1概述
卫星星座是指由多颗卫星按照一定规则和形状构成的可提供一定覆盖性能的卫星网络，是多颗卫星进行协同工作的基本形式。卫星星座结构会影响网络覆盖区域、网络时延和系统成本等。传统的同步轨道卫星轨道高、链路损耗大，对地面终端的 EIRP和接收天线的G／T值要求过高，难以实现手持机与卫星直接进行通信；而低轨卫星由于链路损耗小，降低了对用户终端EIRP和G／T值的要求，可支持地面小型终端与卫星的直接通信，有利于信息的实时传输。现代通信的发展要求卫星通信系统应具有全球通信能力。低轨卫星实现全球覆盖所需的卫星数目较多(Iridium系统66颗星)，系统实现成本很高，对于我国这样的发展中国家要在短期内构建全球性低轨卫星通信系统，无论是在经济上还是在技术上都存在较大困难。因此，在预期星座的整体构型下，通过设计和筛选，合理部署少数卫星以满足当前任务和需求，并在今后发展中通过不断发射新卫星进行补网，最终实现星座的预期覆盖和通信能力，是我国卫星通信发展的一条可行之路。
2星座参数设计
轨道设计
椭圆轨道多用于区域性覆盖，但轨道倾斜角必须为°(为了避免拱点漂移)，这对中低纬度地区的覆盖十分不利，而圆轨道的倾斜角可在0°～90°。之间任意选择。考虑我国所处纬度范围为北纬4°～ 54°之间，星座设计宜应采用倾斜圆轨道。轨道高度选择主要是系统所需卫星数目与地面终端EIRP和G／T值的折衷。同时，轨道高度的选择还需考虑地球大气层和范·阿伦带两个因素的影响，通常认为LEO卫星的可用轨道高度为700～2 000 km。
卫星周期设计
为了便于卫星轨道控制，通常选择使用回归轨道，即卫星运行周期与地球自转周期成整数比。卫星运行周期与地球自转周期关系如下式所示：
(1)
式中，k、n为整数，Ts为卫星运行周期，Te为地球自转周期，且Te=86 164 s。
根据开普勒定理，可得卫星周期Ts(单位s)与轨道高度h关系如下：
（2）
式中，地球半径Re=6 km，开普勒常数。取k=2，n=25，可得卫星周期 Ts=6893 s，轨道高度h=1450 km。
星座相位关系设计
星座相位关系的确定是指确定卫星在星群中的位置，它包括轨道倾角、轨道平面的布置、同一平面内卫星的位置和相邻轨道卫星的相对位置关系。通常，为了使卫星具有最大的均匀覆盖特性，同一轨道平面内的卫星应均匀分布，即相邻卫星的相位差应满足360／m，m为该轨道平面内的卫星数量。对于不同轨道平
面内卫星，相对相位角的不同会使星座的覆盖特性相差甚远。根据立体几何的关系，推导出两个星下点(卫星与地心连线和地面的交点)之间的距离d的公式如下：
式中，、为两星下点的纬度，妒为两星下点经度差的绝对值。相对相角优化算法准则是使星下点间的最小距离最大化。
3覆盖分析
为了研究方便，假定卫星对地球的覆盖是对准地心的且只有一个大波束。圆轨道时单颗卫星对地覆盖几何关系如图1所示。
图1 圆轨道卫星覆盖几何关系示意图
其中，系统观察点的仰角：
覆盖区半径：
当卫星高度较低时，如果仍保持较大的仰角，则单颗卫星的覆盖范围将大大减小。虽然小仰角时电波的传输衰落大从而需要较大的系统余量，但是由于卫星高度低，链路相应较短，传播损耗本身比较小，系统提供较大余量并不存在特别的困难，因此可以适当减小系统的最小仰角以增大卫星的覆盖范围。通常规定系统的最小仰角为10°左右。
4星座设计方案
连续覆盖低轨卫星星座设计方案
综合考虑星座设计的上述因素后，假定低轨卫星星座共由3个轨道平面构成，轨道高度1450 km，利用相位优化准则及STK仿真研究可得，相邻轨道之间卫星的最佳相位差为°，假定星座覆盖目标为包括我国全部海域及其周边区域在内的中低纬度地区。表1列出了不同轨道倾角时星座设计方案与其覆盖特性统计。
表1不同低轨星座方案及覆盖统计
由表可知，方案B 的覆盖性能最优，能够满足 对中低纬度地区的完全连续覆盖。通过仿真还可以发现，方案B 有较大的系统余量，即当设定系统最小仰角大于50时，该星座对于指定纬度地区仍有良好的覆盏陛能，能够满足实时通信的要求。
区域覆盖型星座设计
背景假定
远程指挥控制与通信保障能力是影响和制约军队作战半径和作战能力的重要因素。传统的地面通 信手段受地理环境限制较大，难以实现对通信距离 的有效扩展，相反，卫星通信由于不受地理条件的制约，可以作为扩展通信保障半径的重要手段。 在当前我国周边的复杂形势下，现有的地面通信手段无法满足在敏感区域行动的需求，而静止轨道卫星又难以实现信息的实时传递，因此，在卫星通信的阶段性发展中应首先解决敏感区域内的通信问题，为有效扩展作战半径和作战指挥提供通信保障。
非连续单星均匀覆盖方案设计
结合方案B ，假定第一阶段发射4颗卫星，轨道 高度为1 450 km ，轨道倾角38°，卫星平均分布在
2个轨道平面上，轨道平面升交点赤经相差120°。要求星座能够以一定时间间隔实现对目标区域的定时覆盖。 通过仿真研究，各卫星轨道参数设置如表2所示。
表2 卫星轨道参数设置
假定目标区域是以我国某地为中心、半径为 2 000 km的圆形区域，利用STK对一个周期(48 h)内星座对目标区域的覆盖特性进行仿真统计，结果可得：
星座可以在平均每45 min内完成对目标区域的一次覆盖，每次覆盖时间约为10～20 min，星座在5：30—11：30时间段内覆盖尤为集中。事实上，可以通过改变卫星的近地点辐角来调整卫星集中覆盖所对应的时间区间，从而满足实际需要。同时在后期的发展中，只需调整卫星的相位关系即可满足方案B的要求，具有良好的可扩展性。
连续覆盖星座设计方案
在4．2．2节所设计的方案中，由于单颗卫星过顶的时间较短(一般10—20 min)，很难满足大业务量信息的传输要求，因此，设计能够实现对目标区域较长时间覆盖的卫星星座具有较大现实意义。由于4颗卫星不可能完成对目标区域的实时连续覆盖，为了尽可能增加星座每次覆盖时间，设定4颗卫星分布在同一轨道平面上，通过调整卫星的近地点辐角差值使卫星能够实现前后协同，从而延长每次覆盖时间。各卫星参数设置如表3所示。
目标区域不变，通过仿真，可知：星座可以在一天内完成对目标区域的7次覆盖，每次覆盖时间约80 min，可以实现较大业务量的信息传输，星座同样存在覆盖集中时间区间，通过调整卫星的有关参数可以改变集中覆盖所对应的时间区间。与节中方案相比，该星座对目标区域的覆盖次数大大减少，并且存在一定的覆盖空白区。但是由于每次过顶时间较长，可以满足大业务量信息的不间断实时传输。经过对上述两种方案的对比可以发现，连续覆盖星座设计方案在实际通信中可以满足信息的实时与大量传输，对于军队作战半径的扩展和保障需求较为有利，具有较大的实用价值和应用价值。
5系统传输技术体制
调制方式
本系统采用π／4-QPSK调制机制
QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)正交相移键控，是一种数字调制方式。在数字信号的调制方式中QPSK四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。
