机动灵活的卫星移动通信

国际卫星通信，曾经一度被认为是新奇而激动人心的技术，但在当今信息时代里，这几乎是许多商业公司日常而又平凡的事情。据报道，在泰国丛林旅游的一位商业经理，利用一部手携包大小的卫星电话，办成了几十亿美元的买卖。新闻记者在战火弥漫的沙漠里，通过卫星把编写的故事随时发给全世界亿万读者。在巴西雨林中，好莱坞演员，每天晚上通过国际海事卫星系统与家人通话。到如今，这些已不是什么新鲜事，人们急切的在期待未来汽车的方向盘上，能安装一种信息系统，驾驶人员只要打开视屏就可以预订旅馆房间，找到最近的餐馆，了解最新的股市行情。可以说，太空“大哥大”，手持式卫星电话的时代正在到来。

移动卫星通信，确切地说是移动体卫星通信，为行进中的个人、船只、车辆、飞机等移动体提供多种通信业务，可在很大的地理区域内服务于移动用户，满足移动体之间或移动体与固定体之间的无线电信息交换与传输。因而必需实现无线、卫星、便携式全球个人通信网，无论人走到何处，不管是飞机上、汽车里、地面行走，还是高山海洋中，都能极方便地与地球上的任何一点通信。用于移动通信业务的卫星，常称为移动通信卫星，包括：陆地移动通信卫星、战术军事移动通信卫星、航空移动通信卫星、海事卫星、搜索与救援卫星、通信导航与监视卫星等。移动通信卫星投入使用后，将使空间信息高速公路更宽广，效率更高。

陆地移动卫星通信将成为开辟个人移动通信的时代。移动通信卫星业务具有高度的移动性和灵活性，为陆地移动用户提供无线电话、无线电广播、电视、数字通信、数据传输、数据采集和处理、遥测、搜索和定位、数据库的查询和应答、边远地区和乡村的固定电话等业务。可为邮电、石油、冶金、地质、煤炭、林业、渔业、交通、公安、军事等部门服务。

航空移动通信卫星，可实现航空交通管理，飞机上安装了卫星通信系统，可以随时与地面控制中心联系，经过批准后，可采取比较灵活的飞行计划。乘客在飞机上也可通过卫星，随时与家人通话。

海事、搜索与救援、导航与监视等综合业务的移动通信卫星，具有跟踪、测距、搜索、定位和导航等能力，是快速处理移动用户航行遇险并救援的一种重要手段。人造卫星居高临下，一颗 1000 千米高的卫星，

能够接收下方直径 7000 千米范围内的呼救信号，并把呼救信号立即转发给地球接收站，地球接收站利用卫星发来的信息，可以在半小时内推算出失事地点的精确位置，迅速通知救援部门派人营救，从而大大缩短了判明事故和定位的时间，大大提高了遇险人员的生还率。

海事卫星，是用于海上和陆地间无线电通信联络的卫星。海事卫星通信系统由两部分组成，卫星和地面的卫星测控站属空间部分，岸站和船站属地球部分。岸站是卫星通信和地球中转站，船站是海上用户站，设置在航行的油船、客轮、商船和海上浮动平台上。船站上的天线均装有稳定平台和跟踪机构，使船舶在起伏和倾斜时，天线也能始终指向卫星。海上船舶可随时将通信信号发送给静止轨道上的海事卫星，经卫星

转发给岸站，岸站再通过与之连接的地面通信网或国际卫星通信网，实现与世界各地陆地上用户的相互通信。现在海事卫星的应用范围，已由海上舰船扩展到车辆和飞机，实现海上、航空、陆地各种领域的综合移动通信业务。

随着卫星多点波束技术和大功率技术的应用，地面全向天线式轻便小型移动用户机的诞生，静止轨道上移动通信卫星将得到新的发展。未来的移动通信卫星，星上安装 15～55 米的网状展开式天线，有 12000 条信道，可容纳几十万用户。此外，还可利用两颗静止轨道通信卫星，组成双星移动通信卫星系统，具有将通信与导航结合在一起的能力，可满足区域性的通信导航定位网。这种系统的应用前景非常广阔，可用于各种交通管制系统、长途载重汽车、内河与近海海运及铁路系统。并可定期报告车辆、船舶的技术状态和货流情况，对它们实施调度，从而大大提高铁路、公路及水路的安全运行。利用相对定位可进行大地测量，提高测量精度。另外，该系统还在救援、应急通信、边远及农村地区通信和寻呼功能等方面发挥重大作用。比如，探险活动、水灾预报、森林防火测报、救火指挥、地震预报以及其它特殊用途。

21 世纪是个人通信高度发展的时代，这样说一点也不过分。因为近几年来，国际上提出了低轨道卫星群移动通信卫星系统，在通信方面可以利用位于不同轨道面的多颗卫星，来转发地面用户的信号。由于轨道高度低、卫星上和地面用的设备可大大简化，移动通信用户之间只要使用手携式电话机便可直接通信联系，这一系统不仅可用于国内，而且因多颗卫星的运行可覆盖全球，发展成为全球移动通信系统，便可与地球上的任何一点进行通信。

“铱”卫星全球移动通信系统就是一个典型的例子。它是一项跨世纪、跨国界的高科技的项目。“铱”卫星系统是美国摩托罗拉公司经过多年研究和试验论证后，于 1990 年正式提出的。“铱”卫星系统的原始

总构思与金属元素铱的原子结构相仿，铱原子核外有 77 个电子围绕它运

动，而“铱”卫星系统原设计也由 77 颗小型通信卫星绕地球旋转，酷似铱原子结构，因此取名“铱”卫星系统。它由空间段和地面段两个部分组成。空间段的目前方案已改成由 6 个极地、近地、近圆轨道面上运行

的 66 颗小型通信卫星组成，每个轨道面均匀分布 11 颗卫星。卫星直径 1

米，总长 2 米，重量 315 千克。由于这一系统中的卫星距地球表面较低，只有 400～500 千米，比现有的地球同步轨道卫星低 60～70 倍，所以无线电信号很强，个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面段则由系统控制中心，以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。

另一个全球移动通信系统的例子，便是呼叫全球通信系统。该系统采用 840 颗高性能小型通信卫星，它们被分布在 21 个轨道平面上，即每

个轨道平面上均匀分布 40 颗小型卫星。卫星重量为 750 千克，轨道高度

700 千米，其特点是工作寿命长，星上功率大，频带宽，可双向传输包括电视图象在内的各种信号，以及个人话音通信，并具有传输数据、传真、

寻呼和定位功能。这一通信网络的主要特征是建成全球空间信息高速公路，利用通信卫星群和地面光纤进行通信，实现计算机网络化和信息双向交流，成为第二次信息革命的主要物质基础。

新一代手持卫星电话服务系统，在技术上将达到前所未有的成熟度。到 21 世纪，世界上的通信面貌将有重大改观，地球静止轨道移动通信卫星系统、中高度地球轨道移动卫星通信系统、卫星群组成的低轨道移动卫星通信系统，将架设起一座座太空桥，铺设起一条条太空路，使漫长的距离大大缩短。