卫星通信论文范文第1篇
【摘要】我国的卫星通信技术在近些年获得了良好的发展，其重要程度也随着时代和经济的发展不断提高，作为支撑社会发展的必要条件，卫星通信技术在军事与应急通讯等领域的作用仍然是及其重要的。卫星通信是目前普及程度较高一种移动通讯技术，被广泛应用与信息通讯、航海、海空、电视广播等相关领域，但卫星通信技术的进一步提升仍需要有关人员不断努力，现通过探析国内卫星通信技术的现状及其发展，提出能够促进卫星通信技术整体发展的可行性对策，为日后同行业的相关研究工作提供一定借鉴和参考。
【关键词】卫星通信;发展;现状;对策
随着近些年卫星通信技术的不断发展和我国综合国力的壮大，国内通信卫星的质量、数量以及通信终端已逐渐适应通信市场的基本需求，同时涌现出大量新兴的通信技术（LTE、WiMAX之类），为我国移动通信技术整体水平与实力的提高创造了有利条件。虽然卫星通信比这些新的移动通信技术起步要早，但是其超远的通信距离和大容量的系统仍然具有较高的应用价值，为全面了解卫星通信的组成及应用情况，促进卫星技术的进一步发展，有必要对卫星通信的发展历程与现状进行研究与分析。
1. 卫星通信技术概述
简单来说，卫星通信是利用人造卫星来转发电波的一种通信手段，以卫星为中继站，用于实现用户之间的实时通信。卫星通信系统主要由三部分构成，即：地面段、空间段以及用户段，其地面段包括卫星控制中心、网络控制中心、信关站，作用是控制通信网络的运行并将移动终端接入核心网;空间段指卫星，负责转法无线电波;用户段可根据使用情况分为车载用户、手持用户、机载用户或舰载用户等。该项技术特点鲜明，优点是通信范围与容量大、具有较高的传输质量，能够实现全球通信，其缺点也是显而易见的，如：传输延时较大、通信及时性较低等。但目前为止卫星通信在各个领域的应用仍具有重要意义，尤其是信息时代的不断发展，以5G技术为主的相关科技给了卫星通信技术更大的发展空间，其卫星定位功能在移动端上得到广泛的应用，导航定位、测距、测速等功能也大幅提高了手机等移动端的实际应用效果。
2. 国内卫星通信发展现状
2.1 宽带多媒体领域
近些年卫星通信技术的发展让宽带多媒体逐步走向成熟，作为信息技术的重要部分，宽带多媒体的服务与技术水平离不开卫星通信的帮助，二者关系密切、相辅相成，而卫星通信的量能指标与传输效率决定着宽带多媒体技术的发展空间，随着卫星通信水平的不断提高，宽带多媒体的整体水平也会获得明显的进步，从而更好地满足用户的使用需求。
2.2 卫星电视直播领域
在当今科技与经济迅猛发展的时代背景下，卫星通信技术当中的卫星电视直播领域也进入了全面发展的快车道，相关设备（卫星电视、数字电视等）的广泛普及让用户的生活娱乐水平进一步提升，卫星电视直播也获得了更好的发展，这样的良性发展直接刺激并扩大了当前的市场需求，以体育赛事的直播和综艺节目的直播为例，用户对于这种网络直播类型节目的观看需呈上升趋势，从某种意义上来说，卫星电视直播领域的良好趋势也是对卫星通信的未来发展提供助力。
2.3 快速增长的消费需求
如果从社会性质的角度来看，可以将卫星通信技术列为特殊性质的公益服务行业，尤其是最近几年卫星通信的服务性逐渐提升，其行业发展已经和当前的市场消费需求密不可分，也就是说一旦市场消费需求发生膨胀，那么卫星通信的发展趋势就越好，反之，市场消费需求紧缩，则会导致行业发展迟滞。当前卫星通信技术已经与日常生活深度融合，成为社会发展的重要组成部分，社会对于卫星通信技术的需求日益激增，可以明显的体现在定位导航、远程视频等功能上。对通信行业长远发展而言，社会消费需求的逐渐膨胀既是一种全新的挑战，又是难得的机遇，只有把握住机会借此提升技术水平，才能更好的为广大消费者群体提供优质的服务。
2.4 特殊行业中的应用
卫星通信技术水平的改良和完善，使其随之加强了与各行业之间的发展与融合程度，除常规行业以外，一些特殊行业也开始逐渐重视并加强卫星通信技术的应用，如：国防军事领域。行业的特殊性限制了其对于可靠程度的高要求，对卫星通信系统的稳定性、保密性应予以高度重视，提升其实用性和流畅性，确保卫星通信的价值得以发挥，但是从实际效果来看，卫星通信技术确实在此领域取得了一定成效，但是要将卫星通信的实际价值尽可能地应用在特殊行业的发展，必须从根本上完善卫星通信技术，使其在满足特殊行业发展需求的基础上不断提升自身的技术水平。
3. 国外卫星通信发展现状
我国卫星通信行业起步较晚，相比之下，部分西方发达国家的卫星通信技术要更加完善，国际化水平和系統性的发展模式更加成熟，甚至出现卫星通信设备跨国联合制造的情况，都是值得我国参考和关注的重要内容。当前卫星通信行业最为发达的国家非美国莫属，其行业产值占据相当大的市场份额，培养出了很多大型的企业，这些企业又为美国提供了一定的客户群体，使其拥有相对稳定的卫星通信行业的市场空间。现通过卫星固定通信、卫星移动通信和卫星广播三部分分析国外卫星通信的基本发展情况，为国内卫星通信的发展提供参考。
3.1 卫星固定通信发展
总体来说，卫星固定通信的发展状况在最近几年主要呈现出一种膨胀的态势，为行业整体发展提供了良好的助力。但是国际市场上几乎处于一种由四大公司（SES公司、欧洲通信卫星公司、电信卫星公司、Intelsat卫星公司）占据卫星通信行业主体的垄断现象，这四家主要的卫星通信公司起步较早，因此具有稳定的客户群体，行业总收入的70%以上均被其收入囊中，无论是整体的卫星通信技术水平还是卫星频率轨道等资源的利用效果都是极为可观的。但是一些小型的卫星通信公司受到上述四大公司的影响极为严重，发展规模和进程都不理想，难以打破垄断，从而获取更高收益。
3.2 卫星移动通信发展
通常情况下，由卫星提供给用户便捷的、可移动的通信服务被称为卫星移动通信，卫星移动通信的发展前景和空间极为广阔，现阶段的卫星移动通信随着业务覆盖面的增大发展速度也在逐渐上升，以目前国际上卫星移动通信的发展形势来看，未来一段时间之内，卫星移动通信势必会朝着高速卫星宽带与低速率数据传输相结合的方向发展。
3.3 卫星广播发展
在卫星通信行业当中，卫星广播可以说是相当重要的一部分内容，卫星广播的产值甚至达到了行业整体的75%以上，而且目前良好的市场环境也给了卫星广播更大的发展空间，使其仍以每年10%左右的增长速度稳定提升，这种持续稳定的增长趋势与卫星广播技术的不断完善和高清电视的大量普及是分不開的。以“探索发现”频道为例，其作为卫星广播的明星频道拥有极为庞大的公众影响力，目前国际电视广播领域存在着5000个以上的卫星广播频道，这些电视频道不但充实了人们的生活，还为生活和娱乐带来极大的便利。
4. 应用卫星通信技术的发展对策
要全面促进我国卫星通信技术的发展，就必须先从政府部门决策抓起，充分发挥其引导优势，同时加大研发与创新的投入，完善卫星通信的管理体系与市场运营机制，让下游服务质量获得提升，再通过对通信设备的优化与升级，逐步实现我国卫星通信的持续发展策略。
具体实施步骤要先由政府部门出台相关的政策，将现有的资源分配不均的问题有效解决，这样有助于部分经济较为落后的地区加速卫星通信发展进程，让不同地区都能够实现均衡发展。而卫星通信作为一种多元化技术的整合体，通常需要定期投入研发与创新成本，提高基础设施的处理能力并改善卫星通信的实际应用效果，这也是我国在如此复杂的国际形势下减小与发达国家之前差距和提升自身现代化建设水平的重要措施。其次，卫星通信行业的消费群体逐渐多元化，部分企事业单位甚至个人也开始成为卫星通信的消费用户，只有从实际出发，改善并加强卫星通信的市场化建设及发展水平，才能满足当前的市场需求，这也离不开科学、合理的卫星通信管理体系，确保卫星通信体系的标准和规范性，就可以起到全方位监管并制约卫星通信系统的重要作用，从而推动行业整体发展。最后，卫星通信技术满足多元化社会需求的前提是配套的先进设备，积极推广并应用全新的工艺、材料等打造出性能优异的卫星通信设备能够发挥出卫星通信技术更大的优势。
结论：我国大力投入高新技术的研发成本，为社会进步和发展作出了巨大贡献，卫星通信技术的服务性与应用价值得到充分体现，在社会生产的诸多领域的重要性已经不言而喻，虽然卫星通信在部分领域面临传输延时大这样的问题，但是能通过信息同步、数据压缩等技术有效解决，直接从根本上改善通信水平。以行业发展的角度则需要科研人员的不断创新与分析，在卫星通信目前的技术基础上不断优化与改良，促进我国卫星通信行业持续发展，使卫星通信技术的价值进一步提升。
参考文献：
[1]张增恺，杨璐，张雪霞.浅谈长庆油田卫星应急通信系统现状及发展[J].信息系统工程，2019，000（004）：128-129.
