卫星远程教育论文

卫星远程教育论文（精选11篇）

卫星远程教育论文 篇1

胡锦涛总书记在党的“十七大”报告中提出:“在全国农村普遍开展党员干部现代远程教育。”这是以胡锦涛同志为总书记的党中央与时俱进、高瞻远瞩作出的一项重大决策, 是推动农村党员干部现代远程教育培训从手段到内容的创新, 是用信息化带动农业产业化和农村现代化的一条重要途径。基于卫星网络模式的农村党员干部现代远程教育, 是利用可控制管理的卫星网络基础设施, 以TV或PC作为主要终端输出设备, 通过卫星传输技术向农村党员干部和群众提供相关教育资源, 开展教学组织活动, 大规模培训农村党员干部和农民群众, 提高农村党员干部带头致富、带领群众共同致富的能力, 传播党和政府的大政方针的一种有效的远程教育模式。

1 远程教育系统结构设计

1.1 系统总体结构

农村党员干部现代远程教育系统由前端播出平台、终端接收站点、辅助教学网站、中心资源库、信息管理系统等部分组成。

经过全国远程办认证、推广的关于农村党员干部现代远程教育工程建设技术模式, 主要区别是教学资源的传输模式不同:电信模式就是利用电信等运营商提供的互联网络实现远程教育;有线电视模式就是利用有线电视网络, 通过开办专用电视频道实现远程教育;卫星模式就是利用卫星和计算机软硬件实现远程教育资源共享, 这种基于卫星网络技术并辅以计算机等交互设备, 用于传输、存储和播放相关教育资源的农村党员干部现代远程教育系统, 因信息覆盖面广, 通信距离远, 可实现多址通信, 一般不受地域限制等特点, 非常适合于地形复杂、山大沟深、村镇分散的偏远山区。

1.2 功能结构设计

在进行基于卫星网络模式的远程教育系统功能模块设计时, 可以将系统的相关组件按照功能划分为以下五个部分:内容服务平台、存储分发平台、运营支撑平台、网络承载平台、终端服务平台。

(1) 内容服务平台主要完成头端电视节目引入、编码、播控、管理和播出, 主要由卫星接收机/DVB信号接收机、信号冗余交叉矩阵、设备管理平台、播控平台、内容编码设备和操作维护终端组成。

(2) 节目存储分发平台主要负责媒体内容的分发和存储, 其中包含了不同网络层次的存储策略、未命中分发策略、媒体分发技术、媒体位置索引、媒体服务控制业务和流媒体服务业务。

(3) 运营支撑平台主要负责卫星网络系统的业务管理、用户管理、设备管理、媒体内容管理、数据库存储系统、第三方业务平台对等等功能。

(4) 网络承载平台指系统可支持网络的承载形式和接入方式, 这里主要是以亚太6号卫星为中转发射平台的卫星网络, 和以地面卫星接受天线、卫星数据接收卡、接收器及避雷设施构成的网络系统。

(5) 终端服务平台可以是不同档次、配备有专用卫星接收设备 (包括硬件和软件) 的 计算机, 其输出设备可以是计算机显示器, 也可以是电视机, 亦可以是显示器+电视机。

1.3 卫星网络模式终端接收站点结构及功能要求

按照全国远程办发布的规范标准, 根据终端接收站点设备的配置情况, 一般分为基本型和扩展型两种模式。基本型卫星网络终端接收站由卫星信号接收单元、卫星数字电视收视单元、卫星数据处理单元等组成, 扩展型则是在基本型的基础上, 增加了互联网接入、多媒体教室、打印机等设备的一部或全部, 扩展了服务和教学的功能。基本型卫星接收站点结构, 如图1所示。

无论是基本型还是扩展型接收站点, 都要求能接收、播放、存储和回放亚太6号卫星传输的各种教学资源 (主要为IP课件、IP流媒体和IP信息) ;接收、播放亚太6号卫星传输的电视广播节目和语音广播节目。因此就要求卫星信号接收单元能有效地接收到专用频道的卫星信号, 保证卫星信号的强度和质量;要求卫星数据处理单元能接收、存储和回放专用频道的IP课件, 接收和播放IP流媒体节目, 接收、存储和浏览专用频道的IP信息, 并把相关教学资源刻录成光盘等介质保存;要求卫星数字电视收视单元接收和播放有关电视节目和IP流媒体节目。

2 卫星网络模式终端接收站点的实际应用

2.1 终端接收站点安全管理

考虑到卫星网络模式端接收站点的单向性, 加强安全管理就成为重要的政治任务。内容安全主要决定于卫星前端播出平台;业务方面要建立健全管理制度, 制定有效的应急预案, 例如, 发现非法和不安全信息应及时向上级报告, 做好记录, 尽快停止接收和播放;设备安全则需要做好如下工作:

(1) 卫星天线应位于有效避雷设施的保护范围内, 并应安装避雷针和避雷器;

(2) 在停电现象频率较高的地区, 终端接收站点应配置不间断电源;当电压波动范围超出220× (1±15%) V时, 终端接收站点应配置稳压电源;

(3) 接收设备原则上应当取消断信号节目记忆功能, 或断信号节目记忆时间小于2s;

(4) 计算机需要安装防病毒软件和防火墙软件, 并具备系统保护和恢复功能;

(5) 接收站点供电系统要有良好的漏电保护措施;

(6) 接收站点要有防火措施, 配备灭火器;

(7) 接收站点用房要具备基本的防水、防潮、防盗条件, 室内温度、湿度, 及卫生等条件符合设备运行要求。

2.2 终端接收站点使用简介

在卫星信号接收单元正常工作的基础上, 由专用频道播放的电视节目, 可以利用卫星数字电视接收器直接在电视机等显示终端上观看;而对于IP流媒体节目和IP信息, 则需要专用的专用频道资源管理软件和专用频道资源接收软件来接收、存储和浏览。专用频道资源接收软件可以实现资源的自动接收和自动导入资源库。专用频道资源管理软件可以用于浏览、检索、管理已经入库的教育资源。

3 结论

基于卫星网络模式的农村党员干部现代远程教育, 以投资少、建设快、操作简单、使用方便的优势, 凭借丰富的业务、稳定的性能, 富于创造地建立了一个让干部经常受教育、使农民长期得实惠的远程教育平台, 提供了一个崭新的有效载体, 全面体现了农村党员干部教育的时代性和规律性, 为用信息化带动农业产业化和农村现代化探索出了一条重要的途径。

摘要：基于卫星网络技术并辅以计算机等交互设备, 用于传输、存储和播放相关教育资源的农村党员干部现代远程教育系统, 因其能实现资源免费共享, 信息覆盖面广, 一般不受地域限制等特点, 非常适合于地形复杂、山大沟深、村镇分散的山区。介绍了基于卫星网络模式的远程教育系统结构设计和卫星模式基本型终端接收站点的功能要求及应用特点。

关键词：卫星网络模式,远程教育,系统结构设计,终端接收站点

参考文献

[1]全国农村党员干部现代远程教育领导协调小组办公室.全国农村党员干部现代远程教育工程技术规范[Z].

[2]甘肃省农村党员干部现代远程教育领导协调小组办公室.甘肃省农村党员干部现代远程教育工作方案[Z].

[3]甘肃省农村党员干部现代远程教育领导协调小组办公室.甘肃省农村党员干部现代远程教育技术方案[Z].

卫星远程教育论文 篇2

10月中下旬，不少地方出现雾霾天气。在秋粮收获区，焚烧秸秆的浓烟加剧了雾霾污染的程度。烧秸秆的人可能会想，谁会查到这里呢？其实，天上早有一双“眼睛”监测着大大小小的火点。

接收卫星图像资料，数据分析，数据汇总、撰写报告„„环境保护部卫星中心运管、大气遥感部等办公室里，工作人员不停地忙碌着，这样的工作状态，在环境卫星发射以来的三年里，一直持续。

火点在“天眼”监控之下

“前些天河南烧秸秆造成郑州雾霾的情况，你们能监测到吗？”

“当然，监测秸秆焚烧是我们最早开展的应用业务。”环保部卫星中心大气遥感部厉青博士说，“最近情况有所变化，东北平原的火点比较集中，尤其是黑龙江。”

从2011年9月20日起，卫星中心开始对今年秋季的秸秆焚烧进行集中监测，每天都会制作全国范围的秸秆焚烧遥感监测分布图和报告，并通过环保部网站向社会发布监测简报。打开环保部网站“环境执法”栏目，每天全国秸秆焚烧遥感监测情况一目了然。

“卫星是我们在天上的眼睛。从2009年开始，卫星中心就持续向环保部提供秸秆焚烧卫星监测简报，为环境监察执法和秸秆禁烧治理提供了重要依据。”环保部卫星中心总工程师王桥告诉记者，我国的环境卫星、风云卫星以及国外一些卫星都具备红外观测能力，能够大范围地对森林火灾、秸秆焚烧等高温火点进行动态监测。

遥感监测最终是为应用服务，卫星火点监测最看重的一个因素就是定位精度。厉青说：“这些标注在全国地图上的卫星监测火点，看似分布比较集中，其实在地面上相距很远，环境监察执法的同志很难对每个火点进行实地核查。如果我们的工作再有误差，就可能给执法带来更多困难。”

