衛星通信技術在民航空管的應用
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摘要：衛星通信技術在國內民用航空空管系統設備傳輸網絡中起到了非常重要的作用，衛星傳輸有著通信帶寬容量大、覆蓋范圍廣的優勢，同時，衛星通信傳輸還可以在不考慮成本的基礎上，擺脫地理環境的限制，在實際使用中有著更加靈活、穩定的性能。因此，當前的民航空管領域高度重視衛星通信的開發和使用，以期通過進一步研究技術，使衛星通信技術有更好的性能，從而在實際應用中取得更好的效果。
關鍵詞：衛星；通信技術；民航；發送站
1衛星通信以及應用技術的簡單介紹
1.1衛星通信的主要組成部分
衛星通信主要是指人們通過衛星作為中繼站，然后通過無線電來實現2個或2個以上的地面站進行交流的通信手段。衛星通信系統是指人們通過人造地球衛星來實現地球站之間通信的通信系統。在民航空管領域中使用的衛星通信方式主要是地球上站與站之間的間接通信，其衛星通信系統由3部分組成，即衛星、地面發送站和地面接收站。衛星在太空中起到了信號轉發的作用，其通過地面發射站發送無線電信號到太空中，經由衛星轉發再次回到地面，最終實現2個地面站與地面站之間的信息交換。
1.2衛星通信技術在空管系統中的應用
中國民航空管衛星通信技術始于20世紀90年代，1995年開始逐步建立民航空管衛星通信網絡。早期主要使用的是美國休斯公司推出的以衛星為基礎的TES數字電話/數據通信網絡，并租用了鑫諾一號衛星C波段轉發器（2011年更換為中星10號衛星），C波段的使用頻段為4～6GHz。此外，民航PES也在空管網絡傳輸中占到相當大的比例。因此，這2種類型的衛星通信技術都屬于C波段衛星。21世紀初，隨著我國空管事業的發展，舊的TES衛星已經難以滿足人們的需求，因此，開始考慮新的衛星網絡，之后，新的衛星網絡——KU波段衛星在空管領域得到了廣泛使用，民航KU衛星通信網于2002年立項，2005年進入安裝實施階段，并購買了1個由亞洲衛星公司經營管理的亞洲四號衛星，轉發器帶寬為54M。KU的使用頻段達到了12～14GHz。因此，多個衛星通信技術交叉形成了衛星網絡，從而達到了有效處理數字語音和數據通信的目的。
1.2.1C波段衛星通信技術的應用
C波段衛星通信技術主要運用于空管衛星通信技術發展早期。早期以語音為主的PES和TES衛星通信技術，構成了1個完整的數字衛星通信系統。空管C波段主用網控站位于北京，備用網控站位于廣州，采用頻分多址方式FDMA來實現與地面站間的通信，室內中頻為70MHz。隨著空管事業的發展，C波段衛星僅TES衛星站在中南地區就有34個站點，在全網更是有著200個站點，形成了一個龐大的網絡系統，可以實現語音傳輸、雷達數據傳輸和電報業務傳輸。
1.2.2KU波段衛星通信技術的應用
隨著經濟的發展，國家的民航事業發展迅速，進一步帶動了空管事業的發展。但隨著空管事業的發展和航班量的增多，對設備的依賴也逐漸加重，加之以往的C波段衛星通信技術資源緊張，其帶寬相對小的缺點進一步被放大，衛星通信新技術的應用已迫在眉睫。此時，隨著KU波段衛星通信技術的成熟，KU波段衛星通信技術也成為了空管技術人員的一個新選擇。與以往的C波段衛星通信技術相比，其轉發功率更大、接收天線效率更高、天線口徑更小、成本更加低廉，最明顯的優點是傳輸速度有著明顯的提升，地面抗干擾能力也更加強大。這就意味著KU波段衛星可以處理更多的業務，得到更廣泛的使用。目前，民航空管KU衛星全網采用多家設備集成方式組成，室內主設備采用加拿大PolasatVSATPlusⅡ的產品，室外單元ODU主要由美國EFDATA公司提供，室外天線主要由石家莊電子科技集團公司第54所提供（有6.2m、4.5m、3.7m等規格），空管KU波段主用網控站位于北京，備用網控站位于上海浦東，全網網絡劃分成3個組網進行通信。KU波段衛星通信技術在空管主要應用在視頻、多媒體會議、熱線電話、雷達引接數據、氣象廣播數據、低速異步數據等方面。
2衛星互聯網和衛星寬帶化的發展趨勢
隨著社會經濟水平、科學技術水平的不斷提高和發展，衛星通信的頻率和范圍也有著日新月異的發展。隨著空管事業的進一步發展，舊的KU衛星通信技術同樣會落伍，比如KU波段衛星同樣存在雨衰過大等缺點。為了進一步滿足用戶對衛星通信技術的需求，Ka和Q等衛星通信技術在不久的將來會得到越來越廣泛的使用。與KU衛星技術相比，Ka等通信技術同樣有可用帶寬更寬、抗干擾能力更強、設備體積小的優點。與此同時，隨著互聯網技術的發展，衛星與互聯網技術相結合也是未來衛星通信的大趨勢，這也是因為衛星通信技術有著遠程通信、廣播通信等特點。
3結束語
通過以上分析和討論可以發現，在空管領域，衛星通信技術得到了充分、有效應用，且在社會其他領域的生產中起著越來越重要的作用，應更加深入、具體地進行衛星通信技術研究，通過持續改進和優化設計來促使衛星通信技術的不斷更新，從而找到更多新的應用領域。
參考文獻
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作者:洪慕琦 單位:中南空管局通信網絡中心