[2]曹慧影，王练练.电子及通信设备制造业区域竞争力现状及对策[J].社会科学前沿，2019，008（006）：P.1085-1086.
[3]宋传志.卫星移动通信发展现状与未来发展研究[J].科技创新导报，2020，v.17;No.513（09）：127-128.
[4]刘晔，马纯清，佟林，等.卫星通信网络的安全威胁和对策分析[J].中国新通信，2019，021（010）：182-183.
[5]李安平.当前通信建设工程监理中存在的问题及对策[J].卫星电视与宽带多媒体，2019，No.497（16）：59-60.
[6]赖武文，孙健航，甄灵，等.国外军用卫星通信现状和发展趋势[J].国防科技工业，2019，No.233（11）：49-50.
[7]孙艳伟，冯丽君.国内外卫星通信产业技术应用现状和发展趋势分析[J].数字化用户，2019，000（019）：24-25.
[8]陈远航，高琳，杨雪霖.国内外卫星通信与卫星5G网络融合的现状和发展趋势[J].数字化用户，2019，025（020）：27-28.
作者简介：陶亮，现任沈阳市消防救援支队信息通信处高级技师职务干部。主要研究消防信息化、灭火救援应急通信、计算机软件和应用。
卫星通信论文范文第2篇
天基红外系统简介
美国天基红外系统(space-basedinfraredsystem，简写为SBIRS)是一种未来新式导弹预警和跟踪系统，它将取代已过时的国防支援计划(DSP)卫星，用于探测全世界的导弹发射，跟踪飞行中的敌方导弹，并指引反导武器加以摧毁。早在1991年1月，在当时的美国总统老布什重新审定战略防御启动SDI计划后，天基全球防御系统便更名为天基红外系统，其主要功能是导弹预警。在1991年的海湾战争中，美国使用DSP卫星系统进行导弹预警。DSP卫星系统是以洲际导弹入侵预警为主要对象，而在这次战争中，伊拉克使用的飞毛腿导弹是短程战术导弹，DSP卫星系统预警效果不理想。此后，虽然美空军进行过多项技术改进，但由于DSP卫星位于地球静止轨道，要使其地面分辨率大幅度提高是不现实的。天基红外系统计划是新一代导弹预警卫星系统，也是国防支援计划的换代计划，采用不同轨道高度的多颗卫星组成，预警能力大为提高。
天基红外系统于1992年8月获得批准，1995年开始列入财政年度开支，预计执行到2008年完成，但目前该计划的实施进度已经大大拖延。天基红外系s统由空间卫星系统和地面控制站两部分组成，空间卫星系统由3种轨道高度的卫星系统组成，即低轨卫星系统(SBlRS-LEO)、高轨卫星系统(SBIRS-HEO)和静止轨道卫星系统(SBIRS-GEO)。低轨卫星系统由“空间和导弹跟踪系统”计划支持，高轨卫星系统由“战区高空区域防御”计划支持。天基系统的工作原理是：借助GEO卫星对发射的导弹进行粗查，由HEO卫星和LEO卫星作定点详查，对导弹进行跟踪，并测出导弹的弹道轨迹参数，进行威胁评估，最终摧毁之。为了天基红外系统的建成，美国还制定了ALERT计划、CB计划和JTAGS(联合战术级地面站)计划。ALERT计划是为提高GEO卫星数据的处理速度服务的；CB计划是为研制高水平红外探测器而设置的；JTAGS计划则是一项为天基红外系统的卫星建造移动式地面站而制定的计划。这样，美国天基红外系统发展计划中至少包括六个计划：低轨卫星计划(SBIRS—LEO)、高轨卫星计划(SBlRS—HEO)、静止轨道卫星计划(SBIRS~GEO)、ALERT计划、CB计划和JTAGS计划，从而成为国家导弹防御系统的核心。
天基红外系统的组成和特点
天基红外系统将是一个包括多个空间卫星系统和地面设施的综合系统，它由高轨道卫星、低轨道卫星和地面设施组成。
天基红外系统的高轨道卫星：
高轨道卫星包括4颗地球同步轨道卫星(GEO)、2颗大椭圆轨道卫星(HEO)。地球同步轨道卫星(GEO)主要用于探测、发现和跟踪助推上升段的导弹，卫星上带有凝视型和扫描型两种红外探测器。扫描型探测器采用一种小型阵列扫描整个地区以建立整个地区的完整图像，它用于提供快速的全球覆盖。在凝视型探测器中，一个正方形或长方形焦平面阵列连续地观测一个特定的区域以及红外辐射的变化。它用于精确的战区探测和跟踪。扫描型探测器对导弹在发射时所喷出的尾焰进行初始探测，然后将探测信息提供给凝视型探测器，后者进行精确跟踪。它不仅能够确定弹道的方位角还能提供导弹进入其弹道时的速度和高度。大椭圆轨道卫星(HEO)在与赤道平面成大倾角的轨道上运行，它的远地点处于北半球上空，可长期观测北半球的情况，能够探测从北极区域的潜艇上发射的弹道导弹。
天基红外系统的高轨道卫星扫描速度和灵敏度比DSP卫星高得多，而且，它能够穿透大气层和在导弹刚一点火就能探测到其发射，因此对短程导弹发射的探测能力和定位精度比DSP卫星强得多，它可在导弹发射后10～20秒内将警报信息传送给地面部队，定位精度小于1千米，而DSP卫星的精度约3千米。
天基红外系统的低轨道卫星：
天基红外系统的低轨道卫星是该系统的核心部分，是美国“亮眼”系统的后续计划，1994财年“亮眼”系统由美国弹道导弹防御局移交给空军。低轨道卫星的任务主要是提供已发射的导弹弹道中段的精确跟踪和识别，它将在世界范围内跟踪从发射到再入的弹道导弹，并能将引导数据提供给导弹拦截弹。低轨道卫星将与高轨道卫星共同提供全球覆盖能力。
天基红外系统的低轨道部分将由约24颗小型、低轨道、大倾角卫星组成。飞行在多个轨道面上的低轨道卫星将对地工作，以提供立体观测。每对卫星通过60GHz的卫星间链路进行相互通信。每一颗卫星将包括两种探测器，一种是捕获探测器，它是一种宽视野扫描短波红外探测器，用来观测助推阶段的导弹尾焰。一旦搜索探测器锁定了一个目标，信息将传送给另一种探测器——跟踪探测器，后者是一种窄视野、高精度凝视型多色(中波、中长波、长波红外及可见光)探测器，它能锁定一个目标并对整个弹道中段和再入阶段的目标进行跟踪。这些探测器将按从地平线以下到地平线以上的顺序工作，一旦捕获和跟踪目标导弹的尾焰、发热弹体以及再人大气层弹头，卫星上的处理系统将预测出最终的导弹弹道以及弹头的落点，将数据传输给地面反导系统，用于拦截来袭的导弹或弹头。
整个低轨道卫星系统将利用卫星内部的数据链连接在一起，这样，每一个卫星都能与系统中的其它卫星通信。当一个卫星所跟踪的导弹离开它的视线，它可以将目标的位置告知第二个卫星，第二颗卫星将继续跟踪目标并将有关引导信息提供给地面防御系统，在必要的情况下，这种传递可以在整个天基系统的所有卫星中接连进行，直到目标被摧毁或无法再探测到目标。
低轨道卫星系统的特点是：
(1)由于轨道低，低轨道卫星更接近战场，具有更高的分辨率。
(2)能精确、及日寸地测定敌方导弹发射装置的所在位置，使得地面部队能够在更多的导弹发射前摧毁其发射装置。
(3)能够为反导拦截弹提供超视距制导，使拦截弹能够拦截射程在雷达作用范围之外的导弹，并在远离友军和人口中心的地方击落来袭导弹。这样就能够对来袭导弹进行多次拦截，提高拦截的成功率。
(4)能够精确地引导地面雷达捕获来袭导弹和弹头，使地面雷达在敌方导弹进人其作用范围时才开始工作。这就减少了现代战场常常使用的武器——反辐射导弹的威胁。
(5)在和平时期，低轨道卫星通过搜集导弹的研制、部署、特征和弹道数据等信息来监控全世界的弹道导弹试验。此外，它还可用于监视空间的物体，帮助避免卫星、飞船和空间碎片之间发生碰撞。
低轨道卫星系统的部分参数如下：
该卫星系统由24颗卫星组成，每颗卫星重量要求不超过680千克，发射使用德尔它火箭，每次可发射4颗低轨道卫星。卫星上载有宽视野捕获探测器(SWIR)
和窄视野跟踪探测器(MWIR、MLWIR、LWIR和可见光部分)，分别用于弹道导弹的探测和跟踪，卫星之间的通讯频率为60Ghz，卫星与地面之间为44／20Ghz，卫星到卫星控制网络为S波段；卫星上装有容量为40安时的镍氢电池，并使用功率为1.5千瓦的太阳能电池板充电。卫星的整体使用寿命大于10年。
地面设施：
