卫星通信基本概念十篇

发布时间:2024-04-26 07:17:43

卫星通信基本概念篇1

作者简介:鄢建国(1980-),男,湖北仙桃人,副教授,研究方向为卫星大地测量。

《卫星导航定位技术》是面向地理信息系统、遥感专业研究生的一门专业选修课。该课程内容覆盖面广,授课内容包括卫星导航定位系统发展现状与趋势、卫星导航定位基本原理与算法、时间与坐标系统基本理论、导航定位误差源、周跳与整周模糊度解算,以及测量数据模型及其组合。卫星技术应用广泛且发展迅速,考虑到学生的专业背景以及知识需求,对课程的教学模式进行了深入思考,以区别于常规的逐课讲授,达到最佳的教学效果。

1课程的教学目的

该课程的主要授课对象为地理信息系统和遥感专业的研究生,学习该课程的目的是加强对卫星导航定位系统的了解与认识,为研究工作中涉及到的导航定位技术问题提供基础。基于这一考虑,授课中以基本概念、基本原理为重点,介绍卫星导航定位系统的研究现状与趋势,以及与相关学科的结合。在这一课程的讲述中,以最成熟的全球定位系统(GpS,GlobalpositioningSystem)为例进行了讲解。

2课程的主要内容

卫星导航定位系统内容庞大,涉及到了大量的几何大地测量和天文学的基本概念,非大地测量专业的学生在学习过程中有一定困难。为了使学生能较好地掌握授课内容,在教学上依照“以点带面、前后呼应”的原则。依照这一原则,将授课内容分为以下几个部分:

1.卫星导航定位系统发展现状与趋势。该授课内容为一综述性质,目的是扩展学生的知识面,同时激发学生对这一领域的兴趣与爱好。在讲解是,重点讲述了卫星导航定位系统在导航和定位两个领域中的应用。导航针对的用户为低精度用户,在不同的载荷平台,比如手机、车辆、无人机等有广泛的应用。以手机用户为例,通过实时定位,可以和电子地图结合起来进行导航,这与地理信息系统专业的学生研究方向较为吻合。对于定位则主要给出了国家陆太网络、三峡大坝形变监测、地震监测等例子,突出了导航定位系统在当今地球科学中的广泛应用和重要地位。最后对GpS之外的卫星导航系统,包括俄罗斯的GLonaSS系统,欧洲的GaLiLeo系统和我国的北斗系统进行了较为详细的介绍,让学生对当前的卫星导航系统有更为深刻的认识;

2.时间与坐标系统。这一部分是大地测量学科和天文学的基本理论知识,具有重要的地位。对这一部分的讲解主要是弥补非大地测量专业学生在该知识点上的不足。对于大部分地理信息系统和遥感专业的学生来说,接触到的时间系统局限于北京时,坐标则为我国北京54或西安80坐标系统。在授课中,对时间系统进行了系统的描述,以恒星时和太阳时进行了分类,给出了平时间系统和瞬时时间系统的转换关系,以及基于天文观测的时间系统和原子时标的融合。通过这一部分的介绍,学生能对时间系统建立较为系统的认识。对坐标系统的讲解类似,在讲解中,同时贯穿描述坐标系统转换中需要的转换参数的求解,以及卫星导航定位系统在其中起到的作用,以加强学生对导航定位系统科学应用的感性认识;

3.测量模型与观测值组合。以卫星导航系统发射的载波和伪距信号为例,讲解了卫星导航定位的基本工作原理,让学生建立基于卫星开展导航定位的基本算法模型。通过伪距给出的简单定位模型,引入载波相位的测量模型。结合无线电信号的传播特征,给出了周跳和整周模糊度的概念,让学生明确了卫星导航定位的优势,以及需要客服的难点。基于单个卫星和测站测量模式的介绍,推广给出了卫星和测站之间的差分组合测量模式,建立了不同组合模式具有的优缺点。同时,给出了不同频率和不同测量类型(伪距测量和相位测量)之间的组合。通过这一部分的讲解,可以让学生建立清晰的定位的概念,同时引出问题,为后续授课做好铺垫;

4.误差模型修正以及周跳和整周模糊度解算。在前面授课的基础上,针对高精度导航定位,给出了不同类型的误差,以及相应的模型修正。卫星导航定位中最主要的误差源包括接收机、卫星钟差和传播路径时延。结合信号传播特征,给出了电离层和对流层的误差影响特征以及模型修正公式,同时呼应测量值组合中消除电离层的内容,通过这种前后呼应的授课模式,加强学生对授课内容的理解和掌握。针对高精度卫星导航定位数据处理中的核心问题,周跳探测与整周模糊度修复,进行了较为细致的讲解。考虑到学生的背景,侧重讲解了解算方法的原理和实现方式,弱化了复杂的数学理论部分。

除了以上四个核心部分之外,还穿插安排了讲座报告,进一步拓展学生的视野。教学实践表明,基于“一点带面、前后呼应”的原则,在授课中通过给出一个关键的知识要点,在此基础上进行拓展,同时在不同授课内容中前后呼应,实现了学生对该课程的基本概念、基本原理的顺利掌握,对卫星导航系统有一清晰的认识,达到了较好的教学效果。

3授课模式改进

对非大地测量专业的学生而言,单纯的基础理论授课显得较为枯燥,对于知

识的接受和掌握会带来困扰。基于这一考虑,我们在授课中采用了以下两个方式来激发学生的学习兴趣,以进一步提高教学质量。

1.结合授课内容和学生专业背景,邀请领域专家做报告

通过邀请领域专家做专题报告,是激发学生的学习兴趣,了解该领域最前沿的研究问题和研究热点的重要途径。考虑到卫星导航定位系统在不同领域中的广泛应用,我们邀请了研究南极动力学的专家,做卫星导航定位系统在南极科学中的应用的报告。该报告给出了GpS在南极Domea地形测量和冰流速测量中的应用,以及取得的重要成果,同时给出了GpS在南极气象、电离层、遥感影像等中的应用,有效地激发了学生的兴趣。

卫星通信基本概念篇2

关键词:旅游卫星账户建立问题创新

近年来,随着旅游业在全球范围内的快速发展,旅游业在国民经济中地位的不断提升,准确测量旅游经济对国民经济的影响便显得越来越重要了。旅游卫星账户作为一种新型、权威、有效的衡量工具应运而生,成为世界旅游组织和联合国统计委员会推选的国际标准,并成为各国政府部门制定旅游经济发展政策的有力工具。

一、旅游卫星账户概念的提出及其发展

1、旅游卫星账户的涵义

上世纪90年代中期,旅游卫星账户核算方法一经出现就受到了世界有关经济学家和统计学界的推崇。2000年3月联合国统计委员会正式批准了世界旅游组织提交的《旅游附属账户:建议的方法框架》(简称“框架”),使旅游业成为第一个拥有获得联合国首肯的国际性标准来测量和计量的产业。旅游卫星账户(tSa,tourismSatelliteaccount)又称为旅游附属账户,是一种宏观统计计量方法。它是以国民经济核算为统计基础,按照国际统一的国民账户的概念和分类标准,在国民经济核算总账户下所单独设立的一个子系统。通过编制这一账户可以把由于旅游消费而引发的国民经济各行业中的直接和间接的旅游产出,从相关行业中分离出来单独进行核算,从而达到在国际统一的统计框架下对旅游经济进行全面测量和分析比较的目的。旅游卫星账户区别于传统的旅游统计体系,为各旅游发展国家提供了一个国际统一标准的计量方法,不仅大大提高了旅游统计数据的可信度和区域间的可比性,还能够准确全面地测度旅游经济在整个国民经济中的地位和作用,实现国际间的可比和对旅游业经济影响的量化分析。

2、世界各国旅游卫星账户的建立情况

2001年5月,由加拿大旅游委员会、世界旅游组织(wto)、世界旅游理事会(wttC)和世界经合组织(oeCD)主办,在温哥华举行了“旅游卫星账户(tSa)——为良好决策提供可靠数据”的国际会议。温哥华会议确认了tSa作为一种国际标准,用以测量一个经济体系之内旅游对其他产业和其他经济体系产生的直接经济影响,承认以往开发和实施tSa的努力遵循了多样化的方法;承认各国可以根据各国自己的情况,在tSa标准之内对分类进行调整。目前,加拿大、澳大利亚、西班牙、法国、新西兰、瑞士、美国等国相继进行了旅游卫星账户编制的实践。他们以“框架”为基础,并根据本国的实际情况进行了相应的调整和补充。许多发达国家通过旅游卫星账户的成功编制,为制定旅游业发展政策和规划提供了决策依据。在对旅游卫星账户的界限与分析中,许多国家从中受益。