令人欣慰的是，与卫星同步的地面火点核查表明，监测结果对高温火点具有很高的敏感性和定位精度，基本可以满足环境监察和执法的需要。

目前，卫星中心接收卫星数据广播系统分发的两颗国外卫星数据，每天对全国范围内的火点进行两次监测。当日简报通常在第二天上午发布，内容包括全国整体及各省、区、直辖市下辖县、市的秸秆焚烧火点数量、位置等信息。“在应急条件下，如果有特殊监测需求，卫星中心会立即处理当日数据，监测结果可在数据接收后1小时内完成。一旦发现大范围、密集火点，立即向环境

监察执法部门反映情况，报送监测报告，同时通知相关的地区或部门，为其准确执法提供及时的依据。”王桥说。

卫星监测“站得高，看得远”

从天上看秸秆火点，仅仅是环境卫星业务应用的一小部分。经过多年努力，环保部卫星中心已基本建立了一套以环境一号卫星为主、综合利用其它卫星数据以及无人机航空遥感等数据源的环境遥感监测应用技术体系，对水环境、大气环境、生态环境都有专门的监测应用系统。

“地面监测手段跟不上的时候，遥感的作用就发挥出来。”卫星中心水遥感部吴传庆博士说，几年前，舟山群岛暴发赤潮灾害，一位地面监测站站长试图乘船跟踪一次赤潮暴发的过程。这位站长从赤潮出现的地方出发一直追寻，船连续开了7个小时，还没有找到赤潮的尽头。

“蓝藻水华的监测也是一样，太湖水华暴发面积动辄几十上百平方公里，利用遥感手段大范围快速监测就成了最佳选择。”吴传庆介绍，在蓝藻集中监测的几个月，通过卫星监测的数据每天会传送到环境保护部。更重要的是，可以根据几个月到几年的监测数据，比较不同区域蓝藻首次暴发时间、频率频度等因素，反推出蓝藻的形成条件、变化趋势，还能帮助大家分析蓝藻治理工程是否取得成效。

“遥感监测数据分析还可以引领地面监测工作。”吴传庆说，按照以往的规定，每年蓝藻地面巡查监测时间为4月底到8月底，然而在卫星监测中发现，蓝藻水华除了在上半年暴发较多，下半年有增多的趋势。因此，地面巡查监测的时间从8月底调整到了10月底，部分地区甚至延长到12月底。

从海上溢油到核电厂温排水监测，从饮用水源保护地监测到面源污染监测，环境遥感的业务应用越来越多。而在生态保护、灾害监测评估等方面，生态遥感监测正发挥着越来越大的作用。

玉树地震、舟曲泥石流等特大自然灾害，对区域生态系统到底有多大影响，灾后重建在生态保护方面要注意什么？这样的问题，在“天眼”与“地面”的协同中找出了答案。

卫星中心生态遥感部万华伟博士介绍，卫星遥感是第一步，之后是集中生态保护专家进行会诊。例如，对玉树地震的生态环境影响评估已经有了初步结果：“灾后生态恢复应以生态系统的自我恢复为主，人工生态建设为辅”、“灾区重建应严格控制人口聚集规模，以小城镇为主”等建议，成为灾后重建的行动指南。需求不断增加，后续星青黄不接

环境卫星发射3年，申请提供卫星数据及遥感应用服务的单位让卫星中心应接不暇。

北京奥运会、上海世博会、国庆60周年、西安园博会等国家重大活动时，卫星中心在相关环境管理部门指导下，和当地政府或环保部门合作，为相应地区提供持续监测，有力支撑了国家重大活动的环境空气质量保障工作。

“目前，对遥感监测的需求已经从重大活动大气环境质量保障，扩展到日常大气环境质量保障。”王桥表示，从目前情况看，区域空气质量联防联控等措施的实行，对环境监测提出更高要求，对卫星监测的需求也在不断增加。“像宁波、淄博、西安等地，就单独对灰霾、秸秆焚烧等监测提出具体需求。另外，在矿区生态破坏、自然保护区监管、生态工程环境影响评估等方面，环境遥感监测发挥的作用也越来越显著。”王桥说。

目前，卫星中心正在根据环境卫星的数据特点和观测能力，开拓新的环境遥感应用领域，为环境监测、环境应急预警、环境执法、生态保护、核安全监管等环境管理工作提供更加有效的技术信息支持。同时，积极探索卫星遥感、航空无人机遥感与地面传统监测手段紧密结合，不断推进“天—空—地”一体化的先进环境监测预警网络建设。

与快速增长的监测需求形成鲜明反差的，是环境卫星“青黄不接”的窘境。环境一号卫星的两颗光学卫星A、B星于2008年9月发射上天，目前卫星运行时间已经超过了3年的设计寿命。卫星超期服役在一定程度上会影响到卫星的数据质量。为保障环境遥感业务应用工作的连续性，目前卫星中心已利用其他卫星数据资源进行秸秆焚烧的日常监测。

“需求特别多，有时候因为卫星数据跟不上而无法开展业务应用工作，确实非常遗憾。” 厉青博士苦笑着说。

根据原定计划，我国的环境一号卫星首批发射两颗光学卫星A、B星，一颗雷达卫星C星，形成“2+1”星座系统，最终构建由4颗光学卫星、4颗雷达卫星组成的“4+4”星座系统。

卫星远程教育论文 篇3

【关键词】农村中小学 卫星远程教育 开展 必要性

1 卫星远程教育简介

现代卫星远程教育是以计算机网络及卫星数字通讯技术为支撑的新型教育方式，它具有时空自由、资源共享、系统开放、便于协作等优点。从本世纪初开始，中央就投资100亿元，地方配套相应数额资金，在全国范围内推广实施农村中小学现代远程教育工程，简称“农远工程”，卫星远程教育正式开始在农村中小学中逐步应用。目前我国农村卫星远程教育的实施办法主要是在小学校园内建立卫星教学收视点，每套装置包括一套卫星接收系统、一台计算机及其相应的外设以及电视机、DVD机和成套的教学光盘。卫星远程教育以其巨大的优势逐步被广大农村中小学所接纳，它不仅为学校带去了很多优秀的教学材料，丰富了农村中小学教学素材，也提供了更多的教学信息，为农村中小学教育水平的提高打下了坚实的基础。

2 农村中小学卫星远程教育开展的必要性分析

2.1 农村经济现状的实际需要

经济的发展给很多农村地区带来了深远的影响，人民生活富裕了，教育水平也相应得到了提高。但纵观我国农村发展的整体情况，地域之间的差异、资源条件的限制等等导致了不同地区的农村经济发展极为不平衡，尤其是中西部地区的广大农村，经济发展仍然十分缓慢，教育基础很差。要想在短时间内平衡城乡教育差距，充实偏远地区农村中小学师资力量，显然不是短时期内可以完成的。而农村远程教育的推广则为我们统筹城乡教育规划、推进农村教育跨越式发展提供一个很好的舞台。从另一个方面看，全国农村地区电视的平均普及率在90%以上，这为卫星远程教育在农村的开展提供了很大的方便。所以，只要我们可以有效利用现有的农村资源，卫星远程教育投资少、建设周期短、覆盖面广的优点便会更好的得到发挥。

2.2 实施素质教育的内在需求

传统的教育，尤其是农村中小学的教育教学普遍都是资源匮乏、形式老套、思想僵化。不少农村中小学都是“一根粉笔、一块黑板、一本教材、一张嘴巴”的单一教学模式。有的条件稍好的学校，或许还有一些可供老师参考的教学挂图和教学实物，条件差的学校，教师备课只能是凭自己多年的教学经验和参考书上提供的资料进行教学。显然，在这个知识和信息爆炸的时代，这种教学观念已经远远落后于社会发展。随着教育理念的转变，素质教育已经深深融入了现代教育中，尤其是新一轮课程改革开始之后，中小学教学理念发生了翻天覆地的变化，多样化的课堂教学形式逐步成为新时期中小学教学的主导思想，卫星远程教育恰恰符合了这种教学理念的要求。比如从卫星视频资源中直接截取一部分新鲜的教学形式、带有先进教学理念的课堂资源，包括那些展示本学校没有的仪器设备的课堂来给学生们播放，学生们都可以看得津津有味，不仅提高了兴趣，学到了知识，而且还开阔了视野，为学生素质的提高构建了基础。

2.3 深化教育改革的必由之路

进一步深化教育教学改革，加快教育跨越式发展成为新时期我国教育的必由之路。尤其对于农村中小学来说，长时期以来僵化的教育体制使得办学缺乏活力，奖惩措施也不完善，教学创新非常慢。卫星远程教育的开展为农村中小学进一步深化教育教学改革提供了新的动力，新的知识、新的信息、新的思想不断充实到农村中小学，同时广大农村地区长期积累的教学经验也可以通过卫星传输系统传播到城市中小学，让知识在不同地区之间实现互通、融合和升华。同时通过不同地区之间教学信息的互通，也为城乡师资力量的融合和流动提供了基础，这必然会对我国整个的中小学教育格局产生深远的影响。

3 结语

“知识改变命运，远教改变学习”，这是一个不争的事实，远程教育彻底改变了广大农村地区的教育格局，为农村中小学教育教学水平的提高注入了新的活力。当然，我们对卫星远程教育在农村中小学开展的必要性进行分析，目的不是在宣传卫星远程教育的重要性，而是要为统筹广大农村地区与城市教育教学水平的平衡，促进农村地区教育教学水平的持续发展提供一种新的思路。所以，只要我们把着眼点放在更高的层次上，必然可以很好的把卫星远程教育用在农村教育事业的发展之中，促进二者更完美的结合。

【参考文献】

［1］普映娟，李忠武，段寿建. 农村远程教育实训室建设及实训教学中常见问题及处理办法[J]. 保山学院学报，2011（2）.

