之后, 必然会出现多个卫星导航系统的共存问题, 这些系统能够提供不同的导航频率, 但是, 民航系统是十分脆弱的, 不能够依靠单独的导航系统, 必须要使用多卫星导航系统来提升其故障监测水平与定位精度。
四、结语
总而言之, 在未来阶段下, 需要在相关部门指导下深入研究二代卫星导航系统中存在的问题, 充分利用技术手段与宣传手段加强与其他国家的合作, 参与到标准化组织中, 让我国二代卫星导航系统可以得到顺利的推广。
摘要：卫星导航系统可以为航空业提供实时、全球、精准的定位服务, 让航空器具备全球性、连续性、全时性定位能力。我国是世界第二大航空运输市场, 在人民收入水平的增加之下, 人们对于民航业的发展提出了更高的要求, 为此, 必须要研究与推广二代卫星导航系统, 本文主要分析卫星导航系统对于民航业发展的意义以及二代卫星导航系统与民航卫星导航应用方式。
关键词：代卫星导航系统,民航卫星导航,应用
参考文献
[1]李中良, 李卫民.卫星导航接收机芯片核心技术与发展趋势的分析[J].中国科技信息.2010 (03)
[2]连远锋, 赵剡, 吴发林.北斗二代卫星导航系统全球可用性分析[J].电子测量技术.2010 (02)
[3]郑雅丹, 董明科, 程宇新, 吴建军.卫星在新一代航空管理系统中的应用[A].第七届卫星通信新技术、新业务学术年会论文集[C].2011
直播电视的数字卫星传输系统 篇10
1 数字卫星传输系统的概况
在我国广播电视发展过程中,卫星传输系统一直发挥着积极的作用。在数字化技术支持下,此系统也具备了数字化特点。对于数字卫星广播传输系统而言,其传输标准有2种:数字视频广播标准和Digicipher标准。虽然二者均利用了相同的压缩方式,但由于信道编码各异,导致其不兼容。此系统主要是由3部分构成:包括卫星地面站、广播卫星和卫星接收站。
DVB-S系统中涉及的技术主要有各种编码技术、数字调制等;DVB-S2系统在卫星广播方面的应用具有普遍性,它提供了标准与高清电视广播服务、交互服务,同时满足了专业应用需求,其涉及的技术核心包括自适应编码调制、输入适配与前向纠错编码。与DVB-S系统相比,DVB-S2系统的性能更为显著,其支持的应用服务更为广泛,如广播服务、数字卫星新闻采集等。卫星通信系统主要是利用无线电通信站间的微波及人造地球卫星,实现了无线电信号的转发。此系统还可以细化为四部分:空间分系统、跟踪遥测、通信地球站及监控管理分系统[1]。
2 直播电视的数字卫星传输系统
在卫星直播电视业发展过程中,数字卫星传输系统的应用日渐广泛,为了保证其应用效果,本文设计了应用方案,并提出了几点建议,具体内容如下。
2.1 设计方案
对于直播电视而言,为了提高节目的灵活性与快捷性,应积极利用数字卫星传输系统,但此平台运用过程中,应全面考虑各类情况,如地形、气候等;同时,要满足相关的技术要求,如卫星直播的安全性与可靠性、制作的数字化、操作的简便性与直观性等。
在构建数字卫星传输系统设计方案时,应关注设计的经济性与高效性,应尽量控制系统投资、建设与运用等费用,并保证其能够得到相关要求,如通信质量、网络性能等。通过不断的研究与探讨,为了实现可靠与安全运行,卫星通信系统设计方案应包括以下内容。一是工作频段。对于通信卫星而言,常选用6/4GHz与14/12GHz频段,二者又称C频段与Ku频段,前者具有较强的稳定性与较小的雨衰,但相关的设备极易受到干扰,后者虽然避免了干扰问题,但其成本偏高,通过对比分析,设计方案中选用了Ku频段,为了控制天线造价,可做小天线口径,此时的方案不仅具备经济性,还具有灵活性与便捷性。二是传输参数。具体包括天线增益、传输损耗、天线波束带宽、噪声温度及EIRP等,对各参数进行优化以此保证设计的合理性。三是系统的链路预算。在对各要素进行探讨后,卫星系统组网以Ku波段为主,以C频段为辅,并利用行波管高功率放大器;同时,为了提高通信系统质量,要结合调制方式,预算整个链路,保证接收端受到的信号符合载噪比要求[2]。
2.2 方案实现
