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海上卫星通信技术应用发展研究

摘要：卫星通信作为信息化条件下海军远海通信的主要手段，具备通信距离

远、覆盖面积广、传输容量大、适用于多种业务、线路稳定可靠等众多优点。随

着海上贸易的日渐繁荣和军事力量的发展，海上航行的各类船舶与空中、岸上和

其他船舶间的通信需求越来越多，也变得愈发重要，如何保障船舶在海上的正常

通信始终是世界各国面临的一个挑战。本文对国内外卫星通信新技术应用发展情

况进行了简要介绍，并针对海洋活动为场景的卫星通信应用需求进行了梳理分析，

提出了几种海上卫星通信典型应用需求及必威体育精装版发展方向。

关键词：海上；卫星；通信

引言

随着5G通信技术的兴起，以物联网、人工智能技术为代表的新兴产业迎来

了爆发式增长，但卫星通信存在的可用频谱资源少、终端价格高、通信带宽低、

通信时延大等天然劣势，使其在面对高吞吐量、低延时为目标的通信需求时暴露

出诸多不足，严重制约了在边远海疆地区的应用。鉴于此，国内外针对新业务的

特殊需求，在卫星通信领域不断探索研发新技术，以提高卫星实用化功能拓展能

力。

1海事卫星通信的主要研究内容

海事卫星通信随着科学技术的发展，逐步扩大自身的应用范围和通信能力，

海事卫星通信系统不仅可以为海上船舶提供稳定的宽带通信，还可实现陆地、航

空等领域之间的移动通信保障。海事卫星通信目前已广泛应用于船舶救生和远洋

航行通信、航空移动通信、抢险救灾等方面。海事卫星通信不受地理环境、极端

气候条件影响，可以实现话音、报文、传真、数据和视频等业务功能，有效地进

行话音、数据和视频的实时传输，在各类抢险救灾、海上搜救等工作中发挥巨大

作用，是直接参与救援活动的通信保障，也是保障灾害现场和外部联系的重要通

信手段。随着现代社会的发展，海事卫星通信系统以往的语音、数据、短信等功

能已经不能满足用户越来越高的数据和通信的要求，未来的海事卫星通信系统功

能需求愈发的多样化。例如，基于海事卫星通信系统而实现的船舶监视和通信保

障以及飞机全程监控引导指挥等功能，特别是在缺少地面基站建设的海洋和偏远

地区，将发挥重要的作用。随着全球信息化、数字化、网络化发展，远洋航行和

航空市场对宽带卫星移动通信需求日益增加，第五代宽带海事卫星通信系统的应

用及其重要性越来越凸显出来。宽带海事卫星通信除了保障高清视频安全通信外，

也可以满足空中旅客、海上船员日常通信和娱乐休闲的需求。

2海上卫星通信现状

船舶卫星通信系统主要由卫星主站设备、通信卫星、船舶卫星通信设备（动

中通和静中通）组成。根据船舶通信的环境特点及应用要求，卫星通信技术具有

以下优点：（1）具有同时开展多种通信业务的能力；（2）卫星通信技术先进、

工作可靠、性能优良；（3）操作方便，具有一定的自动化、智能化功能；（4）

能与公用互联网、国防通信网及军队指挥自动化网互联互通等。基于上述优势，

卫星通信技术在军民等领域应用广泛，但也存在以下缺点：（1）由于是无线传

输，频率资源紧张，使用受限，系统数据传输率和可靠性较低；（2）传输时延

较大，大约为500～800ms；（3）为了避免各通信系统间相互干扰，同步卫星轨

道的位置受限，不能无限制增加卫星数量；（4）卫星的发射成功率为80%，卫星

造价高，发射成本高昂。

3未来海上卫星通信典型应用发展思考

3.1空天地海一体化融合式通信服务

随着各类型卫星通信服务的迭代发展，通信业务平台化、网络宽带化、标准

全球化、终端易用化等发展趋势愈加明显。鉴于海洋环境的特殊性，开展面向一

站式服务的融合式卫星通信服务建设将变得越来越迫切，通过设计一种可自动选

择卫星链路、接口标准统一、人机界面友好的移动式一体化卫星通信终端，将海

上、地面、空中通信网络相融合，打造基于一体的泛在通信网络，将能够为海洋

用户提供更好的通信服务。该终端应至少具备天通卫星、低轨卫星星座以及高轨

高通量卫星信道接入能力，支持北斗短报文功能，同时，还具备自动接入地面移

动通信网能力，形成网络优势互补。此外，还应预留功能拓展接口，能够支持在

卫星覆盖不足或受到通信干扰等情况时，可通过长航时无人机、空中无人艇等中

继平台实现接力通信，满足应急保障需求。结合天线制造工艺的进步，通过开展

共形天线设计、采用超导材料、由机械扫描向电子扫描、相控阵天线过渡等方式，

进一步提升天线适装性能。用户不需关心采用什么类型通信模式，也不需关心应

用的哪颗卫星，只需基于融合式通信平台，即可一键接入卫星链路，自动选择优

化卫星通信信道，满足语音、视频和数据等海洋通信