地面设施包括：美国本土的任务控制站(MCS)、备用地面控制站(BMCS)、防摧毁控制站(SMCS)；海外中继地面站(RGS)、一个应急RGS；多任务移动处理系统(M3P)和相关的通信网络；培训、发射和支持性基础设施。地面设施通过三个阶段来完成，第一阶段将把DSP和对战区的攻击和发射早期报告地面站联合成一个美国本土任务控制站，并使用DSP的卫星数据；第二阶段改进第一阶段的软件和硬件，以满足高轨道卫星以及保留的DSP卫星的所要求的功能。此外，多任务移动处理系统将取代战区内陆军联合战术地面站并满足天基红外系统战略处理的要求。第三阶段将为天基红外系统的低轨道卫星提供所需的功能。目前已建成DSP统一地面站，在此基础上将扩建成MCS地面站，具有接收、处理、控制、通信功能。此外还有外国站，目前有意向国家及地区的有加拿大、日本、韩国、以色列和西欧等。此外，目前已建成DSP联合战术移动地面站，在此基础上将升级接收天基红外系统卫星，从而成为天基红外系统移动地面站。
天基红外系统的作用和意义
据新闻界报道，美国当地时间2011年5月7日下午2点，首枚天基红外系统静地轨道卫星(SBlRS-GEO-1)成功发射升空。发射任务在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地进行，原计划在前一天升空，由于天气原因，发射被推迟。这颗卫星是一颗地球同步卫星，配备有高精度扫描和定位传感器，将提供导弹发射和整个地球的广域监视，由一枚“宇宙神-5”型运载火箭送入太空。这颗卫星将增强美国的导弹预警能力，同时大大提高美国的情报收集能力。
在冷战时期，美国为了对苏联第一次核打击的进攻提供预警，建立了一个由监视站、雷达站和卫星系统组成的巨大监视网。其中一个计划便是国防支援计划(DSP)。这个卫星系统是由地球同步轨道上的红外卫星星座组成，主要任务是探测助推阶段的火箭，并向国家最高指挥当局报告。但是冷战结束后，导弹威胁也发生了很多新的变化。美国认为，虽然来自俄罗斯，或者说来自中国的洲际弹道导弹攻击的可能性仍然存在，但是这些已不是主要的威胁，取而代之的是来自所谓“无赖国家”或者恐-筛组织的带有核生化弹头的战区弹道导弹的攻击。因此，需要改进现有的预警系统。美国的“天基红外系统”就是为这个而研制的。它将取代现有的国防支援计划，为美国部队提供更准确、更及时的弹道导弹预警。
“天基红外系统”有四大功能：一是导弹预警，它可以为指挥人员提供更及时、更准确的导弹预警信息；二是导弹防御，它可以跟踪从初始助推阶段一直到飞行中段的导弹目标，有关数据还可以被传送到拦截带；三是技术情报侦察，它可以提供描述导弹特征所需的数据以及其它目标数据；四是作战空间特征的描述，它可以帮助指挥人员评估战斗损伤，并跟踪红外辐射强烈的射线，从而增强战场态势感知。
“天基红外系统”将是一个包括多个空间星座和地面设施的综合系统，它是由高轨道卫星、低轨道卫星、地面设施三大部分组成的。高轨道部分将为美国最高指挥当局和作战部门提供全球战区的有关战略和战区导弹发射，以及导弹助推飞行阶段和落点区域的红外数据。
卫星通信论文范文第3篇
摘要：对云南地震现场应急指挥技术系统的发展现状进行了分析和概述，总结了该系统在通信网络保障、视频会议互联互通、应急信息服务等方面存在的突出问题。针对这些问题，利用云计算、大数据、自主卫星通信等技术，对地震现场应急指挥技术系统进行优化升级，并将其应用于地震应急中。结果表明：利用云技术和云计算资源，按照3种应用模式优化设计的地震现场应急指挥技术系统，适合云南地震应急实际需求。
关键词：应急指挥;地震现场;信息服务;视频会议;云计算
0 引言
云南省是我国地震灾害损失最为严重的地区之一，地震灾害具有发生频率高、分布地域广、造成损失重等特点（周光全等，2003）。据统计，全省129个县（区）约90%的地区遭受过Ⅵ度以上地震破坏（张方浩等，2018）。地震灾害会造成大量人员伤亡、房屋倒塌损坏、基础设施破坏，严重影响社会生产生活秩序，特别严重的地震灾害会造成社会组织系统残缺以及功能丧失，在一定程度上影响着社会经济的发展。
建立地震应急指挥技术系统，可以大大提高政府对破坏性地震的应急反应能力，高效调度和运用一切可能的救灾力量，是应对破坏性地震发生、综合防御地震灾害的有效手段之一（姜立新等，2004）。在国家“十五”重大项目“中国数字地震观测网络”的推动下，我国建成了国家-区域-现场-州（市）四级地震应急指挥技术系统（姜立新等，2003），该系统是中国地震应急指挥系统不可或缺的组成部分，是覆盖全国的地震快速响应与应急指挥体系在地震现场的延伸。在“中国数字地震观测网络”“国家地震社会服务工程”等一系列国家、省部级项目推动下，目前全国31个省级（直辖市、自治区）地震部门中，有17家单位建设了车载集成的地震现场应急指挥技术系统，4家建设了箱体集成的地震现场应急指挥技术系统，其余单位配备了卫星通信设备、视频会议终端、移动工作站等现场工作装备，暂未进行系统集成。随着“十五”项目的推进与完成，云南省地震局地震现场应急指挥技术系统得到长足发展（赵恒等，2007），自建成以来，在地震现场的应急指挥调度、通信保障、信息获取与处理等方面发挥了积极的作用。
近年来，国内许多学者对地震现场应急指挥技术系统在建设和应用中遇到的问题和改进方法进行了研究，如娄世平等（2018）基于Android智能终端设计研发了地震现场应急指挥技术系统运维信息管理平台，以便于提升现场技术系统的运维质量，使其在震后地震应急工作中发挥重要的通信和指揮枢纽作用。吴楠楠等（2012），贾宁等（2016），康江等（2017），邓树荣等（2017）围绕各个省地震局地震现场应急指挥技术系统的功能设备、系统集成、运输平台、运维和应用模式方面进行探讨和改进。但以上研究对地震现场应急指挥技术系统核心业务视频会议保障方面的研究和讨论不多，对地震现场需要迫切解决的应急信息服务保障尚未提及。
现代应急通信和互联网新技术的发展推动地震现场应急指挥技术系统向高度集成、智慧服务方向发展。应急管理部成立后，国家、省（区）、地（市）、县（区）四级地震应急处置工作模式发生重大变化，对传统地震现场应急指挥技术保障提出了新的要求。本文分析总结云南地震现场应急指挥技术系统在数次地震现场应急保障工作中的应用经验和不足之处，以实用化为目标，探索云南地震现场应急指挥技术系统优化升级改造方法及应用模式。
1 现状分析
地震现场应急指挥技术系统是地震应急指挥技术系统在地震现场的延伸，是地震现场应急工作的基础平台，它是通信网络、视频会议、信息支撑服务、车载集成平台等多系统的集成。
云南地震现场应急指挥技术系统的建设大致分为3个阶段。第一阶段是从无到有开创现场应急通信保障。2002年，云南省地震局建成2套海事卫星MiniM站、1套海事卫星M4站、1套包括指挥中心主站及现场小站在内的VSAT卫星应急通讯系统，即第一代箱体结构系统。第二阶段是车载集成实现快速响应。2007年，系统完成了车载集成的升级改造，实现了卫星接收单元的自动展开和语音动中通功能，以及数据传输、视频会议、定位文传等功能。第三阶段是全面建设发展阶段。汶川地震后，在中国地震局和云南省人民政府下达的“十一五”“十二五”重大地震应急科学工程建设推动下，充分考虑云南高原特殊的地形地貌和较为严苛的救灾环境，系统实现了重装与单兵相结合，卫星与地面线路相结合，中国地震局、省政府、省直重要职能部门、州（市）地震部门、灾害现场五位一体的互联互通。该系统具备5个主要功能：一是应急通信，系统集成了VSAT卫星、海事卫星、短波通信、4G、无线图传系统，基于卫星网络实现了与国务院抗震救灾指挥中心、云南省人民政府应急指挥中心、抗震救灾指挥部成员单位应急指挥系统、州（市）应急指挥系统的互联互通。当重型装备无法进入极震区的情况下，可由现场队员携带卫星电话、短波通信终端等单兵通信装备深入灾区，及时保障音视频和电子文档的传输。二是科技保障，系统建成了全省应急基础数据库，配备快速评估系统、出图系统、推送系统和现场灾情综合展示平台，可为抗震救灾指挥部提供科技支撑。三是灾情获取，系统配备了无人机地震灾情获取系统，可快速获取灾区灾情信息。 四是会议保障，系统建设了召开指挥部会议必备的办公设备，可通过视频会议实现与后方的沟通联络和震情会商。五是后勤保障，建设了应急餐车、帐篷、睡袋等工作装备，集成了工作装备和个人装备，采用以车代库的方式，确保在震后第一时间快速出队。系统建成后为云南地区32次MS≥5.0地震的现场应急处置工作提供了重要的科技支撑。