但是，当QPSK进行脉冲成形（信号发送前的滤波，减小信号间干扰，将信号通过设定滤波器实现）时，将会失去恒包络性质，偶尔发生的弧度为π的相移（当码组0011或0110时，产生180°的载波相位跳变），会导致信号的包络在瞬时通过零点。任何一种在过零点的硬限幅或非线性放大，都将由于信号在低电压时的失真而在传输过程中带来已被滤除的旁瓣。为了防止旁瓣再生和频谱扩展，必须使用效率较低的线性放大器来放大QPSK信号。OQPSK是在QPSK基础上发展起来的一种恒包络数字调制技术。消除180°的相位跳变。恒包络技术所产生的已调波经过发送带限后，当通过非线性部件时，只产生很小的频谱扩展。这种形式的已调波具有两个主要特点，其一是包络恒定或起伏很小；其二是已调波频谱具有高频快速滚降特性，或者说已调波旁瓣很小，甚至几乎没有旁瓣。它与QPSK 有同样的相位关系，也是把输入码流分成两路，然后进行正交调制。不同点在于它将同相和正交两支路的码流在时间上错开了半个码元周期。由于两支路码元半周期的偏移，每次只有一路可能发生极性翻转，不会发生两支路码元极性同时翻转的现象。因此，OQPSK信号相位只能跳变0°、±90°，不会出现180°的相位跳变。本系统采用π／4-QPSK调制，它是OQPSK和QPSK的折中，比PQSK有更好的包络性质，它能够非相干解调，使接收机设计大大简化，在多径扩展和衰落的情况下，π／4-QPSK调制性能更好。
多址接入方式
OFDMA：OFDM正交频分复用结合CDMA码分多址
OFDM将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。OFDM可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制技术，最大限度的提高了系统性能。OFDM中的各个载波是相互正交的，每个载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便减小了载波间的干扰。由于载波间有部分重叠，所以它比传统的FDMA频分多址技术提高了频带利用率。但OFDM本身不具有多址能力，需要和其他的多址技术，如TDMA、CDMA、FDMA等结合实现多址，本系统采用OFDM正交频分复用结合CDMA码分多址。
6信道申请及信道分配
系统的地面站负责将卫星网络接入到世界各地的地面网络或将地面网络接入到卫星网络。在三个地点设置地面站（即信关站，有交换和网络管理功能，同时用于与地面通信网接口），分别在印度尼西亚、菲律宾、泰国。本系统没有星际链路且无交换功能，信关站还负责路由分配功能。系统中控制中心（均设在印尼巴登岛）包括地面控制中心（GCC）和卫星控制中心（SCC），各信关站通过数据网将传输监控和状态数据送到GCC和SCC，它们分别对地面信关站和空间卫星进行
监控。GCC为信关站制定通信计划，控制分配给每个信关站的卫星资源，实现信道申请和信道分配。
信道分配方式：动态信道分配。信道动态分配分为2个阶段：第1阶段是呼叫接入的信道选择，采用慢速DCA，主要是进行各个小区间的资源分配，根据一定区域内的业务量以及小区的干扰情况为每个小区分配上下行的资源。
；第2阶段是呼叫接入后为保证业务传输质量而进行的信道重选，采用快速DCA，快速DCA是根据RU远程单元为承载分配载频，时隙和码道。通过一定的准则对小区信道资源进行优先级排序，例如根据载波负荷，各个时隙内的剩余码道数目，时隙内的干扰，或根据接入用户的空间位置分布等，为用户分配最优的频率，时隙和码道。本系统根据各个时隙内的剩余码道数目对小区信道资源进行优先级排序。
7总结：
星座设计不仅要考虑星座的整体覆盖性能，还需考虑系统实现的成本和可行性，有步骤地实现最终预期目的。本文结合我国当前发展实际，综合考虑，提出在星座整体构型下分步组建我国低轨卫星通信系统，研究了前期4颗卫星的部署策略。通过仿真可以发现，连续覆盖型星座对于大业务量信息的实时传输较为有利，可以满足我国当前实际需要。下一步的研究工作是，由于4颗卫星无法实现完全连续覆盖，实际应用中需对地面用户与卫星的接入方式和切换时机与策略进行深入细致的研究，在有限的空间资源下提高系统利用率。
北京揽宇方圆信息技术有限公司 常见国产卫星遥感影像数据的简介 本文介绍了常见国产卫星数据的简介、数据时间、传感器类型、分辨率等情况。 中国资源卫星应用中心产品级别说明 ◆1A级和1C级产品均为相对辐射校正产品,只是不同卫星选用的生产参数不同。 ◆2级，2A级和2C级产品均为系统几何校正产品,只是不同卫星选用的生产参数不同。 其中: ■GF-1卫星和ZY3卫星归档产品为1A级，ZY1-02C卫星数据归档产品级别为1C级，其他卫星归档级别为2级! ◆归档产品是指:该类产品已经存在于系统中,仅需要从存储系统中迁移出来.即可供用户下载的数据。 ◆生产产品是指:该类产品不是已经存在的产品,需要对原始数据产品进行生产,然后再提供给用户下载的数据。
■当用户需要的产品级别是上述归档的级别,直接选择相应的产品级别，然后查询即可！ ■当用户需要的产品级别不是上述归档的级别,就需要进行生产.本系统提供GF-1卫星和ZY3卫星2A级的生产产品,ZY1-02C卫星2C级的生产产品,在选择需要的级别查询后,无论有没有数据,在查询结果页上方有一个“查询0级景”按钮,点击此按钮后,进行数据查询,如果有数据，选择需要的产品直接订购,即可选择需要的产品级别。 国产卫星 一、GF-3(高分3号) 1.简介 2016年8月10日6时55分，高分三号卫星在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射升空。 高分三号卫星是中国高分专项工程的一颗遥感卫星，为1米分辨率雷达遥感卫星，也是中国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星，由中国航天科技集团公司研制。 2.数据时间 2016年8月10日-现在 3.传感器 SAR：1米 二、ZY3-02（资源三号02星） 1.简介 资源三号02星（ZY3-02）于2016年5月30日11时17分，在我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功将资源三号02星发射升空。这将是我国首次实现自主民用立体测绘双星组网运行，形成业务观测星座，