在实际应用过程中,存在诸多的问题,为了有效处理各问题,并促进系统性能的提高,应遵循相关设备的选型原则,并要注重各设备的技术与性能;同时,要积极发挥数字卫生传输系统的作用,同时还需关注雨衰等问题。
在设备选型方面,其原则如下:设备的各项指标均要满足方案的要求,不仅要适应近期业务的要求,还要满足远期业务的需求,因此,设备应具备一定的扩容能力;编解码器中涉及的技术应具备先进性。
在直播电视中应用数字卫星传输系统,应充分发挥卫星通信的优点,如广播性、灵活性与广域性,以此保证各类直播服务的质量。对于此系统而言,其优势主要体现在以下几方面:一是补充了地面站,使卫星通信系统的应用更为广泛;二是提高了中国网通、电视传媒机构的效益,对于各类地形、气候条件下的赛事均可进行直播,且具备较高的直播服务质量;三是保证了卫星网络的应急通信能力及卫星电视直播的通信能力。
3 结语
在我国广播电视事业发展过程中,为了提高其发展的数字化与现代化水平,应充分发挥数字卫星传输系统的作用。本文分析了该系统的概况,重点探讨了此系统在直播电视中的应用,介绍了其设计方案及实现,相信在先进系统优势充分发挥基础上,我国卫星直播电视业的发展将更加高效与稳定。
摘要：本文介绍了数字卫星传输系统,重点阐述了直播电视的数字卫星传输系统设计方案,旨在充分发挥数字卫星传输系统的作用,并使直播电视发展的数字化特点愈加凸显。
关键词：直播电视,数字卫星,传输系统
参考文献
[1]王丽丽.MPEG-2在卫星数字广播电视的传输系统中的应用[J].电子世界,2013(1).
北斗卫星导航系统发展之路 篇11
一、竞相发展的全球卫星导航系统
近40多年来，全球卫星导航系统竞相发展，呈现出GPS一路领先，GLONASS曲折前进，北斗分步迈进、伽利略踯躅前行的态势。导航卫星在轨数量逐步增加，服务性能稳步提升，应用领域日益扩展，成为人类社会不可或缺的空间信息基础设施。
系统状态：4大系统卫星在轨数量情况
GPS系统建成后，卫星数量相对稳定；GLONASS建成后由于各种原因，数量急剧下降，近年来，卫星数逐步增加；北斗系统2000年开始，发星、试验、组网；伽利略系统2005年开始，发星试验。根据计划，2020年左右，4大全球系统的卫星数量都将达到30颗以上。
服务性能：导航信号发展情况、空间信号精度提升情况
为提升服务性能和导航战能力，2005年后，GPS增加了新的导航信号。为促进应用，GLONASS新增了民用导航信号。为加强兼容互操作，北斗和伽利略系统对信号进行了适应性调整。在空间信号精度方面，GPS自2001年、GLONASS自2007年底得到大幅提升。
应用：卫星导航应用增长情况
近30年来，卫星导航从最初服务于军事需求，逐步扩展到各个专业应用领域和大众消费市场。近年来，卫星导航服务性能，特别是精度的提高，使导航应用得到了爆发式增长，导航终端销量激增，全球产值大幅提高。
二、北斗对中国的贡献
建成试验系统，实现从无到有。2000年，我国发射了两颗北斗导航试验卫星，建成了北斗卫星导航试验系统，解决了卫星导航系统的有无问题。
星箭组批生产，启动组网发射。2004年，启动了北斗卫星导航系统建设，首次开始批量研制生产卫星和运载火箭，密集组网发射，探索航天工业新的发展模式。
关键技术攻关，致力持续发展。通过技术攻关和工程实践，攻克了星载原子钟、高精度星地时间比对、监测接收机和用户终端等多项关键技术，为北斗建设和可持续发展奠定了基础。
发挥系统特色，应用初见成效。由于具有导航通信相结合的服务特色，试验系统经过几年发展，逐步被国内用户认可，在渔业、交通、电力和国家安全等诸多领域得到了应用。特别是在汶川、玉树抗震救灾中发挥了重要作用。
培育人才队伍，奠定发展基础。经过十几年来的工程实践，大量的工程管理和技术人员得到了锻炼，同时，还培养了一批系统应用方面的人才，为系统的未来发展提供了保障。
三、北斗对世界的贡献
新增导航频率资源，开辟新的发展空间。2000年，与有关国家和组织密切合作，争取到了新的卫星导航频率资源。世界各主要卫星导航系统部使用或将使用该频段提供服务，为系统发展和应用开辟了新的空间。