该系统的保障服务能力与有效应对大震巨灾的需求相比，仍然存在许多薄弱环节。主要表现在以下几个方面：一是现场应急通信网络保障条件复杂多变，地面网络受指挥部所在地电信基础设施、电力供应情况等外部因素制约，卫星通信受天气、地理环境、卫星信号覆盖强弱度、道路通行能力等因素制约。故需要统筹利用地面网络和卫星通信，按照互补互备的原则，根据不同响应级别分层次做好现场通信保障工作，守住现场应急通信保障的底线。二是因技术进步和历史发展沿革，系统采用“分步式”“烟囱式”建设，导致系统之间互联互通兼容性差，尤其是视频会议系统，品牌和型号不统一，网络结构多样化，在多终端互联后易影响视频会议质量。三是现场应急信息服务保障能力不足，部门之间协同性差，信息获取有限，信息碎片化针对性不强，人工分发信息服务效率低。
2 系统优化研究
2.1 地震现场通信网络保障模式优化
云南地区发生MS≥5.0破坏性地震后，地震系统现场指挥部需要3类通信网络：分布式互联网、地震信息行业网和地震应急卫星通信网。一般情况下，互联网由指挥部所在地政府协调电信部门提供，通过专线接入指挥部会议室，提供有线及无线两种接入方式，用于现场指挥部各工作小组信息传输。地震信息行业网通过VPN设备穿透接入地震信息行业网保障现场视频会议联通及行业内信息传输，在网络资源紧张的情况下，通过带宽分配管理设备进行网络资源的动态管理。地震应急卫星通信网由中国地震台网中心信息网络部卫星中心统一调度管理，依托租用的亚洲九号卫星转发器在日常模式下提供4 M带宽的卫星通信网，在应急模式下提供8 M带宽的卫星通信网，在灾区条件允许时，保障现场视频会议和信息传输需求。
云南省境内94%是山地，山川纵横交错，高山峡谷相间。从地质构造看，云南断裂构造十分发育，山高坡陡，沟谷深切，地表破碎。当境内遭遇强震后，易引发滑坡、滚石、泥石流等次生地质灾害，造成交通、电力、通信中断，车载集成的应急通信指挥车无法在第一时间进入灾区。在这样的极端情况下，需配备背负式的卫星通信便携终端（天通一号、海事、舒拉亚）、短波电台、手持卫星电话等装备搭乘其他交通工具或徒步深入灾区进行应急通信保障。
综上，根据数次地震现场应急通信保障经验，结合云南高原山地环境特征，按照互备互补的原则，分3个应用模式级别配置通信模式和主要设备开展现场应急通信保障，其保障模式如表1所示。
2.2 地震现场应急视频会议系统优化与设计
随着地震应急指挥体系在横向纵向不断扩展，应急指挥技术系统的开放、共享、互联性不断增强，地震现场应急视频会议系统逐渐成为各级地震应急指挥技术系统应用、运维的核心业务工作（李敏等，2017）。破坏性地震发生后，地震现场应急视频会议系统将会在第一时间启动，保障各级指挥部安排部署抗震救灾工作。
2017年8月8日、9日，四川九寨沟、新疆精河分别发生7.0级、6.6级破坏性地震，震后国务院抗震救灾指挥部副指挥长郑国光通过全国地震应急视频会议系统第一时间向发震省地震局和相关部门传达贯彻党中央、国务院重要指示和部署，并先后7次主持中国地震局应急指挥部会议，研究落实抗震救灾指挥部署工作，地震系统现场指挥部5次参会（林向洋等，2017）。地震现场应急视频会议系统已成为地震应急指挥服务保障的重要工作之一。
地震现场应急视频会议系统已经歷了近10年的建设应用和发展，系统的设计、建设和应用日臻完善，在震后前后方震情灾情会商、指挥协调等方面发挥了重要作用，为历次地震应急响应处置工作提供了强有力的科技保障。但应用过程中也暴露了诸多技术问题，影响了视频会议质量。在九寨沟地震应急中，通过全国地震应急视频会议系统组建的7次正式指挥部会议贯穿整个地震应急期。会议过程中，大部分时段各节点声音清晰，画面流畅，在第5和第6次指挥部会议中，四川地震局现场指挥部节点出现过音视频传输卡顿、不同步、声音飘忽等问题（林向洋等，2017）。林向洋等（2017）经过现场还原、实验测试和相关技术分析认为，主要原因是网络条件波动，可利用现有地震应急视频系统平台优势，结合云视频会议、4G移动视频终端等技术，通过丰富震后应急视频通讯手段提高指挥服务能力。许瑞杰等（2018）认为九寨沟地震应急中的影响因素有3个，分别是视频会议设备品牌、型号均不统一，家用型网络设备抗压能力差和网络资源不足，其中网络资源不足是主要因素。解决措施如下：使用的视频会议终端品牌和型号尽量统一;备足专业网络设备;协调电信部门，做好地震时应急通讯的保障，提供高带宽网络。
地震应急视频会议系统组会模式以星形结构为主，中国地震局应急指挥中心作为主会场，受灾省（区）、州（市）、县（区）地震应急指挥中心、地震系统现场指挥部作为主要汇报节点。组建网络以地震行业专网为主，现场指挥部通过VPN穿透进行业内网参会，现场通信指挥车通过地震应急卫星网接入组会。现场指挥部这种入网参会方式，网络穿越的设备多、节点多、稳定性差，出故障不易排查;另一方面现场应急、监测、灾情等各种数据信息都在行业网上传输，并发数据量大造成网络资源紧张。传统的地震现场应急视频会议系统入网和参会模式，已不能充分保障视频会议质量和应用模式需求。
近年来，云计算、移动互联网等新技术在视频会议中的广泛应用，云视频相较于传统视频会议系统，具有较明显的优点：一是兼容性好，云视频系统并不需要抛弃传统的视频会议硬件资源，而是以现有资源为基础，通过调整构架，革新机制的方式来解决异型设备之间的互联，以便最大限度地发挥现有视频会议体系的效能。二是动态扩展性好，云视频系统通过虚拟化部署和云计算服务，将传统的硬件视频处理资源变成可动态管理和分配的资源池，通过动态分配机制，实现平台内资源池的动态调配，规避传统方式下的单硬件环境（如单台MCU）下存在的资源不够用或使用不均衡的问题。三是组网参会方式灵活方便，对用户的使用场景、网络条件要求不高，用户只需接入互联网就能发起一个视频会议（独立的会议号），其他用户加入这个会议号，便能入网参加会议。综上所述，云视频会议系统既能满足不同终端用户对视频信息的实时沟通和快速反应能力的要求，又实现了对现有视频计算资源（主要指MCU）的整合和扩展，同时提供了优秀的资源动态分配机制（李敏等，2017）。
考虑到现场指挥部是临时性工作场所，客观条件导致指挥部选址具有随机性，现场网络资源差异大、应用场景复杂多变。笔者引入云视频技术，采用多信道、多手段、轻度集成的方式，整合现有通信网络、视频会议、音视频等设备，系统架构设计如图1所示。
优化后的地震现场应急视频会议系统具有3个特点：一是多信道网络资源保障，整合了互联网、行业网、卫星网3种网络，通过互为备份的方式来实现保障;二是在线热备份视频会议系统，现场指挥部配备传统的硬件视频会议和云视频会议，通过独立的网络分别保障，2套视频会议系统同时接入后方指挥中心，保持实时在线的状态，其中一套设备出现故障后，不影响视频会议的正常召开;三是集中控制管理音视频信号，通过轻度集成的方式，将音视频设备进行统一集中管理，避免在信号切换过程中，来回插拔设备连接线，造成信号中断。
2.3 地震现场应急信息服务系统优化与设计
破坏性地震发生后，地震现场工作队在第一时间紧急集结，赶赴灾区开展应急处置工作。在震后的数小时至数天内的特急期内，如何为现场工作队伍在行进途中和灾区提供快速高效的网络化地震应急信息服务，为现场应急指挥决策者提供持续的技术支持和应急产品，在地震现场快速有效地收集、共享、发布各类灾情信息，成为当前地震现场应急科技保障服务面临的重要问题。
传统的地震现场应急信息服务流程是，地震发生后，指挥中心值班人员快速启动评估系统，输入地震三要素，几分钟后产出各类评估文档、辅助决策、灾区基础背景等信息（张方浩等，2015）。指挥中心工作人员将这些信息拷贝后通过短信、微信、QQ等方式发送给现场工作队员。这样的信息服务方式需要大量的人力成本完成，并且服务对象有限、工作效率低、信息呈碎片化，使用不便。