［2］罗金桃. 农村现代远程教育的三种模式[J].中小学电教，2010（3）.

［3］浅谈远程教育卫星IP数据资源在农村中小学教学中的应用及现状[EB].

［4］解忠良， 苑丽娟. 农村中小学现代远程教育应用中的常见问题及解决对策[J].学周刊（学术探讨），2011（5）.

卫星远程教育论文 篇4

关键词：卫星,高清电视,远程,加密

0引言

2009年8月10日，广电总局发布了《广电总局关于促进高清电视发展的通知》，要求现阶段要采取高、标清同播过渡发射，积极稳妥发展高清电视。2009年9月28日，CCTV1、北京、湖南、江苏、浙江、上海、黑龙江、广东、深圳等九套高清同播节目上星播出，标志着我国电视播出迈入了高清时代。

目前，通过卫星传输的高清电视节目主要是为有线电视前端和发射台站等播出单位提供信号源, 为了确保传输安全、避免非授权接收, 总局要求卫星传输的高清节目必须进行加密, 同时为减少加密系统种类、方便节目接收，高清节目的加密应由已有的付费节目集成平台集中进行。2009年九套高清节目上星时，为缩短准备时间、确保在国庆节前上星播出，采取了将各地高清节目信号通过国干网传输至异地付费节目集成平台，由平台对节目进行本地加密后上星的方式。随着高清节目的不断增加，这种方式一方面难以满足节目扩展的需求，另一方面与节目由本地地球站上星相比，由于增加了多个节目源地面传输环节，地面传输线路的稳定性和可靠性对保障节目的安全播出影响很大。因此，为适应高清电视新的发展需求，避免节目源远距离传输对高清节目安全播出的不利影响，有必要对卫星高清电视远程加密的技术实现和实际应用进行研究探索。

1数字电视加解密的基本原理

数字电视的加解密是由条件接收系统(CAS, Conditional Access System)与授权终端配合共同实现的。加解密系统通常由加扰器、解扰器、加密器、解密器、控制字发生器、授权控制系统、用户管理系统等部分组成。MPEG-2加解密系统的基本结构如图1所示。

1.1加密

在信号发送端，由控制字发生器产生的控制字(CAS, Control Word)送给加扰器和控制字加密器。加扰器使用CW控制扰码序列生成器的初始条件，产生伪随机扰码序列，对MPEG-2视频、音频和数据传送比特流进行加扰，输出扰乱后的MPEG-2传送比特流。控制字加密器根据授权控制系统提供的业务密钥(SK, Service Key)对控制字进行加密运算，输出经过加密的控制字，即授权控制信息(ECM, Entitlement Control Message), ECM中携带了对控制字的加密编码、接收参数等内容。业务密钥SK在送给控制字加密器的同时也被送给授权加密器，授权加密器使用授权控制系统提供的分配密钥(DK, Distributed Key)对业务密钥SK进行加密，输出加密后的业务密钥，即授权管理信息(EMM, Entitlement Management Message), EMM中包含了终端的授权信息及用户订购节目信息等内容。节目管理系统将节目的加密情况、加密系统类型等信息描述在特殊节目信息(PSI, Program Specific Information)和业务信息(SI, Service Information) 中。

上述ECM/EMM信息、PSI/SI信息和视音频/数据码流均被送至MPEG-2复用器，打包输出被加扰的MPEG-2传送比特流。

1.2解密

在信号接收端，根据PSI/SI信息，解复用器提取出ECM和EMM信息，分别送到智能卡中的控制字解密器和授权密钥解密器。授权密钥解密器使用固化在智能卡中的用户个人分配密钥(PDK, Personal Distributed Key)对EMM信息进行解密，得到业务密钥SK对ECM进行解密，恢复出控制字CW，机顶盒中的解扰器使用CW对解复用器输出的被加扰TS流进行解扰，再经解码还原出原始的视频、音频和数据信号。1.3远程加密

远程加密是指复用加扰器在本地，CA系统在异地远端，通过专用的网络通道将复用加扰器和CA系统连通，实现对节目加密的一种方式，如图2所示。远程加密本地复用加扰设备和远端CAS之间的通讯一般通过IP专线实现，与本地加密在实现机理上并没有大的区别，相当于将本地加密连接CA系统和复用加扰器的网络向远端进行了延伸。远程加密实现的关键是CAS能否适应IP专线存在的延时、抖动、同步、误码等，能否在IP专线网络中断等异常情况下持续加密并保证授权用户的正常接收。

2高清同播频道卫星传输远程加密技术试验

为实际验证异地付费节目集成平台对本地高清节目进行远程加密，由本地卫星地球站上星播出的可行性，2010年4月份，总局组织开展了高清同播频道卫星传输远程加密技术试验。试验针对地面传输线路各种状态，对3个付费节目集成平台的CA系统进行了正常加密播出、加密信息瞬断或丢失、加密与非加密流的过渡等测试。

2.1试验环境

为得到真实有效的结果，试验基于实际运行环境搭建了远程加密上星试验系统，如图3所示。集成平台CA系统的IP信号经由IP/E1适配器转换后，通过2M传输通道送至国干网，由国干网传送至省网络机房，再经E1/IP适配器转换后，通过省光缆线路送至省地球站本地加扰设备对信号进行加密，地球站将加密码流进行复用、调制、变频、放大后上星。

2.2试验测试内容

试验测试主要包括三部分内容，第一部分为常态测试，即正常情况下的授权功能验证测试、网络延时测试;第二部分为异态测试，即针对CAS数据传输异态情况的测试;第三部分为稳定性测试，即模拟实际系统运行状态，对试验系统进行24小时稳定性测试。

2.2.1常态测试

1.基本授权功能

在IP链路正常的情况下，对测试用智能卡进行授权和取消授权，验证远程加密系统能否实现基本加密授权功能。

2.网络延时测试

对IP网络延时进行测试，获得试验系统的IP网络延时参数，用于模拟IP网络环境，进行异态情况下的测试。

2.2.2异态测试项目

1.针对加扰器的测试

断开ECMG，测试断开期间CW是否更新，节目是否正常接收;恢复ECMG连接，测试CW是否按照设置值以及同密接口协商的加扰周期进行更新，节目是否正常接收。用于测试加扰器对ECMG断开的处理情况，即加扰器在CAS的ECMG异常断开的情况下是否以最后一个CW继续加扰，直到所有配置的ECMG恢复正常才更新CW字。

2.针对CAS的测试

1) EMMG断开2个小时的情况

随机断开EMMG 2个小时，检查授权卡的节目是否可以正常观看，分析解扰流输出情况，测试EMMG断开后CA可能发生的情况。

2）传输过程中ECM数据发生错误的情况

对录制的正常未解扰节目码流ECM包的内容进行修改，播放修改后的码流，检查卫星机顶盒能否正常收看。模拟在IP链路传输中ECM包数据发生未监测的误码情况，验证机顶盒CA模块在接收到错误的ECM数据时，是否抛弃错误数据，继续接收加扰机重复播发的ECM数据。

3）清流与加密流之间切换

系统正常工作环境下在清流与加密流之间进行反复切换，测试带CAS的不同类型机顶盒在清流和加扰流之间相互切换时的反应。

3.针对加扰器和CAS配合的测试

1）在链路大延时情况下，TCP/IP协议栈拥塞控制情况

在CAS和加扰机之间加入网络模拟设备，分别配置网络模拟器双向延时为100ms、500ms、1000ms，验证卫星接收机能否正常接收，加扰机是否无相关报警信息。

2）链路反复中断、恢复、切换测试

反复中断、恢复IP链路，监看接收效果和码流情况。

3）链路中断2小时测试

中断、恢复IP链路，监看接收效果和码流情况。

4）不同误码等级的测试

采用网络模拟器分别模拟IP链路发生10E-6、10E-4、10E-2误包率，监看接收效果和码流情况。2.2.3系统24小时稳定性测试

试验系统连续运行24小时，持续监看记录节目解码情况，验证远程加密系统运行的稳定性。

2.3试验测试结果

本次试验分别对3个付费节目集成平台的各一套CA系统行了测试，各系统测试结果基本一致，其中1套CA远程加密系统的具体结果如下：

1.在系统正常工作的情况下，可以实现基本的授权功能;

2.测试用4台卫星接收机使用相应试验系统的大卡，可以正常收看加密流的情况下，切换器由加密流转换为未加扰流，测试用4台接收机均出现大约1秒静帧或黑屏;

3.测试用4台卫星接收机正常收看未加扰流的情况下，切换器由未加扰流转换为加密流，测试用4台接收机均出现大约1秒静帧或黑屏;

4.测试用4台卫星接收机使用相应试验系统的大卡，可以正常收看加密流的情况下，通过加扰机由加扰设置成不加扰时，节目收看均未见异常;

5.测试用4台卫星接收机正常收看未加扰流的情况下，通过加扰机由不加扰设置成加扰时，节目收看均未见异常;

6.在系统正常工作的情况下，连续监看节目24小时，节目收看未见异常;

7.断开ECMG-SCS接口10分钟时，被测系统加扰机输出加扰码流的CW不变，节目收看未见异常;

8.断开EMMG-MUX接口2小时或IP链路中断2小时，节目收看未见异常;

9.IP链路瞬断、链路切换操作的情况下，节目收看未见异常;

10.实测试验系统中加扰机到CAS的双向链路延时为25.8ms，当通过网络模拟器设置系统链路双向延时分别为100ms、500ms、1000ms，设置误包率分别为10E-6、10E-4、10E-2时，测试时间内节目收看未见异常。

