寬帶海事衛星通信在我國的發展與應用

作者簡介：楊之偉（1983—），男，本科，助理工程師，研究方向為通信方向。

摘要：全球寬帶衛星通信系統的構建和落實，能夠實現全球覆蓋自主可控的根本目的，提高日常服務水平，對固定衛星寬帶互聯網接入等一系列應用提供可靠服務支持，滿足目前我國在寬帶中國等方面提出的基本需求。為分析寬帶海事衛星通信的發展與應用，本文對海事衛星通信系統的建設及其在我國目前發展現狀進行簡單闡述。基于此，結合寬帶衛星通信系統的基礎構成及第五代全球衛星通信系統構成情況，對寬帶海事衛星通信在視頻監控與航空領域中的應用情況進行詳細分析，以期為寬帶海事衛星通信在我國的長效穩定發展提供參考。

關鍵詞：寬帶海事? 衛星通信? 發展現狀? 應用對策

中圖分類號：TN915.85

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2112-5640-1494

Abstract： The construction and implementation of a global broadband satellite communication system can achieve the fundamental purpose of autonomous and controllable global coverage， improve daily service levels， and provide reliable service support for a series of applications such as fixed satellite broadband Internet access to meet the needs of my country’s current broadband China The basic needs put forward by other parties. In order to analyze the development and application of broadband maritime satellite communications， this article briefly describes the construction of maritime satellite communications systems and the current development status in my country. Based on this， combined with the basic structure of the broadband satellite communication system and the fifth-generation global satellite communication system， a detailed analysis of the application of broadband maritime satellite communications in the field of video surveillance and aviation is carried out， with a view to providing broadband maritime satellite communications in my country. Provide reference for long-term stable development.

Key Words： Broadband maritime; Satellite communications; Development status; Application countermeasures

我國目前已經全面啟動和建設全球寬帶衛星通信系統的計劃，對全球寬帶衛星通信系統進行構建和落實，能夠實現全球覆蓋自主可控的根本目的，提高日常服務水平，對固定衛星寬帶互聯網接入等一系列應用提供可靠服務作為支持，滿足目前我國在寬帶中國等方面提出的基本需求。寬帶衛星通信系統的構建和實施，主要是指衛星通信與互聯網之間高效結合產物，俗稱衛星寬帶或者衛星上網，其可以通過衛星來實現語音及數據等各種不同類型數據信息的高效傳輸，衛星通信在我國目前整體應用范圍相對比較廣，對于我國交通強國建設具有非常重要推動作用。

1寬帶海事衛星通信系統發展現狀

1.1海事衛星通信系統的建設和發展

相關研究資料調查結果顯示，在1976年美國先后發射三顆海事通信衛星，以此來實現世界上第一個海事衛星通信站的建設和利用。在受到聯合國國際海事組織的引導下，由美國以及英國、中國等多個國家共同對國際海事衛星組織進行創設和發展。該組織在1982年，對全球通信覆蓋能力的國際移動衛星通信系統進行合理的構建和落實，其也可以被看作是第一代海事衛星通信系統[1]。該系統在運行過程中，不僅具有非常高的可靠性特征，而且還可以實現全天候的運行，具有非常強的覆蓋能力，已經逐漸成為目前保證海上航行安全的基礎組成部分。

1.2海事衛星通信系統在我國的發展現狀

衛星通信系統在我國的建設和應用最初是在20世紀70年代，結合實際情況展開深入分析時，在北京對海事衛星地球站進行開通，將太平洋與印度洋作為覆蓋區域，能夠為海上及陸上用戶提供可移動性的衛星通信業務。除此之外，在實踐中對標準地球站進行正式有效開通，以此為基礎，能夠提供雙向儲存轉發電文或者數據通信等一系列業務，業務范圍當中涉及的內容相對比較廣，包括電話、傳真及數據通信等。我國的Inmarsat-B/M標準海岸地球站在1997年正式投入運行，其主要是針對我國當時船舶航行密度相對比較大的印度洋、太平洋等提供一系列的通信服務作為支持。與此同時，對A/B/M標準展進行科學、合理的構建和落實，能夠為太平洋與大西洋東等地區，對電話、傳真等各種不同類型的低、中高速數據通信業務進行傳輸，以此來實現全球范圍內的移動衛星通信服務。

