卫星导航通信论文

卫星导航通信论文

一、GPS系统概念
Global Positioning System）全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

全球定位系统由三部分构成：(1)地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的 工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；(2)空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；(3)用户装置部分， 主要由GPS接收机和卫星天线组成。

全球定位系统的主要特点：(1)全天候；(2) 全球覆盖；(3)三维定速定时高精度；(4)快速省时高效率：(5)应用广泛多功能。

全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。

经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。

GPS原理

24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。

由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技术，建立基准站(差分台)进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

GPS前景

由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。

随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到20米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在我国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。
二、GPS作用
1、 全天候全球卫星定位
调度监控中心根据需要可随时了解所有车辆的实时位置，并能在中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态（如速度，运行方向等信息）。本系统的电子地图采用矢量方式，对任意指定区域的车辆进行查询；可任意放大、缩小、移动电子地图；可进行同屏多窗口显示监控，或将目标锁定在某窗口，自动跟踪等；监控车辆的参数主要为：车辆位置（精确到15米）、运行速度（精确到1公里/小时）、运动方向（精确到1度）及时间信息（精确到1秒）；
2、紧急报警
调度监控中心收到车载终端发来的报警信号(如主动紧急报警、非法破坏报警、非法入侵报警、非法移动报警)，系统进行自动分类处理，以声音的方式提示监控人员，同时报警的车辆在地图上以醒目方式显示报警状态和报警地点，并将报警目标的监视级别提升，同时自动记录轨迹。监控人员可根据报警情况及时进行指挥调度和警情处理。
3、 信息查询
中心控制系统具备丰富的、全面的数据信息，可应客户要求，确认客户密码后提供下列服务：
l 车辆信息查询：提供车辆的相关信息查询，例如车辆位置及运动状态、车牌号、
车型、驾驶员名称、所属单位及通讯联系方式等；
l 地理信息查询：提供地图信息、位置标定、道路检索、信息查询，例如沿途主要建筑物、加油站、酒店、火车站、飞机场、公安局、居民区等； 4、防劫（防盗）、远程断油断电控制功能
该功能突出的特点之一是能最大程度地保护驾驶员的生命财产安全。当车辆被盗抢时，驾驶员可避免与劫匪正面发生冲突，只要悄悄按下报警开关，或脱险下车后用电话向中心报警，十秒钟左右中心就能收到报警信号（车辆被盗即移动50米时，调度管理中心即可收到报警信号），管理系统根据车辆档案库，显示出报警车辆的各种数据（如编号、车型、车牌、颜色、驾驶员姓名、年龄、性别等），同时，中心的电子地图上能立即显示出报警车辆的位置、速度、运行方向等信息，使车辆和罪犯无处遁形。
调度监控中心经授权后可随时对车辆进行实时监听（需sim卡开通语音功能）和控制（遥控熄火），锁定车辆位置，配合警方快速出动警力，跟踪捕捉罪犯，解救遇险司机，缴回被盗抢的车辆。
4、 历史数据记录、分析、回放
系统自动记录各车辆的运行轨迹、请求服务的次数及具体时间、紧急报警的次数及具体时间、失窃报警的次数及具体时间，根据所保存的历史数据，可在电子地图上回放所选车辆的实际行车过程，也可在电子地图上快速再现所选车辆的行车路线轨迹及时间，为事后处理乘客投诉、路上事故、被盗被抢等事件提供有力证据。
5、实时调度功能
安装本系统后，网内所有车辆的分布位置和实时运行状况，调度中心能一目了然，尽收眼底，随时可由调度中心采取有效措施，对网内车辆进行合理调度。本系统的管理功能还能为车辆管理部门加强行业管理提供方便、有效的帮助。
6、越界报警功能
对于按一定路线（区域）运行的车辆，调度管理中心可以设定车辆的运行界限，当车辆超出界限时，车载设备将自动向调度管理中心发出车辆越界报警，中心将自动打开实时跟踪程序进车辆进行监控，监控人员可用短消息（发指令）或以语音形式通知司机到相关的监控站点进行登记或行驶回正确的运行道路上。
7、超速报警功能
调度管理中心可对各种不同的车辆设定速度限制，当司机行车速度超过此限制值时，车载系统将自动向调度中心报警，控制中心可通过调度系统提醒司机减速行驶。
8、偏离路线报警
划定一条路线，车辆偏离此路线达到一定值则中心显示偏离报警。
9、掉电报警
车辆遇到强制断电或电压不稳时显示报警信息。
10、电子围栏
设置电子围栏的最大/最小经纬度，形成一个方形的电子围栏，以便系统监控报警。车辆进入或则离开电子围栏生成报警状态。
11、分级管理
本系统可实现分级管理功能，如在济南建立一个监控中心，可在青岛、烟台等多个地方建立分监控中心，实现分级管理。
12、远程维护
可对监控中心软件进行远程维护、检测、安装等功能；可对车载终端进行远程更改IP地址，更新车机程序。
13、油量损耗
可对车辆油箱内的油量进行检测，将油箱内的油量值实时的传输到监控中心，使管理员对车辆的耗油量进行实时检测，当油箱内的油量突然发生变化时监控中心会收到报警信息。