根据以上试验测试结果，结合理论分析，可以证明通过地面网络连接本地复用加扰设备和远端CAS，实现高清电视节目的远程加密在技术上是可行的。

3实际应用中需要注意的问题

应当看到，与本地加密方式相比，远程加密方式也带来了一些需要考虑和解决的问题，在实际系统的构建和运行中要给以特别关注：

1.本地设备和CA系统的通讯连接是保证远程加密系统稳定运行的关键，实际系统中要采取必要的措施保证IP专线的高质量、高可靠。

2.在地球站端系统设计时应当充分考虑加密流和清流的快速切换问题，配备相应的切换设备，保证在IP链路长时间中断或CA系统出现严重故障时，能够将加密流迅速切换为清流播出，保证用户的正常接收。

3.由于远程加密的加扰设备和CA系统分布两地，给系统的运行监测和故障定位带来了一定的困难。因此，平台端和地球站端均需针对远程加密系统的特点加强监测手段，如对加扰设备工作状态、IP链路状态、加扰设备输入输出信号的监测。同时，还要明确划分运行维护界面，加强协调，做好应急故障处置预案。

4.远程加密方式使节目集成平台的传送及加密系统暴露在远端互联的IP网络中，存有一定安全隐患。因此，要高度重视网络安全问题，采取防病毒、设置防火墙、建立VPN线路等有效防护措施，保证网络安全性。特别是在地球站端要严格执行各项信息安全制度，严禁未授权人员操作设备，严禁其他网络和无关设备接入，保证专网专用，确保集成平台CA系统的安全。

4结束语

卫星远程教育论文 篇5

火箭点火起飞约12分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，“资源三号”卫星与火箭分离，卫星成功进入高度约500公里、倾角约97.5度的太阳同步轨道。

“资源三号”卫星是我国首颗高精度民用立体测绘卫星，重约2 650公斤，设计寿命约5年。卫星的主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像，为国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、城市规划与建设、交通、国家重大工程等领域的应用提供服务。卫星用户为国家测绘地理信息局。

据介绍，“资源三号”卫星的发射升空，对于提高国土资源调查与监测的数据保障能力，推动地理信息产业发展，具有重要意义。此外，我国重力卫星、雷达卫星和“资源三号”后续卫星研制已列入相关计划，以实现各种气候条件下的地理信息获取，为国家基础测绘提供稳定可靠的卫星数据源保障。

“资源三号”卫星和长征四号乙运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和上海航天技术研究院研制。这次“一箭双星”发射升空，是2012年我国首次航天发射，也是长征系列运载火箭的第156次飞行。

（來源：新华网）

卫星远程教育论文 篇6

1 卫星天线跟踪控制器的控制原理

卫星天线跟踪控制器系统的操作原理较为简单。卫星天线的调整主要分为搜索和自动跟踪两个过程。通过搜索来调节天线俯仰的角度和方位,使其更好地接收卫星传来的信息,如果天线已经对准了卫星,可以在接收来自卫星的信息时,控制系统进行寻优和自动跟踪。其中,自动跟踪和搜索过程最大的不同是:自动跟踪以接收卫星传来的信息为调节的主要依据,搜索操作完成时所接受的卫星信号,但是天线并没有准确地对准卫星,由控制器所控制的天线在限定的范围内进行反复扫描,找到接收信息的最佳位置,测出信号的强弱并进行存储,之后再对这一信号与后续信号进行比较。如果发现所接收的信号与存储的极限值存在差别,超过了预先设定的范围,就要控制天线重新进行寻优,使天线的指向达到最佳状态,找到新信号的最大值,并且用新的极值替换旧的极值,确保天线指向处于最佳的状态。

2 卫星天线跟踪控制器硬件的电路设计

卫星天线跟踪控制器以AT89C51为主控制器,拓展出一片82551/O为接口的芯片,形成键盘和显示的电路。通过角度传感器收集天线的俯仰方位的角度的信息,角度传感器由恒流源3R3、多圈电位器以及传动机构成,在天线转动时,让传动机构引起角度传感器中多圈电位器的旋转,改变其阻值,因为W7、W8与3CR3形成了串联的关系,所以在它们之间抽出的电压和天线转动的角度形成了线性联系。当3CR3输出的电流是10mA时,多圈电位器W7、W8的阻值是500Ω,方位角的转动范围控制在±90°时,与其相对应的电压范围是0～5000mV,每发生0.1度的变化,电压的变化为2.78mV。经过AD625仪表放大器调整,将电压变化稳定在0～2000mV范围内,加强对MC14433A/D转换器的输入要求的适应,经过MPU转换后的AD625数字信号已经可以显示与其相对应角度的信号,跟踪控制器的参考信号通过LM741调节和整理,与俯仰角度和方位角度同时被送到4052模拟处分时间和阶段对其进行信号的调解和整理。在A/D转换后,MPU通过扩展对74LS377以及与之相适应的隔离控制器件的应用结合所需要的卫星角度及信号大小来进行全方位的扫描,以便精确地对准和跟踪卫星。

3 卫星天线跟踪控制器软件的设计

卫星的跟踪主要有程序跟踪和自动跟踪两种不同的方案,程序跟踪是利用预测的卫星轨道信息和天线波束的指向信息带动跟踪系统的工作;自动跟踪系统是地球基站通过接收到的卫星信号来促使跟踪系统精确地对准卫星。因为影响卫星位置的因素很多,无法对卫星轨道进行长期的预测,所以目前地球的大部分基站都会应用自动跟踪技术。从跟踪的原理来看主要有三个原理:步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪。目前我们采用的是设备比较简单、能方便地与计算机进行结合的步进跟踪方法。

制定天线控制信号的控制流程图,进入开始状态,出现初始化初始数据,制定工作周标志数P等于0,使P等于P+1,位置反馈书存于B,搜索步选择子程序,让B+S结果等于B,建立位置闭环子程序,建立取场强信号子程序,把平均值存入M1,让B-2S等于B,创建位置闭环的子程序,设立取场强信号子程序,把平均值存入M2,判断M1-M2的结果是否等于A:若是,在判断A是否大于等于0,在此分为两个阶段若是则进入1阶段;若不是,则进入2阶段。1阶段通过判断A是否小于0时也可以分为两个阶段,若是则进入3阶段反之则进入4阶段:进入3阶段时B+S等于B,让B+Z等于B,形成位置闭环的子程序,然后返回到P等于P+1与位置反馈数存于B的阶段之间;进入4阶段后,使B+S等于B,建立位置闭环的子程序,判断P是否等于2,若是则结束程序,若不是,则返回到P等于P+1阶段。

2阶段通过判断M1-M2=A,继而判断A是否小于0,再细致划分为5阶段(A小于0)和6阶段(A大于0),在进入5阶段时,让B+S等于B,建立位置闭环的子程序,继而判断P是否等于2,若是则结束程序,若不是,则返回到P=P+1阶段;在进入6阶段时,让B+S=B,继而确认让B+S=B,建立位置闭环子程序,返回到P=P+1阶段。

软件设计还使用了数字滤波的方法, 通过过滤清除了因角度传感器受到外界的干扰而收集到的没有可靠性的信号;通过实际转动下搜索的步距和所调整的步距,确保反馈角度的数据准确性,而且可以按照反馈的角度数据和电机实际运行的时间两项因素来进行决定,从而有效地提高卫星天线自动跟踪控制系统的可靠性。

4 结语

远程操控数字卫星天线控制器的使用,充分体现了以计算机为核心的自动测试技术在发展上的方向,在设计上基本满足了预先设定设计的要求。但是,信息技术也在日益发展,用户的需求量还会不断提高。所以,这一系统还存在很多不是很完善之处,比如,系统安全上可靠性有待于进一步提高,尤其是要把计算机客户端作为服务器与互联网连接后,确保后台数据库的安全也变得非常重要,目前还需要以手动的方式完成接收天线极化角的调节。因此,要采取相关的措施着重加强对所存在的这些问题进行有效地处理。

摘要：随着社会的不断发展和进步,高科技以不同的方式逐渐渗入到人们生活的方方面面。卫星通信是通信领域最杰出的代表,逐步深入到政治、经济、军事、科研等不同的生活领域,是现代远程教育工程中最重要的技术方法。随着科技的发展,对卫星通信质量要求也在不断提高,这就需要通过引起卫星天线指向偏离卫星原因的分析,本文提出用AT89C51单片机来实现卫星天线跟踪控制器为控制原理的硬件电路结构和软件设计方法,通过简要概述这一跟踪控制软件使用的步进算法和误差补偿技术,以便更为精确地对卫星天线进行控制。

关键词：卫星天线,跟踪控制,单片机

参考文献

[1]岳翔宇,云帆.高精度卫星天线自控系统的设计与实现[J].电视工程,2014,(1):41-43.

[2]刘喜平,张恒,彭瑞宁.卫星天线的调试方法初探[J].无线互联科技,2014,(5):105.

[3]谢超文.多功能高清卫星转播车设计[J].电视技术,2013,(14):29-32.

[4]杨思智.连云港市广播电视台卫星直播车设计与建设实践[J].现代电视技术,2013,(S1).