二、我国旅游卫星账户的建立

1、创建我国旅游卫星账户的有利条件

由于tSa是由一些逻辑严密、协调一致的账户表式组成,所以在其建立的过程中存在着许多困难。但是随着我国经济的不断发展,创建我国旅游卫星账户大致具备以下优势:一是国际tSa理论和实践的丰富经验。国际成功的tSa理论与实践,显示了旅游统计与旅游核算国际化和科学化的最高水平。tSa为进行旅游经济宏观经济分析和决策提供了有力的工具。建立以国际化标准为基点的旅游统计与核算体系,不仅是政府制定宏观经济政策、有效规划和管理旅游业服务的重要手段,更是跻身国际旅游产业的重要前提。二是我国政府的高度重视。我国多次参与世界旅游组织会议之后,国家旅游局在我国部分省市进行了研究编制旅游卫星账户的试点工作。在此基础上,国家旅游局和国家统计局研究商定,于2006年正式开展了“中国部级旅游卫星账户”研究编制工作。三是我国旅游统计国际化初见成效。国民经济核算是统计体系的框架和参照点。tSa提供了建立科学的旅游统计体系的规范:在tSa框架下选取指标、定义概念和构建指标体系,统计过程应覆盖更宽的信息范围,提供具有国际可比性、高可信度和一致性的数据。1991年6月,世界旅游组织颁布了《关于旅游统计的建议草案》,并以《世界旅游组织和联合国关于旅游统计的建议草案》形式作为一种国际标准在世界范围内推广。

2、我国建立旅游卫星账户的偿试

我国之所以先后在厦门、秦皇岛、桂林、江苏等地区,开始建立区域旅游卫星账户进行试点,这主要是因为我国tSa在建立过程中还存在以下几点问题:一是成本高昂,搜集旅游相关的详细数据任务艰巨。尤其是在数据收集方面存在数据不够全面和数据落后等问题,极度影响我国tSa的建立和账户数据的准确性。二是tSa所依赖的统计数据并不能经常更新,原因也在于成本高昂。三是tSa所采用的一些定义和结论形式与旅游传统上所采用的并不一致,这就可能造成一些误用和无用,或者无法理解和无法使用。四是我国在旅游卫星账户的建立上面虽然有外国的经验可以借鉴,但是我国tSa的建立也要从本国的实际出发。

2002年9月江苏省旅游卫星账户编制试点工作组完成了《江苏旅游卫星账户体系构建》,较系统的提出了江苏区域旅游卫星账户的构想。2006年国家旅游局和国家统计局联合组成工作组,正式启动部级旅游卫星账户研究编制工作。2007年3月1日“中国部级旅游卫星账户”项目工作组召开的汇报鉴定会,由国家统计局和国家旅游局有关专家组成的研究小组,经过长期的研究工作,以联合国统计委员会批准的《旅游附属账户:建议的方法框架》为基本原则,利用2004年全国第一次经济普查和国民经济核算的相关资料,初步编制完成“中国部级旅游卫星账户”的部分账户表。

三、我国的旅游卫星账户的优缺点及创新

卫星通信基本概念篇3

关键词:多媒体,卫星通讯,作用,联系

自1945年英国空军雷达军官、科学家亚瑟克拉克(arthurC,Clarke)在“无线世界”(wirelessworld)杂志上发表了“地球外的中继”(extraterrestrialRelaying)一文、提出了三颗Geo卫星可按120o轨道间隔进行覆盖全球的通信这一革命性概念以来,卫星系统作为一种新兴的技术与业务手段,无论从越洋通信至区域、国内乃至个人通信,无论从Geo/meo/Leo固定/半移动/移动通信、DBS/DtH/DaB广播、DVB-ip多媒体、GpS/RnSS/RDSS导航定位,至GmDSS应急援救、RSS遥感乃至气象/地震预报、远程医疗/教育、空间探测/科学试验等各行各业的各类应用,无论从各类空间段卫星制造、星际链路构成,至商业火箭发射与保险,乃至地面段各类VSat/USat甚至微型个人终端的诞生,真可谓创建了五十余年人间科技辉煌与卓越的社会政治、经济贡献。

作为迈进21世纪的新时代人类,可以说分分秒秒离不开通讯网络,我们的日常活动中,几乎每一天都在卫星通讯的作用下进行工作和学习,我们也没有一天离开过多媒体的应用,比如电脑、电视等等,由此可见多媒体和卫星通讯在生活中的重要地位,那么多媒体在卫星通讯中到底发挥着什么样的作用,又如何来解释他们的概念以及发展前景如何是我们要探究的重点。

一、多媒体的概念

什么是多媒体?所谓的多媒体,也许大家都觉得耳熟能详,上课的时候要用到多媒体,证券大厅里也用到多媒体,网络会议等等也需要用到多媒体,但是关于“多媒体”概念的标准定义,到目前为止还没有实现统一,我们一般将它诠释为“多种媒体的综合”运用的设备,而多媒体技术也就是相当于是多种技术的综合体。这由此可见多媒体是由多种媒体相互关联,有机的整合在一起的新型传媒方式。

二、多媒体技术在通讯中的应用

在人均生活水平逐步提高的今天,人们对信息的渴求与日俱增,无论是生产和生活都与多媒体这个终端平台息息相关,那么多媒体作为卫星通讯与我们之间的媒介,其影响是十分深远的。多媒体技术在通讯中的大量使用,其对卫星通讯功能作出了最终端的表现,也就是说,卫星通讯技术能送到每个人的面前,真正作用于每个人的生活,多媒体技术发挥着不可替代的重要作用。

在计算机和通信领域中,我们说很多东西都可以称之为媒体,比如图像、声音、动画、图形、文本等等,都可以称之为是媒体这些具象的媒体在生活中应用广泛,但从通讯技术和计算机数据处理的角度来看,我们可以将音响、动画、声音、绘画、数据、有声的语言、文字、图像等等,如动态的电影、静态的照片以及电视和录像等信息,这些和我们最基本的交流方式,作为图、文、声三种媒介来看待。在我们对世界上多种图、文、声等信息有大量需求的时候,我们通过卫星通讯技术将数据传送到我们的多媒体,我们便可以不出家门而更好的了解世界。其给生活和工作带来的方便是不言而喻的。

另外,我们不能忽略多媒体的互动性,我们看电视也只是单纯的接受信息,这种媒体不能称之为是真正的多媒体系统,我们要能双向地,可以主动地进行信息处理,这便是多媒体的互动性。我们利用多媒体在卫星通讯中的可互动性,可以进行可视电话、远程教育、远程会议、因特网互联、全球即时通讯等等,大大的缩小了世界的范围,将世界一体化成为可见的现实成果,可以说,多媒体与卫星通讯技术的关系的唇齿相依的,卫星通讯系统利用多媒体可以更好的发挥作用,而多媒体也可以依托卫星通讯技术实现自己的最大价值。

三、多媒体技术作用于卫星通讯的意义和前景

多媒体技术作为一种新型的且独具特色的传播媒介日趋受到了大家青睐,将多媒体技术作用于卫星通讯中的意义是深远的,我们研究两者相互间的关系,对社会和科学的发展具有良好的推进作用。多媒体卫星通讯的发展前景取决于市场规模、应用前景还有国际环境,有以下几方面的具体因素:

(一)多媒体卫星通讯技术应用范围广,卫星因特网、DtH和DBS业务、远程医疗、全球无缝通讯、远程教育等都是新时代的经济增长点和持续热点,多媒体卫星通讯系统在这些领域的发展中将起着不可替代的重要作用。

(二)全球经济一体化的大背景下,更多的国家走向世界,世界间的文化和贸易交流频繁,导致对信息的传输量迅猛增长,无论是生活还是经济都需要多样的信息服务,其中包括远程应用、多媒体、交互式、无缝隙等。如今,没有信息传输技术的快速发展,就没有全球经济的蓬勃兴盛,在全球信息高度发达的今天,多媒体作用于卫星通讯技术的应用不可取代。

(三)因特网的大范围普及,世界上目前已经有一百八十多个国家加入了因特网的队伍,而如此多的互联网用户对信息娱乐、网上冲浪的要求逐步的增加,这时多媒体最为卫星通讯的终端表现,受到人们的强烈追捧。就目前看来,如果一个普通的互联网用户,以一台计算机来计算,通过多媒体与卫星通讯而获得的语音、视频和数据等服务其数量已经是十分可观的,所以在未来的互联网空间中,多媒体与卫星通讯技术的有效结合具有十分良好的市场前景。

四、总论

多媒体技术在卫星通讯中具有至关重要的作用,将二者有机的结合,合理的去使用此类资源,不仅可以方便人们的生活,提高人们的生活质量,促进教育、金融商贸领域的蓬勃发展,甚至对于社会科学和人文科学的发展都具有良好的助力的作用。当今卫星技术发展迅速,市场竞争也日趋激烈,时代要求我们要对新形势、新产品去积极的研究和分析,以超越现实水平,跟随国际技术发展的时代大潮。

参考文献:

卫星通信基本概念篇4

当今卫星通信受到各国的关注和青睐,但由于受在公开的轨道上运行这一自身条件的限制,会面临电磁干扰、截获甚至被摧毁的威胁。面对可能遇到的威胁,各国纷纷提高自身卫星通信系统的抗干扰能力。美国为战略和战术两种环境下的移动用户研发了高抗干扰、高可靠性军事星系统(miLStaR),又研发了先进极高频(aeHF)卫星通信系统。它继承了军事星的诸多特点,能够提供高安全性的、抗干扰的、不易截获的、不易探测到的通信服务,同时提供“动中通”服务[1]。

性能评估作为一项基础性工作,在系统的设计研发和使用过程中起着重要的作用。评估指标体系不仅能验证系统的合理性,也可以为研发工作提供建议和研发方向。在卫星通信系统抗干扰性能评估方面,目前尚没有一套完备而有效的指标体系。为了突出重点,主要考虑电磁干扰和摧毁这两类威胁,综合分析跳频技术、自适应调零天线技术和链路抗干扰技术等抗干扰手段在评估中的影响,引入卫星通信物理层安全的概念和性能评价指标,建立了一套有效的卫星抗干扰性能评估指标体系,为卫星通信系统抗干扰技术研究提供基础支撑。

1抗干扰性能评估指标体系建立原则和过程

指标体系是为评估确定的层次化的准则和与方案相联系的属性集的总称[2]。指标体系中的层次是构成体系的骨骼,各个指标则是构成体系的血肉。因此在选取指标时要遵循明确性、全面性、可行性和协调性的原则,在建立指标体系时要遵循完备性、独立性、客观性、简练性、层次性、通用性和开放性的原则[3]。

在建立抗干扰性能评估指标体系的过程中,首先要对卫星通信系统面临的干扰威胁以及抗干扰手段进行分析,确定抗电磁干扰性能和抗摧毁威胁性能这两个主要指标。考虑到跳频和天线在抗干扰过程中的重要作用以及网络交换和物理层安全的影响,抗电磁干扰性能指标包括跳频抗干扰性能、SmartaGC(SmaRtautomaticGainControl)抗干扰性能、天线抗干扰性能、星上处理抗干扰性能、链路抗干扰性能、网络交换抗干扰性能和物理层安全传输性能;抗摧毁威胁性能指标主要有可靠性、抗毁性和电子防御能力。在这些指标的基础上,根据其自身特点,还要确定子指标,子指标要具备清晰化、可量化的特点。

2卫星通信系统面临的主要干扰威胁和主要抗

干扰手段

2.1主要干扰威胁

由于卫星运行在特定的轨道和高度,因此不具备隐蔽性,这就使得卫星会面临来自各个方面各种类型的干扰。按照链路的不同,常分为上行干扰、星间干扰和下行干扰三种。就上行干扰和下行干扰而言,通常是侦查到上行信号从而干扰下行信号,或者是侦查到下行信号而去干扰上行信号。通常是对上行链路实施干扰,这是由于卫星的轨道和高度固定,易于瞄准;而对下行链路的干扰而言,由于通信终端的距离不定,有些相隔很远,这使得在干扰时需要消耗更大的功率。但是对于距离相隔很近的终端,下行干扰也是很有效的[4]。

就具体的威胁来说,主要考虑电磁干扰和摧毁两大类,下面就这两类威胁进行具体分析。

电磁干扰可以分为压制式干扰、欺骗式干扰和灵巧干扰三类。具体分类如图1所示。

压制式干扰是最。

随着抗干扰技术的发展,压制式干扰的功率将大幅度增大,加大了干扰设备的复杂度和规模。然而干扰设备的发展趋势是灵巧性、隐蔽性、便捷性等,这对干扰样式提出了更高的要求。灵巧干扰是一种新的干扰样式,主要考虑以下两个方面的“灵巧”:第一种是针对通信过程步骤中的各个特征实施干扰。常规的干扰研究只关心信号本身的特征,而忽略了通信的过程特征。然而一次完整的通信过程应包括同步引导、帧同步、训练序列等步骤,每一个步骤对准确通信均有重要作用。灵巧干扰根据通信信号的调制、传输、解调等环节特点设计干扰[6]。第二种是可以利用地基干扰机、空基干扰机、天基干扰机的组合形式对通信系统进行干扰。由于各种干扰机的特性不同,组合在一起后可以扩大干扰的频率范围,同时可以减少干扰功率。同时,针对不同的干扰目标,可通过调整干扰机的数量和位置来达到较好的干扰效果。

除了常见的电磁干扰对卫星通信的影响,本文还将分析卫星对抗摧毁的问题。在激光武器等高能武器迅速发展的今天,利用他们对卫星进行的硬摧毁也是不可忽视的一个重要方面。与电磁干扰不同的是,利用定向能武器干扰需要付出更高的代价和成本,但是效果也是电磁干扰无法媲美的。如果说电磁干扰只是导致不能接受正确的指令和不能正常工作,那么定向能武器则可以使整个系统致盲甚至是彻底摧毁。因此,在必要时,即使是要付出更多的代价,定向能武器也是更好的选择。虽然这类干扰的效果很好,但是也受到一些客观因素的限制,例如制导精度、击毁方式和技术难度等都是急需考虑的问题[7]。卫星所面临的摧毁威胁如图2所示。

2.2主要抗干扰手段及其性能评价指标

卫星通信系统所采用的抗电磁干扰的技术手段很多,常用的有跳频技术、自适应调零天线技术、多波束天线技术、SmartaGC技术等,这些常常被用到抵抗电磁干扰威胁上。对于跳频技术而言,在面临窄带噪声、脉冲干扰这类在部分频段干扰的情况时,跳频能发挥很好的抗干扰效果,甚至有些还具有检测功能,这样就可以避开干扰频段;但是对转发式、跟踪式干扰的抵抗效果一般。如果要抵抗这些干扰,就对跳速提出了一定要求。同时,对于跳频系统自身而言,跳频带宽、跳频码长度、同步时间、跳频增益和干扰容限这几个基本的因素是衡量跳频抗干扰效果的关键[8]。

SmartaGC是一种新型的自适应卫星抗干扰技术,由于其理想的抗干扰性能,已被应用于美国军事卫星通信中[9]。在实施抗干扰的过程中,输入信干比对抗干扰效果的影响很大,因此在性能评估时要考虑这一指标。对于天线抗干扰技术而言,由于不同的天线有着不同的抗干扰特点,因此天线的样式是一个关键的问题,在样式多变不定的情况下,天线的数量、覆盖率和绝对增益都会影响抗干扰效果。除此之外,星上处理抗干扰能力也是需要重视的方面。由于透明转发器自身的抗干扰能力限制,使得现在的星上主要采用处理转发器,其处理转发能力和信号再生能力都是衡量转发器性能的重要指标,其次还需要考虑其编码增益。另外,网络交换的抗干扰能力也影响了卫星通信抗干扰水平,主要关注的指标有服务容量、路由开销、拥塞率、路由切换时延和网络平均吞吐量。最后,链路的抗干扰能力选用干扰容限这一指标。

物理层安全传输性能是近年来提高无线通信系统抗侦测能力的一种新的技术手段。利用无线信道自身特性之间的差异性(如衰落、信号混合和噪声)和随机性,来提高合法用户之间信息传输的安全性。物理层安全性能评价目前尚没有公认的性能评价指标。目前已提出的评价指标主要有保密容量、保密速率、保密中断概率、保密区域等。

保密容量是指合法用户能够以完全保密的方式进行通信时的最大信息传输速率。保密中断概率是指系统的保密传输速率小于某一特定门限速率的概率,当保密传输速率小于此门限速率时即认为保密中断,此时发送者不应试图给合法接收者发送任何信息,即不能达到完全保密的概率。影响系统保密容量及系统中断概率的主要因素是合法用户信道的信噪比与窃听用户信道的信噪比。前者相对于后者越大,保密容量就越大,在相同的信息传输速率下,中断概率也就越小[10]。

在评价抗摧毁威胁时,不会像分析抗电磁威胁时一样从各个不同的具体的抗干扰技术出发,而是从最基本的可靠性、抗毁性和电子防御能力三个大的方面进行评价。对于可靠性,它要既能反映出卫星自身可用的时间限制,也能反映出卫星在出现故障的情况下能够正常完成任务的能力。卫星使用寿命可以体现第一项,第二项可以通过星上设备的备份情况、地面故障修复率和运控系统的冗余度体现。抗毁性是应对毁坏性电子攻击或永久性物理破坏的抵御能力,主要从网络拓扑层的冗余性设计、设备层的硬件备份和设备的可维修概率这三个方面评价。电子对抗已经是未来卫星通信过程中不容忽视的一个方面,它反映卫星通信系统的通信对抗能力,主要有抗干扰措施、处理增益和干扰容限、反欺骗能力以及电磁兼容性这几个评价指标。