2009年第05期，第42卷 通 信 技 术 Vol.42，No.05,2009 总第209期Communications Technology No.209,Totally GEO多波束卫星通信网络关键技术研究 杨巧丽①②， 陆锐敏②， 马刈非① （①解放军理工大学 通信工程学院，江苏 南京 210007；②总参第63研究所，江苏 南京 210007） 【摘 要】文章对GEO多波束卫星通信网络的体系结构进行了分析研究；提出了一种集中式与分布式相结合的天地一体化无线资源管理模式；针对QoS保证和特殊的抗干扰应用需求，对其呼叫准入控制、波束切换管理、分组调度策略等关键技术给出了初步的研究建议。 【关键词】GEO卫星通信网络；服务质量（QoS）；无线资源管理（RRM） 【中图分类号】TN927.23【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2009)05-0158-03 Key Technologies of GEO Multi-beam Satellite Communications Network YANG Qiao-li①②， LU Rui-min②， MA Yi-fei① （①Institute of Communication Engineering, PLA University of Science & Technology, Nanjing Jiangsu 210007, China; ②No.63 Research Institute of PLA General Staff Headquarters, Nanjing Jiangsu 210007, China） 【Abstract】The network structure of GEO Multi-beam satellite communications network is analyzed. The model of integrated space-ground radio resource management in combination of centralized mode and distributed mode is proposed. For the quality of service (QoS) support and the special requirement of anti-jamming, some research suggestions on call admission control, beam handoff management and packet scheduling are given. 【Key words】GEO satellite communications network；quality of Service (QoS)；radio resource management (RRM) 0 引言 GEO多波束卫星通信系统以其覆盖范围广、星座和网络控制简单等诸多优点一直都是军事领域研究和应用的重点[1]。为了满足未来国家多方面安全利益的需求，未来军事卫星通信系统将由3-5颗GEO卫星星座组成，采用更高的频段、多波束天线、宽带跳频、星上处理、星上交换、星上网络控制、星际链路等先进技术，能够实现与地面其他网络内任何用户的互连互通，同时还将满足从低速到高速的话音、数据、视频、Internet数据传输等多媒体业务需求，实现抗干扰并可应对复杂的电磁环境，提供受保护的动中通服务能力。 1 天地一体化网络体系结构 随着星上处理和交换技术的发展，鉴于军事应用抗干扰、抗摧毁能力的特殊需求，未来军事GEO卫星通信系统将采用多星全球覆盖有星际链路组网应用模式[2]，采用星际链路方式时，卫星无需地面站中转就可直接互连，不仅降低了通信时延，而且还会显著地改善通话质量；另外，为了保证在地面网络管理中心受到打击时整个卫星通信系统的自主运行能力，还应该考虑星上网络控制设计方案[3]。 如下页图1所示，给出了多星全球覆盖有星际链路天地一体化网络体系结构示意图。在军事应用背景下，应用Ka或更高频段为系统提供了足够大的带宽，可调多波束主要是为了空间隔离以提高系统的抗干扰能力，必要时可能还需要波束重叠使用以增强特殊覆盖区域内的用户容量和通话质量，所以一般不进行频率复用。同其它卫星通信系统类似，GEO多波束卫星通信网络也可划分为空间段、用户段和地面段[4]。 空间段由3-5颗多波束GEO卫星通过星际链路组成一个+/- 65°纬度带内的准全球覆盖卫星星座，每颗卫星均具备 收稿日期：2008-09-22。 作者简介：杨巧丽（1979-），女，工程师，博士生，主要研究方向为卫星通信抗干扰；陆锐敏（1963-），男，高级工程师，硕导，主要研究方向为卫星通信抗干扰；马刈非（1947-），男，教授，博导，主要研究方向为卫星通信网络。 158
物联网技术综述 引言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。 物联网的起源与发展 1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。 1995年比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网，但未引起广泛重视。 1999年美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，提出“万物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别（RFID）技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。 2003年美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的
“中国区域大气气溶胶卫星遥感关键技术与应用”公示材料项目名称：中国区域大气气溶胶卫星遥感关键技术与应用 提名单位：中国科学院 一、提名单位意见 面向国家生态文明建设、经济发展模式转型，该项目针对大气污染治理和气候变化应对等重大需求，突破了气溶胶及细颗粒物瞬时遥感物理模型和反演关键技术；率先开展了星载气溶胶载荷的软硬件一体化仿真工作，论证发展了我国第一代星载多角度偏振卫星，推动了国产气溶胶卫星监测系统的快速发展；建立了细颗粒物卫星遥感数据处理系统，获得了中国区域长时间序列气溶胶关键参数时空特性数据集，为大气污染监测、预报、治理、评价等提供了重要支撑。 项目成果已在环境监测管理、环境应急响应、重点城市环境空气质量保障、污染源识别与监测、霾天气预报与分析、公众健康危害评估等环保和气象部门的业务工作中得到广泛应用，以技术创新支撑了环境保护和生态文明建设。 项目发表论文多篇，其中SCI论文多篇；出版专著和专辑多部；授权国家发明专利多项。相关成果获省部级一等奖2项，被中办、国办采用3次，获得了国家领导人批阅，为国家环境治理提供了决策支撑。 该项目研究思路和技术路线先进、创新点突出、实用性强。同行专家组鉴定意见认为该项目在我国大气气溶胶遥感技术和应用领域发挥了关键作用，引领了细颗粒污染物遥感方向，支撑了大气污染防治、气候变化应对行动对气溶胶空间监测的重大需求。 提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