卫星远程教育论文 篇7

1. 基本组成

GPS主要由地面监控、空间卫星和用户接收等3部分组成,如图1和图2所示。挖掘机GPS远程监控系统主要由嵌入式监控系统、因特网、GPRS (General Packet Radio Service即通用分组无线服务技术)远程通讯系统和计算机监控中心等组成。

挖掘机的GPS系统依靠安装在挖掘机上的各种传感器和控制器,对主机的运行状态参数、故障信息和位置参数进行采集,经过控制器转换为CAN(Controller Area Network即控制器局域网络)总线数据,发送到CAN总线固定地址,

经过主机控制系统的处理器进行运算处理后,一方面在主机控制系统的显示器上显示这些状态参数,并与数据库中相对应的正常状态参数值相比较,若超出设定的参数值范围则启动故障报警程序,实现报警功能,以便提醒操作者。另一方面,合并GPS定位信息及操作者输入的故障等信息,由GPS系统内的GPRS模块通过无线电通信设备发送到GPRS通讯网络,实现用户与远程监控系统的通信。

通过远程监控系统,主机厂可为现场技术人员或用户进行故障诊断,通过参数设定来调整控制系统,并可为主机控制系统内置软件进行升级,使挖掘机整机工作在最佳状态。

2. 主机监控系统

由电子技术和传感技术承载的主机监控系统,是GPS全球卫星定位系统的基础。该系统对挖掘机的工作状态、工作参数进行监测,可以实时掌握各个状态参数,监控作业工况,预报设备故障,为控制发动机和执行机构提供所需的基础数据,及时为用户提供挖掘机的各种信息。

我公司设计的主机监控系统,由显示器、主控制器、油门控制器、油门马达、发动机控制盘、油门拉杆、GPS控制器等部分组成。主控制器是1款高性能可编程序逻辑控制器,其高速处理数据的能力强,适用于挖掘机、平地机、旋挖钻机、推土机、摊铺机和泵车等工程机械。

主控制器使用高速嵌入式CYGNAL单片机作为中央处理器,电路板采用6层PCB板制作,具有集成度高、可靠性高、结构紧凑、配置灵活和功能强大等特点,主要由开关量输入电路、继电器输出电路、晶体管输出电路、模拟量输入电路、高速计数电路、PWM输出、频率输出、RS422/485通讯、RS232通讯、CAN通讯、高精度DC5V 500 mA电源输入电路这几部分电路组成。电路各部分的主要功能如下:

(1)存储器

RAM存储器具有4352字节内部数据和64 k字节可编程FLASH程序。

(2)开关量输入电路

共有24路开关量输入电路,其中每8路为一组,有1个公共端。输入部分采用的是双向光隔,可根据需要接成共阳极或共阴极。输入直流电压波动范围:20～36 V输入电流范围:3～6 mA输入频率:小于10 Hz。

(3)模拟量输入电路

共有15路模拟量输入电路,可根据需要采集电压型、电流型及电阻型信号。

(4)控制器

控制器可提供高精度的DC5V 500 mA电源供外部使用,其电源具有短路、过载、过热、输入过电压和输入反极性保护功能等。其输出直流电压范围为4.95～5.05 V,输出电流范围为0～500 mA。

(5)标准RS232通讯口

该通讯口带有±15 kV静电保护,通讯速度120 kbps,可与其他带标准的RS232口的设备进行通讯。

物理层为标准的RS422四线制及RS485两线制通讯口,协议层可提供MODBUS、SLIN等标准协议和用户自定义协议。CAN2.0b标准,支持CANOpen协议及用户自定义协议。

(6)输入电源

输入电源采用超宽电压输入技术,输入直流电压9～36 V的大范围变化时,电源能准确输出正常的5 V电压,保证控制器可靠工作。

3. 机载GPS终端系统

GPS终端通过主机显示器显示远程监控系统发送给操作者的相关信息,并通过主机控制系统获取主机设备状态参数,实施远程监控系统发来的控制命令。GPS模块采集的主机经纬度信息、主机设备状态参数、操作者的相关信息通过内置的GPRS模块发送到GPRS通信网络,实现信息沟通。GPRS则具有永远在线、按流量计费、高速数据传输和通话等特点。

我公司根据主机控制系统,选用江苏天泽信息公司提供的GPS系统,由GPS终端控制器(包括GPS模块、GPRS模块)、GPS/GSM二合一天线及电源等部分组成。

4. 软件的应用

我公司挖掘机远程监控系统应用的工程机械GPS智能管理平台V5.0,由联合江苏天泽信息公司配套开发,它集GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、MIS管理信息系统技术于一体,具有为工程机械提供位置服务、运行数据传输服务和工程机械信息管理等功能。

当挖掘机正式销售时,登录软件提交入网注册申请,系统依据申请要求开通相关服务,主要内容包括24 h位置查询、报警处理、数据巡检、远程控制、产品报修、投诉受理、客户回访、产品咨询及技术支持等。

卫星远程教育论文 篇8

卫星通信是指利用人造地球卫星作中继站转发无线电信号,在多个地面站之间进行的通信。在一颗通信卫星天线的波束所覆盖的地球表面区域内的各种地面站,都可以通过卫星中继、转发卫星信号来进行通信。例如,A站要与B站进行通信,首先A站把信号发射给卫星;卫星把接收到的信号进行放大和频率变换后再转发给B站。这样B站就能收到A站发来的信号。同理,A站能收到B站发来的信号。利用有形导线传递信息的形式叫有线通信。利用无线电波在空间传播达到通信目地方式的叫无线通信。利用人造地球卫星作中继站转发无线电信号,通信称为卫星通信.通信站可以是地面站、车载站、机载站的.各种通信站的天线均指向卫星。

2 系统设计思想

2.1 组网方式的选择

VSAT网组网方式通常有星状网和网状网及其结合方式。

星状网只提供中心控制站与远端用户站经过卫星转发器的“一跳”卫星信道。远端用户站之间的通信则需要通过中心控制站转发,这要经过两次卫星转发来实现,称为“双跳”卫星信道。这种组网方式的优点是控制简单、信道建立时间短,因而容易实现,但缺点是由于“双跳”,传输延时较大(大于0.54秒)。

网状网是通过中心控制站根据用户的申请分配一对信道以实现任意两用户站间的“一跳”通信。其缺点是信道建立需要一定时间,不适合大量实时突发性短数据传输,因为党校系统远程教育网主要以远程视频图像为主话音为辅,数据包较大,流量比较稳定,故采用星状网传输数据和话音。

2.2 卫星通信频段的选择

考虑到全国党校系统远程教学网中远端网站的30%都是省级、市级党校,所处地点都在城市,若选用C波段建站时选址可能遇到麻烦,故选则了Ku波段。

2.3 通信卫星的选择

卫星通信对卫星的选择也非常重要,它影响前期投资、系统运行性能和运行费用等。选择的因素主要有覆盖范围、卫星工作寿命、转发器性能和租用转发器价格等。

目前,在我国上空运行、剩余服役时间较长、剩余转发器频带较宽、转发器租用价格较低的卫星主要有亚洲1、3号,亚太2号、鑫诺1号。相比之下,鑫诺1号卫星剩余服役时间最长、剩余转发器频带最宽、转发器租用价格最低。因此,租用鑫诺1号卫星转发器。

3 卫星远程教学网络的总体方案

全国党校系统远程教学网最终采用SCPC/PAMA及SCPC/DAMA卫星通信方式,远程教育视频数据以中央党校为中心主站组成的星壮网,远端站编布全国千余个省、市县级党校,省级和市级城市党校建立A级站、中小城市党校建立B级站、县区一级党校建立C级站。卫星通信频段采用Ku频段,通信卫星采用“鑫诺1号”。卫星通信设备采用CDM-570调制解调器系统。在全国范围内提供双向交互式数据传输。具体而言,本系统的基本功能主要有以下几方面:

1)流多媒体传送:能够将视频的教育信息以流媒体的形式直接实时播出。

2)文件分发:能够将数据库中的多媒体课件、文件分发给远程站用户端。

3)接入因特网:为用户提供高速因特网接人技术,使用户可以高速下载文件。

4)远程电视会议:用以召开党校系统或其它系统内容的全国性远程电视会议。

5)信息的回传:对某些重点党校可以建立信息回传功能,这样可以将重点党校、重要教学情况及时反馈到主站,再实时转播到其他远程网站,实现资源共享。全国党校远程教育网,是以中央党校为中心的星型网络结构,其星型网络结构如图1所示。

4 党校卫星远程教学网络应用

党校系统选用的小型卫星地球站VSAT系统,天线口小,可直接延伸到用户住地。设备结构紧凑、固体化、智能化、价格便宜、安装方便、对使用环境要求不高,且不受地面网络的限制,组网灵活。

4.1 DVB多媒体广播教学平台

D V B是欧洲的数字视频广播标准的英文缩写。目前,我们的现代远程教育的卫星通讯系统,使用这一标准在卫星上进行音视频节目的广播和计算机数据文件的广播。在中央党校中心站,远程教学采集的模拟视频信号(包括声音)经M P E G-1编码器编码,送至D V B调制器,调制成70M中频信号后,经合路器送至高功放放大后发射到卫星,实现对所有远程小站的广播。

4.2 由CDM570支持的语音教学平台

CDM-570是一款优化的卫星通信的理想调制解调器,其设计满足低成本传统的70/140 MHz上下变频方式的应用。CDM-570作为Comtech EF Data带宽有效利用的卫星调制解调器产品线的其中一类,包括有同步EIA-530/422,V.35,EIA-232接口,G.703接口,另外,可选的Internet协议(IP)模块是为LAN和网络应用提供带有10/100以太网接口。

CDM-570的体系结构是固件(Firmware)和可编程门阵列(FPGA)为基础的,通过串口或前面板上的USB端口很容易对内部闪存(Flash Memory)进行更新。