3卫星抗干扰性能评估指标体系

卫星抗干扰性能评估指标体系要对各方面的影响因素进行规整并进行层次划分。卫星抗干扰性能评估指标体系如图3所示。

由于卫星通信系统结构复杂,耗资大,在层次的考虑上要兼顾全面,将指标体系分为四层。第一层卫星是总目标层。由于卫星面临的干扰是多方面的,主要是电磁干扰和摧毁威胁两个大的方面,因此第二层是以抗电磁干扰和抗摧毁威胁这两点为子目标。第三层从十个方面对上一层进行补充,这十项指标相互协调,基本全面地满足上一层指标的要求。第四层所选取的指标是对上一层的具体化,具有可量化和清晰化的特点,可以通过这些指标对卫星的抗干扰性能进行直观的评估[11]。

该体系主要从两大干扰威胁出发进行建立。在电磁干扰部分,综合考虑了常用的抗干扰手段,包括跳频技术、SmartaGC技术、天线的选择和星上处理能力,同时考虑具体的链路和网络交换抗干扰性能及物理层安全传输性能方面,基本能够体现抗电磁干扰性能;在摧毁威胁部分,由于和电磁干扰的性质和方式都不同,因此从可靠性、抗毁性和电子防御三个大的方面进行概括,较为完整地阐述了抗干扰性能的各个方面。

4结语

抗干扰性能评估指标体系的建立是一个复杂的过程,本文对电磁干扰和摧毁威胁两个方面进行了具体的研究。如今的抗干扰方式也很多,对几种典型常用的抗干扰手段进行了分析,其中包含了评价物理层安全传输性能的相关指标。本文建立的卫星抗干扰性能评估指标体系可为卫星通信系统总体性能评估奠定基础。

参考文献

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卫星通信基本概念篇5

2010年防卫计划大纲后不久,美国国防战略发生了对美日同盟有重要意义的变化。2011年11月,前国务卿希拉里公开宣布美国重新定位或“重点”转向亚太地区,五角大楼于同月宣布设立“空海一体战”办公室,2012年1月,奥巴马总统采用了新的国防指导战略,随后参谋长联席会议主席将“空海一体战”补充到联合介入作战概念中。美国目前的情况需要日本在“再平衡”战略中发挥重要作用。

安保方面的严峻挑战是,敌方发展“反介入/区域拒止”(a2/aD)能力,以阻止美军进驻日本重要的海空军基地。设想中,敌方可能以网电战和反卫星攻击为切入点,续以弹道导弹、巡航导弹和无人机发动多维综合打击,目标包括指控中心(如横田的日本防空司令部和驻日美军总部、横须贺的美第七舰队和日本海上自卫队总部、市古的陆上自卫队总部),破坏关键节点目标后战斗机和潜艇将对地区指挥中心、通信设施、卫星地面站、早期预警雷达、空军基地和海军港口等二线目标实施打击,同时建立海空封锁区。

因此美日要着力改善在日本周边的太空、导弹防御和情报态势,在“空海一体战”概念下,提高持续作战的能力。美国正在部署下一代天基弹道导弹防御系统,“天基红外系统”(SBiRS)卫星和数字信号处理(DSp)卫星提供战术和战略导弹预警;“联合战术地面站”(JtaGS)进行数据处理;通过卫星网络将来袭导弹威胁向机载预警控制系统和综合防空系统等战斗管理系统进行通报,之后再与空地预警传感器和陆基导弹拦截弹协调工作。美国在亚太地区的天基弹道导弹防御系统由海基X波段机动雷达和“宙斯盾”巡洋舰和驱逐舰组成,另外美陆军防空与导弹防御司令部正向关岛部署“末段高空区域防御”(tHaaD)和“爱国者-3”(paC-3)拦截弹以对抗弹道导弹及巡航导弹。2006年驻日美军在津轻市车力空军基地部署机动式X波段雷达系统,在冲绳嘉手纳空军基地部署了paC-3导弹营,美国海军则部署配备“标准-3”拦截弹的“宙斯盾”驱逐舰,2007年在三泽空军基地建立JtaGS。五角大楼近期宣布将在京丹后市部署第2部机动式X波段雷达系统。

日美在通信情报搜集方面也有广泛合作,在三泽、横须贺和冲绳的汉森军营建有3座通信情报站。

“空海一体战”概念不仅要求海军紧密合作,以对抗敌方精确但廉价的远程攻击系统对前沿部署兵力实施的大规模攻击,还要求美军与盟国在前沿部署地带更为紧密的合作,因此日本对“空海一体战”的成败起着至关重要的作用。

敌方的“反介入/区域拒止”(a2/aD)能力在战术层面会增加空军基地和航母编队防御的复杂程度,并给航母和战舰的部署带来极大风险。美日必须为空军基地和舰船建立多层软硬杀伤防御,需要在电磁武器、激光武器、电子战、网电战和太空战上加大投入力度。

若敌方继续部署更多改进型的精确制导武器,日本的安全环境还将继续恶化。至少在理论上,敌方导弹、无人机、反卫星武器和网电攻击可由分散在内陆的基地通过高度协同发动,且由于采用严格的电子信号控制,美日的传感器可能没有足够的时间对其远程精确打击武器进行预警,无法做出及时有效的防御,尤其是指控节点遭受反卫星攻击和网络攻击后,将根本无法应对敌方导弹和无人机的突击及后续波次的空中打击。

从短期看,如果美国无法将日本全面融入到“空海一体战”,则敌方可能使用军事手段解决政治纠纷,若美日同盟缺乏足够的常规威慑力量,美国又无法使用核武器来应对时,美国核保护伞的可信度将大大降低。这就会推动日本发展核武器,这对美日同盟关系及美国的声望来说将会有负面影响。

卫星通信基本概念篇6

关键词:卫星导航系统完好性监测

中图分类号:p228文献标识码:a文章编号:1007-9416(2014)05-0130-02

1卫星导航系统完好性概述

卫星导航系统完好性发展主要经过了以下四个阶段:第一阶段(1993~1994年):1993年美国国防部开始对卫星导航系统完好性进行探究并基于上述体系中的安全性防范要求形成了SpSSingnalSpecification。该卫星导航系统完好性文档实现了对卫星导航系统功能的全面展示,从不同指标方面对系统中的各项内容进行了细化描述,提升了完好性分析的评价效益。第二阶段(1995~2001年):该阶段仍以SpSSingnalSpecification文档为主但对其进行了一定修改。该文档中没有对integrity内容进行明确,整体与1993年版差异不大。第三阶段(2001~2008年):2001年美国依照自身技术发展状况对SpSSingnalSpecification进行调整,形成了SpSpS文档。该文档不仅对Raim进行明确,还定义了integrity,整体内容标准发生明显转变。SpSpS文档在常规的基础上加入了服务性指标的自信内容,可靠性大幅上升。第四阶段(2008年以后):该阶段SpSpS文档将SpSSiS作为核心标准内容,形成了完整的指标概念和连续性概念,完好性机制得到本质性提升。

2分层卫星导航系统完好性分析

2.1层次结构角度分析

从层次结构角度对卫星导航系统完好性进行划分时可以分为服务层和SiS层两大方面。服务层完好性主要指卫星导航系统在使用过程中对完好性故障问题的监测效果,是否能够达到准确警告提升服务安全质量;SiS层完好性主要指卫星导航系统是否能够对SiS中的内容进行全方面把握,在通讯范围内实现完好性故障监测及准确警告。

服务层完好性是在数据告警限值参数及告警风险参数的完好性状况,该内容体系层次非常庞大,完好性内容结构主要包括以下几方面,具体见图1。卫星导航系统需要及时对各项告警内容进行,通过服务内容中的水平告警限值、垂直告警限值、告警时间限值、告警内容限值等完成各项告警成功效果的改善,达到对风险的降低。尤其是在完好性风险中,卫星导航系统可以通过风险概率发生的可能性达到各项服务障碍的确定,从而检测系统是否存在问题,达到对问题的控制效果。上述参数在计算的过程中可以通过Raim算法完成数据处理,从而确定aL、tta、iR参数,提升故障监测效益。

SiS层完好性主要是在SiS信息采集、分析和处理上实现的置信度数据控制内容,可以有效提升对SiS层中问题警告的及时性和有效性。SiS层在正常运行的过程中能够从服务故障改良中对瞬时URe超出门限状况后告警概率的分析提升系统告警效益,从而改善卫星导航系统完好性指标;能够从告警时间中的各项电文操作完成告警信息提取,形成连续且动态变化的故障响应;能够在SiSURente门限上提升测距精度,建立合理边界值数据,提升告警的可靠性;能够从告警标志中完成alarm及warning型告警,对SiS系统状态进行显示,从而降低卫星导航系统完好性问题发生的概率。

2.2故障模式角度分析

故障模式角度分析主要是从卫星导航系统故障问题着手,依照故障问题产生的原因实施对应处理策略,从而保证各项故障信息能够得到有效解决。卫星导航系统完好性故障主要存在于信号层、服务层两方面。上述层次的完好性主要是由卫星描述数量的不同而作为主要故障分析依据,从而形成故障模式分析体系。以下笔者就上述层次的完好性故障产生因素进行深入探究。(1)信号层完好性故障产生的原因分析:影响卫星导航系统信号层完好性的因素包括许多中,可能是由于空间运动中各项数据准确性降低、故障源中信息状况转变等。部分接收机可以通过误差的分析达到各项故障的监测,以Raim实现故障分析,例如控制段中问题上数据失误、空间段数据失误等。(2)服务层完好性故障产生的原因分析:造成该故障的因素主要包括SiS服务故障、空间卫星构型转变、卫星时钟和星历故障等几方面。这些因素可以造成卫星导航系统在使用的过程中无法及时对定位准确性进行有效告警,告警限值出现明显误差。严重时甚至造成定位结果无法使用,导致系统无效。