促进全球竞争合作，推动系统共同发展。2007年，北斗卫星导航系统成为I CG(全球导航卫星系统国际委员会)确定的全球系统核心供应商之一。北斗系统的建设，促进了全球卫星导航领域的竞争合作，推动了全球卫星导航系统的发展。
世界卫星导航系统的竞争是不争的事实，竞争的焦点是竞相发展自主的更高性能、更加可靠、更高效益的卫星导航系统。我国决心建设北斗卫星导航系统，既有历史机遇，也有现实挑战。
挑战一：建设高性能的北斗卫星导航系统
系统间的竞争实质上是技术上的角力，而系统性能是竞争的核心。最近有文章提到，4大系统的竞争，将是一场世界大赛，领先者将占据主导，落后者将被边缘化。这并非危言耸听，而是卫星导航系统全球化竞争下的残酷现实。
建设高性能的北斗卫星导航系统，核心是拥有一套富有特色、拥有自主知识产权的新体制、新方案，包含多项关键技术。
挑战二：建设高可靠的北斗卫星导航系统
用户享受定位导航授时服务，就像我们使用水和电一样，不能中断。航空使用关乎生命安全，电力、通信、金融使用关乎经济社会安全，大众使用关乎公共安全。一个承诺提供可靠服务的卫星导航系统，要采取各种可靠性措施来保障。如果卫星可靠性不高，则系统频繁补星带来高额的运行维护费用，即使一个经济大国也难以承受。必须在研制建设阶段，就将系统可靠性摆在重要位置，将建设和运行统筹，以求系统可靠高效。
建设高可靠的北斗卫星导航系统，核心是实现与世界其他全球卫星导航系统同等甚至更优的可用性、连续性和完好性的系统指标，这将是我国航天史上一项系统极为复杂、规模庞大的可靠性工程。例如：
系统可靠性设计——提高系统可靠性的关键在于设计。我们的航天工程，从试验卫星到应用卫星，从单星系统到多星组网系统，不仅是系统复杂度的提高，更主要的是可靠性要求的大幅提升。从经验教训中，我们越来越认识到，可靠性设计水平是系统可靠性的决定性因素。而提升可靠性设计水平，需要我们在观念上、体制上和方法上有质的突破。实现北斗系统的可靠性目标，需要在基础研究、方法培训和工程实践中加大投入力度，需要更多的专业人才付出巨大的努力。
星箭批产和高密度发射——建成全球卫星导航系统，我们要用1 0年左右的时间研制、生产、发射50多颗导航卫星，这是一项非常艰巨的任务。因此，我们必须解决星箭批量生产的问题，必须解决高密度发射的问题。
大型复杂星座控制与管理——北斗系统的空间段将由30多颗不同轨道类型的卫星组成，地面段由测控网、主控站、注入站和数量众多的监测站组成。我们对这样一个星地一体的卫星网络的管控，没有多少经验。我们需要在技术、管理上深入研究探索，尽早形成能力。
挑战三：发展高效益的北斗卫星导航系统
我国卫星导航市场的竞争力受限于我们的发展阶段，相比国外产业进入成熟期，我们还处在成长期。这一差别本身不是挑战，真正的挑战是弥补这一差距的机制。
发展高效益的北斗卫星导航系统，核心是在国外系统竞争的情况下，在较短日寸间内完成北斗在国家经济安全领域的推广应用和在大众市场的迅速扩展。主要挑战有：
核心自主知识产权的接收机芯片一自主知识产权的挑战是不言而喻的。目前，在卫星导航芯片这一核心技术领域，我们的专利还寥寥无几，而国外厂商仅基带芯片已拥有2000多项专利。我们完全有理由担忧，在不远的将来，会不会出现又一个“有机无芯”的产业。解决这一问题，十分紧迫，需要创造更好的机制，鼓励在基础研究、产品开发等方面自主创新，掌握核心技术，保护自主知识产权，
提高核心竞争力。
有竞争力的应用解决方案和规模推广策略——目前，GPS已占据我国卫星导航应用绝大部分市场，在这种情况下，北斗系统产业化面临巨大挑战。我国拥有全球卫星导航应用的最大市场，紧紧抓住应用的基础市场，充分发挥北斗服务特色，创造性地提出应用解决方案和规模化推广策略，是北斗系统应用推广和产业化的关键。
面临的历史机遇：
国家战略需求迫切：卫星导航系统是国家重要的空间信息基础设施。保障国家安全、转变经济发展方式、促进国家信息化建设、培育战略性新兴产业，是全球卫星导航系统最有力的需求牵引。
国家经济实力保障：卫星导航系统的建设和发展需要国家巨额投入。目前，随着经济实力不断增强，国家为建设自主系统提供了经费保障。