4.3 高品质的视频系统Polycom ViewStation V.35

Polycom ViewStationV.35可提供768Kbps、30帧/秒的全动态视频效果。根据国际通行的电视会议标准,在768kbps速率和30fps帧频下,已可完全满足远程医疗级别视频传输的要求(在512kbps速率下,可满足远程教学的要求;384kbps速率下可满足远程视频会议的要求)。同时View Station支持国际视频广播协议H.331,可以在卫星网上和任何其它遵循国际标准的厂家产品通.View Station V.35还可连接交互式电子白板、图文传送机、个人电脑、录像机、辅助摄像机等设备,实现多媒体会议和远程教学、培训功能。通过电话接入口,还可使电话会议系统接入视频会议系统。

4.4 终端系统

终端系统用于接收和播放党校远程教学网传送的各类远程教育课件,其核心设备是机顶盒。机顶盒通过同轴馈线与天线连接,接收卫星广播;通过AV线缆或VGA线缆与显示设备连接,输出视频信号。通过机顶盒,用户实时收看直播流媒体课件,或者点播存储在本地硬盘上的各种内容;也可以登录互联网站点播需要的课件,前端根据用户所点播的内容按排广播,机顶盒自动接收。同时机顶盒的操作日志,包括课件使用情况、系统情况可通过互联网自动返送到前端平台。也可以将终端接入校园网内,机顶盒将接收到的课件自动同步到校园服务器上,实现资源的共享,用户可以根据需要使用存储在服务器上的资源。

5 党校远程教学网的主要功能

1)双向教学功能。所谓双向教学功能是指在教学过程中教师与学员之间的异地双向信息交流从中又可进一步分解为两个具体功能一是信息表达功能二是师生交互功能。

2)电视会议功能电视会议是一种高质量、高效率、低成本的现代会议形式。借助于远程教学网,就可以召开包括工作协调会、形式报告会、经验交流会、学术研讨会在内的各种电视会议。这样能够有效解决以往会议耗时费力成本高的问题。

3)图文信息传播功能。运用远程教学网传播信息,具有容量大、速度快、效率高、覆盖面广的特点,大量的教学科研信息、图书资料信息和行政管理信息,快速便捷地传播到各网站,将会有力地促进党校系统教学科研和管理工作水平的提高。

6 党校远程教学网的作用和优势

目前,党校卫星教学系统与各省、市(州)、县(区)委党校近3000家联网,已经形成了规模,而我校通过卫星网、有线网、校园网三网的有机融合,使教学节目传向20多个多功能教室,使教学信息覆盖全校,网络用户多达成1500多个。由于党校学员学制长短不一、年龄差距大、级别不同、教学内容各异等特点,根据教学的需要,长短结合,既进行单向广播,又进行双向互动交流,还创造了个性化的点播环境,收到了良好的教学效果,其效果有:

6.1 远程教学网大大丰富了远程教学的内容

随着教改的深入,各类专题报告、研讨、课程等网上教学内容,在数量上和质量上都有十分明显的提高。目前,中央党校远程教学网络中心已经建成“全国党校远程教学频道”、“全国农村远程教学频道”、“内参综合频道”、“地方党校频道”、和“党建学习频道”。网络传输的主要课程内容有中央党校信息管理部录制的各种讲座、中央党校“形势与任务”报告、中央党校主体班次课程、地县级党校课程、主体班选听课程、函授学院课程、企业文化展播、专题荟萃等。

6.2 使师资队伍建设和师资水平得到进一步提高

中央党校利用远程教学网聘请知名教授、专家或部委领导干部在网上演讲,不仅提高了党校的知名度和办学层次,也使地方党校教师不用出校门即可收看、聆听高层次演讲和报告,客观上为地方党校加强师资队伍建设提供了极大的支持。

6.3 改进了党校教学方法,提高教学效率

远程教学彻底改变了多年来“一块黑板、一篇讲稿、一杯开水、一支粉笔”的单一课堂授课方式,把多媒体教学、经验分享式教学、访谈式教学、研讨式教学、案例教学、观摩教学等教学方法通过远程广播、电视会议、视频点播等形式运用于党校教学灵活多样的教学方法既节约了经费和时间,又减少了工作量,提高了工作效率,增强了教学效果,在党校办学中的作用越来越突出。另外也克服了地域差异、距离限制,使更多的学员共享了超前的教育理念、良好的教学方法、优秀的教学资料,教学效率有了显著提高。

6.4 扩大了对外交流

地方党校要选送一定数量的专家讲座上传中央党校,参与全网教远程教学,扩大教学的交流范围,使教学不仅仅局限于校园、教室,而走出校门与中央党校、各省市委党校教师、学员共同学习,共同讨论,共同提高。同时跨越时空随时随地共享中央党校以及各省级党校、北京许多高校的优秀教育资源,彻底解决了许多市县党校师资匮乏的问题,并且缩短了各地区间的教育差距,及时为教学科研提供了强有力的保障。

7 结束语

在信息和知识经济时代的今天,网络远程教育的建设必将开辟党校教育事业的新天地,为培养和造就21世纪具有世界眼光、战略思维、现代知识、和坚强党性的高素质领导干部和后备人才,为我国的干部教育、素质教育和终身教育做出积极的贡献。

摘要：随着信息社会的飞速发展,卫星远程教学作为一种独具特色的远程教育方式,已经成为创建学习型社会,素质教育及干部教育进程中无法取代的重要手段。为推动全国党校系统的教学工作,实现全国党校系统的交互远程教学,卫星远程教学发挥重要作用。

关键词：党校,远程教学,卫星远程教学,VSAT,DVB

参考文献

[1]郭英楼.现代远程教育[M].中央党校出版社,2002.

[2]董向东.卫星远程教学应用研究,电化教育研究,2009.

卫星远程教育论文 篇9

地空通信系统可用于地面与飞行员的话音通信,在民航、军航以及许多军事指挥系统中有广泛应用。一般,航空应用系统中地空通信可在当地范围内的机场塔台完成,不需要电台的远程控制。但在军事指挥系统,一般地空电台部署在沿边界的各雷达站,而指挥员在一个区域指挥中心实现大范围空域的对空指挥,是非常有意义的。本文介绍卫星通信系统与地空通信系统组网方式,实现20部地空电台的远程集中控制,完成区域指挥中心对空指挥功能。

地空通信的控制和话音信息是通过卫星链路进行传输的,如何通过卫通网络实现地空电台的远程控制国内目前还没有先例。解决的重点是要确保电台远程控制所需的PTT信号经一定时延后,能稍快或同步于话音信号到达远端,并且处理时延和抖动要小。若话音信号先于控制信号到达,则开始的部分话音被“剪辑”掉,空中电台听到不完整的话音。国内早期电台控制系统中,曾将控制信号作为数据信号和模拟话音信号分开传输,其结果使控制信号落后于话音信号约300ms到达,效果很不好。

本文介绍的地空通信电台远程控制系统采用E&M线传输PTT和静噪信号,采用数字化处理技术和QOS控制机制,实现卫星通信系统与地空通信系统组网, 并确保电台远程控制所需的PTT信号经一定时延后,能稍快或同步于话音信号到达远端,并且有较小的处理时延和抖动。经反复测试,控制信号能先于话音信号10ms～20ms到达,效果十分理想。

1 系统组成

实现地空通信远程控制的主要设备组成如图1所示。远程控制系统主要由位于指挥中心的电台主控单元(RMCU)、电台控制面板(RCP)、复用设备以及位于远端的复用设备、电台控制单元(RCU)以及U/VHF电台组成。中间的传输网络为VSAT卫星通信网。

对空U/VHF电台安置在几百公里或上千公里远的雷达站,而指挥员对空指挥通信是在SOC中心各显控台上安装的电台控制面板进行的。通过简单操作,可选择遍布全国20部电台的任一部进行操作,包括电台波道选择、对空电台呼叫、接听、监听等,实现对空指挥功能。操作员在指挥中心的通信管理终端界面上可以看到电台实时参数和状态,并对电台参数进行修改,就如同在电台上直接操作,修改包括频率、波道、调制方式、静噪、耳机/扬声器选择、功率、明话/密话选择等参数。

2 技术实现

远程控制系统和VSAT网络采用4线E&M传输线路。4线指的是音频通道4线,音频通道收发分开, 接收2线、发送2线。E&M接口由贝尔系统率先引入,采用E线和M线与话音线分离的控制方式。该接口方式简单,信号转换方便, 具有多种信号方式,并适宜逐段转接。实现电台的远程控制需要的PTT信号即是通过E&M线传输的。

操作员在RCP上按下PTT键后,RMCU给出M线信号,复用设备1检测到后,在对端产生E信号,该信号作为PTT信号进入电台并打开电台的发射机。反之,地面电台收到空中电台呼叫后,产生M线输出,该信号传输至RMCU并送至相关席位,在RCP界面上给出空中呼叫指示。RMCU采用先进的数字处理和交换技术,信号处理和线路的接续速度很快,而且,先收到EM线信号后,再接通话路,因而控制信号总能先于话路建立。

在VSAT卫星通信网络设计方面,需重点考虑减小时延、抖动的需求。

(1)VSAT网络设计考虑

为防止信道竞争和占线以及建立链路的时延,满足系统实时话音通信的要求,VSAT系统信道的分配采用固定预分配(PAMA)方式。在对多址方式选用方面,由于VSAT小站数量不多、星状网络结构,采用频分多址(FDMA)更好些。在传输时延、时延抖动以及非误码造成的丢帧等方面,FDMA均优于TDMA,两种方式的比较如表1所示。

