一、卫星通信技术定义。 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号,在两个或多个地面站之间进行的通信。地面站是指在地球表面(包括地面、海洋和大气中)的无线电通信站。 卫星通信是在地面微波中继通信和空间技术的基础上发展起来的,通信卫星的作用相当于离地面很高的微波中继站。 二、卫星通信系统分类。 日前,世界上建成了数以百计的卫星通信系统,归结起来可进行如下分类。 (1)按卫星制式分类：按卫星制式分为同步卫星通信系统、随机轨道卫星通信系统和卫星移动通信系统。 (2)按通信覆盖区域范围分类：按通信覆盖区域范围分为国际卫星通信系统、国内卫星通信系统和区域卫星通信系统。 (3)按用户性质分类：按用户性质分为公共(商用)卫星通信系统、专用卫星通信系统和军事卫星通信系统。 (4)按业务范围分类：按业务范围分为固定业务卫星通信系统、广播电视卫星通信系统和科学实验卫星通信系统等。 (5)按基带信号体制分类：按基带信号体制分为模拟卫星通信系统和数字卫星通信系统。 (6)按照工作轨道分类：按照工作轨道分为低轨道卫星通信系统、中轨道卫星通信系统和高轨道卫星通信系统。 (7)按多址方式分类：按多址方式分为频分多址卫星通信系统、时分多址卫星通信系统、空分多址卫星通信系统和码分多址卫星通信系统。 (8)按转发能力分类：按转发能力分为无星上处理能力卫星通信系统和有星上处理能力卫星通信系统。 三、卫星通信系统组成。 卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成,如图3-21所示。
(1)卫星端：卫星端在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站。
(2)地面端：地面端是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户也可以通过地面端出入卫星系统形成链路,地面端还包括地面卫星控制中心及其跟踪、遥测和指令站。
(3)用户端：用户端即是各种用户终端。
卫星通信网络结构有点对点、星状网、网状网和混合网。点对点是指两个卫星站之间互通,小站间信息的传输无需中央站转接,组网方式简单;星状网是指外围边远站仅与中心站直接发生联系,各边远站之间不能通过卫星直接相互通信:网状网是指网络中的各站,彼此可经卫星直接沟通;混合网是星状网和网状网的混合形式。
四、卫星通信技术特点。
卫星通信技术具有以下特点。
①通信距离远,且建站成本几乎与通信距离无关。以静止卫星为例,卫星距地面35000km,其视区可达地球表面的42%,最大通信距离可达18000km,中间无需再加中继站。只要视区内的地面站与卫星间的信号传输满足技术要求,通信质量便有保障,建站经费不因通信距离的远近而变化。因此,在远距离通信中,卫星通信比微波通信中、电缆通信、光缆通信等有明显优势。
②通信容量大,业务种类多,通信线路稳定可靠。由于卫星通信采用微波频段,可供使用的频带资源较宽,一般在数百兆赫以上,适于多种业务传输。随着技术的发展,卫星通信的容量越来越大,传输业务的类型越来越多样化。卫星通信的电波主要在大气层以外的宇宙空间传输,而宇宙空间近乎真空状态,电波传播比较稳定,且受地面和环境条件影响小,通信质量稳定可靠。
③覆盖面积大,便于实现多址连接。通信卫星所覆盖的区域内,所有地面站都能利用该卫星进行通信,即可多址连接,这是卫星通信的突出优点,它为通信网络的组成提供高效性和灵活性。同时,对于移动站或小型地面终端提供高度的机动性。
④卫星通信机动灵活。地面站的建立不受地理条件的限制,可建在边远地区、岛屿、汽车、轮船和飞机上。
⑤可以自发自收进行监测。只要地面站收发端处于同一覆盖区,通过卫星向对方发送的信号自己也能接收,从而可以监视本站所发信息是否正确传输,以及通信质量的优劣。
卫星通信也有以下不足。
①卫星的发射和控制技术比较复杂。卫星从发射到精确定位,并保持很小的漂移,技术难度大:由于星站之间的通信距离较远,传播损耗大,为保证信号质量,需要采用高增益的天线、大功率的发射机、低噪声的接收设备和高灵敏度的调解器等,这就提高了设备成本,也降低了其便携性。
②有较大的传播时延。在静止卫星通信系统中,星站之间的单程传播时延约为0.27s,进行双向通信时,往返的传输时延约为0.54s。
五、卫星通信技术应用。
卫星通信技术在智能交通中的应用涉及了多个方面,如全球卫星定位系统(GPS)及其在智能交通系统中的应用、基于卫星定位和无线通信技术的道路电子收费系统、卫星通信技术在交通运输管理中的应用等。
在交通运输管理中,GPS导航系统与G1S电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能,如车辆跟踪、提供出行路线的规划和导航、信息查询、语音服务、紧急援助等。
综上所述,无线通信技术有多种类型,智能网联汽车选用何种无线通信技术,要根据有关标准,综合考虑使用条件、传输性能、成本等多种因素,还要考虑不同企业生产汽车之间的无线通信的兼容性,因此,智能网联汽车必须统一通信标准。