卫星的工作原理论文

Logistics Sci—Tech No．10，2008
· 军事物流·
物流科技2008年第1O期
摘 要：现代军事物流是信息化战争后勤保障的重要支
撑。随着信息技术的不断发展， 卫星定位系统逐渐应用于军
事物流领域，成为现代军队战斗力的倍增器。文章介绍了卫
星定位系统概况， 阐述了卫星定位系统在军事物流领域的应
用现状，对军事物流领域应用卫星定位系统的前景及思路进
行了探讨。
关键词：卫星定位系统；军事物流；应用
中图分类号：E075 文献标识码：A
文章编号：1002—3100 f2008) 10—0071—03
Abstract： Modern military logistics is one of the important
pans of logistics under informationization war． Nowadays，
satellite positioning system is applied in the field of military
logistics gradually with the development of information technology．
This paper introduces the general situation of satellite
positioning system，analyses its current and future application
in the field of military logistics， discusses the development
ideaS of applying satellite positioning system in the field of
military logistics．
Key words：satellite positioning sy stem；military logistics；application
军事物流是指军事物资经由筹措、运输、储存、包装、维修保养、配送等环节，从供应地向部队用户有序流动的过程ll】。
卫星定位系统作为当今最先进的信息设施之一，是提高军事物流信息化建设水平，增强部队战斗力不可缺少的技术工具和手段 。
在现代军事物流活动中，重视这～ 技术的创新和推广应用，将快速实现对军事物流的实时监控，从而有效提高信息化战争的后
勤保障效能
1 卫星定位系统概况
卫星定位系统是利用多颗人造地球卫星、地面控制设备和信号接收设备，对地面静态或动态目标进行定位和导航的系统。
目前，全球正在运行或研制中的卫星定位系统有美国全球定位系统(Global Positioning System．GPS)、俄罗斯全球卫星导航系
统(GLONASS)、欧盟伽利略导航卫星系统计划(GALILEO)和中国“北斗一号” 卫星导航定位系统。
GPS是美国军方20世纪70年代研制的军民两用卫星定位系统，军用加密，民用降低定位精度后在全球使用，在用户数量
上处于霸主地位。GLONASS是由原苏联(现由俄罗斯)国防部独立研制和控制的第二代军用卫星导航系统， 其建立目的主要
是避免在军事上受制于美国。由于种种原因， 目前处于“半可用”状态，市场中GLONASS设备极少，产品多是内置GLONASS
和GPS两种接收装置， 以提高精度和可用性。同样出于避免受制于美国的目的．欧盟2003年也开始了GALILEO计划．建造世
界上第一个非军方控制和管理的民用』J星导航定位系统．预计2010年正式投入商业运行 这3个系统都是全球卫星导航定位
系统，导航范围覆盖全球。中国“北斗一号” 系统则是覆盖我国本土的区域导航定位系统， 目前拥有5颗导航卫星，除具有导
航功能外，还具有短报文通信和精密授时功能。在2008年南方抗击雨雪冰冻和四川特大地震灾害中初露锋芒．在北京奥运会
期间将为交通调度和场馆监控提供服务。
GPS导航系统是被动式伪码单向测距三维导航，采用的是无源定位。定位数据由用户设备独立解算， 因此不能提供通讯服
务。 “北斗” 系统是主动式双向测距二维导航，采用的是有源定位．定位数据由地面控制中心解算后提供给用户，用户需要通
过地面中心站联系及地面中心站的传输；因此可以提供通讯服务，通讯不必通过其他的通讯卫星．实现了一星多用。
GPS、GLONASS、GA[ ILEO和“北斗” 系统对比见表1
2 卫星定位系统在军事物流领域的应用现状
卫星定位系统的建立源于军事目的，美国GPS在近几场局部战争中应用于指挥控制、兵力投送、精确制导、目标侦察、战
场救援、军事物流等各个方面，成为美军战斗力的倍增器。尤其在伊拉克战争中，超大量战争物资运输保障，战时补给，大兵
团诸军兵种的专用装备保障，没有GPS 的导航和定位，军事物流则难以实现适时、快速、精确的保障，也就很难在短时间内
结束战斗并取得战斗的胜利 。近几年，我国加紧研发中国“北斗” 系统，引进对GPS的应用．逐渐将卫星定位系统应用于军
