衛星通信地球站開通率的影響因素

孫銀生，王 蓉

（1.31401部隊81分隊，呼和浩特 010030，2.內蒙古軍區數據信息室，呼和浩特 010051）

衛星通信具有組網靈活不受地域限制、廣播傳送便于多址聯接的特點，可以實現遠距離、大容量的多業務通信，在諸如抗震、救災等行動中有廣泛應用。因此，對于任意一個衛星通信地球站都必須具備很強的信息暢通能力，才能保證地球站較高的開通率。

1 衛星通信地球站的開通率

通常情況，衛星通信地球站開通率是指：把一個規定時長的信息流作為測試數據包，以用戶終端在限定時段內對該測試數據包的完整可靠接收作為一次開通成功，而其開通率值則以月（或季度）為一個時間單位進行計算。用公式表示為：

根據對開通率所進行的統計，大多數的衛星通信地球站開通率都可以達到使用要求。

2 衛星通信地球站開通率的影響因素

2.1 復雜環境狀況的影響

無線電信號在地球站與衛星之間傳輸需要穿過大氣層并會產生一定的損耗，其中較為突出的是降雨等惡劣天氣條件產生的大氣衰減。特別是KU頻段的雨衰問題，即便是中等降雨也會對信號造成10dB左右的衰減，從而導致衛星通信信號傳輸的中斷。如果出現較強的風，則會使地球站天線產生晃動而造成衛星通信信號接收的閃斷，給衛星通信地球站開通率造成影響。

2.2 地面站設備線路的影響

當前，衛星通信C頻段地球站和某些L（1.0-2.0GHz）以下頻段的地球站終端設備，它們使用的頻率相近于雷達站、飛機場等場站的用頻范圍。當此類場站通信設備開機且發射功率較強時，容易形成干擾使地球站設備運行狀態下降而無法正常工作。同時，衛星信號被地球站接收后，通常還需要經地面光纖傳輸進行雙方信息的連接交互。如果光纖傳輸線路本身出現故障或性能下降等問題，也會影響衛星信號正常到達用戶終端。

2.3 空間鏈路干擾的影響

衛星通信電波在傳輸中的各種損耗不可避兔，但有些損耗可被估算，有些則不能確定。通過對已發生空間鏈路干擾的分析，可以發現它主要有兩個方面：一是信號在穿過電離層時會遭受宇宙射電、太陽噪聲的干擾，使得在地球站與通信衛星之間傳輸的信號出現隨機性質量下降。二是正在使用的頻率資源被非法用戶或者惡意干擾者侵占使用，造成衛星轉發器發生功率阻塞性飽和干擾而無法正常工作，最終導致地球站衛星通信的中斷。

2.4 通信衛星狀態的影響

通信衛星作為系統核心，其運行狀態對信號的正常傳輸有著很大的影響。一是衛星在晝夜不同時段的軌道運行過程中會發生姿態漂移，使地球站與通信衛星之間傳輸的信號出現質量差異。二是正常運行的通信衛星在極端時刻有可能遭到敵人微波激光武器或者高能粒子武器等干擾攻擊，使其發生“失控失蹤”或“短暫休眠”等狀況，造成整個衛星通信的癱瘓。

3 提高衛星通信地球站開通率的對策

3.1 注重環境防護，提高地球站的開通率

對于由降雨給衛星通信地球站開通率造成的影響，可以在地球站建設時預留足夠的功率富余量，必要時啟用功率富余量來彌補造成的信號功率損耗；或者在其它條件不變的情況下，通過降低信號傳輸速率來增強信號強度，彌補降雨降雪造成的信號電平衰減。對于因大風等引起的地球站開通率下降，可選擇后方山包、建筑等有遮擋作用之處為地球站天線場所，或者采取一定的天線防護措施來減低天線抖動影響，提高地球站的開通率。

3.2 加強場站管理，提升開通能力

對于可能發生的同頻段地面微波干擾，需要在通信場站站址選擇上注意相互避讓，保持好通信場站之間的安全距離，以最大程度地降低直至避免場站之間的同頻干擾，使地球站設備處于穩定的開通運行狀態。同時，需要加強同地面微波站、傳輸站、電信運營商在設備開通上的溝通協調，提升通信設備和傳送線路的運行質量，需要強化場站維護管理人員的專業技能培訓，提高場站發現問題解決問題的能力，保證地球站的開通。

3.3 優化技術資源，提高鏈路質量

針對通信衛星所遭受的天電射線等自然干擾，可采用諸如直接序列擴頻技術或者混合方式下的跳頻/直擴技術，通過對工作信號作降低功率譜密度處理，增強其干擾環境中的信息傳輸能力。同時應加強衛星通信資源的監測管理，熟悉并掌握相同頻域地球站狀況和頻率資源使用，建立并完善相關情況數據庫。如果出現不明干擾即可迅速采取行動對其警告制止或者進行壓制驅除，保證工作頻率正常以及地球站的開通。

3.4 發展新型力量，強化衛星通信應用

針對衛星軌道運行狀態的實際變化和通信衛星可能遭到的各種攻擊，需要積極發展運用新的技術措施：一是發展衛星和人工智能（AI）技術。可結合迅猛發展的AI技術對衛星運行的狀態實施智能控制，通過識別感知對衛星進行即時調整，減低漂移發生。二是建設可部署太空的智能管控力量。通過它對己方衛星進行保護和維修搶通，提升通信衛星生存能力。

信息化條件下，衛星通信的技術發展和實際應用對地球站開通率有著更高的要求。我們必須緊跟衛星通信技術進步，尋求新的管理體制創新，完善各種保護策略，不斷提高地球站的通信暢通能力。