根據相關數據統計研究結果，在2009年10月份，北京海事衛星地面站Inmarsat-F系統在構建和利用時，可以提供全球范圍內的移動衛星通信服務。而在2005年12月，海事衛星陸地寬帶業BGAN在我國正式開通，在2008年，在經過一系列的實踐操作之后，該系統可以為全球用戶提供可靠的BGAN等一系列的寬帶移動業務作為支持。在該基礎上，通過一臺相對比較便攜的設備就可以實現語音與數據等各項服務功能的同步操作，其自身的整個最高速率可以達到492kbit/s[2]。在2007年11月，海事衛星海上寬帶業務FB在我國正式開通，該系統在投入正式運行之后，經過數據監測與分析，該系統的上網速率最高可以達到432kbit/s，以此來實現船舶通信的IP化。基于此，在全球范圍內，能夠最大限度地滿足人們在船舶上實現各種不同類型數據信息高精準度傳輸的根本目的，同時還可以滿足視頻通信的需求。近年來隨著科學技術的不斷進步和快速發展，在2013年發射第1顆第五代衛星，以Ka頻段為基礎，能夠提供全球服務，為用戶提供全球范圍內的覆蓋。同時數據的整個傳輸性能可以得到有效提升，能夠保證衛星通信的安全性和穩定性，盡可能滿足政府與社會公眾對其提出的個性化要求。

2寬帶海事衛星通信的構成以及具體應用

2.1寬帶海事衛星通信系統的構成

2.1.1寬帶衛星通信系統的基礎構成

寬帶衛星通信系統在構建和具體應用時，主要是由空間段及地面應用通信子系統等相互組合而成。在空間段方面，其主要是以多波束通信衛星為主，可以是一顆或者多顆，以此來形成有效空間段。地面應用通信子系統在構建和實施過程中，其主要是由通關站及遠端站等組合而成，通過對通信衛星的合理利用，能夠促使各節點相互之間實現有效業務傳輸[3]。業務載波監測子系統在建設和應用時，能夠對系統出境與入境對應載波進行實時有效的監測，這樣能夠最大限度地保證衛星在傳輸時的鏈路具有穩定性和可靠性。運營管理子系統在投入正式使用時，不僅有利于根據實際要求，對客戶進行有效管理，而且還可以實現對現有網絡評估等諸多功能的不斷完善和優化。

2.1.2第五代全球衛星通信系統的構成

海事衛星第五代全球衛星通信系統在建設和應用時，主要是由空間衛星、關口站和移動終端等眾多部分相互組合而成。首先，在空間衛星方面，其主要是在Ka頻段進行操作，每顆衛星當中會涉及兩個有效載荷，也就是全球載荷和可旋轉高容量載荷。根據實際情況對其展開深入分析時，發現全球載荷在運行時，能夠提供89個固定點波束，同時還可以提供72個信道，以此來實現全球范圍內全方位有效覆蓋[4]。衛星系統在運行時，能夠提供全球波數，同時還會涉及兩個可旋轉網關波數，能夠實現地面相互之間的有效連接。其次，在關口站方面，每顆衛星下面都需要對兩個關口站進行科學合理設置，互相都為對方的備份，這樣能夠實現快速有效切換。即使處于極端惡劣天氣下，站點相互之間也可以實現全網通信質量的有效管控。移動終端在運行過程中，其主要是對用戶射頻信號開展有針對性的收發與處理，同時還可以實現與其他海陸空終端相互之間的高效連接，以此來實現對互聯網與傳真等各種不同類型網絡功能的有效操作。由此可以看出，海事衛星通信系統終端在構建及具體移動過程中，能夠實現在各個不同衛星播出相互之間的有效切換。除此之外，第五代衛星在應用時，延續使用第四代FB，將其作為通信熱備份，以此來保證整個備份的穩定性和可靠性。

2.2寬帶衛星通信系統在各領域的應用

寬帶衛星通信系統在構建和應用過程中，無論是在我國海洋運輸或者遠洋漁業等各方面具有非常重要影響和作用，整體應用范圍一直在不斷擴大。寬帶海事衛星通信系統在建設和應用時，能夠實現船舶、飛機到陸地等相互之間信息的有效構建。在該信息連接過程中，可以實現語音與視頻監控等各種不同類型信息數據的高效傳輸。