收稿日期：2008～06—24
作者简介： 白 娟(1973一)，女，山东济南人，后勤指挥学院研究生五队硕士研究生，研究方向：军事物流信息化建设。
卫星定位系统在军事物流领域应用现状及前景探讨
表1 GPS、GLONASS、GALILEO和“北斗” 系统对比表
美国GPS 俄罗斯GL0NASS 欧盟GALILE0 中国“北斗” 系统
研制时间 20世纪70年代 20世纪70年代中期 1999年2月 2000生
卫星个数 28 24 30 5
轨道高度(KM) 20 186 l9 l00 23 222 36 0o0
运行周期 l1：15：44 l1：15：00 14：22：00 l1：58：00
民用单频CA码 民用单频CA码 CA码
调制码 军用双频P码 军用双频P码
P码
定位精度 CA码约l2米 水平方向约l6米 水平定位精度优于10米 约30米
P码小于10米 垂直方向约25米
覆盖范围 全球 全球 全球 中国及周边地区
主要功能 定位导航导航定位、短报文通信、
． 精密授时 定位导航，精密授时 定位导航．精密授时 精密授时
优点优点：投资小、用户设
： 全天候： 全球覆盖； 三维 由于GL0NASS卫星发 该系统提供三种导航定 备价廉
。定速定时高精度缺点： 不能覆
：快速省时高效 射的载波频率不同． 可 位信号
率： 免费信号、收 盖两极地区． 赤道附近
系统特点 ： 应用广泛多功能。缺点：信 以防止整个卫星导航系 费加密信号
、号存在易损性和丢失性满足更高 定位精度差：不能满足
． 抗干扰 统同时被敌方干扰． 因 要求的收费加密信号
， 能力差高动态和保密的军事用
： 定位精度受美国军方限 而具有更强的抗干扰能 供各种不同的用户使用 户要求
． 书1 力 用户数量受一
定限制
民用领域： 用于航空／航海导航、
大地测量、石油勘探、地震测量、 由于种种原因． 目前处
野外救生、探险、森林防火、飞 于“半可用” 状态． 市
机播种、农田耕种、车辆自动导 场中GL0NASS设备极 2010年正式投入商业运 使用者基本是军队等国
应用现状 航监控、机场，港13'交通管理等诸 少， 而且多是美国产品， 行 家用户． 市面上很少有
多方面军用领域： 美军用于指挥 内置GL0NASS和GPS 北斗星的接收机出售
控制．兵力投送、精确制导、目 两种接收装置． 以提高
标侦察、战场救援、军事物流等 精度和可用性
方面
主动式双向测距二维导
定位原理 被动式伪码单向测距三维导航航。定位数据由地面控
， 定位数据由用户设备独立解算 制中心解算后提供给用
事物流领域，但仍处于初级阶段，其应用主要体现在以下几个方面
2．1 对军事物资运输的监控调度
通过将卫星定位系统的用户接收机安装在军用车辆、飞机、舰船上实现对军事物资运输的监控调度。利用卫星定位系统和
电子地图GIS可实时显示出运输工具的实际位置与轨迹，从而对其进行实时、有效的定位、监控和调度。实现方式是运输工具
通过终端接收导航定位信息，经处理后，将数据按一定格式由无线电收发机传送到指挥中心，指挥中心接收机将接收到的数据
输入计算机，经处理，在电子地图中显示运输工具和物资位置。
2．2 对军事运输路线的导航规划
选择正确、便捷的运输路线，是实现军事物流快速保障的前提条件。运用卫星定位系统的导航规划功能则充分满足了这一
需求。卫星导航系统的路线规划功能包括自动、手动和指令式3种。自动式路线规划是由驾驶员确定起点和终点，由计算机软
件按照要求自动设计最佳路线。手动式路线规划是驾驶员根据自己的目的地设计起点和终点等，系统在电子地图上设计路线，
同时显示运行途径和方向。指令式路线规划是指指挥中心对行驶站点的时间和路线能作出有效反应，提出路线的规划，并给运
输工具发出导航指令。实现方式是将卫星定位终端与计算机相连接，实现数据的实时传输，以电子地图的形式显示导航数据。
2-3 对需求信息的查询
在军事运输途中，卫星定位系统可以提供主要物标，在电子地图上根据需要进行查询，显示其位置。同时指挥中心可以利
用监测控制台对所在位置进行查询，车辆及物资信息则以数字形式在指挥中心的地图上显示出来。此外，利用卫星定位系统记
录和储存保障物资详细的运输内容和信息，消除了很多需要人工处理的环节，使得整个军事物流系统中所有程序及信息系统实
现信息传输的快速、准确、一致。
2 4 对险情、事故的紧急救援
72 {) ij¨P S t ～1 t lj 20~)g．{O
卫星定位系统在军事物流领域应用现状及前景探讨
通过卫星系统定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的地方进行紧急援助。监控台的电子地图显示求助信息和报
警目标，规划最优援助方案，并以报警声光提醒监控人员进行应急处理。我国自主研制的“北斗一号”卫星定位系统在四JIl汶
JIl地震救援中不仅实时监测到了救援部队的行进状态，而且在通信中断的情况下充分发挥了其短报文通信的功能，保障了救援