二、项目简介 气溶胶——大气中的悬浮颗粒物，是大气环境和气象、气候的关键影响因子。气溶胶中的细颗粒物（PM2.5）是大气污染治理的重点，卫星遥感手段可在污染监测、预报、治理中发挥重大作用。项目团队针对大气污染卫星遥感面临的中国区域气溶胶特性复杂、细颗粒物遥感难度大等挑战，持续十余年开展气溶胶卫星遥感监测机理、技术、平台和应用方面的联合攻关，系统性地研发了气溶胶遥感理论方法和技术体系，论证发展了第一代国产气溶胶偏振卫星载荷，开展了中国区域气溶胶关键数据集的研制和应用，取得了系列重要科技创新。项目成果支撑了我国大气污染防治行动计划和气候变化评估的实施，取得了重要的社会效益。主要科技创新及技术指标包括： 1. 气溶胶特性遥感方法和中国区域整层大气气溶胶特征模型。面向气溶胶细颗粒物（PM 2.5）空间信息获取的迫切需求，在国际上率先提出了5参数细颗粒物遥感机理模型，建立了PM2.5遥感链条，比同类模型精度平均提高11%；针对中国区域气溶胶来源多样、形态复杂的难点，发展了气溶胶颗粒物不规则形状散射卫星信号计算模型，实现了卫星对链状、簇状、椭球形等气溶胶颗粒物散射观测信号的建模。针对中国区域缺乏气溶胶特征模型的瓶颈问题，发展了“光学-物理-辐射-化学”耦合的整层大气气溶胶特征模型，比现有常用模型增加了化学参数维度，模型参数从18个扩展到22个。 2. 国产先进气溶胶卫星载荷软硬件一体化仿真和论证。针对我国发展自主气溶胶空间观测系统的迫切需要，突破了面向应用的全链路气溶胶卫星遥感仿真技术，研发了国内首个气溶胶偏振遥感载荷软硬件一体化仿真系统。通过对观测通道、观测角度数、光谱响应函数等多个卫星载荷关键指标进行最优化设计，实现了国产多角度偏振气溶胶载荷与国际同类卫星相比空间分辨率提升1倍，应用能力满足大气污染传输通道城市限排等关键应用需求；通过辐射和偏振模型仿真，载荷辐射量化能力提高4倍，气溶胶细粒子比数据产品可用率从22%大幅提高到82%。论证的我国第一代星载多角度偏振相机已于2018年搭载GF-5卫星发射升空。 3. 中国区域气溶胶卫星遥感数据集及大气环境和气候变化应用。开展气溶胶卫星遥感数据规范化处理流程研究，建设气溶胶多源卫星数据反演、质控和检验平台。获得了27万余条中国区域整层大气气溶胶基础特性数据集，支持了空气污染预报、地球系统模式研发。获得了中国区域35年时空一致性气溶胶光学厚度数据集，评估了中国气溶胶辐射致冷抵消的温室气体增温，支持了气候变化评估、政府气候变化应对行动。研发了中国区域PM2.5和雾霾关键参数卫星遥感数据集，支持了空气污染排放源识别、重污染预报应急、全国大气污染损失核算、雾霾健康效应评估等，产生了重要的社会影响和公共效益。
本科学年论文（设计） 学 院 计算机与信息技术学院 专 业 物联网工程 年 级 2014级 姓 名 豪杰 论文（设计）题目 物联网组网技术及案例分析 指导教师 郭华平 职称 讲师 学号：
2016 年 06月 12日
物联网组网技术及案例分析 学生：豪杰学号： 计算机与信息技术学院物联网工程专业 指导教师：郭华平职称：讲师 摘要: 在对物联网概念进行简要介绍后，给出了物联网的组成结构模型，重点对传感网络的接入方式，包括多跳接入方式和单跳接入方式进行阐述。接着研究了物联网重要环节射频识别技术的原理和组成。最后融合物联网结构模型与射频识别技术，结合电力行业中对设备进行综合管理的应用需求，设计了物联网技术在电力设备巡检智能化管理中的一种应用方案。 关键词: 物联网/ 射频识别/ 无线传感器网络/ 现场总线网络/ 智能巡检 Abstract: After a brief introduction of the concept of Internet of things, gives the structure model of the Internet of things, focus on sensor network access, including multiple jumped access and single access. Then studied the important link of things the principle of radio frequency identification technology and composition. The final fusion iot structure model and radio frequency identification technology, combining with the application of comprehensive management of equipment in the power industry requirements, design the Internet of things technology in the electric power equipment inspection in an application plan of the intelligent management. Keywords: the Internet of things radio frequency identification wireless sensor networks field bus networks intellect routing inspection 1.什么是物联网？
拟报2017年度国家科技进步奖公示 项目名称：光学卫星测绘遥感影像深化应用关键技术 推荐单位：中国地理信息产业协会 一、项目简介 卫星测绘遥感作为空间地理信息获取的主要手段，已经成为我国经济社会发展的基础性保障。当前，大多数应用行业需要连续、大范围、无缝覆盖的高精度遥感影像，并可快速提取相关地理信息。但是，由于天气以及成像技术条件等因素影响，光学遥感卫星真正无云的影像不到5%，影像的平面和高程精度参差不齐，地理信息要素主要依赖人工提取。这些问题已经制约我国卫星测绘遥感影像的规模化应用。 项目针对卫星测绘遥感影像大规模应用中的技术问题，开展了大区域卫星测绘遥感影像处理与应用关键技术研究，突破了立体影像去云、高精度处理、DOM 和DSM产品快速生产以及半自动信息提取等技术难题，实现了4项技术创新： 1）提出了三线阵影像立体去云和修补的全自动处理方法，建立了基于暗像元的去雾方法，快速制作了大区域无云的“干净”影像，实现了大范围影像的连续覆盖，解决了卫星影像利用效率低下问题；2）构建了卫星激光测高仪严密几何定位模型，研发了我国对地观测卫星激光测高仪高精度数据处理技术，实现国产卫星激光测高精度达到1米；3）提出了多准则约束的激光高程控制点自动提取方法，实现了国产以及其它激光测高数据辅助的联合区域网平差；4）提出了基于影像的二三维一体化典型地物信息提取技术，解决了复杂路网背景下的道路自动提取技术难题，大幅提高了导航电子地图更新的自动化水平和作业效率。 主要技术指标：1）三线阵影像去云和修补实现全自动化，单机制作10万平方公里无云立体影像仅需10个小时，卫星影像的利用率提高了27%。2）国产卫星激光测高载荷平坦地区验证精度优于1.0米。3）在无外业控制条件下，测图平面精度优于10米，激光辅助联合处理后影像高程精度优于2.5米；4）建立了影像控制点数据库，研发了全国2米分辨率真彩色国产卫星正射影像产品，已形成2个版本；西部困难地区320万平方公里数字表面模型产品，满足1:2.5万精