(2)语音压缩编码

为了节省带宽以适应卫星信道的传输,话音信号要进行压缩编码处理,变成数字信号。通常采用G.729、G.729A 、CELP(激励线性预测)、G.726等压缩编码方式,本系统采用ACELP-CN(代数编码激励线性预测-舒适噪声),ACELP是CELP的改进,编解码速率为8kbps。该语音编码算法在语音质量上可与32kbps ADPCM(G.726)相比甚至更优。在8kbps编解码速率上的话音质量优于G.729和G.729A,而在更低速率上也有较好的语音质量。

ACELP-CN技术其实采用了改善语音质量的静音抑制技术。人们通话时一般一方讲另一方听,而且一些人在讲话过程中还有停顿的习惯,如果在静音的时候,仍不停地产生语音分组包,势必造成50%的带宽浪费。静音抑制技术较好地解决了该问题,它通过检测静音时间并暂停语音分组包的产生,从而达到提高带宽利用率的目的。为了使人接听更舒适,在静音期间插入令人舒适的噪音,即ACELP-CN。

时延的原因一般有传播时延、编解码处理、打包、排队和抖动缓存时延等。卫星网络的传播时延为250ms;编解码处理时延是话音模数转换时,进行编码、压缩、解压缩和解码而产生的时延;打包时延是指数数据和话音取样打包时所需时间,数据包越大,时延越大;当某个时间数据包多于网络设备的处理能力时,产生排队时延;当语音分组包到达的时间差异大时会产生抖动,为了补偿这种差异,接收端需要设置抖动缓存器,会产生抖动缓冲时延。抖动大时,接收端的声音听起来会不连续。

根据公司提供数据,表2显示了用ACELP-CN8k压缩算法在一个缓冲区的情况下的延迟。

当网络带宽足够,并采用优先级处理时,抖动缓存区可设置很小,而且列队时延很小。采用数字信号处理(DSP)技术进行编解码处理后,编解码时延也不大,从表1可以看出ACELP-CN编解码处理时延约18ms。

(3)采用PVCR(可编程变长信元中继)协议进行信元生成、封装和复用

复用设备采用了PVCR协议对编码话音信号、数据等进行分割、封装和复用。该协议借鉴了ATM技术中小信元的使用,可编程意味着可对信元进行不同的的优先级排序,可变长意味着信元的大小是可变的。用户数据帧需首先进行协议剥离(去除标志和同步字符),再划分成小信元来降低访问时间和提高传输速率。信元有效负荷最大长度为96个字符,在加上3个字节的信元头开销,如图2所示。对话音来说,为了减小端到端时延,信元更小,有效负荷一般为20至80个字节。

信元头包含信元长度、信元序号、通道号、信元类型等。信元到达终点的序列会变化,因此需要知道序号重新排序。通道号是指255个虚拟通道中实际所用通道。信元类型有 “连接请求”、“连接拒绝”、“连接接受”等类型。如果信源是一个长帧,它会被分割为开始、中间和结束信元。如果正好为一个信元大小,便生成一个完整信元。

在信元生成过程中,切割帧的顺序依赖于以下的因素:帧到达的顺序;分配给这个业务类型的优先级;同一时间到达的业务类型的优先级,如果高优先级的帧(如话音)到达的时候正在给一个低优先级的帧分段(如LAN),则立即转向高优先级帧的分段,之后再继续先前的分段。

在信元处理过程中,通过以下方法来降低延迟。

①在第一个信元被收到的时候就开始压缩和复用,不必等到帧的结尾,这样,降低了等待时间,从而降低了传输的延迟。

②速率回退:网络传输拥塞时,当未完成分割的字符数量降到一个预先定义的门限值以下时,发送的速率将降到一个适当的回退速率。

③提前传输:只要一有信元到达发送端就开始传输,即使这个帧还没有被完全分割。

④网络交换时,只要查看信元头即可,因而速度很快。

⑤96字节的信元载荷还可用一种动态数据压缩算法来处理以提高吞吐率。压缩以后,每个信元包含一定数量的数据,这些数据形成了一个平滑、无延迟的数据流。压缩可以提高复合链路的吞吐率从100%到400%,但实际压缩比取决于传输的数据类型。通常这个比值在2到4之间。

动态数据压缩的过程是这样的:

首先,在每一个信元的内容中都执行编码,用转义码去替换相同的字符。然后,用最频繁出现的字符串为每一个端口创建一个动态的字典。分配一个Huffman编码给每一个共同的字符串。用这些编码替换字符串。当数据到达目的端时,需要解压缩。用原来的字符串替代Huffman编码,然后用原来的字符去解释转义码。

话音信号经过模拟-数字转换,压缩编码并生成小信元后,与通过其它路径进行处理并生成小信元的数据信号一起进行优先级排序和复用,如图3所示[1]。话音信号被置于最高优先级排队,而数据信号缓存后进入1到8类排队,直至最高优先级的话音、传真数据包发送后再发送。当话音包发送完,数据包根据分配给各数据排队(1到8)的权重进行优先级排序。默认的优先级为:

第一优先级:话音和传真。

第二优先级:SNA。

第二优先级:IP。

(4)服务质量(QOS)保证

当遇到突发数据流或信息流量太大,造成带宽不足时,会产生抖动。抖动是语音分组包通过不同路径到达目的地的速度不同而引起的,体现了分组包到达的差异程度。语音分组包仅能容忍约75ms的抖动时延(最好40ms)2。解决的一个较好途径是采用服务质量(QOS)确保对话音(PTT信号)的传输。

用户业务被区分不同业务类型,并确定优先级。通过协议排序来区分延迟敏感的业务和延迟不敏感的业务,并且将这些数据流放置到相应的发送队列里去。排序是基于业务类型、分配给业务的权重和用户自定义的业务筛选器的。这样就可以保证对延迟敏感数据(如话音)的加速处理同时又不影响不敏感数据的处理。

话音业务被定义为高于所有业务的最高级类型,也即只要话音信元一到便送至数据流中发送。话音信元没到时,复用设备将按各业务的不同权重进行信息处理。

复用设备将用户业务分成8种业务类型,每种业务类型分成16个权重。在网络拥塞时,权重大的业务占有较大带宽。采用PVCR协议后,复用设备对优先级别的划分可以细到信元,而不是整个帧。若某个类型无业务传输,则分配给它的带宽被其它类型业务使用。例如总共4个权重的带宽分配如表3所示:

3 结束语

通过地空通信和卫星通信组网实现电台的远程控制方式,已在某工程项目中得到应用,并取得较好的实际效果。地空话音通信在民航、军航以及许多军事指挥系统有广泛应用,增加相应数据模块和协议后,地空通信还可向数据链方面发展,未来应用前景远大。

摘要：地空话音通信在民航、军航以及许多军事指挥系统中有广泛应用。介绍了卫星通信系统与地空通信系统组网方式,实现20部地空电台的远程集中控制,完成区域指挥中心(SOC)对空指挥功能,并对其技术实现进行了探讨。

关键词：VSAT,地空通信,PTT

参考文献

[1] Netperformer system reference[Z/OL].http://www.netperformer.com.

卫星远程教育论文 篇10

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。

卫星远程教育论文 篇11

关键词：北斗卫星定位,伤员搜救,后送,远程医疗,信息系统

1 引言

根据急救学理论,伤病员急救的黄金时间是在其受伤或生病后的第一个“1小时”,如果在受伤或突发疾病后的第一个“1小时”内对其进行生命支持和生命体征监护,即伤病员在现场被发现后,根据情况及时给予供氧、输液,并对其呼吸、心电、体温等生命体征进行监护,那么,伤病员的死亡率就会大大降低[1]。这就要求卫勤保障要在最大限度上实现“医疗与士兵同在”(medical present with a soldier),狠抓一线伤员救治,切实降低伤员阵亡率和伤残率,需要将救治手段前伸到每一个单兵。

为了适应信息化条件下作战后勤保障的需求,后勤装备将向数字化、信息化、智能化的方向发展[2]。在远程医疗迅速发展的今天,基于信息系统的辅助救治对降低伤员搜救难度,缩短伤员搜救时间,提高卫勤保障效率具有重要意义,愈来愈成为现场急救的趋势[3]。士兵在战场上受伤能够立即报警求救;指挥调度中心能够自动区分伤情并作出处置预案;卫生员能够及时地接受调度中心的搜救命令,并根据卫星导航的引导展开搜索、救护,形成电子伤票,并将电子伤票通过卫星通讯传输到数据库服务器,同时卫生员还可利用远程医疗系统得到远程指导,对伤员实施紧急救治;重症伤员在后送途中,各级救治阶梯可以预先获得该伤员的受伤情况,为进一步抢救提前做好准备。因此,开发一种适合于一线救护的伤员搜救与后送、远程医疗系统亟待所需。

实现伤员及时搜救与后送的关键是能够及时、精确定位和导航到呼救伤员,而北斗卫星定位系统可以很好地解决这一问题。北斗卫星定位系统由2颗地球静止卫星(GEO)对用户双向测距,由1个配有电子高程图库的地面中心站进行位置解算[4]。定位由用户终端向中心站发出请求,中心站对其进行位置解算后将定位信息发送给该用户。它可以在服务区域内任何时间、任何地点,为用户确定其所在的地理经纬度,并提供双向通信服务。

