卫星通信在全球信息栅格中的应用研究

4CISR全球信息栅格网设想以下是4CISR全球信息栅格网设想文章：“全球信息栅格网设想”的概念是在美军4CISR充分发展的基础上提出来的。

简单来说，4CISR系统是保证指挥员和指挥机关对部队人员和武器实施指挥控制的“人-机系统”，其指挥、控制、通信、情报、监视与侦察分系统，就像人的“大脑”“神经”和“耳目”，把各种作战力量、各个战场及其子系统紧密地连为一体，形成了强大的军事优势。

请看：1999年3月27日晚8点，美1架F-117隐身飞机在科索沃上空中弹，其弹射座椅和救生背包中的卫星定位装置，立即向美军EC-130E空中指挥机发出遇险信号……旋即，意大利联军指挥中心和五角大楼均收到救援信息；几分钟后，装有百名特战队员的6架直升机前往营救；3小时后，营救队员发现了F-117飞行员用特制闪光装置发出的红外信号，用悬索将飞行员救起，飞回基地。

这是发生在科索沃战争中的真实战例，从中人们可以深深感受到4CISR系统在现代高技术战争中的巨大作用。

战争是军事技术发展的加速器。

尽管4CISR系统一时之间独领风骚，但实战中美军发现，4CISR系统同样也存在着一些严重的“先天不足”：美军以往的天基、空基、地基和海基的信息系统大都是专用系统，互不兼容，可以直观地形容为一片相互没有联系的“烟囱群”。

4CISR 往往“各自为战”，且只能处理通过计算机通信联网的信息，而对其它设备的数字化信息，比如战场前端的传感器、作战要素的射击系统等，就不具备兼容共享的能力。

美军提出，要谋求“全时、全维的信息优势”。

但4CISR系统显然还缺少如此高效、直接的战场信息转化能力。

同时，4CISR信息网本身的闭塞与狭窄，也制约着系统的功能发挥。

国际互联网已经链接了全球各个领域，但4CISR系统却无法达到这样的程度，不能把信息网的触角延伸到每一个节点，更无法实现全球范围的联网。

如前面提到的营救F-117飞行员，必须借助北约的4CISR系统。

为了克服4CISR系统的这些“先天不足”，美军于1999年首次提出了建立“全球信息栅格”的倡议,并于2000年3月，向国会正式提交了启动GIG项目的报告。

军事卫星通信论文(2)军事卫星通信论文篇二《基于信息栅格技术的军事卫星通信问题研究》摘要：栅格技术具有资源范围广、分布性强、异构性复杂的特点，已成为各军事强国军事网络建设的发展方向。

该文介绍了信息栅格技术的基本概念，以及美军GIG的特点，针对我军信息栅格与卫星通信一体化发展提出一些建议。

关键词：信息栅格;卫星通信;GIG1 信息栅格技术的介绍在1999年出版的《栅格：未来计算结构的蓝图》一书中，美国科学家伊恩・福斯特首次提出信息栅格的概念。

该书对信息栅格的定义是：信息栅格是构筑在internet上的一组新技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为用户提供更多资源、功能和交互。

人们设想把自己的计算机插入信息栅格，像从电力栅格中获得电力资源一样获得所需各种信息资源，于是产生了栅格技术在信息领域的广泛应用。

信息栅格的特点是使可利用的资源范围广泛，且具有很强的分布性、更复杂的异构性;使体系对资源的共享更具有目的性;引入虚拟组织的概念，且组织的构建具有动态性和可伸缩性;强调协同解决问题(协同工作)的能力及服务的有序性和可控性。

2 信息栅格技术的军事应用美军的C4ISR系统在指挥控制、预警探测、情报侦察、信息对抗与信息传输、保障等方面有着极大的优越性，但在最近的几场局部战争实战中，暴露出很多问题，如：无法实现全球网络联网，对现代战场上产生的大量信息的加工能力不足，在联合作战中无法实现诸作战力量、作战系统、作战单元之间的互连、互通、互操作。

1999年，美军发布《国防信息基础设施主计划8.0版――实现GIG》，提出建设全球信息栅格(GIG，GLOBAL INFORMATION GRID)，这是全球首个军事信息栅格的实例。

