小卫星技术在通信领域中的运用

张伟

摘 要 随着航天技术的不断发展，对于小卫星技术的研究也更加深入，而小卫星技术的完善方向也朝着小型化、轻量化方向迈进，并在新媒体通信领域中发挥更大的作用。通信领域代表着民众彼此联系方式的顺畅性和便捷性，为了避免区域通信故障情况的发生，应当在通信领域中充分应用小卫星技术，并凭借其特性保证通信网络的正常运行。

关键词 小卫星技术；通信领域；运用

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2017）15-0027-02

对于我国这样一个幅员辽阔、人口众多的大国而言，卫星通信作为一项新的传输媒体越来越受到重视，它能够维持各方之间的联系，确保众多生产活动以及民众日常生活的进行。移动通信、联通通信是国家为了保证通信而做出的调整与努力。卫星通信系统对于国人而言已不再陌生，因为早在上世纪，民众就已经通过卫星通信系统拨打电话，与他人进行联系。小卫星技术具有普通卫星不具备的优点，链路传输造成的损耗较少，可以支持小型移动终端的使用，在设计技术上，小卫星也更加新颖，其中包含了众多新型技术，例如模块化技术、一体化技术等，微传感器、微机械以及微电子的应用使小卫星技术的研发周期更短、费用更低、更新换代更快。目前，随着时代的发展与民众的需要，小卫星技术的应用将更加普遍，在通信领域中发挥应有的作用。

1 小卫星的特点

国际上对小卫星技术的研发与应用可以追溯到20世纪80年代，目前，世界各国发射的小卫星已经超过了800颗，在技术层面上，小卫星与原来相比有了更大的进步，可以在众多方面进行应用。我国注重在国防与通信上对小卫星进行应用，并且取得了一定的成果。通过对当前小卫星技术的分析与研究，与各国发射小卫星特点进行结合，可以总结出小卫星具有以下几个特点。

1）小卫星重量较轻，一般小卫星在500 kg左右，最大的小卫星重量不超过1 t。

2）小卫星制造成本较低，而且自身体积较小。

3）小卫星研发、制造周期较短，技术上更新换代较快。

4）小卫星生存能力较强，多个小卫星可以通过编队组合成星座，扩大自身覆盖范围，影响更多地面区域。

目前，低轨道中，小卫星已经占据主要地位，时时刻刻影响着我们的生活，航空航天技术的发展让小卫星技术进入到一个新的阶段。在之后的几年中，小卫星将在一定程度上成为主流，带领生活走向新的阶段。

2 小卫星技术在通信领域中的运用

按照卫星的体积大小我们可以把微信分为小卫星和大卫星。作用于生活中电话通信、节目信号传播的卫星是大型卫星，大型卫星所具有的功能与作用是小卫星无法比拟的，但是小卫星同样能够在通信领域发挥出自己的优势。小卫星自身具有两种应用系统，分别为实时系统以及非实时系统。实时系统一般由一个或几个小卫星星座构成，它们与地面通信建立连接，对各地进行数据通信与语音通信进行支持，但是星座的构成需要众多小卫星，实时系统成本较高；非实时系统只包含了几个小卫星，并不需要与地面建立连接，可以储存继而转发信息，存在于相同覆盖区域的用户可以实时收到消息，不同覆盖区域的用户获取信息会面对延迟，单个的小卫星覆盖区域较小，用户获取信息较晚，很容易给用户带来困扰。

2.1 应用小卫星实现存储-转发通信

小卫星可以实现对信息的储存与转发，如果某人X想要向朋友Y发送信息，但是周围没有移动网络，那么他可以利用小卫星对信息的储存与转发功能，借助小卫星进行信息的发送。如果Y在小卫星覆盖范围内，那么Y就可以接收到X所发送的即时消息；如果Y不在小卫星的覆盖范围内，那么小卫星就会将X发送的信息进行储存；当Y进入小卫星覆盖范围时，小卫星会将信息发送给Y，保证X的信息能够向Y进行传达。小卫星多数处于低轨道区域，因此它们的位置会不断发生变化，在一定程度上给通信造成不便，如果增加小卫星的数量，小卫星的覆盖范围就能够随之增加，通信延迟也能够随之降低，各方之间发送与接收消息能够更加快捷，方便了我国民众之间信息交流。