近年来，云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的发展对地震现场应急信息服务提供了新思路（郭燕等，2015）。总结和借鉴国内多次地震现场信息服务的经验，笔者利用现代通信、软硬件技术对云南地震现场应急信息服务进行优化设计。优化后的系统使用公有云计算资源，基于云计算的体系架构，充分融合地震系统现有信息资源，结合群智感知信息，震后可快速完成灾害预评估、灾区基础信息提取、应急图件生成、灾情信息收集加工处理，并形成分类信息文档，通过互联网将信息推送到现场工作队员终端设备上。现场用户可通过客户端第一时间将获取的图片、视频、文档等形式多样杂乱零散的灾情信息回传到云端，系统按照预先设定的规则和模板，对原始灾情信息进行梳理加工后，形成专题灾情报告或图件及时推送到指定服务对象终端设备上，优化设计的系统信息流程如图2所示。
优化后的地震现场应急信息服务系统具有3个特点：一是响应速度快。系统在线实时读取中国地震台网中心发布的地震目录，判定条件成立后，自动进入评估流程，省去人工开启系统消耗的时间;系统利用云计算的动态扩容功能启动多台计算资源参与评估，大大缩短了评估所需时间;系统自动开展互联网灾情信息、应急响应信息收集工作，并对收集到的信息数据进行清洗、梳理、加工制作成专题信息报告，缩短了原来由人工在互联网上收集整理信息所花费的时间。二是服务对象广。系统将原来需要人工向现场工作人员发送信息的工作交由计算机完成，信息发送的速率和范围呈几何级增长，信息服务的效率得到极大的提升，其服务对象不再局限于特定人员，在现场的指挥者、参谋者、执行者等人员，经系统授权后即可通过移动端接收信息。三是智慧化服务。系统通过需求管理为不同服务对象提供差异化信息，利用现场灾情信息反馈机制，实现多次动态评估和信息产品制作，持续不断地为现场应急人员提供信息服务。
考虑到现场网络中断的极端情况，配套设计单机版地震快速评估系统和信息服务系统，为现场指挥部提供应急评估和信息服务保障。最终目的就是通过多种技术手段实现对现场应急信息的快速服务和保障，提升应急信息服务响应的时效性、便捷性、智能化，为地震现场应急处置工作提供重要的信息支撑和指挥决策服务。
3 实际应用和分析
在国家重点地区地震灾害风险评估与应急处置能力建设和省十项重点工程项目的支持下，云南省地震局完成了云南地震现场应急指挥技术系统优化升级和改造工作，并应用于2018年8月13日云南通海5.0级地震和2018年9月8日云南墨江5.9级地震应急工作。地震发生后，地震现场应急信息服务系统立即启动，将震区基本概况、灾害快速评估结果、辅助决策建议、现场灾情、政府响应措施、救援力量行动等信息通过互联网向地震系统现场指挥部人员发送50余条实时信息，为指挥部决策者、专家组、各工作组应急人员第一时间查阅灾区相关信息，了解震区灾情、救灾实时动态提供了便利。云南省地震局现场综合保障组按照应急工作方案，携带应急通信车、优化后现场应急视频会议系统、卫星电话等装备第一时间赶赴现场。在当地政府部门协调下，电信部门为现场指挥部提供了宽带互联网，实现了无线网络全覆盖保障;依托应急通信车系统，全天候开通卫星通信信道，为指挥部提供应急卫星通信保障。系统在现场指挥部迅速建立起与省地震局、中国地震局和应急管理部的指挥通信系统，实现视频会议、信息传输、会议保障功能，确保了地震应急指挥的通畅。
基于优化后的地震现场应急视频会议系统，同时开启2套视频会议设备加入到中国地震局应急指挥中心组建的视频会议中，传统的硬件视频会议终端通过互联网VPN穿透进行业内网参会，云视频会议终端通过互联网单向映射接入参会。视频会议联通后，开展视频通话测试，在通海地震后与指挥部工作人员共用100 M的网络带宽资源和1 024 kb/s的通话速率，测试中发现，2套设备在视频通话中偶尔会出现马赛克现象。分析其主要原因是：视频会议质量取决于互联网资源的带宽和占用状况，如果指挥部工作人员使用网络传输数据的流量过大会影响视频会议效果。为排除这种干扰，使用流量管理设备将网络资源分配为2条35 M用于视频会议，1條30 M用于指挥部工作人员使用。在这样的网络模式下，我们对2套视频设备进行测试，发现互联网直连的云视频会议效果优于通过VPN穿透进行业内网传统视频会议终端。分析其主要原因如下：传统视频会议终端通过VPN穿透行业内网参会中，受网络中间节点多、设备多的影响，会出现数据传输延迟大、丢包率高的现象，进而影响视频会议质量。在墨江地震现场应急保障中，吸取通海地震应急保障的经验，请求当地政府部门协调电信部门为指挥部提供2条100 M宽带互联网，其中一条用于视频会议，另一条用于现场指挥部工作人员使用。2套视频会议系统经多次与后方应急指挥中心联通参会和测试，效果良好，图像和声音都清晰。
通过测试笔者认为，作为汇报节点参会的地震现场指挥部视频会议质量主要取决于网络资源的带宽和占用状况，最优的保障模式是在指挥部提供2条100 M以上宽带互联网，将视频会议系统和工作人员使用网络分开;在单一网络资源保障模式下，遇到重要视频会议时，为确保视频会议质量应切断指挥部工作人员使用的网络，优先保障视频会议系统。
4 结论与讨论
根据云南地震现场应急指挥技术系统的发展现状和面临的问题，本文利用行业网、卫星网、互联网3种通信网络，按照互备互补的原则，分级配置优化现场通信保障模式。引入云视频技术，采用多信道、多手段、轻度集成的方式，整合现有网络资源、视频会议、音视频等设备对地震现场应急视频会议系统进行优化。采用云计算资源，基于云计算的体系架构，充分融合地震系统现有信息资源，结合群智感知信息，社会行业大数据信息，对现场应急信息的提取、加工、产出、分发等过程进行了优化。优化后的地震现场应急指揮技术系统在通海、墨江地震中的初步应用体现了其作用和价值，证明其是适合云南地震应急实际需求的。但是地震现场应急保障面临的形势和要求是不断变化的，新一代通信技术（5G）和设备（人工智能）在不断发展进步，未来在现场应急协同保障、灾情获取识别、信息服务产品制作等方面还有大量的关键技术和问题需要深入研究和探索。
为适应新形势下地震现场应急通信、科技保障以及信息互联互通的需求，应着力解决极端环境下“大而全”的车载现场应急指挥技术系统无法进入灾区的问题;现场技术系统应向模块化、多功能方向发展，既能多设备集成使用，也能单设备独立使用;现场应急设备应向便携化、小型化方向发展，对应用环境的适应能力强，避免出现小震用不着、大震用不上的尴尬局面。
地震应急信息服务系统云化是未来发展的趋势，云计算资源具有响应速度快、稳定性好、扩展性强、管理使用方便等特点。未来可以通过云计算、云服务搭建一个技术先进、功能齐全、通用性好的地震应急信息服务平台，引入互联网社会大数据、行业大数据参与地震灾害动态评估，解决应急信息服务产品碎片化、服务对象小众化等服务保障能力弱的问题，解决如何将应急信息通过互联网送达政府机构、行业部门、社会群众等服务对象最后一公里、一公尺的问题，从而提供一种可行的技术方法。
参考文献：
邓树荣，曹彦波，张方浩，等.2017.基于AHP方法的云南地震现场通信技术系统应急响应模式研究[J].地震研究，40（2）：277-285.
郭燕，陈思颖，石砚斌.2015.基于可信云服务的地震信息共享平台设计[J].防灾科技学院学报，17（3）：78-83.
贾宁，韶丹，姬建中，等.2015.陕西地震应急通信指挥车改造和系统集成的关键技术研究[J].震灾防御技术，11（2）：403-411
姜立新，聂高众，帅向华，等.2003.我国地震应急指挥技术体系初探[J].自然灾害学报，12（2）：1-6.
姜立新，吴天安，刘在涛，等.2004.地震现场应急指挥技术系统的结构与设计[J].地震，24（3）：35-41.
康江，李姜，吕国军，等.2017.河北地震现场应急通信系统关键技术研究[J].防灾减灾学报，33（4）：95-99.
李敏，吴艳梅，李永强.2017.云视频技术在省级地震应急指挥系统中的应用探讨[J].地震研究，40（4）：655-660.
李永强，曹刻，赵恒，等.2007.云南地震应急卫星通讯技术的系统集成与应用[J].地震研究，30（1）：93-98.
林向洋，郑通彦，姜立新，等.2017.九寨沟7.0级、精河6.6级地震应急视频会议系统应用及问题探讨[J].中国地震，33（4）：798-811.
娄世平，杨玉永，刘瑞峰，等.2018.基于Android 智能终端的地震现场应急指挥技术系统运维信息管理平台[J].震灾防御技术，13（3）：727-735.