的顺利展开。
3 卫星定位系统在军事物流领域的应用前景
3．1 应用于建立网络化军事物流保障体系
军事物流保障网络化是信息化条件下一体化联合作战的要求，是指通过多种信息技术将各个物资保障网点(如物流中心、
后方基地、仓库等)集成为军事物流保障网，实现物流配送实体网络和信息网络的“无缝链接”，从而在战争中以实时的快速
反应、精确的投向投量和灵敏高效的指挥调度实现适时、适地、适量的后勤保障。卫星定位系统在军事物流网络化建设中具有
不可替代的作用，主要体现在功能多、精度高、覆盖面广，是构建网络的最佳技术设施和应用平台； 二是构筑在卫星定位系
统的网络公共平台，具有开放度高、资源共享程度高等优点，无地域性限制的信息获取，提高了定位系统的利用率。
3．2 应用于军事物流资产可视化管理
信息化条件下，战场透明度越来越高，物资储存和运输的可见性变得至关重要。物流资产可视化管理是依赖计算机技术、
网络技术、数据库技术、自动识别技术、卫星定位技术等多种信息技术，实现物资在储、在运、在处理全过程的数据跟踪可
视．使得部队指挥官可以不问断、可视化地掌握全部后勤资源的动态情况，全程跟踪“人员流”、 “装备流” 和“物资流”，并
指挥和控制其接收、分发和调换。在运资产通常是装载于某种运输工具，如火车、飞机、轮船、汽车等。实现在运资产可视
化，首先要掌握运输工具的实时位置，而掌握移动中的运输工具的实时位置离不开卫星定位系统。卫星定位系统在军事物流资
产可视化的应用，集中在两个主要方面：其～ 。卫星定位系统用于提供运输工具的位置数据。其二，卫星通信可使控制站和驾
驶员实现双向信息交流。有效运用卫星定位系统，形成有力的统一组织指挥中心，能够提高物流管理的透明度，为优质、高效
的物流保障提供坚实的技术平台。
3-3 应用于实现精确主动配送式保障模式
精确主动配送式保障是指在精确预测部队需求的前提下，打破过去那种逐级前送、被动等待的后勤保障运行机制，通过将
所需物资主动配送到战斗单位乃至士兵，使补给速度发生质的变化，是现代化军事物流保障模式的研究方向。物流配送的过程
是实物的空间位置转移过程，在物流配送过程中，涉及到货物的运输、仓储、装卸、送递等处理环节，对各个环节涉及的问题
如运输路线的选择、仓库位置的选择、仓库的容量设置、合理装卸策略、运输车辆的调度和投递路线的选择等进行有效的管理
和决策分析将有助于物流配送有效地利用现有资源， 降低消耗，提高效率。卫星定位系统解决了物流配送过程中运输车辆调度
和投递路线选择、精确定位部队用户等诸多问题，有利于提高物资的补给速度，从而实现精确主动配送式保障。
4 军事物流领域应用卫星定位系统的发展思路
目前．卫星定位系统在军事物流信息化建设的应用基本上还处于起步阶段，要实现这项技术的全面推广和运用．建立适应
我军后勤发展的军事物流系统，可以从以下几个方面着手：
(1)加强卫星定位系统在军事物流领域推广应用的组织领导。由总部牵头统一组织规划、统一技术体制、统一信息标准、
统一软件开发，并与作战指挥系统兼容，从研究开始就杜绝卫星定位系统在军事物流领域应用中各自为政、互不统一、缺乏系
统集成等问题的出现。再就是加强军地合作，把军队的资源优势和地方的技术优势整合起来，共同研制、发展新技术，以保证
其在军事物流领域应用的有效性
(2)开展规划研究、突破关键技术。从顶层对研究项目进行规划设计，并根据我军现状确定当前及今后一段时期内卫星
定位系统在军事物流领域应用的重点和难点。必须立足于新技术引进后的自主开发和创新，形成自己的技术．组织科研力量协
力攻关，力争解决自主技术与外军技术相结合、抗干扰、精度限制、加密技术等关键难题，为卫星定位系统在军事物流信息化
建设中的进一步应用做好准备。
(3)研发基于卫星定位系统等先进信息技术的军事物流应用平台， 建设相关实验室，着眼未来信息化战争实际．跟踪国
内外、军内外卫星定位系统应用研究发展动态，积极探索卫星定位系统在我军军事物流领域的应用研究．以带动全军后勤信息
化的发展。
(4)在后勤保障部队试点后推广。选择部分后勤保障部队进行实验试点，使得卫星定位系统的应用真正与部队建设的实
际结合起来，通过解决实际中遇到的各种问题，不断完善卫星定位系统在军事物流建设的应用研究。从而最大限度地挖掘整个
军事物流系统的保障潜力，使我军后勤保障实现质的飞跃。
参考文献：
[1】王宗喜，徐东．军事物流学[M]．北京：清华大学出版，2007．
【2] 谭建中．物流信息技术【M】．北京： 中国物资出版社，2008．
【3】戢觉佑，王京海．美军后勤理论与实践【M】．天津：海军后勤学院，2003．
f4】徐卫东．GPS+GLONASS+GALILEO三星跟踪技术【JJ_全球定位系统，2006(1)：16—18
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航天技术论文2000字