实施导航重大专项：国家已批准实施北斗卫星导航系统重大科技专项。在政策扶持、资金投入、组织管理等方面予以有力支撑，更加凸显了其国家行为。
把握机遇，迎接挑战，实现“质量、安全、应用、效益”的目标，需要创新组织管理模式，建立科学的竞争、激励、监督、评价机制，关注政策、标准、人才、合作、文化、知识产权等。
世界卫星导航愿景中的北斗
未来1 0年，全球将出现4大卫星导航系统共存互补的局面，天上将会有100多颗导航卫星。用户将享有更低成本、更高精度、更加可靠、更加多样的定位导航授时服务，卫星导航将以更大的规模，应用在更广泛的领域。作为其中的一员，独具中国特色的北斗系统将发挥重要作用。
一、中国特色的北斗
2020年前，建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的全球卫星导航系统，达到国际一流水准，并具有中国特色。
发展策略：突出区域、面向全球
首先实现我国及周边地区覆盖，然后逐步扩展覆盖全球。面向全球提供服务，我国及周边地区可获得更高精度服务。
系统服务：授权服务和免费开放
在全球范围内，提供授权服务和免费的开放服务。在我国及周边地区，还提供短报文和差分完好性服务。
组织实施：充分发挥新形势下举国体制作用
发挥中国特色社会主义的制度优势，发挥市场在资源配置中的基础性作用。
二、服务国家的北斗
未来，北斗将为我国提供统一的时空基准服务，在我国国家安全和国民经济社会各领域得到广泛应用，保障国家经济社会安全，转变国民经济发展方式，成为战略性新兴产业，促进信息化建设的跨越式发展。
推动应用领域创新，提升应用规模
充分发挥卫星导航产业关联度高、渗透性强的特点，不断衍生出新应用、新产品、新市场，进一步拓展卫星导航服务领域和应用规模，实现卫星导航无处不在。
推动应用方式创新，提升应用质量
“创新应用，方法先行”。发挥卫星导航应用只受想象力限制的特点，持续创新应用方法，深度挖掘应用潜力，大幅提升应用质量。
推动应用价值创新，提升应用效用
充分发挥卫星导航与其他信息产业间互补、融合、增值的特点，创新应用价值，提升应用效果，成为我国经济社会增收增效的“新引擎”。
三、面向世界的北斗
作为全球卫星导航系统核心供应商之一，北斗卫星导航系统将致力于推动全球卫星导航系统建设和产业发展。
通过国际交流合作，将致力于实现与世界其他卫星导航系统的兼容互操作，为用户提供更好的服务。
全球卫星导航系统 篇12
1 美国全球定位系统GPS
GPS拥有24颗导航卫星，使用码分多址的技术在两个频率广播测距码和导航数据。GPS的定位速度非常快而且精确度很高，还可以提供连续的速度和位置变化信息，这使它在导航系统中占据了相当重要的地位。
布局：21颗卫星（另外3颗备用）分布在6条交点互隔60度的轨道面上，距离地面约20000千米。定位精准度很高甚至达到毫米级，但对民用开放的精度只有10米。
GPS测量不需要测量站之间可视，这就使得测量工作的地址有更多的选择性，产生的费用也随之降低。随着现代科技的发展，自动控制技术的进步，某些观测工作，如卫星的捕获，跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。有的工作需要长时间连续工作，使用人工操作难度是相当大的，而使用GPS则可采用数据通讯方式，将收集到的信息直接传送到处理中心完全实现自动化。
WGS84坐标系统是为GPS的使用而建立的，现已成为使用最广范的基准标准系统，因而使用GPS测量得到的结果是相关联的。
2 俄罗斯“格洛纳斯”系统GLONASS
俄罗斯的GLONASS，作为导航系统其基本构成和功能都与GPS相似，可用于定位测速等。该系统共有24颗卫星投入使用，与GPS不同的是其卫星识别采用频分多址，每一颗卫星都占用一个单独的频率。GLONASS卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码：S码和P码。所有卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。