为了保证美军能够在未来战争中始终保持信息优势、决策优势和全球作战优势，美军全力打造GIG。

经过多年发展完善，GIG已经成为美军的军事信息系统基础平台，可实现美军在全球任意地点、不同需求用户之间应用程序的互联、互操作。

卫星通信技术的原理和应用场景卫星通信技术是一种通过地球轨道上的人工卫星来进行信息传输的通信方式。

它利用卫星的广域覆盖和高速传输能力，实现了全球范围内的通信服务。

本文将介绍卫星通信技术的原理以及它在不同应用场景中的运用。

让我们来了解卫星通信技术的原理。

卫星通信系统由地面站、卫星和用户终端组成。

当用户终端需要发送信息时，地面站将这些信息通过射频信号发送到卫星。

卫星接收到信号后，再通过射频信号将这些信息传送至另一个地面站。

地面站将信号解码，并将信息发送给相应的用户终端。

这个过程中，卫星作为中继器连接了不同地区的地面站，实现了长距离传输。

卫星通信技术的应用场景非常广泛，以下是其中几个重要的应用领域：1. 电视广播和卫星电视：卫星通信技术在电视广播和卫星电视领域发挥了重要作用。

通过卫星传输信号，电视节目可以实现全球范围内的广播。

卫星电视也可以通过卫星接收信号，提供高清晰度、多频道的电视节目服务。

2. 军事通信：卫星通信在军事领域中具有重要作用。

卫星通信系统可以提供安全可靠的通信网络，满足军队在各种环境下的通信需求。

卫星通信还能实现情报、监视和遥感等功能，为军事行动提供支持。

3. 灾害应急通信：卫星通信技术在自然灾害和紧急情况下的通信中发挥了重要作用。

当地面通信基础设施被破坏或不可用时，卫星通信可以提供即时、可靠的通信服务。

救援人员可以通过卫星通信系统与指挥中心进行联系，协调救援行动。

4. 国际国内长途通信：卫星通信技术还可用于国际和国内长途通信。

由于地球是曲面的，对于远距离通信，光纤通信等传统的通信方式可能存在信号衰减的问题。

而卫星通信通过卫星之间的中继，可以实现长距离通信，扩大了通信范围。

5. 航空航天通信：卫星通信技术在航空航天领域中也得到了广泛应用。

它可以为飞机和航天器提供通信支持，包括导航、监控、气象信息等。

卫星通信可以确保飞机和航天器在飞行过程中保持与地面的联系，提高安全性和效率。

综上所述，卫星通信技术是一种在全球范围内实现信息传输的重要通信方式。

天基传输网络和天地一体化信息网络发展现状与问题思考孙晨华【摘要】近年来,太空(或称为天基)和网络空间成为全球新一轮竞争热点.随着我国天地一体化信息网络工程被列为重大专项,行业内对以天基为重点的天地一体化信息网络的关注度达到新高.天基传输网络因其天然的天地一体化特征、信息的承载平台等特征,成为天地一体化信息网络的重要抓手.给出了立足天基传输网络,发展天地一体化信息网络的相关问题和下一步研究重点及建议思路,可为后续研究工作开展提供参考.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】天基传输网络;天地一体化信息网络;天基信息网络;天基接入网;天基骨干网【作者】孙晨华【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TN927目前，抢占空天信息竞争制高点、发展相关新兴产业成为发达国家的又一次战略机遇。

我国经济、政治和军事处于复杂国际环境中距世界舞台中心最近时期。

总体上看，天基信息系统建设成就突出，但没有完全摆脱技术追赶和试验应用型发展状态，系统仍立足本土服务，天地融合技术水平、服务能力、产业链发展与发达国家相比差距较大，与国家“一带一路”战略和大国地位不协调。

因此，找准、弥补天基信息系统的薄弱环节，发展天地一体化信息网络，提高天地一体服务能力，实现信息系统伴随“一带一路”走出去战略十分必要[1]。

天地一体化信息网络工程重大专项正是在此背景下提出。

地面信息网络和天基信息网络经过多年发展，从天地一体化角度来看，基础和不足并存。

如何在摸清基础、找准不足的情况下进行天地一体化信息网络创新、优化设计是关键问题。

摸清基础方面，重点对现有天基传输网络的天地一体化特征进行分析理解，对天地一体化信息网络概念内涵及与天基传输网络的关系进行分析理解；找准不足方面，重点是准确地识别尚未突破的关键技术。