遥感卫星的发展现状 摘要：卫星遥感技术并不被普通人所熟知，本文阐述了现今遥感卫星在我国的应用情况，同时展望未来遥感卫星应用前景，由此引出遥感卫星商业化发展的问题，于是重点分析讨论了当前遥感卫星在商业化发展过程中所遇到的主要困难，并且针对这些困难，提出促进遥感卫星商业化尽快实现的指导理念和主要措施以及预测遥感卫星商业化的可能发展趋势。 前言 面对新的世纪、新的形势，世界各国政府都在认真思考和积极部署新的经济与社会发展战略。尽管各国在历史文化、现实国情和发展水平方面存在着种种差异，但在关注和重视科技进步上却是完全一致的。这是因为，我们面对的是一个以科技创新为主导的世纪，是以科技实力和创新能力决定兴衰的国际格局。一个在科学技术上无所作为的国家，将不可避免地在经济、社会和文化发展上受到极大制约。 卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就，是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今，我们欣喜的看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。 近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明，卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。面对这种形势，我国卫星遥感技术如何发展，如何使卫星遥感技术真正成为实用化、产业化的技术，直接为国民经济建设当好先行，是当前业界人士关注的热门焦点。 卫星遥感技术应用 （一）、卫星遥感技术应用现状 首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。其次，除了上述发射的遥感卫星外，我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接２１世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。 最后，非常关键，必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。 我国遥感监测的主要内容为如下三方面: １、对全国土地资源进行概查和详查； ２、对全国农作物的长势及其产量监测和估产； ３、对全国森林覆盖率的统计调查。 （二）、卫星遥感技术应用前景 国际上卫星遥感技术的迅猛发展，将在未来十五年把人类带入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。由各种高、中、低轨道相结合，大、中、小卫星相协同，高、中、低分辨率相弥补
低轨卫星星载通信信号处理关键技术研究卫星技术的发展推动了低轨卫星星群化和网络化程度的不断加深。通过星间链路构成的低轨卫星网络可以为全球数据传输和多种业务应用提供支持，长期以来一直受到各国军事和科研部门的关注。 应用需求和承担角色的转变对低轨卫星通信体制与技术提出了一系列挑战。就通信信号处理的角度而言，这些挑战主要包括提高捕获精度、降低星上信号处理开销、提高功率利用率等。 本文以具有星间链路与星上处理能力的低轨卫星系统为背景，以解决低轨卫星星载通信信号处理面临的挑战为目标，围绕上述三方面问题开展工作，对直扩信号高精度捕获技术、稀疏简化时频处理技术、最紧致高阶调制技术进行研究。本文的主要工作和创新性成果如下：提出基于频域重排实现并行高精度捕获的高精度频域重排捕获技术，通过引入相频特性将二维估计转化为一维估计问题从而实现并行捕获。 与传统捕获方法基于信号幅频特性通过能量检测实现捕获的思路不同，高精度频域重排捕获算法充分利用了信号的相频特性。在频域重排捕获算法中，相频特性与幅频特性各自表征一个参量且二者间存在约束关系，因此二维估计问题被转化为一维估计问题，可以通过一次运算同时得到时频估计结果。 引入相频特性使频域重排捕获算法在不降低捕获时效性的基础上获得精度上的改善。文中对影响算法性能的因素和算法的抗噪声性能进行了分析，推导了信噪比门限的非紧致理论界，并对捕获精度进行了仿真。 结果表明，该算法的码相位估计精度和频率估计精度比传统算法分别改善了50%和60%以上。提出基于频域解耦改善算法抗噪声性能的频域重排联合解耦捕
获算法，通过固化幅频特性对相频特性谱的影响减少时频估计受到的限制。 在高精度频域重排捕获算法中，时频二维估计过程在流程上的耦合效应对算法抗噪声性能产生了影响。通过引入联合解耦处理，算法在保持幅频和相频特性各自反映的参量特征不变的基础上，使得二者的处理流程不相关化，减少了对码相位偏移和剩余频率估计过程的限制，从而改善了整体的抗噪声性能。 通过联合解耦处理获得的抗噪声性能的改善不以降低捕获算法的时效性为代价。文中分析了算法的抗噪声性能，推导了信噪比门限的非紧致理论界。 结果表明，频域重排联合解耦捕获算法的信噪比门限比频域重排捕获算法改善了约6dB。提出定位优化的稀疏傅里叶变换算法，充分利用直扩信号的“限带稀疏”特性来降低稀疏处理流程的运算复杂度。 传统稀疏傅里叶变换方法的稀疏处理过程本质上是解欠定方程的问题，必须采用“压缩、解算、选择”的处理流程。与传统方法不同，文中提出的定位优化稀疏傅里叶变换方法充分利用直扩信号优异的“限带稀疏”特性来防止有效谱峰的碰撞。 这使得稀疏处理过程转化为解结果具有一定波动的常规方程的问题，因而可以采用“压缩、预选、解算”的处理流程来降低整体复杂度，且不以最终估计结果的精确性为代价。文中对定位优化的稀疏傅里叶变换算法性能进行了分析，并将其引入前文所述捕获算法中。 结果表明，定位优化的稀疏傅里叶变换算法的复杂度比原稀疏傅里叶变换算法降低约50%；基于定位优化的稀疏傅里叶变换的频域重排捕获算法以及频域重排联合解耦捕获算法的复杂度比传统捕获算法分别降低了约96%和90%。建立最紧致高阶调制方式通用数学模型，基于分类和递推的方法求得抗噪声性能的通用
卫星遥感技术的创新应用 一、资源一号02C 业务卫星工程及国土资源应用 “资源一号02C 业务卫星工程及国土资源应用”获得2019 年度国土资源科学技术奖一等奖。该项目创新发展了我国遥感业务卫星发展应用机制，填补了我国公益性民用陆地业务卫星发展的机制空白，实现了我国陆地遥感卫星从科研试验型向业务应用型转变。突破了大幅宽、多谱段、高分辨一体化卫星成像技术，创建了遥感卫星“一步正样”研制模式，将卫星研制周期从36 个月以上缩短到22 个月以内。突破了传感器内非共线多CCD 成像高精度拼接处理、姿态参数时序化分析精化、相对辐射模型自动构建等3 项核心关键技术，显著提升了图像的定位精度、内部几何精度和产品辐射质量，自主研发了02C 卫星地面数据处理系统，实现了02C 数据标准产品的高质量业务化实时处理服务。突破了02C 卫星数据应用产品规模化生产关键技术，自主研发了首个国土资源卫星遥感应用系统，实现了02C 卫星数据天地一体化的应用服务，应用效率整体提升了5 倍以上。 二、数字中国自然资源卫星立体遥感测绘技术 “数字中国自然资源卫星立体遥感测绘技术及工程应用”获得2019 年度国土资源科学技术奖一等奖。针对自然