吴楠楠，洪惠群，黄宏生，等.2012.福建地震现场应急通信指挥车集成改装项目的实施[J].华南地震，32（2）：87-91.
许瑞杰，李兆隆，曹彦波，等.2018.四川九寨沟7.0级地震现场视频会议系统问题及原因探讨[J].四川地震，（2）：35-38.
杨理臣，胡玉，郭鹏，等.2014.青海省地震应急卫星通信车改进与完善的探索[J].高原地震，26（4）：58-61.
张方浩，邓树荣，杜浩国，等.2018.基于熵权法的云南县域历史地震灾害等级评价[J].地震研究，41（2）：319-327.
张方浩，李永强，余庆坤，等，2015.省级地震应急信息公共服务平台设计探讨[J].震灾防御技术，10（3）：657-663.
赵恒，周兰江，曹刻，等.2007.云南省地震局地震应急通信系统在2007年宁洱6.4级地震中的应用及发展[J].地震研究，30（4）：395-400.
周光全，施卫华，毛燕.2003.云南地区地震灾害损失的基本特征[J].自然灾害学报，12（3）：81-86.
卫星通信论文范文第4篇
发展概况
美国海军在2006年发起了广域海上监视系统的研制方案，希望能够采购一种性能先进的海基无人机作为未来P-8“海神”巡逻机的有力补充。该方案吸引了美国多家军工巨头的参与，诺思罗普-格鲁曼公司提交了基于RQ-4B的RQ-4N“全球鹰”无人机方案，此外参加竞标的还有2家公司；洛克希德-马丁/通用原子公司联合推出的基于MQ-1“捕食者”的改良方案“水手”无人机以及波音公司推出的“湾流”G550无人机。2008年4月，美国海军最终选择了诺.格公司的RQ-4N无人机，并与其签订了一份总额11.64亿美元的合同。
按照计划，诺·格公司将在2013年开始生产3架量产型。预定在2014年进行使用评估，如果计划顺利进行的话，在2019年之前将有20架装备部队，投入实战。海军相关人士表示现在正在讨论最终采购68架，单价约为5500万美元。诺·格公司计划第一批交付6架量产型RQ-4N无人机。此外澳大利亚国防部对RQ-4N无人机也颇感兴趣，已经拨款1亿美元用于与美国共同进行的效能评估计划。目前正在讨论采购9架。还有英国、日本、加拿大、新加坡也对采购表示了兴趣。
参数简介
RQ-4N“全球鹰”无人机长14.5米，机高4.7米，翼展39.9米。巡航速度约500千米/小时，最大飞行速度635千米/小时，最大起飞重量14628千克（机内和机外有效载荷分别为1360公斤和1089公 斤），最大飞行高度18300米，不着陆转场距离 22780千米（不空中加油）。在距离3700公里的巡逻区的续航时间为24小时，最大留空时间36小时。引擎采用罗罗公司的AE3007H涡扇发动机，推力3.1吨，置于机身上方。早在2001年4月进行的飞行试验中，“全球鹰”无人机就达到了19850米的飞行高度，并打破了喷气动力无人机续航31.5小时的任务飞行记录。经过改进的RQ-4N无人机机体下方安装有可以360度覆盖的MFAS-AESA多功能雷达，可通过Ku波段和X波段卫星数据链传输它的探测信息，这两种数据链被安装在机身的两侧，同时可以保持与其他飞机和舰船的通信。此外飞机还将采用多个UHF和VHF无线电有效载荷，以保持与外界的联系。机体采用平衡机翼和V型尾翼设计，机上载有电视摄像机、红外探测器等侦查设备，以及防御性电子对抗装备和数字通信以及中继通信天线等设备。此外，RQ-4N还装备有除冰系统，这套系统被安装在垂直尾翼和机翼上。由于RQ-4N无人机将具备更大的灵活性，即可以在高空探测和识别目标，尤其是在多云的天气，而且RQ-4N还被要求下潜到低海拔地区，以侦查可疑船只。
RQ-4N装备多功能有源和无源探测器、联合战术信息分发系统，可以将获取的数据传送给其他平台。另外其还装备有多种传感器，具备持续的情报、监视和侦察能力
性能特点
作为对P-3“猎户座”海上巡逻机投资调整的一部分，RQ-4N广域海上监视无人机系统在加强海上情报、监视和侦察能力方面担负了非常明确的任务。RQ-4N装备多功能有源和无源探测器、联合战术信息分发系统，可以将获取的数据传送给其他平台。另外其还装备有多种传感器，具备持续的情报、监视和侦察能力。在主要作战行动中它将在交战前执行侦察和战场情报准备任务。在非常规战争中它将用来探测敌军的动向。1架RQ-4N可探测2000平方海里范围内的水面目标。这种无人机可以飞到20000米的高空，但是为了给其他飞机和军舰提供更精确的目标数据，它不必飞那么高。
诺·格公司制造的雷达到目前为止有F-22所装的APG-77，F-16 Block60用的APG-80，还有F-35上的APG-81等，在雷达方面有很深的造诣。而“MFASAESA”雷达就是技术上的集大成者，它除了利有源电子束扫描外，还有机械的扫描机构，可以探测周围360度的移动目标。诺思罗普-格鲁曼公司为RQ-4N无人机研制了配备主动电子扫描环视雷达的多功能主动传感器。雷达安置在整流罩内，能跟踪和识别360度范围内的水面目标。它采用一个旋转的电扫描传感器，能够在多种监视模式间转换，包括用于跟踪海上目标的海面搜索（MSS）模式和用于识别舰船的逆合成孔径雷达（ISAR）模式。边扫描边成像能力能够在进行MSS扫描的同时，与ISAR功能进行瞬间交替，以得到ISAR的快速成像和较高的距离分辨率。两个合成孔径雷达模式被用于对地搜索。此外L-3通信公司研制了通信系统，而雷神公司研制了飞行控制系统和光电/红外传感器（是无人机头部安装的诺思罗普-格鲁曼公司的“骑士猎人-2”目标跟踪系统的一部分）。
RQ-4N海基“全球鹰”无人机仍将继承“全球鹰”无人机的先进优点，它能与现有的联合部署智能支援系统和全球指挥控制系统联结，图像能直接而实时的传给指挥官实用，用于指示目标、预警、快速攻击与再攻击、战斗评估
按照计划，诺·格公司还为该型无人机安装防鸟撞和防结冰系统。RQ-4N无人机保障设备组件将包括：AL-130OAS障碍回避雷达；“链路-16”数据收集、处理与传递系统；SINCGARS单通道地空通信系统。通信设备能保障飞行控制、视距内300兆赫至3千兆赫超短波通信和通过国际海事卫星组织的宽带数字卫星通信系统进行中继通信。塞拉-内华达公司研制了“默林”电子支援系统，它能截获和识别传递的电子信号。诺思罗普-格鲁曼公司的研制计划完成后将首先向海军交付2架装有功能设备和通信系统的RQ-4N无人机样机、主基地和前沿作战基地用的飞行控制系统各1套以及设备配置试验室用于试验。
RQ-4N主要利用所装的电子光学和红外线传感器对目标进行拍摄，需要在气象条件不稳定的云层下方飞行，所以对主翼进行必要的加强。RQ-4N无人机还将配备机载感知和规避系统，如此其不仅可以在非民用航空空域的战区执行军用监视和巡逻任务，也可以在大城市上空以及敏感边界地区执行复杂的、紧凑编队飞行的监视任务。
RQ-4N海基“全球鹰”无人机仍将继承“全球鹰”无人机的先进优点，它能与现有的联合部署智能支援系统和全球指挥控制系统联结，图像能直接而实时的传给指挥官实用，用于指示目标、预警、快速攻击与再攻击、战斗评估。还可以适应陆海空军不同的通信控制系统。既可进行宽带卫星通信，又可进行视距数据传输通信。宽带通信系统可达到274mb/秒的传输速率，但目前尚未得到支持。ku波段的卫星通信 系统则可达到50mb/秒。另外机上装有备份的数据链。飞机采用GPS全球定位系统和惯性导航系统，可自动完成从起飞到着陆的整个飞行过程。通过卫星链路，可自动将无人机的飞行状态数据发送到地面任务控制单元。虽然RQ-4N的主要任务是持续情报、监视和侦察，但也可将其用于执行通信中继任务。最初小批量生产的无人机可能装有基本的通信中继装置，为今后能力更强的通信中继螺旋式发展留有余地。
美军官员认为，“全球鹰”无人机是阿富汗战争中的“图像信息处理器”，其高空长航时的性能对于作战而言至关重要，它的使用非常成功
RQ-4N海基“全球鹰”无人机将是未来美国海军发展大战略的重要的组成部分
前景未卜
RQ-4N要想成为美国国防部采购的项目，看需要解决一些实质性问题。目前最重要的问题是提高从高空捕获汹涌海面上的小目标的能力。其次是通信联络性能，机上探测到的对手的情报可以连续无障碍地向地面、海上或空中的友军传达，而且保证接收指挥信号的通畅。也就是说，必须具备在对手破坏包括卫星的情况下也能保证通信稳定的耐受性。无疑，RQ-4N海基“全球鹰”要真正部署到美国海军服役，甚至是达到美军的作战需求，必须继续提高其性价比，以满足海军发展的需求。
卫星通信论文范文第5篇
要点一 选择商业业务连续性规划软件，还是企业自己研发？