3卫星导航系统完好性监测机制

3.1基于用户段完好性的系统监测

接收机可以在接收到系统中的故障信息后自动依照固定逻辑处理方式完成完好性判断,依照判断结果对用于进行警告,让用户了解到定位解算的有效性、准确性和可靠性,从而提升用户段完好性监测控制质量,降低系统风险系数。基于用户段完好性的系统在监测的过程中接收到告警信息后在规范时间阶段内产生对应措施,在tta规定指标中有效提升了完好性控制效益。

该系统在监测过程中将导航中的电文标志作为主要依据,通过标志中iCD文件指标实施电文分析性,从而达到系统完好性监测要求。但是当前卫星导航系统完好性控制中并没有过多设置自我保护措施,用户段完好性监测手段还有待提升。

3.2基于控制段完好性的系统监测

控制段接收到SiS指标后可以第一时间完成性能故障判断并通过相应措施达到控制,从而提升卫星导航系统完好性效益,提升故障控制效益。当前基于控制段完好性的系统监测主要包括以下几方面内容:(1)通过导航电文达到体系上传,实现监测处理:该处理中主要从SiS服务层次出发,依靠导航电文达到性能偏移的转变。(2)通过SatZap命令实现传输,提升命令效益:该处理的过程中主要通过Rpn指令完成C/a指标替代及处理,实现卫星体系的跟踪,从而达到SiSURe系统影响的控制。通过SatZap命令可以明显消除导航电文中出现的干扰现象,完好性指标可以得到进一步改善,但该命令无法对SiS进行及时跟踪。(3)通过非标准码的转发处理,提升命令效益:该处理方式以非标准码实现系统完好性提升,与SatZap命令效果一致。

在基于控制段完好性的系统运行过程中可以通过完好性预警措施的构建提升监测的实用性,以不同途径达到完好性与可用性之间的协调,最大限度提升卫星导航系统完好性指标。

3.3基于卫星在轨的监测与干涉

卫星在轨系统主要通过在轨自主监测实现对作用于SiS性能的指标信息的采集、分析、控制,从而及时发现SiS性能的影响指标,对故障信息及时预警。除此之外,在上述过程中卫星在轨系统还可以依照预警信息进行逻辑处理,从逻辑分析形成最佳干涉方案,提升卫星导航系统的完好性,停止故障导致的SiS系统恶性循环。

卫星在轨监测及分析的过程中系统在监测到故障信息后通过非标C/a码对其进行预警,在各个子系统形成对应的导航电文。系统在接收到相关导航电文后能够依照0/1信号交替编码方式向GpSBlockiia、iiR以及iiR-m卫星发出告警信号,从而完成发播,实现故障纠正。

3.4基于信号层的告警监测及时间分析

常规卫星导航系统在发现故障后告警时间需要在10s之内。当前卫星导航系统在工作的过程中出现故障后一般讲10s作为SiSURe超过nte门限后的信息发生最大时间延长周期,即在10s之内需要完成预警和告警,将告警信息发送到系统中完成信息接收。该过程中的监测要可以从不同指令时间出发,实施对应监测控制和分析。

基于信号层的告警监测过程中从告警时间上分析的过程中首先对导航系统应用内容进行确定,依照用户对系统的完好性需求分析形成对应告警时间指标的制定。然后在上述内容上对对应的指令环节进行设置,计算告警时间限值并对其进行验证,保证告警时间的有效性。最后要对其进行模拟应用,对该告警时间内的完好性监测效益进行模拟分析,适当调整告警时间。

4结语

随着信息技术和控制技术的提升,卫星导航系统完好性监测已经得到了本质上的转变,各项监测内容逐渐完善,对工业领域和科学领域发展具有非常重要的作用。卫星导航系统完好性指标在应用的过程中要形成层次化监测结构,依照不同算法对完好性风险进行评估,从而确定最佳监测限值,提升监测的有效性和可靠性。

参考文献

[1]李作虎.卫星导航系统性能监测及评估方法研究[D].信息工程大学,2012.

卫星通信基本概念篇7

通信干扰是指以电子方式破坏一条线路或一个网络,使其无法成为指挥与控制系统的有效通信方式。干扰的方式非常灵活,可以针对通信系统的任何部分,持续时间可长可短,可以依托移动设备开展,而且通信遭到破坏时,往往很难立即将干扰与密码重置、系统变更、自然现象等系统故障区分开。据统计,美军80%~90%的通信依赖商用卫星,而商用卫星系统几乎没有任何抗干扰能力。军用卫星的抗干扰能力也很弱,在国防部所有通信中,仅有1%能够抵御最基本的干扰。在现代作战中,美军的指挥与控制非常依赖高容量通信,特别是不具备防护能力的通信卫星,这使美军的指挥与控制极易遭到通信干扰的破坏,先进的作战方式和装备将无法得到应用,造成美军惨败。对此,美应积极采取措施应对,其中可行的对策就是大力发展具备防护能力的军用卫星系统。

面临的主要问题

过多地依赖无防护措施的商用卫星通信

自20世纪80年代以来,美军的常规作战越来越依赖天基系统,特别是远程卫星通信和全球定位系统提供的精确导航和授时功能。军队作战条令和编制体制也发生了相应的变化,广泛分布的小规模部队利用通信系统在各个层次上遂行联合作战。这提高了作战效率和效能,也使美军非常依赖不具备防护措施的商用宽带卫星通信,为敌人实施非对称信息战提供了机会。干扰是信息战的一个重要手段。干扰设备很廉价,操作也很方便。既可以实施外科手术式的精确干扰,也可以实施大范围阻塞式干扰。如果不针对干扰威胁拟定防护计划和行动,将造成严重的后果。

缺乏对战术通信的有效防御

历史上,具有防护能力的通信主要在于战略层次,以确保核战争时最高层能够实施关键的核指挥与控制,向核力量下达少量指令,由核力量执行事前拟制的作战计划。美军具有防护能力的通信并未考虑战术需求。从海湾战争开始,精确制导炸弹、“战斧”巡航导弹、空射巡航导弹等新式武器都需要精确的目标信息。而用于探测目标的情报、侦察与监视系统非常依赖天基系统和网络。由于军用卫星通信能力不足,美军便依赖商用卫星通信能力满足其作战需求。但是随着市场的发展,商用卫星的租借费用越来越高,而且一直存在无抗干扰能力的缺陷,美军必须发展具有防护能力的卫星通信能力。

潜在对手日益增长的“反进入/区域”拒止能力

美军2011年《国防战略指南》提出,美军建设的一大重点是在面对“反介入/区域拒止”威胁时投送兵力。在任何“反介入/区域拒止”作战中,干扰将扮演重要角色。有些具备军事用途的干扰设备已经实现了民用化。干扰技术的扩散增加了战略与战术的运用。使用廉价高效的干扰技术就能够扰乱强敌的军事行动,这已经成为现实。近年来,世界各地发生了多起干扰卫星电视节目的事件。在利比亚战争中,也出现过对卫星电话进行战术干扰的事例。干扰设备并不一定要依赖陆基固定设施或移动设施,也可能以舰船为平台。美军当前面临的问题不是谁具有干扰能力,而是如何在遭遇干扰时仍然能够有效作战。

应对措施

美军领导层逐渐意识到,现有的具备防护能力的通信仅能满足最高指挥层的需求,其他部队的需求根本无法得到满足。2010年,国防情报局举办了一次由各军种60余位军官和文职官员参与的演习,分析了卫星通信遭到破坏的后果。参演人员一致认为,如果大部分卫星通信遭到破坏,只有具备防护能力的卫星能够继续使用,整体任务失败的风险会很大。敌人采用成本低廉、便于获取的干扰技术,可以有效破坏卫星的通信能力,使美军作战效能大幅降低。因而,国防部需要发展先进能力对通信网络进行防御。某些乐观主义者认为,情况并没有那么糟糕。受到通信干扰时可以采取一些对策。但是这些对策往往并不能迅速转化为作战能力,也无法保障部队按照其训练的方式作战。

“采用老办法”

这也是最常提及的对策,比如使用高频无线电进行联系。但该对策不具可行性,因为当年的高频通信系统是由全球范围内固定的高频发射机和天线组成的,这些设施已经不存在。而且熟练的高频通信操作员也都已经退休多年。更深层的问题是,依赖卫星通信的战术和程序,如作战平台之间的数据交换、电视电话系统、电子邮件等无法通过高频通信来实现,也就无法运用现代的小规模部队实施快速、灵活有效的作战方式进行作战。