资源监测监管对高精度三维立体影像和信息产品的迫切需求，突破了国产高分辨率光学卫星影像多时相融合处理、多级格网数字高程模型快速生成、平面影像与高程模型高精度整合、大范围立体模型高保真构建、三维模型动态处理和展示、遥感影像信息提取等六项关键技术，建立覆盖全国的高分辨率三维立体平台和虚拟现实系统，完成了4 版2 米分辨率全国正射影像以及三维立体中国的构建，开展了基于高分卫星的自然环境典型要素信息提取等应用，为自然资源、生态环境和数字中国建设提供了立体遥感手段支撑。项目实现了多行业、大规模、系统化应用，形成的高精度、高保真DOM、DSM 产品，推广使用约4 亿平方千米，取得了显著社会经济效益，产生直接经济效益约2 亿元，间接经济效益数十亿元。 三、自然资源卫星遥感云服务平台关键技术 “自然资源卫星遥感云服务平台关键技术研究及应用”荣获2019 年度测绘科技进步一等奖（图5-1）。该项目面向新时期自然资源管理及相关行业部门对国产高分辨率卫星遥感数据应用的需求，针对国产卫星影像深层应用服务中存在的主要问题，综合运用互联网+、云服务、云计算等新技术，通过关键技术攻关，研发了卫星遥感云服务平台，建立自然资源遥感监测监管模式并实现业务化运行。这一平台很好地解决了自然资源管理的及时性、准确性、全面性三大难
卫星通信关键技术研 究
卫星通信关键技术研究 小组成员：冉文，李鹏翔，杨亚飞 小组分工： 冉文（学号：15085208210015）：程序审查，论文校订 李鹏翔（学号：15085208210008）：收集资料，编辑文献，结果分析杨亚飞（学号：15085208210023）：仿真程序设计 专业：电子与通信工程
引言 卫星通信系统具有覆盖范围广、受地理环境因素影响小等特点,从而使得卫星通信成为当前通信领域中迅速发展的研宄方向和现代信息交换强有力的手段之一。目前,下一代卫星通信网络正朝着更高速率、更大带宽的方向发展,其与地面通信网络联合组成全球无缝覆盖的信息交换网络。随着空间通信技术的飞速发展和业务需求的急速增长,有限的无线资源与多媒体业务不断提高的QoS要求之间的矛盾曰益尖锐,使得设计可以支持高速、高质量多媒体传输的资源管理策略成为当前空间通信领域关注的重点。同时,卫星组网技术直接关系到卫星网络能否实现全球覆盖以及卫星网络的可扩展性问题,是卫星通信系统研宂中的关键问题。相应的,路由协议、链路切换等都要针对卫星网络的特点重新设计,以星上路由交换为核心的新型卫星通信系统是空间通信领域的另一个研究重点。 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。它是微波通信和航天技术基础上发展起来的一门新兴的无线通信技术，所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz～300GHz，即波段lm～1min)。这种利用人造地球卫星在地球站之间进行通信的通信系统，则称为卫星通信系统，而把用于现实通信目的的人造卫星称为通信卫星，其作用相当于离地面很高的中继站，因此，可以认为卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波接力通向太空的延伸。卫星通信是空间通信的一种形式，它主要包括卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播三大领域。由于卫星通信具有覆盖面大、频带宽、容量大、适用于多种业务、性能稳定可靠、机动灵活、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等优点。多年来，它在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用。下面我们就从卫星通信的发展简史、现状、趋势等方面对卫星通信进行概括和综述。
物联网技术与应用论文 Revised as of 23 November 2020
一．引言 物联网的发展将彻底改变人们的生活方式，大大提高人们的生活质量和效率。物流关系着现代人生活的衣食住行，其发展关系着社会经济的方方面面。广泛推广和应用物联网技术，不仅可以完善和优化物流供应链管理体系，实现物流管理的合理化，而且在提高物流效率、降低物流成本、优化资源配置等方面具有积极的推动作用。为带动物流行业的全面发展，研究物联网技术在物流行业的应用势在必行。二．物联网以及国内外发展现状及存在问题 物联网的概念 物联网的概念起源于由RFID（射频识别）对所有物品进行标识并利用网络进行数据交换，进而实现智能识别和管理。经过不断扩充、延展、完善，现在人们普遍接受的物联网概念是指通过信息传感设备，运用射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描等技术，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 国内外发展现状及存在问题 从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝，所以非常重视物联网和互联网的发展，它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等)，改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。把ICT技术充分用到各行各业，把感应器嵌入到全球每个角落，例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案。把
中国突破高分辨率遥感卫星测绘关键技术 卫星测图是一个国家对地观测水平的重要标志。长期以来，中国卫星影像精度不高，一直依靠航空影像和国外卫星影像进行测图。 在１０日举行的国家科技奖励大会上，“国产民用高分辨率立体测图卫星测绘和应用关键技术”项目获得国家科技进步一等奖。这一项目结束了中国遥感卫星难以测图的历史，打破了国外的技术封锁和数据垄断，使中国成为国际上少数几个掌握成套卫星测绘技术的国家。 ２０１２年１月９日，中国首颗民用高分辨率立体测图卫星资源三号发射成功，随后不到一个月时间内，资源三号卫星应用系统的第一幅地形图就产生了，并且平面与高程精度都优于３米，测绘精度超过了国外同类卫星。 “此前，中国１：５万卫星测绘数据源基本依赖国外卫星。”资源三号卫星工程应用系统总设计师、国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心副主任唐新明介绍说，这个项目实现了国产遥感卫星从“有”到“好用”、从示范应用到业务化运行的根本性转变。项目实现了五项第一，将无地面控制卫星测图的精度提高了近百倍。 唐新明说，这一项目突破了困扰中国高分辨率遥感数据长期依赖进口的瓶颈。资源三号成功应用不久，国外同类卫星数据的价格就大幅下降，从每平方公里４０元降至６元。更重要的是，这一技术跨越对维护国家安全具有重大意义。 目前资源三号应用系统基本实现规模化、业务化生产，能实现当