在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,终将彻底改变地球上的面貌。下面是由我整理的航天技术论文2000字，谢谢你的阅读。

航天技术与信息现代化

摘要介绍了空间信息高速公路的概念、特征,及其对应用卫星的需求,并论述了空间信息高速公路对社会经济发展的巨大推动作用。

经由卫星实况转播这个 短语 是航天技术取得巨大成就的象征,随着卫星通信广播事业的快速发展,这个短语已逐渐被人们省略,而成为日常生活中普遍公认的传播方式。卫星通信用电波把整个世界既快又准确地联系在一起,这种联系一旦中断,经济发展的速度将会大大放慢。

人类社会正进入信息社会,信息已成为世界上最重要的战略资源。信息技术是当代最为活跃的生产力。应用信息技术可提高工农业和服务行业的效益及竞争能力,促进管理和决策的科学化, 推动国民经济各部门逐步转移到新的技术基础上来。大力发展信息产业,加速国民经济信息化,是建立和发展我国社会主义市场经济,保持国民经济持续、快速、健康发展的客观要求。

在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,进一步丰富其内涵,扩展其外延,最终将彻底改变地球上的面貌。航天技术与计算机的融合,形成了在地球上跨越时间和空间的信息基础结构,它将逐步进入千家万户,从根本上改变人们的生产、生活和相互交往的方式,并加速人类文明和 文化 的传播,增进互相理解和全球意识。因此,加速发展航天技术,从多方面、高效率地利用航天技术, 特别是充分利用空间信息资源,以促进社会生产力的发展,提高人流、物流和能量流的利用率,增进文化交流和人民间的理解和信任,已成为当今世界各国的共识。

一、空间信息高速公路

世上本没有路,路是人走出来的。我国汉朝开辟了经西域通往西方的道路,沟通了我国同西方许多国家在经济和文化方面的联系,被后人称之为“丝绸之路”。1855年德国机械工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆实用的内燃机汽车。当他驾驶这辆木制的三轮汽车,在自己的院子里行走撞到墙上的时候,还没有想到路。7年之后,福特发明了汽车,并于10年后形成产业的时候,人们开始把目光盯在汽车的跑道上,于是1913年柏林西南部出现了世界上第一条高速公路。在此后的数年中,高速公路这种具有魔力的通道,使世界发生了神奇的变化。

