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建立互联网+天基信息实施服务系统——李德仁院士谈航天与互联网+的融合+在考虑卫星定位技术应用的时候，人们往往讨论导航、定位、授时（PNT）的概念，但是在互联网+的时代中，如何考虑传统航天与互联网的大融合大集成？在最近举行的第四届中国卫星导航与位置服务年会上，中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学遥感信息工程学院教授李德仁院士发表了具有前瞻性的主旨演讲，不但让人们进一步认识到航天技术的能力与潜力，也站在更高的高度，提出了航天如何主动拥抱互联网+，以改变传统的航天服务模式这个话题。
他提到：航天与互 联网的大融合大集成，需要引入遥感（RS）和通信（Communication），成为PNTRC。
而能否构建一种互联网+PNTRC信息的实时服务，关系到建设我国军民深度融合的天基信息实时服务系统的成败。
一、互联网+天基信息实时服务系统的背景互联网金融、互联网在线影院、互联网导航定位服务、在线房产、在线医疗、在线旅游等概念接连出现。
那么，航天和互联网怎么加在一起？互联网+的概念是2015年两会期间，腾讯创始人马化腾提出的议案。
互联网+是基于互联网、云计算、大数据提出的，要实现互联网和传统行业的深度融合，创造一个新的经济发展的模式、一个发展经济的生态。
我们已经看到，互联网+已经推动了很多行业的发展，淘宝网、阿里巴巴就取得了很大经济效益，为国家和社会做出了贡献。
互联网金融、互联网在线影院、互联网导航定位服务、在线房产、在线医疗、在线旅游等概念接连出现。
那么，航天和互联网怎么加在一起？在2015年的两会上，李克强总理已经提出，要搞互联网+的行动计划。
7月4日，国务院批发了《关于积极推动互联网+的行动的指导意见》。
其中有两点直接涉及航天：增强北斗卫星全球服务能力，构建天地一体化的互联网络；充分利用多维地理信息系统、智慧地图等技术,构建资源环境承载能力立体监控系统。
7月27日，李克强总理主持了一个国家科技战略座谈会，也就是中科院学部成立60周年活动。
北京邮电大学原继续教育学院导师介绍(2008)专业：通信与信息系统丁炜教授，博士研究生导师宽带通信网研究中心领衔教授自1986年以来培养研究生（含博士、硕士）近百人，发表论文150余篇，完成重大科研项目10项，申请专利3项，荣获省部级以上奖项共5项。
目前正在研究的项目：“广义MPLS实现和安全路由器研究”，并与美国INTER 公司合作建立联合实验室，对下一代网络关键技术进行跟踪和预测。
丁炜教授所负责的北京邮电大学培训中心通信网科研室（现更名为宽带通信网研究中心）成立于1985年。
该科研室的宗旨是跟踪世界通信网络新技术的发展，开展对其前沿课题的研究，掌握相关理论和先进技术，力求创新，为我国通信事业的发展和培养优秀的高级通信科学技术人才做出自己的贡献。
目前，为了紧跟国际宽带通信网络新技术的发展，实验室正在进行MPLS协议软件和路由软件的开发、“具有MPLS功能的多业务边缘路由器的研制”、“INTEL网络处理器应用的研究与开发”等项目，其中边缘路由器的研制项目中采用了具有自主知识产权的芯片设计来实现各种网络协议的处理和不同速率接口数据流的转发。
温向明教授，博士研究生导师研究方向：博士研究生：宽带通信网络理论与技术、无线宽带网络理论与技术硕士研究生：IP宽带通信网络技术、移动通信网络技术毕业于北京邮电大学，获通信与信息系统工学博士学位；现任北京邮电大学校长助理兼研究生院常务副院长；校学术委员会委员和校学位委员会委员；教育部归国留学评审专家；北京市信息化专业人才合作培养项目负责人；中国电信网络资源管理专家组副组长；中国通信学会高级会员；北京市大学生电子竞赛组委会副主任等。
长期从事通信与信息系统专业方面的科研与教学工作，主持和参与完成了国家级项目6项，前邮电部项目3项，校级项目1项，横向项目8项。
其中：国家863项目“宽带光纤用户网总体技术研究”，得到国家科委专家的好评，总评结果为Ab;另外，“我国接入网发展战略的研究”获邮电部科技进步二等奖；国家重大项目“移动增值业务网络安全协议方案研究与实现”和“具有V5接口的DLC网元管理设备”已进行成果转化，取得了很好的经济效益和社会效益；“V5接口用户接入系统的监控技术研究”已在通信网中应用。
高可信网络通信协议统一开发框架程子敬 刘 成航天恒星科技有限公司（503 所） ，北京，100094摘要：传统的协议开发方法有多种弊端，不能满足天地一体化网络的高可靠与安全性要 求要求。
本文应用协议工程和模型驱动的理论和方法， 建立应用于天地一体化信息网络的高 可信通信协议统一开发框架， 制定高可信网络通信协议开发标准流程， 并以具体协议开发为 例， 验证了统一开发框架的可行性和有效性， 为建设天地一体化信息网络提供坚实的技术支 撑。
关键词：标准开发框架 通信协议 形式化方法 天地一体化网络1 引言天地一体化信息网络规模庞大、覆盖范围广泛、组成复杂、应用业务多样，并且网络节 点的种类日趋多元化，数量持续增长，从而形成一个巨大的、高度动态的、不规则的立体网 状网拓扑结构。
天地一体化信息网络空间段通信节点不但同时具备路由和主机功能， 并且由 于其高动态运行，节点间空间距离大，使得节点间不存在固定的端到端连接链路、通信时延 长、传输时间抖动大。