“攻击干扰器”

这种应急对策成功的几率也很小。干扰器可以安装在普通的卡车中,使美军很难发现并识别目标。干扰器可以仅在空旷处实施短时间的有效干扰,然后就保持静默并隐蔽起来。要想定位并攻击干扰器,需要消耗大量本可用于其他高价值目标的情报资源和作战资源。

迅速发射卫星以弥补在轨卫星的损失

用同样脆弱的卫星替换被破坏的卫星并不能解决问题。此外,应急发射的卫星通常是小型卫星,无法完全取代现有的卫星。

设计具有新性能的全新卫星系统

该对策在理论上是可行的。但是与拓展现有的具备防护功能的通信卫星(如先进极高频卫星aeHF)系统相比,该对策并不一定能及时提供成本更低、作战效能更高的卫星系统。改进和扩大现有的aeHF卫星系统所需的时间更短。

依靠冗余度

有人认为美军的通信链路很多,敌人很难同时使所有链路失效。但敌人很可能会首先干扰作战中最关键的通信链路。严重的干扰会使绝大多数链路失效。现实情况是很多重要的线路并没有备份。如果事先没有经过相关训练并拟定应对计划,部队遭到干扰后会陷入混乱,因此应当开展识别干扰和对抗干扰的训练。

其他对策

卫星通信基本概念篇8

关键词:旅游卫星账户旅游业

旅游卫星账户(又称为旅游附属账户或旅游分账户)是由世界旅游组织(wto)、欧盟统计委员会(eurostat)和经济合作发展组织(oecd)合作开发的一种新的国际旅游统计标准、统计工具,于2000年3月得到了联合国(un)的正式批准。据世界旅游组织的统计,迄今为止,已有60多个国家和地区开发和正在开发旅游卫星账户。旅游卫星账户的开发需要投入大量的人力、物力,编写成本很大,它甚至要求对整个旅游统计体系进行调整。建立旅游卫星账户对发展旅游业具有积极的促进作用。

有利于发展和完善旅游统计体系

在旅游卫星账户创建之前,世界各国的旅游统计工作都面临几乎相同的问题。例如,有关旅游业的信息是分散的、不完整的和不协调的;各类旅游企业和行政管理部门在统计时遵循的定义和原则都有所不同;收集旅游信息的过程各国也差异很大。因此各国形成的旅游统计结果不仅在范畴上,而且在精确程度上都存在很大的差别。

而建立旅游卫星账户将指导各国完善自己的旅游统计体系(systemoftourismstatistics,简称为sts)。www.133229.com2000年3月,联合国等四方组织共同了正式文件《旅游卫星账户:推荐方法框架》,这份文件成为各国编织旅游卫星账户共同遵循的纲领性文件。这份文件的导言明确提出“旅游卫星账户作为一个建立过程,将指导各国发展他们自己的旅游业统计体系,其主要目的是完成旅游卫星账户的编制,可以将此视为这种体系的综合体。”因此,按照这个框架建成的旅游统计体系将遵循统一的概念、定义、分类和记账原则,将包括统一的统计指标体系及统计标准体系。因为这个框架规范旅游业信息的产生、描述和数据生成的方法,并针对现场操作的技术性问题的解决、统计基础设施的创建、结果的设计以及数据导入信息体系设定了统一的原则,所以各国的旅游统计体系就遵从了一致的标准。作为附属账户,旅游卫星账户与基础的国民经济核算体系相吻合,因此这个旅游统计体系就可以将旅游业和国民经济中其他经济活动对经济的影响进行比较。

正因为旅游卫星账户使各国的旅游统计体系遵从了一致的标准,因此旅游卫星账户就成为了进行国际间对比旅游业经济贡献的一种工具。因为各国旅游卫星账户的表格填制遵从的是旅游业特征产品和旅游业特征活动清单的有关规定,所以它可以提供有关旅游的国际间可比的宏观经济总量,从而在揭示各国旅游业的规模及其经济重要性的基础上,很容易进行相互对比。目前,国际间旅游对经济影响的对比,已在实施旅游卫星账户的国家间进行。表1所列为一些国家旅游卫星账户的主要结果。

创建一个用途广泛的数据库

建立旅游卫星账户重要统计意义之一在于它将创建一个用途广泛的数据库。建立旅游卫星账户的主要目的在于把关于旅游的分散信息集中到一个整合的框架中来,它可以把国民统计体系中来自需求方调查的数据和不同的供给方企业调查数据结合起来,而来自这两方面的数据就形成了一个庞大的数据库。总体而言,旅游卫星账户提供了旅游者消费的详细数据,并显示这些消费是如何由国内供给和进口得以满足的;它还包括关于就业、与其他生产性经济活动的联系和资本形成的数据;还提供旅游业分析需要的基本信息,包括经济数据与非货币信息之间的联系。具体而言,旅游卫星账户展示着旅游业各个方面的信息,比如:旅游消费和收入及其产品细分,按旅游者类型统计的旅游消费和收入,旅游消费和收入按地区的细分情况,总体固定资产构成以及旅游设施的占用情况,旅游的间接影响,旅游对gdp的贡献,旅游就业情况,旅游获得的税收,旅游对国际收支的影响以及诸如住宿、交通、旅行社这些重要的旅游企业对旅游总体影响的贡献。因为这个数据库收集了大量旅游业的微观经济数据,所以它对于旅游业的分析、规划以及旅游卫星账户本身的发展,例如地区性旅游卫星账户及时性国家旅游指数的,都起到基础性的作用。

旅游卫星账户的众多用途之一就是用于客源营销工作。旅游卫星帐户使用现有数据、家庭调查、旅游者调查(包括日记法和在住宿地点、出入境地点、交通工具和主要旅游地进行的调查)、旅游企业调查、中央银行调查和支出模型等方法来收集关于旅游者的消费信息。这些关于各类旅游者的数据对旅游企业和地方政府的营销工作作用明显。以波兰1995年公布的实验性旅游卫星账户为例,账户中计得的旅游总需求为143.28亿兹罗提。将旅游消费按产品类别进行划分的结果表明,比例最大的是交通服务(占总额的24.5%),其次是住宿服务(16.1%)和餐饮服务(13%)。卫星账户还显示了不同购买群体的重要性。就交通而言,商务旅游者占了绝大部分(占总额的59.2%),其次是外国旅游者(23.2%)、国内旅游者(14.2%)、外国日游者(4%)。把所购买的产品和细分市场结合起来,得到的数据又不一样,这就能够说明不同旅游者群体不同的市场行为。外国旅游者花费的最大部分是交通服务,占其总花费的28.8%,而国内旅游者仅为10.6%。另外,外国旅游者和国内旅游者用于餐饮方面的花费占其总花费的比例相当接近。但住宿服务就大不相同,国内旅游者在住宿方面的花费比外国旅游者低得多,这说明探亲访友仍然是最重要的国内旅游形式。对于外国日游者而言,餐饮和汽油是其花费中比例最高的二项,二者加起来占到花费总额的89.3%。这样,就可以得到两个重要的结论,国内旅游者对于旅游服务部门是一个相对较小的群体,特别是住宿服务;对于入境旅游者,日游者使用旅游服务的程度非常低,其主要目的就是购物。

另外,将旅游卫星帐户中的数据和来自其他资料来源的数据进行对比,就可以引发对一些问题的深入分析,从而帮助制定正确的战略决策。

提供有关旅游的宏观经济总量指标

《旅游卫星账户:推荐方法框架》指出:旅游卫星账户可以提供“被视为一组衡量一个经济体旅游业规模的相对指标:现金境内旅游消费、境内旅游消费(现金和实物)、旅游产业的增加值、旅游业增加值、旅游业国内总产值。”这些经济总量的指标将全面地揭示旅游业的规模及其经济重要性。

分析旅游业对经济的重要性,离不开确定旅游业的宏观经济总量。而旅游卫星帐户的创建涉及到填制十张表。在创建之初,为了测算旅游业的宏观经济效益,就必须至少完成一部分表格的填制。其中表1、表2、表3和表4分别统计了入境旅游消费、国内旅游消费、出境旅游消费和境内旅游消费;表5是旅游产业和其他产业的生产账户;表6是按产品分列的国内供给和境内旅游消费。表6是旅游卫星账户的核心,在其他表格的基础上,通过表6可计算出旅游业增加值、旅游业国内生产构成部分等指标。有了这些经济总量指标,即用基本的货币量表示的概念,宏观的经济分析就有了基础和技术性的关键支持。