信息高速公路作为信息革命的基础设施和通向21世纪的神奇通道,已成为世界各国争夺信息资源,确保竞争优势的筹码。1993年,在美国政府 报告 中,对信息高速公路给出了明确的概念:它是一个能够向用户提供大量信息,由通信网、计算机、数据库,以及日用电子产品组成的完备网络。具体地说,就是在全国范围内,铺设新型光缆作为信息流通的干线,通过光缆和多媒体向全国提供 教育 、科研、卫生、商务、金融、文化娱乐等颇为广泛的服务。

所谓空间信息高速公路,可形象地将它理解为以卫星——光纤为主体,再辅之以 其它 通信手段作为“公路”,并利用集电脑、电话、电报、传真等为一体的多媒体,使信息能够高速传递并可共享的通信网络。这种网络可遍布全国乃至全球。在中国,则将它称之为国家经济信息化基础设施, 其内涵包括4项要素:网络与通信、计算机与信息化设备、信息资源与服务、人与信息化环境。

空间信息高速公路有两个特征:第一个特征是利用通信卫星群和光导纤维网组成混合型全球通信网,实现计算机网络化和信息双向交流;另一个特征就是用多媒体技术普及计算机的使用。卫星通信和数字网络光缆就像高速公路一样,是促进社会经济发展的基础设施。它不仅指地面光缆数字通信网络系统,而且还包括通信卫星、卫星定位和导航、环境和灾害监测信息系统。此外,还应包含社会、经济统计数据库和自然资源数据库系列,以及宏观调控、规划决策和工程设计服务、知识库、逻辑推理人工专家系统。这样就能有效地实现以信息流代替人流、物流与能量流。

在空间信息高速公路中,卫星无线电通信频带宽,极容易实现双向高速率的数据传输和可视电话业务,并且适用于单向多路的电视节目传输,也非常适合于大型跨国企业间的业务联系。由于地面信息高速公路的成本昂贵,需要10～15年甚至更长的时间才能建成,是一个无法在短期内普及服务的巨额投资项目。对于发展中国家来说,空间信息高速公路的建设,可弥补通信基础设施差, 以及区域性通信空缺的不足。

地面信息高速公路的全球化和用户的移动化都十分困难,而空间信息高速公路的全球网络却很容易实现,因此,用它进行全球移动通信,在数率不特别高的情况下,便能实现诸如可视电话之类的双向传输。

空间信息高速公路,更具有能适应现阶段经济发展中所出现的各地区差别悬殊的特点。在中国地广人稀的西部地区,加强卫星远距离教育和电视广播,对于提高西部地区的文化素质,普及科学技术知识,消灭贫困愚昧落后现象无疑有着重大的意义。

因此,空间信息高速公路,一方面利用了光导纤维传送信息量大、信号几乎不失真、速度快而且保密性强的特点;另一方面,又利用了通信卫星的通信方式极其方便、覆盖面十分宽广、特别适合于移动终端和全球个人通信的特点。这两者组合,形成了优势互补,可以认为是最佳的方案。

二、信息社会对应用卫星的需求

1?静止通信卫星网

美国休斯空间通信公司提出了建设全美卫星通信网络的计划。建设投资6?6亿美元,计划发射2颗静止通信卫星,从1998年开始以无线形式向美国用户提供高速双向数据传输和可视电话业务,在美国电信业务中,率先开发频率宽度可根据用户需要而变化的传输业务项目。最近又提出, 到2000年,将美国全国性的卫星通信网络,扩大成全球通信网络,最终发展成全球性空间信息高速公路,设计总投资约32亿美元,由9颗静止通信卫星组成可覆盖全球的通信网络。

2?低轨道卫星群移动通信系统

在通信方面除可利用静止通信卫星网以外,还可利用低轨道上位于不同轨道面的多颗卫星,来转发地面用户的信号。目前全世界已出现了十几种较为有名的方案,有些方案正在付诸实施。例如,美国摩托罗拉公司提出的“铱”卫星系统,由6个极地、近地、近圆轨道面上运行的66颗小型通信卫星组成,每个轨道面均匀分布着11颗卫星。由于这一卫星系统中的卫星轨道距地球表面较低,只有400～500公里,所以无线电信号很强,个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面设备则由系统控制中心,以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。又如,美国呼叫公司与其它有关公司创建的全球无线通信网,也称之为全球通信系统。由于以宽带传送,因而能传送电视及高速数据。这一耗资90亿美元的庞大通信网络,将由 840颗低轨道(700公里高度)现代小型通信卫星来覆盖地球95%的地区,它可以双向传输包括电视图象在内的各种信号,以及个人语音通信,具有数据、传真、寻呼和定位功能。该系统的主要特征, 是利用通信卫星群和光纤网实现计算机网络化和信息双向交流,并将成为二次信息革命的主要物质基础与保障。