为确保此类特殊场景下的空间信息可靠、安全传输，天地一体化信息 网络需要专用的、 从物理层到应用层都符合空间信息分发与融合应用需求的通信协议体系以 及高可信的网络通信协议开发方法。
传统的协议开发方法主要依靠工程直觉方法来开发协议，协议的设计、实现、测试互相 独立，这导致协议的错误率高、开发效率低、纠正协议错误的代价大，甚至带来极其严重的 灾难性后果，不能满足天地一体化信息网络的高可靠性、高安全性要求。
协议工程和模型驱 动是解决该问题的良好途径，它以形式化方法为基础，利用建模、模型转换、验证、代码生 成、一致性测试等理论和方法，依托多种技术、工具、平台等，为高可信通信协议开发提供 良好的基础与依据。
2 相关理论与技术研究2.1 协议工程 2.1.1 原理协议开发涉及协议描述、验证、实现和测试等多个环节。
传统的协议开发方法主要靠的是直觉法， 协议的各个开发环节之间并不能很好的整合在 一起，如图 1 所示。
第27卷第1期2021年2月载人航天Manned SpaceflightVol.27No.1Feb.2021一种基于多层1553B总线及CCSDS的载人航天器空间数据系统设计高延超，梁克，郭中伟(中国空间技术研究院北京空间技术研制试验中心，北京100094)摘要：针对未来载人航天器种类、规模及功能多样化的特点，尤其是多航天器构建的复杂大型载人航天器，对现有载人航天器空间数据系统的通用性、可扩展性、兼容性进行分析，提出了1种基于多层1553B总线的多构型、高可靠、可重构、大负载的空间数据系统器载网络架构和1种基于CCSDS的载人航天器空间数据系统协议体系架构。
器载网络和协议体系架构可支持载人航天器天地间、器间及器载业务和协议的标准化设计，促进设备及软件的模块化和通用化，增强载人航天器的兼容性及可扩展性，便于支持未来可能的国际合作。
关键词：载人航天器；空间数据系统；多层1553B总线；CCSDS；分层分布式；协议体系中图分类号：V476文献标识码:A文章编号：1674-5825(2021)01-0093-07Design of Space Data System for Manned Spacecraft Based onMulti-layer1553B Bus and CCSDSGAO Yanchao，LIANG Ke，GUO Zhongwei(Institute of Manned Space System Engineering，China Academy of Space Technology,Beijing100094，China) Abstract:Considering the characteristics in category，scale and function diversification of the futuremanned spacecraft，especially the complex large manned space facility composed of multiple space-craft，the generality，scalability and compatibility of the existing manned spacecraft space data system were analyzed.A multi-configuration，highly reliable，reconfigurable and large-load on-board network architecture for the space data system based on multi-layer1553B bus was proposed，and a protocol architecture for the space link subnetwork and on-board network protocol system based on CCSDS protocol standards was put forward.The architecture of the on-board network and protocol may provide support for the standardized design of spacecraft，promote the modularization and generalization of equipment and software，enhance the compatibility and scalability of manned spacecraft，and facilitate potential future international cooperation.Key words:manned spacecraft；space data system；multi-layer1553B bus；CCSDS；hierarchical distribution；protocol system1引言随着载人航天技术不断发展,航天器在种类、规模、任务、功能等方面呈现出多样化特点。
我国高通量卫星通信应用发展思考文 | 席超1,2 尹贵增1 卢博轩1 杨博1 殷杰1 金世超11.航天恒星科技有限公司2.西北工业大学在互联网技术不断进步和通信业务规模不断扩大的背景下，媒体化、泛在化、宽带化是信息网络高通量卫星采用频率复用和多点波束技术，在同样频率资源的条件下，整颗卫星的通信容量是传统支图1 传统卫星与高通量卫星对比联网协议星”（iPSTAR）发射成功，各国都开始投入研制高通量卫星。