1.1 天基传输网络通常想到的天基传输网络是卫星通信网络，广义上，天基传输网络包括卫星通信[2]、卫星中继[3]和遥感类卫星的星-地传输网络[4]。

高精度栅格地图的构建及其应用随着科技不断发展，互联网的普及以及移动互联网的兴起，现代交通、出行方式也随之发生了变化。

在这种变革的影响下，越来越多的行业和领域开始走向数字化和智能化，而高精度栅格地图的兴起就是其中的一个典型例子。

在这篇文章中，我们将介绍什么是高精度栅格地图，以及它的构建方式和应用场景。

一、高精度栅格地图的定义及意义高精度栅格地图是一种基于卫星遥感、激光雷达等技术获取现实世界数据，并通过一系列的数据处理和算法，将其转化为数字图像或栅格图像的地图。

与传统的地图不同，高精度栅格地图可以实现更为细致、准确的地图绘制，同时具有更高的分辨率、更丰富的数据信息。

在实际应用中，高精度栅格地图不仅可以为用户提供更为优质和准确的地图服务，方便用户出行和导航，还能为城市规划、智能交通等产业提供更为有利的数据支撑和技术支持。

因此，高精度栅格地图被认为是数字化和智能化时代的一个重要标志。

二、高精度栅格地图的构建方式高精度栅格地图的构建是一个相对复杂的过程，需要采用多种技术手段并进行综合处理。

下面，我们将分别介绍高精度栅格地图的构建流程和主要技术手段。

1. 数据获取构建高精度栅格地图的第一步是获取原始数据，一般采用卫星遥感、激光雷达、摄影测量等技术手段。

这些设备能够获取到地表的三维点云数据和图像数据，为后续的数据处理提供了基础数据。

2. 数据处理获取到原始数据后，需要对这些数据进行处理和筛选。

根据特定的算法，进行点云数据的过滤、分类以及三维网格化，形成数值地形模型和城市三维模型等信息。

同时，使用图像识别和计算机视觉技术，可以将获取到的图像信息转化为栅格图像或数字图像。

3. 数据模型化将数据进行模型化是高精度栅格地图构建中的一个关键步骤。

在此步骤中，需要将三维模型和二维图像进行融合，同时将数据信息标准化和格式化，生成标准的栅格地图数据格式，以便于后续地图服务的提供和使用。

三、高精度栅格地图的应用场景高精度栅格地图具有广泛的应用场景，在多个领域都可见其身影。

第25卷第3期　2004年9月军　事　通　信　技　术Jo urna l o f M ilita ry Co mmunicatio ns T ech no lo gyV ol.25N o.3Sep.2004“全球信息栅格(GIG)”及对其威胁探讨顾敬民1,邱永红2(1.解放军理工大学通信工程学院研究生1队,江苏南京210007;2.总参第63研究所,江苏南京210007)摘　要:美军于1992年提出了远期在全球范围内建立一个由无缝隙网络连通的综合C4I系统。

1999年,美国国防部提出了全球信息栅格。

文章介绍了“全球信息栅格(GIG)”的构成、特点、对未来战争的影响,并重点分析了G IG现在和将来可能面临的各种威胁。

最后,对我军信息化建设提出了一些意见。

关键词:全球信息栅格;威胁;网络中心战中图分类号:T P29文献标识码:A文章编号:0032-1289(2004)03-0059-05Global Information Grid and Threat to ItG U J ing-min1,QIU Yong-hong2(1.Postg raduate T ea m1ICE,P L AU S T,Na njing210007,China;2.T he63rd Research Institute of PL A Gene ral Staff Headqua rte rs,N anjing210007,China)Abstract:In1992,Americian Army planned to build a n integ ra tiv e sy stem C4I which is made o f seamless netw o rk in the future.In1999,Depa rtm ent of Defense presented a new concept:Global info rmation g rid.In this paper,the co mposition,cha racters of GIG and its effects to the future w ar are introduced.The possible th reat to GIG a re analyzed em phatically.And finally, some o pinions o f informa nizatio n co nstructio n in our arm y a re presented.Key words:GIG;threaten;NCW 20世纪末,世界经历了几次大的局部战争。