“在已经实施了业务连续性规划的企业中，大概有50%的企业使用了IT厂商所提供的业务连续性规划软件；而另外50%的企业则自己开发了非正式的软件来实现业务连续性。”Forrester Research的高级分析师Stephanie Balaouras介绍说。
IT厂商所提供的业务连续性规划软件和服务能够帮助企业建立保证业务连续性与灾难恢复的基本框架，并为企业提供不断的改进和升级服务。因此，那些必须面对审计和监管要求的行业，如保险公司或金融机构等，一般都选择了这种商用软件。事实上，由于法规遵从性等方面的要求，这些行业用户可能确实更适合这种由IT厂商所提供的业务连续性解决方案。
不过，任何事情都有两面性，也有很多用户认为这种商用的业务连续性规划软件并不适合自己的企业，因而选择自己研发业务连续性系统。
“IT厂商所提供的现成的解决方案虽然可以帮助我们应付审计和法规遵从方面的要求，但从另一个角度来看，这样的解决方案对企业本身来说很可能是一种沉重的负担。因为这种通用型的商业解决方案需要去迎合很多不同用户的需求，而这些需求并不一定都是我们所需要的。更何况，这种有些庞大的解决方案要在企业中全部实施完成需要很长的部署时间。”芝加哥一家金融机构的首席副总裁Jack Smith就对商业业务连续性规划软件对于自身企业的适用性提出了质疑，因此，他们选择了自己研发。
Jack Smith自己设计的业务连续性规划曾在重大火灾中经历了实践的考验。当时，他们在芝加哥的子公司LaSalle银行的大厦发生了火灾，有超过6000名的员工因此被转移到了其他地方，这其中包括了4000名银行职员。
正是由于Smith事先部署了适合自己企业的、虽然看起来有些简单的业务连续性规划，才使得这家金融机构在如此大的灾难面前实现了人员与业务的整体迁移，更重要的是，保证了银行业务的快速恢复和正常运行。“虽然这次火灾给我们造成了500亿美元的巨大财产损失，但是，这其中由于业务中断所造成的损失却为零。”Smith介绍说。
同样，美国的一家保险公司也有着类似的经历。这家保险公司的IT主管Larry Marler对各种厂商所提供的业务连续性规划软件进行了评估，然后她决定放弃，让她放弃的原因同样是软件中太多冗余的功能。“我发现，其实我们可以自己编写软件来满足公司的业务连续性需求，而且，自己编写的软件没有现成软件中那些不必要的功能。”Larry Marler介绍说。而Larry Marler的公司也曾遭受到了飓风的严重袭击，Marler自己设计的业务连续性规划在这场灾难中经受住了考验。
当然，企业自己设计的、简化的业务连续性规划也存在着很多弊端。Forrester的分析师Balaouras就提出了质疑：如果企业使用自己设计的软件来实现业务连续性，那么，要如何保证整个规划的更新升级能力、协作能力、引入新计划的能力以及跟踪所有任务的能力呢？“商业业务连续性规划软件的优势在于，它让企业的业务连续性计划能够循序渐进地进行，而不是一蹴而就。”Balaouras说。
Balaouras认为，如果企业拥有了超过50个以上的、有业务连续性需求的组织或分支机构，那么这家公司就有必要认真地考虑使用商用的业务连续性规划软件了。“因为使用业务连续性规划软件能够让公司中分布在不同地方的每个员工都使用同样的模板，并且，公司中每一个组织或分支机构都拥有这个系统的所有关键组件，这无疑就满足了企业对质量和一致性的要求。”Balaouras解释说。
要点二 选择大厂商的产品，还是小公司的服务？
提供业务连续性服务的厂商，通常都会为企业提供冷场所（提供办公空间，但企业需要自己提供和安装所有需要的设备）、温场所和热场所（允许企业在计算机和设备发生灾难时继续计算机和网络操作，当企业的数据中心不能工作时，企业可以将所有的数据处理操作转移到热场地），并提供数据存档服务、恢复服务和运营管理服务等。
目前，提供灾难恢复与业务连续性服务的厂商主要是IBM、SunGard和HP等，而提到的这三家厂商占据了绝大部分的市场份额。“如果企业的大型主机需要灾难恢复服务，可以选择IBM或SunGard提供的产品和服务，而HP所提供的服务则更注重灾难恢复与业务连续性的专业设计、整合和咨询等。”Gartner的John Morency建议说。
现在也开始有一些小型的服务提供商进入到了这个市场，并开始有所斩获，如Rentsys Recovery Services，这家位于休斯顿的公司曾经是一家IT设备租赁公司。现在，他们已经拓展了自己的服务范围，在灾难恢复与业务连续性方面提供服务，并且已经拥有了自己的移动恢复数据中心。他们能够帮助企业在任何地方部署恢复业务运营的设备，其中包括电源、卫星通信、计算机和传真等，从而保证企业业务运营的连续性。
事实上，IBM和HP也都将它们的移动恢复服务外包给了Rentsys。在提供灾难恢复与业务连续性服务方面，大厂商确实有着它们的优势，但有的时候，一些小型厂商也有自己的舞台。对于希望部署灾难恢复与业务连续性服务的企业来说，选择大厂商还是小公司这个问题的答案可能与“是选择商业业务连续性规划软件，还是企业自己研发”一样，需要根据企业自身的需求而定。
要点三 用灾难恢复的需求程度来决定业务连续性的级别。
如果在灾难发生以后，企业有2到4天的时间可以恢复数据的话，那么随便选择某个数据恢复服务来应付灾难的发生就足够了。但是，现如今，更多的业务要求356天7×24小时的运营，那么这些企业就需要寻找更专业的灾难恢复服务了。
“如果企业必须在24小时之内恢复数据，并恢复业务的正常运行的话，那就需要按照远程SAN来布置专用的基础架构；如果企业正在使用异步复制或者数据镜像技术，那么就不得不为其提供数据备份。
因为当灾难发生时，员工必须要迅速地撤离现场，而为了能让一切都尽快地恢复，就必须在专用的基础架构上保留出一部分隔离空间。”Gartner的Morency说。
事实上，共享容量模式也是存在问题的，尤其是当区域性灾难发生时，比如飓风或者大地震。在这种情况下，可能会有很多企业同时遭受到灾难的袭击。这时，如果很多企业都同时需要租赁灾难恢复的设备和服务的话，一定就会有企业得不到及时和满意的服务。因此，那些对于灾难恢复需求级别较高的企业可以考虑建立自己的灾难备份中心。
可以说，企业对于灾难恢复速度的要求越来越高，这也使得很多新兴的灾难恢复与业务连续性厂商有了新的市场机会。尤其是很多企业自建灾难备份中心的需求不断增加，这使得场地出租供应商得到了快速的发展。像NaviSite、Equinix、VeriCenter等提供场地出租服务的厂商正在充分地利用企业对灾难备份中心空间需求的不断增长来加快自己的成长步伐。
甚至是那些已经选择了SunGard、IBM或者HP所提供的灾难恢复服务的企业也正在转而投向场地出租服务提供商，向它们租用一个专业的建筑空间，然后利用这个空间，企业能够在专用设备上放置SAN以及服务器等设备。
“目前，企业最需要的是空间和通信能力。在很多情况下，相比于求助灾难恢复服务提供商，这是一种更有效的方式，无论是以同样的成本，还是以较高的价格。这种方式无疑能够更有效地解决问题，因为其对灾难的响应时间和恢复时间的预测能力更强。”Morency解释说。
当然，那些大型的灾难恢复与业务连续性服务提供商也同样看到了这个不断成长的市场，它们也感觉到，对业务连续性有迫切需求的用户确实更需要备份数据中心的存放空间。它们也已经开始有所行动，去年，SunGard就收购了场地出租服务提供商VeriCenter，这就给SunGard带来了7个可用于租用的数据中心。
要点四 别忘了紧急通报系统。
“在LaSalle银行大厦火灾的考验中，我发现，最有价值的业务连续性工具是紧急通报系统。紧急通报系统自动地将火灾的发生及地点等信息发送给了公司中的IT人员、设备管理者、安全负责人以及重要的业务领导等。”Smith介绍说。
“我们都是在自己的办公室里得到火灾的消息的，于是大家马上就开始按照相应的业务连续性规划行动。”Smith说：“我们使用了自动呼叫系统告诉大家要马上转移，并开始准备在第二天早晨在另一个地方恢复服务器和其他设备的运转。当时，我们整晚都在工作，每隔两到三个小时就进行一次通报。而在每次通报期间，各个部门之间互相讨论该如何更好地恢复业务。”
通常，紧急通报系统中包括了很多不同方式的通信方式，如电话、文本消息和电子邮件等，以用来保证不同部门之间员工以及其他关键人员可以有效地沟通。