2.2.1寬帶衛星通信系統在視頻監控中的應用

船舶在大海上航行過程中一旦遇到安全問題，勢必會導致整個航行受到嚴重威脅。因此船舶視頻監控在其中的應用具有實質性意義，傳播視頻監控系統在構建和具體應用時，主要是在駕駛臺硬盤錄像機基礎上，將其作為視頻監控系統在運行時的核心組成部分，同時與所有艙外云臺攝像機之間建立密切連接關系。在該基礎上，能夠保證拍攝到的所有視頻畫面在硬盤錄像機當中實現不間斷錄像，同時可以實現自動保存的根本目的，以此為基礎，能夠促使畫面實現遠程傳輸，同時還可以保證本地傳輸的有效性和針對性。通過遠程傳輸方式的合理利用，能夠促使岸上以衛星IP網絡遠程等方式，對硬盤錄像機當中的畫面進行實時、有效地觀看[5-6]。而在本地輸出方面則可以直接將拍攝到的畫面，實時傳輸到對應駕駛臺的視頻監視器當中，促使船上能夠對岸上遠程視頻監控畫面內容有更加深刻的認識和了解。除此之外，在整個船上會議室設置與應用時，可以對視頻會議終端等進行科學、合理的安裝和利用，將船上視頻監控的畫面看作是一路視頻信號直接輸入到對應的移動終端。通過對寬帶衛星鏈路在實踐中的合理利用，可以實現與岸端視頻會議系統相互之間的密切聯系。由此可以看出，在具體操作過程中，以寬帶衛星通信系統為有效的連接操作介質，在船、岸相互之間能夠實現高效連接，以此來保證視頻會議在實施過程中的便捷性和穩定性。

2.2.2寬帶衛星通信系統在航空領域的應用

在機艙范圍內對寬帶衛星衛星通信系統進行構建和利用，可以對國內航班與國際航班的實際情況開展全方位、有效的通信接入，這樣不僅能夠為公眾乘客提供更多通信服務作為支持，而且對于空中交通管制等各方面都可以提供信息作為基礎保障。對于飛行管理與駕駛艙數據等都可以實現實時、有效分析，保證信息傳輸的高效性和有效性。在飛機上從駕駛艙一直到客艙，從飛行員到旅客，寬帶衛星衛星通信系統可以為其提供相對比較完整和可靠的應用處理方式，其中包括數據與航空天氣預報等。將所有涉及的數據信息全部都融入在一個管理系統當中，由此可以看出，寬帶衛星寬帶網絡在實踐中的介入和利用，能夠在飛機上實現GSM通信機載。衛星通信系統在應用時，其對應控制面板可以直接由乘務人員來進行實時有效的監控，以此來保證其在航空領域中的高效利用。

2.2.3實現船員無線上網的根本目的

科學技術的不斷進步和快速發展，我國目前已經全面進入到信息化與網絡化時代，信息通信技術在實踐中得到不斷完善和優化。目前，無線上網功能的手機及各種不同類型的移動終端普及率越來越高，人們通過這些智能化設備的合理利用，并不會受到時間、地點與空間的各方面因素條件的限制影響，可以隨時隨地滿足其上網的需求。海上衛星通信系統帶寬與陸地帶寬相比要更窄一些，所以在該基礎上，要最大限度地保證船舶可以實現安全穩定運行，后續對船員無線上網情況進行有效管理。結合船員無線上網時的環境及特點，對FX衛星通信線路進行合理利用，對無線控制路由器進行選擇，以此來實現集中化管理。

3 結語

寬帶海事衛星通信系統在建設和應用中，對我國交通運輸、應急指揮等領域發展具有非常重要的影響和作用，同時對我國求寬帶衛星通信系統的建設也可以起到良好的推動效果。通過該系統在實踐中的合理利用，能夠實現各種不同類型通信信息的有效傳輸，實現全范圍內的覆蓋，為陸空用戶提供實時有效語音、數據等業務信息作為支持。由此可以看出，通過對寬帶海事衛星通信系統的合理利用，不僅有利于保證船舶運行的安全性、穩定性，而且還可以對各種信息數據進行遠程管理，對我國“寬帶中國”的建設和發展可以起到良好推動效果。

參考文獻

[1]任嘉慧.海上無線通信中的衛星通信應用和發展前景[J].中國新通信，2019，21（16）：6-8.

[2]馬進華.寬帶海事衛星通信在我國的發展與應用[J].中國新通信，2018，20（15）：91-92.

[3]林菡.寬帶海事衛星通信系統技術的基本特點及應用[J].中國新通信，2019，21（23）：18.

[4]薛靜靜，張學玲，吳小松.新型海事衛星通信系統發展淺析[J].中國無線電，2021（5）：86-89.

[5]陳楚越.論國際航行的自由與限制[D].武漢：華中師范大學，2020.

[6]鄒倩.海上無人船舶保險條款制定研究[D].上海：華東政法大學，2020.