布局：已有21颗卫星（另外3颗备用），分布于3个轨道平面，导航精度在5至6米左右，而为民用使用的精度同样也只达到10米。它的定位精度比GPS略低，采用三星定位方式。
与GPS、Galileo以及北斗相比，GLONASS的定位精度稍微低一些，但由于GLONASS采用的是频分多址，各个卫星的载波频率都不一样，故它能够很好的避免整个系统同时被干扰，即抗干扰能力最好。也因为它与其它三个系统的卫星识别方式不同，其接收机不可能通用，所以在今后它将面临巨大的成本压力。
3 欧洲“伽利略”系统Galileo
欧洲为了满足本地区导航定位的需求，同时又不愿过于依赖美国的GPS系统，于是开始自行研发，Galileo系统应运而生，欧盟建立了自主的民用全球卫星定位系统。
布局：计划30颗卫星（其中3颗备用），分布于3个倾斜角为56度的轨道，轨道位置离地面高度约为24000千米，定位误差不超过1米。目前，Galileo的建设还未完成，投入实际使用的卫星只有26颗，剩余卫星将于近期发射入轨。Galileo对外开放的定位精度为10米左右，然而对于一些特殊的商用服务其精度可达到10厘米。
相比GPS,Galileo的每颗卫星都安装有特殊的收发器，即当用户发生危险时可发送求救信号，此信号被Galileo的卫星接收后会直接转发到救援中心，以便救援中心调配工作。
Galileo卫星导航定位系统的设计功能强大，它的建成将明显改善全球卫星导航定位领域的服务质量。可以看出Galileo卫星导航定位系统是非常具有潜力的，对未来的科技经济灯方面有着至关重要意义。
4 中国“北斗”系统
2012年已投入使用的北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，目前服务范围已覆盖亚太地区。北斗卫星导航系统的空间端为35颗卫星，主控站、注入站和监测站构成了系统的地面端，用户端由北斗用户终端以及与GPS、GLONASS、Galileo等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
布局：总共有35颗卫星，其中包含30颗非静止轨道卫星和5颗静止轨道卫星，目前已有16颗卫星处于运营状态，定位精度10米。采用双星定位，能实时为用户确定其所在经纬度和海拔高度。
其实北斗卫星导航系统距离我们普通人并不遥远，现在的手机以及车载导航系统只要装有北斗的接收芯片，都可以使用北斗系统的定位和导航功能快速查找和选择所需的路线。北斗在气象方面的应用，对我国的天气预报准确度和气象数据的分析有极大的帮助，提升我国天气预警业以及防灾减灾的能力。
北斗卫星导航系统可以对飞机的位置进行实时定位，将它与其它的导航设备配合使用，信息将更加精确，这便使得航空运输更加安全可靠。到2020年，35颗卫星将全部投入使用，北斗系统的建设全面完成，那时它将成为与国外先进卫星导航系统技术服务不相上下的全球卫星导航系统，授时精度可达到单向优于50纳秒，双向优于10纳秒。此外还具备一定的保密、抗干扰和抗摧毁能力，并且满足各种载体需要。此时系统服务范围将由我国及亚太地区变为面向全球，定位也更加精确。与此同时，系统安全性能也必然更有保障，对于短报文的通信性能方面也会得到进一步改善。
5 结语
就目前的系统而言，北斗和GPS处于领先位置，GLONASS略逊一筹，Galileo处于建设阶段还不能实际运用。北斗在精确度和完好性方面略有优势，而GPS在连续性和可用性方面更出色，GLONASS的抗干扰能力却是其中最强的，几种卫星导航系统各有所长，随着科技的不断进步，系统将会更加成熟完善。
摘要：卫星导航系统,即“全球卫星导航系统”。其主要采用了最新的GPS导航技术。卫星导航系统现在已被广泛使用,特别是在民用航空领域,而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。本文对世界范围内处于领先的四大卫星导航系统进行了分析比较,探讨了各个系统的未来发展趋势。