卫星通信技术的全球覆盖卫星通信技术是一种利用人造卫星作为中继站，将无线电信号从一个地点传输到另一个地点的通信方式。

随着科技的不断发展，卫星通信技术已经成为了全球通信的重要组成部分，为人们的生活和工作带来了极大的便利。

本文将介绍卫星通信技术的全球覆盖情况，以及其在各个领域的应用和发展前景。

一、全球覆盖的优势卫星通信技术具有覆盖范围广、通信质量稳定、不受地理条件限制等优点，使其在全球范围内得到了广泛应用。

卫星通信信号可以覆盖地球表面的大部分地区，不受地形、气候、建筑物等因素的影响，可以为用户提供稳定的通信服务。

此外，卫星通信系统还可以提供高速数据传输、视频会议、远程教育等多种应用，为用户带来更加便捷和高效的服务体验。

二、卫星通信技术的应用领域1.通信行业卫星通信技术在通信行业中的应用最为广泛，包括卫星电视、电话、宽带互联网等。

通过卫星通信，人们可以在任何地点、任何时间进行通信，极大地提高了通信的便利性和效率。

此外，卫星通信还可以提供高速数据传输和视频会议等服务，为企业和个人的工作和生活带来了极大的便利。

2.远程教育和医疗卫星通信技术还可以应用于远程教育和医疗领域。

通过卫星通信，人们可以在偏远地区接受优质的教育和医疗服务，打破了地域限制。

此外，卫星通信还可以实现远程监控和治疗，为患者提供更加安全和有效的治疗方式。

3.灾害应急和军事应用在灾害应急和军事应用中，卫星通信技术也发挥了重要作用。

在灾害发生时，卫星通信可以快速建立通信网络，为救援人员和受灾群众提供必要的通信支持。

在军事领域，卫星通信可以实现对战场的实时监控和指挥，提高作战效率。

三、发展前景随着科技的不断发展，卫星通信技术也将不断升级和完善，为人们的生活和工作带来更多的便利。

未来，卫星通信技术将朝着以下几个方向发展：1.高速宽带互联网随着5G、6G等新一代移动通信技术的发展，卫星通信将与地面通信相结合，实现高速宽带互联网的覆盖。

这将为人们提供更加快速、稳定、可靠的互联网服务，满足人们对于网络速度和稳定性的更高要求。

栅格计算技术在地理信息系统中的应用随着计算机技术的不断发展，地理信息系统（GIS）作为一种将地理数据与计算机整合的信息处理系统，已经成为现代地理学研究的重要工具之一。

在GIS中，常用的数据表示方式是栅格和矢量，其中栅格数据是以像素为单元的网格图像，可以表示各种地理现象的定量特征。

而栅格计算技术，则是GIS中处理栅格数据的重要方法之一。

它基于栅格数据的空间分布特点和图像处理技术，将矩阵计算和图像处理技术结合起来，实现了对栅格数据的分析和计算。

在GIS中的应用非常广泛，如数字高程模型（DEM）的生成、坡度、坡向和流量等地形因素的计算，土地利用/覆盖分类、植被指数计算、土地侵蚀预测等。

数字高程模型的生成数字高程模型是描述地表海拔高度变化的栅格数据，它是各种地形分析和地貌研究的基础数据。

数字高程模型的生成需要使用许多的栅格计算技术，如DEM的平滑、坡度的计算、坡向的计算和流量的计算等处理过程。

在DEM的生成中，对地表高度数据进行插值是一个关键的步骤。

常用的插值技术有反距离权重法、三角形不规则网格插值法、克里金插值法等。

此外，DEM经常需要对其进行平滑处理以消除高低点之间的矛盾。

这一平滑计算可以采用滤波算法，如均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。

坡度、坡向和流量的计算坡度、坡向和流量是数字高程模型的重要特征，具有重要的地形和水文学意义。

坡度的计算可以采用梯度算法或三维勾配算法。

坡向的计算需要用到梯度算法，并采用三角网格法进行插值。

通过坡度和坡向的计算，就可以将流量估算为水体在每个像素中流动的速率。

流量计算涉及流动累积和覆盖流的方向的决策。

常用的流量计算方法有单向ACC和Multi-Direction ACC。

土地利用覆盖分类土地利用/覆盖分类是GIS常用的应用之一，常用的分类方法有监督分类和无监督分类。

其中，最基础的无监督分类方法是ISODATA聚类法，在聚类完成后，可以进行后期处理，如合并类和分类后分类。

植被指数计算植被指数是反映植被生长情况的一个指标，可应用于绿洲与绿漠的划分、自然灾害监测、生态环境保护等方面。

-139-"全球信息栅格"(GIG )由全球互连的一组端到端的信息能力、相关过程和专业人员组成，旨在收集、处理、存储、分发和管理信息，以满足作战人员、决策人员和支援人员的需要。