与传统使用GPS定位的导航系统相比,使用北斗卫星定位具有如下3个主要优势[5,6]:一是北斗系统同时具备定位与双向通信能力,可以独立完成移动目标的定位与调度功能;而GPS系统本身不具备通信能力,需要和其他通讯系统结合才能实现移动目标的远程定位与监控功能。二是北斗导航系统目前是区域性导航系统,覆盖中国及周边国家和地区,24 h全天候服务,无通信盲区。据《解放军报》2011年7月28日报道,到“2020年左右,将建成由30余颗卫星组成的北斗全球导航系统,提供覆盖全球的高精度、高可靠的定位、导航和授时服务”。而GPS系统现在就是全球性导航系统。三是北斗系统是我国自主系统、高强度加密设计,安全、可靠、稳定,特别适合军方应用;而GPS系统则是由美国军方控制。

2 系统总体架构

根据我军医疗后送体制和伤病员“时效救治”[7]的需要,立足我军现有远程医疗技术,结合国内外同类研究的经验,跟踪当前最新医疗技术和通信手段,基于北斗卫星定位的伤员搜救、后送与远程医疗系统体系旨在实现单兵作战能力的实时监控,单兵终端可以采集和存储战场上每个士兵的地理位置信息、生命体征信息、音视频信息等,并根据需要,将这些情况通过卫星传输给卫生员终端和指挥调度中心;指挥员可根据这些信息监视其部队的战斗状态;伤员受伤后,该伤员所携带的单兵终端立刻报警,并将该伤员的所处的地理位置、生理状况等发送给指挥调度中心;当报警信息进入指挥调度中心,辅助决策专家系统可自动对这些伤员的伤势严重程度进行评价和分类,确定这些伤员的距离和方位,并将有关处置方案依次发送给卫生员终端;卫生员根据这些信息,精确定位伤病员,并可利用“军卫二号”的远程会诊功能,在救治和后送途中,得到远程指导和支援救治。该系统的主要特点如下:

(1)终端设备将卫星定位、生命体征监测、信息传输进行全面融合,实现了终端设备的微型化和智能化。

(2)全程使用卫星通讯方式,卫星通讯覆盖区域大,通信距离远,带宽大,不受地理条件的限制,组网方式灵活,可以适应战场环境的变化。

(3)各级救治机构可以预先得到伤病员的生理状况信息,利用辅助决策专家系统进行伤情评价与分类,为伤病员的进一步有效救治争取时间。

(4)使用北斗卫星定位系统,使伤员能够及时、准确地报告在战场上的地理位置,大大提高了定位精度和可靠性。在指挥调度中心的统一调度下,能够实现救治力量的最优配置,对伤病员实施及时、有效的救治。

(5)“军卫二号”的远程指导和远程会诊,可实现战场卫生员、后送途中以及后续的各级救治机构的远程支援救治。

系统主要由4个子系统组成:数字化单兵终端系统,数字化卫生员终端系统,后方医院远程会诊系统,指挥调度中心系统,系统总体结构示意图如图1所示,系统数据流程如图2所示。

图1系统总体架构示意图

3 系统实现方案

3.1 单兵终端设计

单兵终端是整个系统运转的出发点,它是将高级环境传感器、无创性生理传感器和信息处理系统、定位系统及多种无线通讯系统相结合的一个小型装置,将身体监测技术和无线通信技术相结合,以仪器的微型化和智能化为目标,同时特别强调了低功耗与操作的简单化;目前单兵终端有头盔式[8]、背负式[9]、穿戴式[10]和腕带式[11]等多种形式。按照功能划分,单兵终端由智能数据采集模块、数据组织模块、数据传输编码与存储模块、数据发送与接收模块,如图3所示。

智能数据采集模块可以不断采集士兵地理位置信息、生命体征信息和音频视频信息,地理位置信息是准确、快速定位士兵所在位置的基础,生命体征信息实时判断士兵的作战能力。

数据组织模块将采集到的数据按照用途归并、编码和处理。比如,将地理位置信息编码为北斗卫星定位所需要的格式;依据电子伤票的要求,将生命体征编码为生理状况基本信息,音视频信息需要使用国际标准的音频、视频、图像编码标准进行组织。

数据传输编码是根据重要程度、网络通讯情况将需要传输的信息采取可伸缩分级传输,即先编码传输权重高的信息,再编码传输细节信息,后一级传输信息是对前一级传输信息的补充和细化。数据的本地存储模块将编码后的信息存储在本地的存储卡片中,在需要的时候可以进行回放分析。

数据发送和接收模块负责及时、准确、安全地发送和接收数据,一般包括按照通信协议编码和解码数据、加密和解密数据内容等模块。

3.2 卫生员终端设计

卫生员终端由卫星定位模块和卫生员PDA组成。其中卫星定位模块用于获取卫生员的地理位置信息和伤员所在地理位置,达到精确定位求救伤员的目的。卫生员PDA模块可以接收指挥调度中心的救治指令,到达伤员所在位置后,自动识别单兵终端,通过无线交换数据,获取伤员基本生理状况信息,辅助卫生员进行伤情评分并完成电子伤票的填写,最后能够将电子伤票传输到指挥调度中心的数据库服务器中,以便各级救治机构利用,卫生员终端的工作流程如图4所示。

3.3 指挥调度中心设计

指挥调度中心对士兵求救信息处理需先后经历5个阶段,这5个阶段是在指挥调度中心的统一部署调度下,从报警信息开始到搜救实施过程中开展的一连串具体行动,具体流程如图5所示。

这5个阶段具体是指:接收报警阶段,该阶段调度中心接收士兵终端的求救报警;审核分类阶段,首先尽最大可能获取报警士兵详尽的信息,借助辅助决策专家系统对伤情进行评估和分类;处置计划阶段,是依据伤员的伤情和所在方位,从全局最优角度出发,制定搜救距离最短、救治方案有效的搜救计划;搜救实施阶段,是指将有关处置方案依次发送给卫生员终端,实施及时有效的搜救;善后评估阶段,是指卫生员单元实施救治伤病员后,向指挥调度中心报告伤员电子伤票、处置措施、救治效果等信息,调度中心进行统计、挖掘、分析,优化辅助决策专家系统和处置方案的制定。

3.4 辅助决策专家系统

辅助决策专家系统可以根据伤情的不同而求解得到一个专家级别的处置预案,专家系统运行有2个前提条件:一是要具有一个较为庞大的知识库,知识库是某个领域内的知识和经验的总结,它包含一系统的规则,一般规则的表示形式是IF-THEN结构,IF后面是条件,如果条件为真,就执行后面的动作;二是要求卫生员终端能够记录伤员的伤情、处置方案以及救治效果并反馈回专家系统。专家系统工作流程如图6所示。首先由后方医院等专家组建一定规模的知识库,当伤情发生时,一线救护的卫生员可借助手持PDA将伤员伤情发送给专家系统;专家系统根据伤情和知识库计算出合理的预案,在后方医院专家的人工远程指导下生成处置预案并发送给卫生员终端;卫生员采取救治措施后,可以将处置方案和救治效果反馈给专家系统,以便专家系统自学习,进一步完善专家系统的知识库。

3.5 野战远程医疗系统

野战远程医疗信息子系统主要包括远程指导和远程会诊[12]。远程医疗能将医疗专家系统投送到地球上任何地区,它的目的是提高伤病员生存能力,用于对疾病和非战斗损伤的诊断和治疗,对战地卫生人员进行训练。它可以用于野战救治的各个阶梯。它能通过无线电和卫星通信系统对声音、数据静态图像和全运动视频数据进行传输。依托总后远程医学信息网,整网结构的数据链路的拓扑结构采用了星形网结构,如图7所示。

图8是远程会诊工作信息流程图[13],图中箭头代表信息流向。工作时,远程会诊首先借助于全军远程医学信息网络和后方站点医院建立点对点的通讯连接,然后通过远程会诊的信息采集、信息处理、卫星通讯等功能单元,将前方的信息资源(如医护人员、伤员的声音和动态图像,X线胶片、静态图像,其他医疗单元的实时信息等)传递到后方会诊医院;同样,后方医院的专家会诊意见通过远程会诊的卫星通讯、信息处理和信息表达等功能单元返回到前方,为前方医护人员实施的医疗处置进行远程指导。前后方的信息交流可实时进行。

4 讨论

进入信息化条件下作战的今天,一方面,战场搜救与后送、医疗体系中,硬件装备经历了从微光夜视、红外寻找、无线电搜寻与通信,到雷达生命探测、GPS定位导航、卫星定位导航与通信,使伤员搜救的范围从白天延伸到黑夜,从数十米扩展到数千米,甚至数十千米,从地表延伸到被掩埋的地下,极大地提高了伤员搜救的能力和效率;另一方面战场搜救与后送、医疗信息管理系统也经历了从无到有,从孤立系统到一体化的改变。战场搜救与后送、医疗水平的高低反映出军队的兵员素质、救生装备的性能、搜救与医疗信息管理系统等的综合能力,缩短搜救时间,对挽救遇险官兵生命、维持和恢复部队战斗力、鼓舞士气有着重大意义。

基于北斗卫星定位的伤员搜救与后送、远程医疗系统是一套软硬件结合的系统,终端的硬件设备是一套便携式卫星定位、生命信息监测和信息传输系统,它是将高级环境传感器、无创性生理传感器和信息处理系统、定位系统及多种无线通讯系统相结合的小型装置,将身体监测技术和无线通信技术相结合,达到了仪器的微型化和智能化的目标。软件系统立足于我军现有远程医疗技术,利用当前最新医疗技术和通信手段,提出了一整套伤员搜寻、后送与远程医疗体系架构,构建了基于北斗卫星定位的伤员搜寻、后送与远程医疗平台设计方案。