3?大容量激光卫星通信

激光与普通光源相比,具有很多特殊的性质,譬如激光辐射在“时间”上高度集中,很适合用于快速保密通信。激光辐射在“空间”上高度集中,方向性很强,而且具有高增益,因而用于通信可以传递得非常之远。激光辐射在“波长”上高度集中,因此波长分布范围很窄。激光的相干性、单色性和方向性,使它成为通信的理想载体。在理论上,光的频段宽度达到10?13～10?15赫,这样大的带宽,对每路仅4千赫的电话,可容纳100亿路之多;对带宽为10兆赫的彩色电视,也可同时传输1000万套电视节目而不相互干扰。由此可见,一旦激光卫星通信投入实际应用之后,由于其具有容量大和抗干扰性强等特点,不仅能扩大通信容量,缓和通信频段拥挤的局面,而且可避免洲际通信时的时延现象发生,是实现空间通信和准确快速、保密性强的军事卫星通信的重要途径。卫星激光通信技术无论是在静止轨道上的卫星,还是低轨道的卫星、飞船、航天飞机、空间站,以及深空探测器,都可以利用激光通信技术将它们连接在一起,形成一条无形的光学链路,使信息畅通无阻,因而空间信息高速公路成为名符其实的高速公路。

中国重视信息通信技术的发展,而且已经列入国家计划。面对世界高科技领域的挑战,为加快发展具有中国特色的信息高速公路,而不失时机地推动信息化,中国以“金字”工程为生长点,与卫星通信相结合,逐步形成信息产业。通过“金字”工程的实施,建立国家数据通信基干网和一系列专用网,为发展信息产业奠定基础。根据宏观分析预测,中国目前使用的卫星转发器不到50个,到 2000年中国大约需要145～150个卫星转发器,到2010年,将需要588～837个卫星转发器。

三、空间信息高速公路将推动社会经济发展

随着空间信息高速公路的建成,将使工商企业和整个社会处于一场革命之中,而这场革命的规模和效果是难以预测的。对其发展前景,现初步分析如下:

1?巨大的商业利益

为了建设信息高速公路,美国政府和企业界计划共同投资400多亿美元。根据预测,2010年, 信息高速公路产业所创造的市*2?改变人类生产和生活方式伴随着社会信息化和信息高速公路的建设,人们便能充分利用信息,大大提高物质生产的效率,提高原材料和能源利用率,有可能改变人类的生活方式,并终将从传统的生产和生活中解放出来。将出现电视电话、可视电话会议、电视购物、电视教学、家庭影视室、家庭图书馆、家庭数据库、在家中办公等等一系列新生事物。随之而来的将会给教育、卫生,保健等部门带来一场革命,无论在何时何地,都可向所有图书馆要求检索所需资料,浏览有关图书;随时随地可通过联机方式,立即获得最好的医疗保健服务和其它社会需求服务,医院遇到疑难病症时,可以向远距离的医学专家请教,以求得正确的诊断和治疗。以美国为例,仅医疗支出这一项,每年可节省1000亿美元。此外,可为能源、交通、环境等问题提供一种新的缓解 方法 。

3?推动高新技术发展

建设空间信息高速公路和国家信息基础结构的计划,将成为发展各种高新技术的驱动力。美国认为,在执行“国家信息基础结构”行动计划中,应优先发展的技术包括:半导体与微电子学、计算机、通信、高速网络、多媒体技术、光电子、高清晰电视、应用软件等。比如计算机,必定要向功能更多、性能更优、速度更快、容量更大、体积更小的方向发展,这就对超高速集成电路,新的计算机体系结构与微电子系统集成技术提出了新的要求。而多媒体技术的发展,将采用大量的专用集成电路,对高速信号处理器、视听信号压缩与解压缩、调制解调器、数据存贮器、图象识别、语音识别等器件提出了新的要求。