以加拿大为例,1994年7月加拿大统计局了针对加拿大旅游卫星账户的研究成果(它采用了1988年的数据),它首次显示了旅游业这个综合产业的内部结构,以及构成旅游经济活动的旅游商品和服务;首次揭示了哪些产业是由旅游支持的,哪些对旅游者的依赖性较弱。具体而言:1988年旅游消费总值为303亿加元,大约相当于当年gdp的4%;旅游给各级政府上交37亿加元的商品税;按对经济的贡献,旅游业排在所有行业的第12位;所有的旅游gdp当中,只有75%来自于加拿大旅游部门的企业,另外25%来自旅游者购买的非旅游产品(这就启示,要发展旅游业,旅游部门必须和其他经济部门中的企业展开合作);旅游是一个劳动密集型部门,其劳动生产力水平相对较低,所有产业每份工作平均取得的总增加值为49000加元,而旅游卫星账户显示旅游全职工作取得的增加值为29000加元。旅游卫星账户的研究成果促使当时的新联邦政府将旅游业确定为经济发展战略的一个关键行业,并将发展旅游的联邦基金增加了5倍;还促成了政府用加拿大旅游委员会(canadiantourismcommission,简称为ctc)取代加拿大旅游局(之前,加拿大旅游局是隶属于工业部的一个分支部门)。加拿大旅游委员会成为旅游企业与行业协会、省级政府、中央政府之间重要的旅游行政管理机构,它为促进加拿大旅游业的发展做出了重要贡献。

在许多国家,人们对旅游业的看法实际上是发生了很大变化的。在中国,旅游业在改革开放以前很长一段时间内,一直被认为是社会服务的一个方面。例如,当时的旅行社这种典型的旅游企业被看作是事业单位,其主要任务是接待,而不是以赢利为目的。但是,随着旅游业的发展,它对于单个企业、地区,甚至整个国家,都成为了重要的收入来源及就业来源,这就要求运用不同的计量方法来考察它对经济的影响和贡献。而旅游卫星账户就提供了这样一个新的统计工具,因此建立旅游卫星账户,揭示旅游业的经济规模和重要性是很有意义的。

深入分析旅游经济各种方法的基础

旅游卫星账户为旅游业统计核算制定了一些必须共同遵守的原则,即所谓的“概念性框架”。这个框架“以一个经济体内旅游所产生的产品需求与其供给之间存在的基本平衡为基础。”它还包括旅游业特征产品清单和旅游业特征活动清单等等。旅游卫星帐户可以成为深入分析旅游经济各种方法的基础。

正如一些学者指出的那样,旅游卫星帐户的缺点之一就是时滞性。其研究结果往往是关于许多年以前的。因此,有些国家就研究能够及时反映旅游业发展的方法。加拿大的国家旅游指数(nationaltourismindicators,简称nti)就是这种方法。加拿大就是在旅游卫星账户基础上,开发出了一个全国性和地区性的旅游指数系列。国家旅游指数最早是开发用来更加及时地提供加拿大旅游卫星账户一些主要估算数据,其关键概念都是从旅游卫星账户当中来的,目前已做到每年四次。旅游卫星账户促进了国家旅游指数的发展,使国家对旅游业进行完全彻底的统计分析和及时监测成为可能。

旅游卫星帐户也为开发地区性旅游卫星帐户奠定了坚实的基础。旅游卫星账户提供的是关于全国旅游业的数据和信息,对各地区旅游经济政策分析的作用不是十分明显。因此,除全国性的旅游卫星账户之外,政策制定者更感兴趣的将会是各省、地区性旅游卫星账户。事实证明地理特征突出的旅游卫星账户有着明显的价值。省级、地区级旅游卫星账户在旅游卫星帐户的基础上,通过对各省、地区的旅游花费、gdp和就业,来测算各省地区旅游经济的重要性,其分析结果对和旅游相关的企业、地区性旅游行政管理部门和金融机构制定旅游战略和政策更有意义。以1996年加拿大地区性旅游卫星账户对安大略省的旅游经济分析为例,安大略省的旅游业的旅游需求很大程度上依赖于国际旅游者,国际旅游者占到旅游需求的38%,这是加拿大各省中最高的比例;旅游增加值占安大略省总国内生产总值的2.1%,就业占4.5%。这两个指标都低于全国平均水平。地区性旅游卫星账户就在全国性账户的基础上,实现了在各地区之间比较旅游经济贡献的可能性,对地区旅游经济决策和发展都能够起到相当大的作用。

卫星通信基本概念篇9

一、习题在教学中的作用

实践证明,习题在教学中可以发挥出多方面的作用。概括地讲,主要包括以下三种:深化与活化作用;反馈与补偿作用;巩固与提高作用。

1.深化与活化作用

通过习题教学及练习,学生可以进一步深化、活化基本知识与基本技能,并能达到牢固地掌握概念,深刻地理解规律的目的。

2.反馈与补偿作用

首先,通过习题教学和练习,教师可以随时得到有关学习情况的反馈信息,借以调整教学内容、方法和进程。其次,已经理解的基础知识并不一定能达到灵活运用的程度。因此,就需要借助习题课或做练习作业来达到补偿。

3.巩固与提高作用

为了牢固地掌握基础知识,就需要通过例题和习题的教学来巩固。与此同时,在已经巩固的基础上,再通过习题教学,达到提高运用知识,分析问题和解决问题的能力的目的。

二、习题的选择

在物理教学过程中,习题能否充分发挥出深化与活化、反馈与补偿、巩固与提高的整体功能,恰当地选择习题是至关重要的。因此,掌握习题教学的基本规律与方法乃是物理教学的一项基本功。

为了发挥物理习题在教学中的作用,怎样选择恰当的习题是首要的工作。在具体选择习题时应依据:教学的需要,教学原则和练习的目的。而且,所选择的习题应具有以下几个特性。

1.典型性

从发展学生智能的需要出发,典型性的问题应在内容上或方法上都具有代表性,应能反映重点概念和规律的本质及其特征。在保证基础知识覆盖率和重点知识重复率的前提下,遵循“少而精”的原则,要对各种类型的题目进行严格筛选,适当控制题目的数量和难度。

例如,在光滑的斜面上,有一块竖直挡板挡住一个质量为m的球。试分析并计算球所受的各种力。通过分析和研究问题的典型含义,就可掌握这一类问题的分析方法和研究方法。事实上,在竖直墙壁上挂一个球及三角架等共点力平衡问题都可归结为同一物理模型。因此就有了举一反三和触类旁通之功效。

2.针对性

从知识的角度出发,习题的选择要针对教学大纲、教材和学生的实际情况。尤其是学生学习的薄弱环节。内容和方法要与学生的基础知识相联系。

例如,针对速度与加速度的区别以及力和运动的关系回答:物体的速度为零时其加速度是否一定为零?物体的运动是否一定有力的作用?加速度减小时速度是否一定减小?并通过实例分析加以说明。

3.实际性

从实际问题出发,习题的选择要注意把理想化模型同实际客体密切联系,理想化过程与实际物理过程有机结合。这样,物理问题才更有实际意义。

例如,离心轨道上小球的运动。问:小球从多高处滚下恰能通过圆环最高点?这就是一个力和运动关系的问题。游乐场中的“翻滚过山车的原理就是以此为基础的。再问:要用多大速度把一个物体抛出地球去,能成为一颗人造卫星?卫星要达到这么大的速度,需要用运载火箭发射。我国已发射了37颗人造卫星,其中有5颗是同步卫星。同步卫星实现了全球异地通讯,世界变成了一个“地球村”。世界能看到中国的发展、听到北京的声音;同样我们也能看到与听到世界的动态与信息。

三、怎样上好习题课

学生能力的培养应当从知识、方法和实践三个方面入手。只能从完成某项具体活动中体现出来,只有在解决物理问题的过程中才能形成并得到发展。因此,在能力的培养中要强调个体参与实践的重要性。而习题课就是在教学过程中,由学生去实践的一个重要环节。

教师的责任在于通过各个教学环节,对学生的弱点有针对性地训练和培养。为此,就要把习题课作为一种重要的教学补偿手段,精选一些与教材内容相联系的习题,集中地展开分析和讨论,进一步深化、活化概念和规律,提高运用所学知识分析和解决较为复杂的具有灵活性和综合性的问题的能力。

四、怎样指导学生作业练习

卫星通信基本概念篇10

【关键词】军用通信;信息技术;面临态势;未来趋势

现代信息技术使高科技战争发生了前所未有的变化,呈现出大立体、全纵深、高强度的特点。作战行动将在地面、海上、空中、外层空间以及电磁频谱领域昼夜不断地进行。军事通信系统和网络成为连接战场、指挥中心、作战部队、武器平台等各要素的“纽带”,是指挥作战的“神经”网络,是实现信息互通和共享的“桥梁”。