天接收数据、当天完成处理，业务化生产水平也已完全与国际接轨。为测绘、国土、地矿、水利等众多行业提供了５０００万平方公里的影像，为全国１：５万基础地理信息数据库更新工程、全国首次地理国情普查等国家重大项目提供了１５００万平方公里的影像，同时还向美国、澳大利亚等３０多个国家、地区提供了４５０万平方公里的影像数据。 在资源三号之后，中国计划用１０年至１５年时间建立测绘遥感卫星体系。目前３颗资源三号后续测绘卫星已纳入国家相关规划，２０１４年力争发射资源三号０２星，实现两颗资源三号测绘卫星组网运行。
小卫星通信系统关键技术论文 小卫星通信系统具有研发费用少，重量轻，性能稳定， 信号覆盖范围广以及不受地域条件限制等优点，能够对当前大型 同步轨道的卫星通信进行补充作用，在全球范围内得到广泛应用 的同时也受到了众多研究机构的重视，因此对小卫星通信系统的 技术进行研究同时具有实践意义和理论意义。 卫星通信技术在军事、政治、工业、生活等方面均具发 挥着重要作用，而相比之下，小卫星则更具有大型同步卫星所无 法实现的众多优势而受到国内外研究学者的重视，同时，卫星向 小型化趋势发展也是全球卫星产业的主要发展方向。我国从本世 纪初期开始着手小卫星的相关研制和发射工作。 1 小卫星的技术优势 1.1 荷载较少 小卫星在每次的的任务中一般仅需要装载一种特殊设备，进而很好地避免了大型卫星中出现的荷载间复杂配比问题。 1.2 研制时间短、费用低 小卫星的研制一般只需经过一到两年，同时相关的研究 经费也相比大型卫星明显降低，因此更具有经济性，更体现其实 践意义。 1.3 重量轻 小卫星的重量一般较小，就当前国际情况来看，最微型 的小卫星的质量仅有几百克，体积也很小，因此功能密度大，模 块可多次利用。
1.4 信号覆盖范围广 由于小卫星具有较强的组网能力，因此能够形成精度较高，功能强大而且信号覆盖范围广的星座系统，进而具有易于补网和星座功能稳定的优势。 1.5 减缓频率压力 小卫星的星座中包括多颗卫星，可以频率复用，因此具有减小空间任务所具有的频率压力。 2 小卫星通信系统主要技术简介 卫星在通信中起着中转作用，即将地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站，地球站是卫星与地面信息系统的链接点，用户通过地球站途径进入卫星通信系统中，形成链接的电路信号链;为了确保系统的运行正常，卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接，测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制，以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控，保证系统安全与稳定的运行。 小卫星通信的关键技术主要有通信系统的链路预算以及接收机参数估计技术和同步技术等，其中链路预算技术是设计小卫星通信系统的主要计算方法和参考依据，精确的链路预算能够确保通信系统的稳定运行。近年来，通信系统接收技术和相应的算法逐渐由信号模拟技术向数字化转变;由于卫星通信整体码速率有所提升因此对接收机的信息处理速度以及算法的复杂度、同步速度和稳定性也提出了更高的要求;信息传输量的大幅增加使得遥测领域中逐渐采用比特传输速率更高的调制方式;由于卫星通信系统在数字通信过程中的发射机和接收机的晶振不同，以及移动平台引起的多普勒效应，造成发射机和接收机之问会产生相位和频
《 物联网技术导论》 应用设计报 告 __基于ZigBee技术的教室座位查询系 统 基于ZigBee技术的教室座位查询系统摘要：为改变高校大学生“自习难”的现状，本文提出一种基于ZigBee无线技术的教室座位查询系统。该系统通过压力传感器技术、微处理器技术和无线通信技术的融合，实现压力信号的采集和传输，开发的嵌入式系统即时采集教室情况并把信息通过协议转接移动网络发到手机上，学生可以通过手机随时随地查询自习教室人数，节省大量时间。该系统操作简单，在各类高校具有广阔的应用前景。 关键词：自习室座位查询 ZigBee无线技术 无线传感网络 移动网络 或许很多同学都有过这样的经历,经常为找自习室而焦头烂额，有时走遍整个校园都无功而返，只好垂头丧气的走回宿舍。既浪费时间，
又浪费精力，还使我们的学习效率下降。“自习难”的问题日益凸显，解决自习室座位查询问题已迫在眉睫。 通过智能实时的教室资源管理平台，同学们可以利用自己的手机在线查询自习教室，随时得知此教室目前有没有课，自习人数有多少以及有无空座位，让学生在宿舍就可以轻松掌握全校所有教室的情况，就近安排今晚去哪上自习，提高教室资源的利用率和使用便捷度。 一、作品设计目标 本文为解决高校大学生“自习难”问题，提出的基于ZigBee无线技术的自习教室座位查询系统采用星型网络结构，由多个无线压力传感器节点和一个中心节点构成。同学们利用自己的手机就可以实现随时随地查询全校没有课程的空教室用以自习，不用亲自跑到教室门口查看纸质课表，提高教室资源的利用率，同时提高学生的自习效率。 二、相关现状分析 在国内，很多高校类似产品都已投入使用，以下是部分高校使用类似的系统及其特点： 表1 部分高校自习室查询系统 高校系统功能特点 清华大学自习室查询基于互联网平台数据库技术 华中科技大学自习室查询； 短信课表 基于互联网平台 数据库技术 移动通信技术 东北电力大学查课程时间、地点； 查询空闲教室； 查个人课表 数据库技术 触摸屏一体终端机 北京交通大学教室使用状况查询基于互联网平台数据库技术 中国海洋大学多媒体教室查询不详