不过，前面提到的三家主流的业务连续性服务提供商IBM、SunGard及HP都没有提供紧急通报系统，它们都采用了在连续性系统的外围支持紧急通报服务的方式。比如说，SunGard支持的Paragon软件就是一个可管理配置的紧急通报软件。当然，也有一些厂商，如Strohl、Varolii和Verizon，则推出了自己的紧急通报管理配置服务。
而Smith则选择了一种更简化的紧急通报系统，就像他们的业务连续性整体规划思路一样。“虽然厂商提供的紧急通报系统看似有很多很好的功能特性，但是我发现，在这些特性中有很多是根本用不着的。我们真正需要的只是一个能够马上呼叫到所有相关人员的系统，并且使他们能够被调用而完成一个电话会议。”
最后，Smith还建议，企业最好申请自动电话转移系统，这样，当灾难发生时，那些会拨打办公室电话的客户们就能够自动地与员工的移动电话或家庭电话接通。
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业务连续性:
不仅仅是灾难恢复
业务连续性管理起源于上世纪70年代的容灾计划。那个时候，如果出现大的故障或危机，中断是以天来计算的，而不是小时。金融机构（如银行或保险公司）的备份磁带存储都建设在远离主数据中心的地方。到了80年代，出现了很多商业恢复中心，在共享设备上提供计算服务，但重点仍在IT的恢复。今天，灾难恢复已经发展到了业务连续性规划阶段。
当然，业务连续性不仅仅只是灾难恢复。其实，灾难本就不只是自然原因所造成的危害，也包括人为原因造成的事故。对于信息系统的连续性运行来说，灾难的范围很宽泛。其实，企业要保持业务连续性，最大的威胁并不是来自于火灾、地震等小概率大影响的灾难，相反，企业的业务更多地受到了如人员错误、流程缺陷等事件的威胁。虽然它们对经济的影响力远不如那些重大灾难，但是它们却时刻潜伏在企业周围，随时一触即发，同样会对企业造成致命的打击。
可以说，灾难范围的扩大，对企业的IT建设提出了新的挑战，为了保证企业7×24小时的连续运营，仅仅依靠传统的灾难备份和恢复系统已经满足不了业务的需求。业务连续性涵盖了更广的范畴，它同时也是一个包含了保证业务连续运行各组成环节的管理流程。
业务连续性是指企业应对风险自动调整和快速反应的能力，为企业重要应用和流程提供业务连续性应包括以下三个方面。
高可用性(High availability)，是指在本地发生故障的情况下，继续访问应用的能力，而无论这个故障是业务流程、物理设施，还是IT软硬件的故障。
连续操作(Continuous operations)，是指当所有设备无故障时保持业务连续运行的能力，也就是用户不需要因为备份或维护而停止业务运行。
灾难恢复(Disaster Recovery)，是指当灾难破坏数据中心时在不同的地点恢复数据的能力，灾难恢复强调的是在不同的地点和不同的硬件设备上恢复。
当然，这三个部分并不是相互孤立的，它们是相互关联且相互交叉的。
卫星通信论文范文第6篇
[摘要]智能电网为人们的生活带来了极大的便利，同时对提高国家的经济实力也有着积极的推动作用。为了确保智能电网的高效、经济、安全和可靠，世界上各个国家以及电力企业也开始重视智能电网的信息安全问题。为此本文针对信息安全技术在智能电网中的运用进行分析探讨，并发表一些观点。
[关键词]信息安全技术；智能电网；运用
为了适应社会的发展以及满足人们的日常需要，电网系统中逐渐融入多种智能化设备，并取得了较为可观的效果，使电网系统的运行环境获得了一定的改善[1]。但是随之而来的信息安全问题也显得比传统电力系统中的信息安全问题更加高端、更加复杂，带来的危害也更大。为此，必须用最先进、最科学的处理技术，解决智能电网所带来的信息安全问题，以保证电力企业能够获得更加长远的发展。
一、智能电网及其信息安全的概述
（一）智能电网
智能电网需要建立在集成的、高速双向通信网络基础上，利用先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法和先进的决策支持系统技术，最终实现电网的安全、可靠、经济、高效以及环境友好和安全使用的目标[2]。
（二）智能电网中的信息安全内容
智能电网中的信息安全内容主要涵盖三个方面：1.物理安全方面。物理安全是指智能电网中硬件设备的安全。参与智能电力系统运转的硬件设备有很多，有用于测量的仪器、智能计以及各类传感器，也有各类型的储存介质、网络设备和计算机等等。2.网络安全方面。智能电网通信网络中的实施控制区以及非控制生产区必须要安装经过国家批准的隔离装置后才能使其运行，这样才能达到物理隔离所需的安全强度。另一方面，在智能电网信息系统的运行中，必须加强对防火墙的重视，并采用加密、隔离、网络病毒查杀与防治等措施来确保网络信息的安全可靠。3.数据安全方面。智能电网运行的过程中会生成大量数据信息，这些数据信息能反应出电网运行情况，为此必须对这些数据信息进行安全的防护，可以采用信息储存的方法，例如，利用磁盘阵列、数据备份、云存储等。
（三）智能电网中的信息安全问题
智能传感网、卫星通信、移动通信网络、无线局域网等同时应用到智能电网中，导致电网通信网络的范畴无形之中获得扩增，可能受到的攻击也更为智能化多样化，除此之外，这种通信方式与网络协议并存的想象，也增加了信息传输过程中被破坏、纂改以及非法窃听的几率。随着信息系统融合度与集成度的提高，增加了系统的依赖性，促使业务系统和外界用户之间、业务系统和业务系统之间的交互次数以及交互内容不断的增加。而在这种情况下，大量的交互信息就容易引起业务过载、网络波动等问题。这使终端用户的交互信息出现安全隐患。
二、信息安全技术在智能电网中的应用
（一）信息采集的安全性
ZigBee是智能电网采集信息中最为常见的技术，在MAC层、网络层以及应用层都有相应的安全措施[3]。在MAC层中，是以验证码的方式来保证采集信息的完整和机密。在网络层中通过采用帧计数器阻止重放攻击，进而处理重复跳帧现象。在应用层中，是以利用密钥设施来保证连接安全。另一方面，确保射频识别信息的准确也是非常重要的，但由于射频识别的限制非常严格，所采用的安全算法要求也越来越高，目前为止，HB协议是公认的最为有效的认证方式。现今，Zigbee技术为智能电网系统的作出的贡献尤为突出，在世界上应用也较为广泛，多数用于智能电网电力监测设备系统中，对电力系统的稳定运行提供了有利的保障，以下便是Zigbee技术的工作示意图。
（二）信息传输的安全性
保证信息传输的安全要从无线网络、有线网络两个方面入手[4]。在无线网络方面，可以依靠WPA协议以及802.1li协议。现在的WPA采用802.1x以及临时密钥网整形协议来实现无线局域网的访问控制、密钥管理和数据加密，用户必须通过认证才能通过端口访问网络。802.11i协议的数据保密协议包括TKIP和CCMP，TKIP采用RC4作为核心算法，CCMP采用的是128位记数模式高级加密算法，大大的提高了信息的完整性和安全性。在有线网络方面，可以使用公钥基础设施和防火墙技术等等。公钥基础设施简称PKI，PKI可以为任何网络提供加密和数字签名等密码服务，因此，PKI的服务范围非常广泛，可以为很多用户提供安全服务。而防火墻技术能够识别进出的应用层数据，进而有效的过滤进出数据包。
（三）信息处理安全
信息处理方面，可以采用安全存储、容灾备份以及访问控制技术。安全存储包括本地存储和网络存储，本地存储能够严格界定每个用户的读取权限，而且在用户访问数据时，必须要通过认证。网络存储是有着存储容量大的特点，生活中常见的云存储就是一种网络存储，在文件系统层上实现网络存取是最好的方法，能有效的保证数据传输中和异地存储的安全。容灾备份包括数据、应用以及业务这三个级别，安全性能是逐渐提高的，因此，应该选用业务级别的容灾备份，除了对信息通信系统内的数据资源进行备份外，还要对其它系统进行备份，以此形成一个集中备份区，让智能电网企业中每个运营部门都能将相应的备份安放在集中备份区。访问控制技术有自主访问控制、强制访问控制以及基于角色的访问控制，目前为止，给予角色的访问控制已经普遍应用在智能电网中。
结束语
智能电网中的信息安全必须得到有效的保障，这样才能使整个智能电网正常运行，进而最大程度的满足社会对电力的需求，因此，相关人员要对信息安全技术不断的研究和探索，以便让智能电网更好的服务于社会。
参考文献
[1]吕乐.信息安全技术在智能电网中的应用[J].数字化用户，2014（12）：117-117.
[2]谢振华.信息安全技术在智能电网中的应用[J].企业技术开发（下半月），2014（7）：72-72，74.
[3]关志涛，颜立，何杰涛等.面向智能电网的信息安全技术展望[J].陕西电力，2010，38（6）：5-8.