一、军事通信面临发展的态势

自1895年,当意大利人马可尼和俄罗斯人波波夫分别研制成功了无线电收发报机,这一能够跨越江河、大海和高山障碍,实现与飞机、舰船和运动中坦克通信的新技术,很快就风靡世界。红色经典电影《永不消逝的电波》主人公李白就用他的秘密电台架起了延安与上海之间的“空中桥梁”。通过红色电波把党中央的指示及时传达到上海,一份份珍贵的情报从此飞往延安。信息技术的发展不但对整个科学技术进步和经济发展产生深远影响,而且开拓了军事信息高技术领域,促使军事技术日益走向信息高技术化,在军事领域里引发了一场深刻的变革。从电通信时代到光通信时代,从模拟通信时代迈向数字通信时代,使军事通信技术发生了“质”的变化。军事通信飞速发展,接力通信、微波通信、散射通信、地(海)缆通信、卫星通信、光纤通信、移动通信、数据通信等相继投入使用,使军事通信技术实现了五个突破:从模拟通信技术发展到数字通信技术;从电通信技术发展到光通信技术;从人工接转技术发展到程控交换技术;从固定通信技术发展到移动通信技术;从地面通信技术、空中通信技术发展到太空通信技术。军事通信装备实现了五大变化:从模拟通信装备变为数字通信装备;从单一功能通信装备变为综合通信装备;从品种多样的通信装备变为系统通信装备;从独立通信装备变为融入武器系统一体化装备;从大型通信装备、固定通信装备变为小型通信装备、移动通信装备。军事通信网络实现了五大发展:从物理通信网络向逻辑通信网络发展,从有形通信网络向虚拟通信网络发展;从窄带通信网络向宽带通信网络发展,从单一通信网络向综合通信网络发展;从树状逐级通信网络向扁平通信网络发展,从区域通信网络、广域通信网络向全球通信网络发展;从军事专用通信网络向专网、公网结合通信网络发展;从军事通信网络向军事信息网络发展。

20世纪90年代以来的四次现代战争(海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争)中,美国掌握了信息战的绝对优势,并广泛使用全球卫星定位系统与精确打击武器系统,有的放弃打击目标。充分证明通信装备是信息战的基础,是军事装备中的重中之重,甚至是决定战争胜负的关键。武器装备的数字化和信息化是军队现代化的重要标志。军队战斗力发展历史表明,不论是从冷兵器战斗力发展到热兵器战斗力的第一次革命性“质”变;还是从热兵器战斗力发展到核武器战斗力的第二次革命性“质”变。随着信息时代的到来,军事通信成为现代战争制胜的关键。在信息化战争中,由于通信在整个信息系统中起着联接诸军兵种、贯穿全过程的作用,加之通信系统覆盖范围大、环节多,在作战中,攻击敌信息传输系统特别是该系统的薄弱环节和关键设施,破坏敌指挥控制能力,使敌指挥员无法了解战场情况,失去制信息权,成为战争的首要目的。

新的更为广阔的作战空间已形成并迅速扩大。在美国,陆军强调发展“远距离投送能力”;海军战略则提出“由海到岸”;而空军规定“全球到达”。信息技术的进步使人类驾驭作战空间的能力增大。俄军曾用两枚导弹一举击毙车臣反政府武装首领杜达耶夫,奥巴马通过远程视频系统实时观看海豹突击队围歼本・拉登。这些战例证明,远程突击、隐蔽突防、精确打击的“拔点式”“斩首式”作战行动正成为现代战争的首选。信息支援通过面向用户、面向服务的精确资源调配,贯通传感器、指挥员和武器平台之间的信息链路,实现了作战的精细筹划、精选目标、精确打击、精准评估。

二、军事卫星通信应用的时空观

通信在军事中的运用由来已久被称为“千里眼、顺风耳”。从独立保障系统到融入作战指挥、武器装备体系。在20世纪60年代以前火力制胜的战争中,尽管军事通信的地位越来越重要,保障系统越来越先进,但军事通信始终是一种独立的勤务保障体系。直到70年代以后,随着信息技术的发展,以信息技术为核心的高技术群物化出新一代的信息化装备,并成为主宰现代战场的主导性武器。在战场上任何武器装备离开军事通信就不能发挥其效能和作用;从受战场控制发展到有效控制战争。随着军事革命的发展,信息化战争形态逐步显现出来。在信息化战争中,通过以“信息流”控制“能量流”和“物质流”来提高武器的效能和部队的战斗力,尤其是军事通信解决了战场信息实时传递、武器控制横向一体化,情报、通信、指挥、控制、后勤支援等功能一体化问题后,信息在战争中的作用有了“质”的飞跃;从区域通信到广域通信乃至全球通信,从通信保障到通信保密乃至信息安全,从军事通信网络到军事信息网络乃至国防信息高速公路。在空间上不断扩展,覆盖面积增大为百万平方公里,范围发展到空中和海上。随着战略性武器的大量出现和运用,战争在时间上进一步缩短,空间上进一步扩大。随着光通信、卫星通信、数字通信技术的发展,军事通信时空观也随之发生了变化,通信时效已是实时信息传递或近乎实时的信息传递(以秒为数量级),通信已能覆盖全球任何一个角落,包含了地下、地上、海洋、空中、太空等各个方面。这时军事通信追求的是全球的、多维的、实时的信息传递。

军事通信卫星是现代战争“制高点”。军用遥感卫星常被人们称为间谍卫星,当前在美、俄两个军事强国的军用卫星中,这种卫星约占60%以上。它是利用光电遥感器、无线电接收机或雷达等侦察设备,从太空轨道上对目标实施侦察、监视或跟踪,以搜集地面、海洋或空中目标的军事情报的人造地球卫星。茫茫太空,群“星”灿烂。在众多的人造卫星中,军用卫星堪称是一支重要的生力军。军用卫星种类繁多,按其功能,主要分信息传输和信息获取两大类。信息传输主要依靠军事通信卫星,信息获取主要依靠军事军用遥感卫星。军事通信卫星可以在卫星区域内的各种终端均能通过卫星联网互通,极大地方便了通信网络的建立。覆盖范围广,通信距离远。利用1颗卫星单跳最远通信距离即可达到18000km。能覆盖其他地球通信手段覆盖不到的地方,适合偏远边区,利用3颗卫星可实现全球通信。由于没有过多的地面中继站损耗,所以卫星通信质量更高。卫星通信地球站可根据需要设置,不受复杂地形等限制。正是由于卫星通信具有其他通信手段所无法比拟的优势,且适用于现代军事通信领域。军事卫星通信正在成为现代战争中越来越重要的通信手段。军事通信卫星可为陆、海、空三军提供服务,从而建立快捷、高效的三军指挥通信网络,因此可广泛应用陆、空、海立体化现代战争的各个环节。

三、军事通信在未来战争中的发展趋势

1、战场要素数字化。数字化是现代军事通信的一个概念,在信息领域讲的数字不是数量的概念,而是指信息编码的一种方式,即把文字、图形、图像、声音等模拟信号变为“0”和“1”数字组合的信号。数字通信是现代军事通信的基本特征和最突出的发展趋势,其优点有:易处理、能增强、信号传输质量高;抗干扰、易加密,信号传输安全性能高;易共享、多业务,信号传输效率高。军事通信的数字化为开创和发展数字化战场和数字化部队奠定了坚实的基础,数字化技术装备是数字化战争的客观基础,数字化部队是数字化战场的主体。

2、指挥控制智能化。光电技术、计算机技术、卫星技术和人工智能、自动控制等现代高新技术的应用,为指挥控制智能化奠定了物质基础。C4iSR系统为指挥控制智能化的核心,在武器装备体系中,它起着协调和粘合剂的作用,是“神经中枢”和“战斗力的倍增器”,也成为作战中敌方首先打击的战略目标。作战行动精确化。从情报侦察、目标定位、指挥控制到效果评估都可以做到非常精确。全方位、全天候、全频谱的高技术侦察系统,能够为指挥员全面、实时地掌握战场情况提供可靠依据;先进的全球导航定位系统可以自动显示目标的三维坐标、运动速度和准确时间,提供精确度很高的定位信息;在C4iSR系统的支持下,精确武器可以做到指哪打哪。

3、科学统筹立体化。打赢未来战争要抓好五个关键:侦查立体化、打击精巧化、反应高速化、防护综合化,控制智能化。高技术武器装备在战争中极大的扩展了战场空间,局部战争呈现出高立体、大纵深的特点。首先从区域战场向全球战场延伸。高技术战争条件下,高技术武器装备的射程和航程增大,武器装备的远距离作战能力空前提高,洲际导弹的射程可以达到上万公里的远程打击能力,世界的任何一个角落都有可能成为战场的一部分;其次从空中战场向太空战场延伸。自人类发明了飞机从此打开了空战的大门,再到卫星发射人类又开始把战争的触角伸向了遥远的太空,在数次高技术局部战争中,军事卫星已经发挥了巨大威力。太空已经成为军事争夺最激烈的领域,军事强国都把控制太空看作是赢得未来战争的必要条件;再次从有形战场向无形战场延伸:随着各种电子技术在武器装备中的应用,电子战场开始走上战争的舞台。电子战是敌对双方利用电子技术设备进行的电磁领域的斗争,它以电子侦察和反侦察、电子干扰和反干扰,电子摧毁和反摧毁为基本内容,其目的是削弱、破坏对方电子设备的正常工作,使其通信中断、指挥瘫痪、雷达致盲,它是现代战场上夺取胜利的“神经中枢”。

参考文献:

[1]王秉钧,王少勇,田宝玉.现代卫星通信系统[m].北京,电子工业出版社,2004.