卫星遥感技术应用 卫星遥感技术应用现状（对地）首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。 其次，除了上述发射的遥感卫星外，我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接2 1世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。 最后，非常关键，必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监 测的主要内容为如下三方面； 1、对全国土地资源进行概查和详查； 2、对全国农作物的长势及其产量监测和估产； 3、对全国森林覆盖率的统计调查。 卫星遥感技术在海洋中的应用 2.2.1 在海岸开发中的应用 我国有 1．8 万公里海岸线，海岸带面积约 35万平方公里，其中泥沙问题比较突出，特别是黄河、长江、杭州湾、珠江口等大的河口，年平均输沙量在5—12 亿吨以上。如果我们掌握 了泥沙的运动规律，加以很好地利用，就是一笔巨大的财富；反之，则会带来巨大的灾难。利用多时相的卫星遥感图像不仅可以反映大面积海区水体表层悬浮泥沙的分布规律和变化动态，而且还可以确定大风天时高含沙量的活动范围。这些信息对新港口选址、新航道的开辟、近海石油开采以及解决旧港口淤积等问题是必不可少的依据。 2.2.2 在海洋渔业中的应用 卫星遥感信息可以用于渔场海洋环境研究，主要有：第一、水温反演：海水温度与鱼类的生存、洄游有着密切关系，各种鱼类不仅有自己生存的最适温度范围，而且随季节进行适温洄游。海洋卫星可提供大面积海面温度信息，为渔业生产服务。第二、流隔研究：海洋中存在着不同的流系，不同流系之间存在着较大的温度梯度，成为流隔。计算机对红外图像进行密度分割处理后，可以清楚反映出不同流系分布，为确定中心渔场提供指标。第三、渔场小尺度水文现象监测：当利用卫星监测到渔场存在着直径为几十到几百公里的中、小尺度冷水涡 旋时，在涡旋中心附近可形成中心渔场。第四、叶绿素浓度分析：海洋捕捞资源是以浮游生物年产量为基础，通过浮游生物年产量的测定，来估算捕捞资源潜力。而海洋叶绿素又是反映海洋浮游生物光合作用的重要参数。海洋卫星可以提供海洋中叶绿素相对浓度分布。 2.2.3 在保护海洋生态环境中的应用
卫星通信系统的发展及其关键技术 罗文 （中国民用航空中南地区空中交通管理局广西分局，广西南宁530048） 摘要：卫星通信技术中星上处理(OBP)和异步传输模式(ATM)被认为是未来通信的发展方向和核心技术，本文针对卫星通信技术目前的发展现状，通过分析其在当今通信行业中所处的地位、作用以及面临的挑战，总结其关键技术，给出未来通信的发展方向，这对以后的卫星通信研究具有重要意义。 关键词：星上处理；异步转移模式；宽带IP；卫星通信 中图分类号：TN927.2文献标识码：A文章编号：1673-1131（2013）01-0157-02 1卫星通信系统的发展现状及难点 1.1卫星通信发展现状 卫星通信技术发展十分迅速，20世纪60年代时，卫星通信只是在军事上得到了应用，到了70年代时，卫星通信的发展达到了顶峰，90年代时，光纤通信诞生了，这对卫星通信造成了一次冲击，但卫星有它自己独特的特点，如卫星具有多址连接方式、可以按需分配带宽等特点，这些是光纤通信所不能及的，所以卫星通信在偏远地区，越洋通信中被优先选用。星上交换作为卫星通信的核心部分，受到国内外学者的深度研究，星上技术结合ATM，使得卫星ATM技术成为卫星领域的一个研究热点。目前许多国家就卫星ATM已经展开了深入研究，期望在未来有一个质的飞跃。 1.2现今卫星通信遇到的难点 （1）卫星通信的成本因素。众所周知，在长距离通信中，最需要的技术就是卫星通信，因为卫星通信具有通信容量大、覆盖地域广、不受地理条件限制和通信方式机动灵活等优点。但是随着对通信资费的调整后，长途通信费用大幅下降，但卫星的转发器费用却并没有因此而改变，因此使得卫星通信成本还是很高。 （2）卫星通信中宽带IP问题。当前，宽带IP卫星通信中基本上都是采用ATM传输技术，因为ATM的性能可以满足欧美等地的性能指标要求。但当系统采用RS块编码、交织以及FEC技术时，虽然提高了卫星链路的传输质量，却也在无形中增加了卫星ATM实现的复杂度，这与现在运用的卫星通信技术是不相同的。 （3）卫星通信中数据速率问题。当前是信息时代，需要有更加快捷的方式来及时地传输信息，而传统的基于频分复用和码分复用技术已经无法满足卫星通信的需求，随之出现了分组交换技术；同时，长距离的传输也带来了延时问题，这就需要通过快而有效的方法来解决延时对实时数据的影响问题。2卫星通信系统中的关键技术 2.1数据压缩技术 随着科学技术的发展，数据压缩技术已经发展得很成熟，尤其是在数据处理相关领域。数据压缩可以给通信带来很大的方便，例如节约了时间、提高了频带利用率、节约了存储空间等。数据压缩标准有很多，但被人们广泛采用的标准主要是对静止图像压缩编码的ISO标准以及CCITT的H.26标准。而在卫星通信中主要采用的是MPEG62，该项技术主要是面向对象的，而且在多媒体同步方面发挥了很好的作用，同时它的实时交换、实施表现等方面也做得很完美。2.2智能天线系统 降雨以及大地对电磁波的吸收从很大程度上导致高频段的卫星ATM网络产生突发错误，而且卫星本身也存在各种限制和随机错误，这就需要通过智能天线的多波束来覆盖到更广的区域，例如，可以采用多波束快速跳变系统；同时在低轨道系统中采用蜂窝式天线来实现跟踪和同频复用功能；星上和同步轨道系统要想构成蜂窝式覆盖图就必须要采用相控阵列天线。 2.3多址接入技术 针对接入方式，ATM/TDMA多址接入方式比FDMA和CDMA更适合星上处理卫星对多址接入的要求，因为此种方式有较好的信息传输角度、网络应用灵活性好等特点。但是，TDMA方式对速率和发射功率要求很高，这在无形中就增加了解调器的实现难度，同时也增加了载波功率与噪声功率密度的比值的要求。为了克服上述问题，该领域专家提出了一种新的方式，采用多频质的TDMA，即MF-TDMA(Multiple Frequency-TDMA)多址接入技术，它是将FDMA于TDMA相结合，这样可以降低每个TDMA链路的接入速率和调制解调器的工作速率，同时对上行链路的值C/N0(C/N0=E/N0*Rb)的要求也减弱了。 2.4卫星激光通信技术 卫星通信要求速率很高，这就需要采用激光进行通信。卫星通信采用激光可以提升卫星的通信量和保密性，减轻了卫星的重量和大小；在大气层外，没有大气的干扰，通信更加准确，同时也降低了误码率；运用激光可以提升数据的传输速率以及系统的可靠性；同时卫星通信也互不干扰，最主要的是，采用激光通信可以大幅度地降低延时，使信息能够得到及时传输，激光的这些优点都被发挥得淋漓尽致。有专家预测，激光技术运用到卫星通信中将是很有前途的，对通信行业的发展起到不可替代的作用。 2.5信道纠错编码技术 众所周知，在卫星通信中难免会产生错误，尤其是在卫星通信的过程中。ATM信元在面对突发错误时会产生很大的错误。在ATM信元中，位于ATM信头的最后一个字节是信头差错控制(HEC),它主要是通过检测和纠正单比特错误以及检测是否有多比特来保护ATM信头。所以，在出现丢失信元或者信元误插现象时，主要是由于HEC在多比特发生错误时没有发生作用。因此提出了采用交织技术来降低信元丢失率和检测不出错误的概率来保护ATM信头、改善信息的传输质量。 采用MF-TDMA的多址接入方式的星上ATM系统可为不同的地球站提供不同的QoS服务，而不同的QoS需要不同 ２０１３年第１期（总第１２３期） ２０１３ （Ｓｕｍ．Ｎｏ１２３）信息通信 INFORMATION&COMMUNICATIONS １５７