它包括实现信息优势所必需的、全部现有的和租用的通信系统与业务、计算系统与业务、软件(包括应用程序)、数据、安全业务以及其他相关业务。

"全球信息栅格"支持各国防部门、国家安全部门和相关的情报机构在战争和和平时期完成各种任务和职能(战略级、战役级、战术级和事务处理级)。

一、全球信息栅格的理论与方法1．GIG 概念全球信息栅格(Global Information Grid )是美军在1999年提出，并于2000年启动建设的一个大型军事信息基础设施，它被定义为："全球互联的、端到端的信息能力及相关过程和人员的集合，能够根据战斗人员、决策人员和支援人员的要求来收集、处理、存储、分发和管理信息。

"它的目的是在恰当的时间、恰当的地点，将恰当的信息、以恰当的形式交给恰当的接收者，同时压制敌方谋求同样能力的企图。

GIG 由各种通信卫星、通信飞机、数据传输链路、微波中继站、地面光缆、无线电台、作战地域网等通信基础设施，以及各种计算机、存储器、网格软件平台、数据库、地理信息系统等计算信息设施组成,具有广域分布、无缝连接、动态扩展和高度集成的特点。

2．GIG 组成从结构上分析，GIG 包含3个交织在一起的组成部分：传感器栅格、交战栅格和信息栅格组成。

3．GlG 的体系结构面向服务的体系结构(SOA )的独特优势，决定了它必将取代以往采用的客户服务器体系结构方式，成为构建GIG 体系结构的首选。

3．1面向服务的体系结构(SOA )SOA 与其他体系结构的不同之处在于它是松耦合方式，在该方式下，请求服务的客户并不需要知道与之通信的服务的编程语言，运行平台等细节，客户只需知道服务已发布的接口，通过接口与服务通信，然后其余的工作交给服务去完成。

李大光全球信息栅格是指利用信息网络技术构建的全球性信息网络体系，它是信息化战争的技术基础，能够为各作战单元提供信息服务，是应对信息化战争、提高国防和军事能力的重要支撑技术。

伊拉克战争中，美英联军的联合作战规模明显扩大，作战指挥基本上实现了高效、实时，但也暴露出不少问题。

为此，伊战后美军加紧建设“全球信息栅格”，准备把分布在世界各地的所有作战单元连接起来，确保网络互联互通和战场信息共享，以获取信息优势和决策优势。

一、全球信息栅格技术的产生“全球信息栅格”（Ｇｌｏｂａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｇｒｉｄ—ＧＩＧ）的目标是实现端到端的无线连接和全球信息共享，提供即插即用式的互操作能力。

主要是由基础、通信、计算、全球应用和使用人员５个层次组成。

其中，基础层包括体系结构、频谱分配、法规标准、管理措施等内容；通信层包括光纤通信、卫星通信、无线通信以及国防基础信息系统网、远程接入点、移动用户管理业务等内容；计算层包括网络服务、软件管理、各类数据库和电子邮件服务及管理等内容；全球应用层包括全球指挥控制系统、全球战斗支持系统、日常事务处理程序以及医疗保障系统等内容；使用人员层包括陆、海、空、天各军种及特种部队等。

ＧＩＧ具有７　种能力，即信息处理、存储、传递、人与ＧＩＧ接口、网络管理、信息分发管理和信息保证。

“全球信息栅格”已经成为美军实现互联、互通和互操作的纽带，对于提高军队战斗力具有极其重要的作用。

“全球信息栅格”概念源于美国军方。

２０世纪９０年代后期，美国防科学委员会特别工作组对几次重大军事行动中的通信需求进行了调查。

据他们测算，到２０１０年，如要同打两场大规模的地区战争，美军所需的峰值通信容量约为３５吉比特／秒，几乎是１９９７年美军在波黑战争所用容量的２０倍。

尽管这是个保守的估算，也已大大超过美国防部现有的和未来１０年内计划中的通信总量。

在阿富汗战争中，单架无人机从阿富汗发回图像所需带宽是美军在“沙漠风暴”行动中所用带宽的３倍。