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关于GSM通信系统及其应用的论文

应用太广泛了啊，你只能取其中的几个方面来说，比如说在铁路系统或者是车载电话、水位远程检测系统等等。

GSM通信在水位远程检测系统中的应用
摘 要：介绍一种利用单片机及GsM无线收发模块构成的水位显示及远程检测系统。在系统中，设计一种简易的水位检测方法以测得水位的状况，通过单片机显示系统在水位现场以LED的方式显示出来，并通过与之相连的GSM模块将水位信息以一种无线的方式发送给远程终端，起到检测的作用。
关键词：GSM GSl00 串口通信 远程检测 S9C2051
引 言
供水系统中的水塔和高位水池等设备由于所处地势高，上下极为不便，有时水即将用完也不知道，造成需用水时却无水可用的情况。此外，在向池中注入水的过程中，由于不知道水位的情况，也就无法控制注水量的多少，这会严重影响正常的工作效率。为此需要对水位进行自动显示、监测和报警。传统的水位检测系统一般通过有线方式与监控中心取得联系，这种方式不但维护起来困难，而且在很大程度上限制了其在时空上的拓展性。采用GSM模块与单片机构成的系统则能够解决以上的问题。通过单片机的并行I／0口可以很方便的实现水位的显示功能。现有的GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵的建网费用和维护费用。当采用GSM模块时，就可以通过一种无线通信的方式以实现远程终端监控和报警的功能。

集群通信系统与GSM通信系统电话互联的实现
概述 系统与通信系统分别属于不同的范畴，有着不同的服务对象和用途，无法相互替代。集群通信系统服务于专网用户，已发展成为一种多用途、高效能、低投入、调度通信与电话通信相结合的先进移动通信系统。与其它移动通信系统相比，集群通信系统信道利用率高，具有更强的快速接入和处理突发事件的能力，在部队、公安、交通、水利、地震等部门得到了广泛应用。GSM通信系统主要服务于公网用户，是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统，信号覆盖范围广，用户遍及社会各部门各阶层。在由集群通信系统构建的应急移动通信系统中，在某些应用场合，如抢险救灾，因为要涉及众多的部门和人员，保证系统同外界的通信畅通有时甚至比保证系统内部的通信畅通还重要。正如集群通信系统与PSTN电话互联，使得专网通信扩展到了公网有线通信网络一样，集群通信系统与GSM通信系统电话互联，可使得专网通信扩展到公网无线通信网络，从而可充分利用GSM通信系统的技 术优势，大大增强集群通信系统的应急通信能力。
基于上述应用背景，本文对集群通信系统与GSM通信系统的电话互联进行了研究，提出了一种实用的系统电话互联方案，并阐述了具体的软硬件设计过程。
GSM网络通信在车载定位系统中的应用
GSM（全球移动通信系统）是ETSI（欧洲无线电通信标准委员会）制定的欧洲蜂窝移动通信标准。GSM最重要的业务是语音通信，语音被数字编码并作为数据流，以电路交换的模式被GSM网络传输。但是它使用的电路交换信道在空气界面上允许的最大传输率为14.4kbit/s，因此GSM受到限制。　
　　GPRS是在GSM标准基础上基于分组交换技术的主要发展，它提供给无线用户高得多的传输速率以满足爆炸性的数据传输的需要。在理论上GPRS用户可以同时使用几个时隙（分组数据信道）以达到最高为170kbit/s的传输速率。由于信道仅仅在数据包被传送或接收时被分配给用户，这使得基于流量收费成为可能。大量的数据业务使得在用户间有效平衡网络资源，因为业务供应商可以使用传输时隙用于其他用户活动。通用分组无线业务（GPRS）,作为移动电话标准GSM的数据延伸，正被看作是第一种真正的分组转换结构，它使得移动用户能够从高速传输数率中得益，而且可以通过他们的移动终端完成各种数据业务应用。GPRS业务被划分为类:PTP（点对点）和PTM（点对多点）业务。　
　　全球定位系统（GPS）是美国国防部经20多年的试验研究，耗资100多亿美元，于1993年12月正式全面投入运行的新一代星际无线电导航系统。它的出现和发展已带动起一个潜力巨大、竞争日趋激烈的新兴市场，据最新统计数字表明，目前GPS的全球用户逾400万，相关产品和服务市场正在迅速扩大，GPS已发展成为一个重要的产业。　
　　随着汽车工业的发展和交通管理的智能化，车辆GPS导航定位将成为全球卫星定位系统应用的最大潜力市场之一。就我国国情来说，车辆GPS导航定位在专用车辆调度监控、公交车智能管理、出租车运营管理等领域具有广阔的市场前景。通信分系统是车辆GPS导航定位的关键分系统之一。过去，通信分系统通过无线电台等相关方式来实现，存在频率资源紧张、覆盖范围小等问题。