2.2 存储-转发通信在实际中的应用

信息的储存于转发在我国具有较高的发展空间，我国幅员辽阔，包含着各样的地形地貌，部分偏远地区通信较为困难，信号难以进行覆盖，这样的情况在我国十分常见，给我国通信带来了一定程度的不便。对于这样的地区，我国一般采用小天线地球站保持通信，小卫星技术的出现给这一情况带来了改变。与小天线地球站相比，小卫星的成本更低，支持业务类型更多，信息传输速度更快，自身具有较大优势，可以满足不同地区的通信工作。

我国拥有漫长的边境线，各个边关哨所分布较为分散，通信设备落后，一旦发生突发情况，上级的命令难以向普通官兵传达，普通官兵也无法及时做出反应。小卫星可以凭借其储存信息与转发信息的能力，实现各个边防哨所的即时通信，保证每个边防官兵都能够获取最新的上级命令。小卫星技術成本较低，机动性较强，可以迅速进行部署，让每个边防战士都能够享受到快速通信的益处。

当渔船在大海或者是大江中进行捕鱼作业时，由于广阔的海域一眼望不到边际，波涛汹涌的江水也看不到尽头，因此渔船为了能够时刻与陆地保持通信的畅通，如果不能够时刻与陆地保持联络，那么海上的渔船就像断了线的风筝一样，万一出现点问题，后果是非常严重的。所以就需要在渔船上安装卫星发射与接收的终端设备，时刻与陆地上保持通信的畅通，这样在发生危险的时候就能够及时的与陆地上联系救援，避免财产损失和人员伤亡。

在很多科考队的勘探和探险中活动中，他们工作的地方都是人烟稀少、通信及其不发达的区域，如果能够配备小卫星的发射与接收终端，那么就可以将科考所得到的数据与认识及时地传送给后边进行处理，后方也可以根据处理结果来指导科考队的下一步工作，实现了前线与后方的直接对接，大大提高了工作效率。

在地质勘探的钻井施工过程中，钻井公司和录井公司所测得的钻井液密度、粘度、全烃值、岩性及岩屑等相关的信息，都可以通过小卫星通信技术及时地传输到后方，让后方的科技人员进一步对数据进行甄别，保证数据的准确性，实现对前线施工的实时监控，保证施工安全。各种应急通信系统对自然灾害，如地震、水灾、森林大火等，通过卫星存储转发通信系统可以立即架设通信终端，建立通信网络，及时与外界建立通信联系，以减少损失，及时取得外来援助。

小卫星在通信领域的应用越来越广泛，有着不可替代的作用，越来越受到国家和科技人员的关注，目前正向着超小卫星和高速数据传输方向发展，在未来小卫星必将拥有无限的风光。

3 结束语

小卫星技术是一门新兴技术，但是它所具有的作用是巨大的，国防、通信等领域都开始对它进行应用，我国对于这一技术也在不断完善。通信对于我国政府以及我国民众而言是十分重要的，因为它能够保证彼此之间的联系，维持生产活动的正常进行。近年来，我国致力于研究小卫星技术在通信领域的运用，利用这一技术促进我国通信事业的发展，保证我国诸多生产活动正常进行。

参考文献

[1]李波，毛玉泉，杨霄鹏，等.用于地空通信的单轨小卫星组网轨道特性研究[J].空军工程大学学报（自然科学版），2011（5）：50-54.

[2]吴国强，吴限德，孙兆伟.基于Petri网的分布式编队小卫星星间通信仿真平台研究[J].宇航学报，2010（1）：192-198.

[3]张更新，牛鑫，张有志.现代小卫星技术与应用专题讲座（一）第2讲现代小卫星在通信中的应用[J].军事通信技术，2006（2）：77-80.

[4]王晓海.现代小卫星在通信领域的应用[J].现代通信技术，2013（6）：76-78.

作者简介：张 伟，大庆钻探工程公司地质录井一公司信息中心。endprint