航天智能通信原理与应用 课件 第1章 航天智能通信概述.pptx

第一章概述

航天智能通信系统02航天智能通信发展趋势03航天智能通信面临的挑战04航天智能通信的概念与特点01（重点）

航天智能通信的概念与特点01

一、航天智能通信的概念与特点钱学森1基本概念航空大气层之内航天指进入、探索、开发和利用大气层以外太阳系以内太空及天体各种活动的总称宇航太阳系之外

一、航天智能通信的概念与特点0-100公里（包含20-100的临近空间)1基本概念航空航天宇航卡门线（100公里)100km-45亿公里（低轨、中轨、高轨、地月等）1977年“旅行者”号（Voyager1）目前距离地球约243亿千米45亿公里

一、航天智能通信的概念与特点EEEEEESS1S2SS2S2S1(a)地球站与航天器之间的通信(b)航天器之间的通信(c)通过航天器转发或反射进行的地球站之间的通信(d)通过多个航天器实现地球站之间的通信(e)通过航天器转发实现航天器与地球站通信1基本概念航天通信利用电磁波进行地面与太阳系内的航天器或航天器之间的远程无线电通信卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或发射无线电波，实现两个或多个地球站之间或地球站与航天器之间的通信。

一、航天智能通信的概念与特点1基本概念智能通信是以智能的方式进行信息传输和交换的过程。航天智能通信也称智能航天通信，是航天通信与智能通信的结合，主要用于实现航天器（如卫星、飞船等）与地面站（终端）、其他航天器之间信息的智能传输、交换和处理。先进的信息处理技术+人工智能（AI）

一、航天智能通信的概念与特点1基本概念航天智能通信航天通信智能通信卫星通信智能通信是以智能的方式进行信息传输和交换的过程。航天智能通信也称智能航天通信，是航天通信与智能通信的结合，主要用于实现航天器（如卫星、飞船等）与地面站（终端）、其他航天器之间信息的智能传输、交换和处理。

一、航天智能通信的概念与特点03传输容量大02覆盖面积大01通信距离远04接受信号弱05传输时延大航天通信2航天通信特点

（1）通信距离远OABhE=35786kmrE地火通信：数百万甚至数亿公里一、航天智能通信的概念与特点2航天通信特点两个地球站最大通信距离可达1.8万公里

（2）覆盖面积大一、航天智能通信的概念与特点2航天通信特点三颗静止轨道通信卫星可实现全球南北纬70°以内覆盖低轨卫星星座能够实现全球覆盖

一、航天智能通信的概念与特点（3）通信频带宽、传输容量大、适于多种业务传输频段范围L1.0-2.0GHzS2.0-4.0GHzC4.0-8.0GHzX8.0-12.5GHzKu12.5-18.0GHzKa18.0-40.0GHz2航天通信特点C频段可用带宽500MHz，Ku频段可用带宽为1400MHz，而Ka频段的可用带宽可达3500MHz航天通信还在向更高频段扩展，如卫星与信关站可使用Q/V频段、E频段建立馈电链路，可用带宽超过10GHz。

（4）接收信号弱一、航天智能通信的概念与特点2航天通信特点当工作频率3.5GHz、卫星和地面站距离600公里时，自由空间路径损耗可达158.9dB。若卫星有效各向同性辐射功率36.7dBW，发射天线增益37.1dBi，接收天线增益0dBi，大气损失和雨衰减5dB，发射机损耗2dB，接收机损耗2dB，则地面站接收到的功率仅为-101.2dBm深空通信中使用的大口径抛物面天线

（5）传输时延大火星探测任务：通信时延约11min地球静止轨道通信：双向通信时，传输时延可达0.54s低轨卫星通信：数十毫秒量级一、航天智能通信的概念与特点2航天通信特点

一、航天智能通信的概念与特点01航天通信过程自动化03航天通信任务高效化02航天通信服务智能化航天智能通信3航天智能通信特点通过智能化的算法和自动化的控制系统，自动完成航天通信过程中的各种操作通过学习和适应能力不断根据用户的需求和环境条件自主调整通信方式和参数利用先进的智能通信技术和算法，能够在较短的时间内完成大量的通信任务

（1）航天通信过程自动化一、航天智能通信的概念与特点3航天智能通信特点

（2）航天通信服务智能化一、航天智能通信的概念与特点3航天智能通信特点

（3）航天通信任务高效化一、航天智能通信的概念与特点3航天智能通信特点

航天智能通信系统02

二、航天智能通信系统点对点航天通信系统模型接收端航天信宿航天信源发送设备航天信道接收设备发送端噪声源航天器或地面站，主要用于产生需要传输的消息，比如航天器上产生的探测图像、数据，以及地面站产生的控制或业务消息等

二、航天智能通信系统点对点航天通信系统模型接收端航天信宿航天信源发送设备航天信道接收设备发送端噪声源包含信号变换器、信号放大器、滤波器、编码器、调制器等

二、航天智能通信系统点对点航天通信系统模型接收端航天