目前，全球范围高、中、低轨道高通量卫星同步发展。
（1）典型高轨高通量卫星卫讯-3（Viasat-3）卫星是迄今为止容量最大的商业高通量卫星，单颗卫星通信容量约为1Tbit/s，拥有1000个Ka频段点波束，载荷应用了数字波束成型复用技术；卫讯-3具有容量资源动态分配，可针对不同区域的用户需求灵活调整容量额度，提高服务质量和效率，具备航空和海事通信服务能力，首颗卫星将覆盖美洲地区，第二颗卫星覆盖欧洲、中东和非洲，最后一颗卫星覆盖亚太地区[2]。
休斯网络系统公司（Hughes Network Systems）的木星-3（Jupiter-3）是迄今为止最重的商业高通量卫星，单颗卫星通信容量可达500Gbit/s，采用软件定义载荷，具有300个点波束，主要工作频段为Ka、Q和V频段，它可以在多个频段实现数据传输和通信，为用户提供更加稳定、高效的服务体验。
这颗强大的通信卫星将支持飞机上的Wi-Fi、海上通信、企业网络、移动网络运营商的远程传输，以及北美和南美地区的卫星互联网连接，为这些地区带来高速、可靠的互联网连接，推动信息化进程[3]。
欧洲卫星通信公司（Eutelsat）的KONNECT VHTS超高通量卫星，通信容量约为500Gbit/s，拥有230个Ka频段点波束，配备第5代数字处理器，可实现灵活的容量分配和最优的频谱使用，主要为欧洲、北非和中东提供高速宽带和移动连接，在覆盖区域内（无论是地面、空中还是海上），用户可随时随地获得高通量卫星服务，其性能和服务可与光纤网络相媲美[4]。
空间信息网络基础理论与关键技术重大研究计划年度项目指南空间信息网络是以空间平台(如同步卫星或中、低轨道卫星、平流层气球和有人或无人驾驶飞机等)为载体，实时获取、传输和处理空间信息的网络系统。
作为国家重要基础设施，空间信息网络在服务远洋航行、应急救援、导航定位、航空运输、航天测控等重大应用的同时，向下可支持对地观测的高动态、宽带实时传输，向上可支持深空探测的超远程、大时延可靠传输，从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空，是全球范围的研究热点。
空间信息网络的发展，受频谱和轨道等资源的限制，难以通过增加空间节点数量和提高节点能力来扩大时空覆盖范围。
为从根本上解决现有信息网络全域覆盖能力有限、网络扩展和协同应用能力弱的问题，亟需开展空间信息网络基础理论与关键技术研究，通过新理论、新方法探索，有力支持空间信息服务能力的大幅提升。
一、科学目标本重大研究计划的总体科学目标是：瞄准信息网络科学的学科发展前沿，针对空间信息网络大时空跨度网络体系结构、动态网络环境下的高速信息传输、稀疏观测数据的连续反演与高时效应用等基础性重大挑战，研究大尺度时空约束下空间网络及空间信息传输处理等机理，重点突破动态网络容量优化、高速信息传输及多维数据融合应用等技术难题，通过传输网络化、处理智能化和应用体系化等方法，将网络资源动态聚合到局部时空区域，解决空间信息网络在大覆盖范围、高动态条件下空间信息的时空连续性支持问题，为提升全球范围、全天候、全天时的快速响应和空间信息的时空连续支撑能力，实现我国空间网络理论与技术高起点、跨越式发展，并有效支撑高分辨率对地观测、卫星导航、深空探测等国家重大专项的发展奠定理论基础。
同时，通过重大研究计划的实施，培养空间信息网络理论与技术领域领军人才及优秀科研群体。
二、核心科学问题本重大研究计划面向网络理论与空间信息科学发展前沿，瞄准空间网络体系结构、动态网络信息传输理论、空间信息表征与时空融合处理等重大基础科学理论，围绕高分辨率对地观测、中国卫星导航系统、载人航天与探月工程等国家重大专项发展需求，重点解决以下三个核心科学问题：（一）空间信息网络模型与高效组网机理。
26网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言地面通信与卫星通信的界限正变得越来越模糊，其原因在于各种通信服务的兴起和网络复杂性的蔓延。
这意味着，对远程信息传输进行良好的管理，并确保优质的传输性能和可靠性比以往任何时候都重要。
人们已经意识到了远程信息传输方式的区别，那么，卫星通信运营商们就需要不断开拓新的服务，并在保证服务质量的基础上，有能力进行弹性的冗余切换。
卫星通信技术作为我国通信技术研究的一项重要成果，在方方面面发挥着关键作用。
目前，卫星通信系统已经广泛应用于国际通信、国内通信、移动通信和广播电视等诸多领域，为世界各国提供语音视频、数据传输等服务，俨然已经成为世界电信结构中不可或缺的一部分[1]。
卫星通信系统主要包括信关站和各个VSAT 终端站。
信关站主要分为网络控制器、网络管理器、基带子系统、射频子系统；VSAT 终端有调制解调模块、协议处理模块等组成。
作为后4G 时代衍生出的智慧型通信系统，5G 移动通信技术虽然目前还没有全面推广应用，但是在医疗、手机等部分领域已经开始试点商用，其发展状况备受社会公众的关注[2][3]。
5G 技术比4G 技术的传输效率提高100多倍，其最大传输速率可达10GB ，另外还能够在更大范围内灵活地支持各种智能终端设备，是推动智慧生活建设的最强动力，能给人民生活提供智慧便捷的服务[4]。
随着华为5G 手机的发布，地面移动通信系统已经步入 5G 时代；呈现高中低轨多层立体化的卫星通信，从单星系统向多星系统网络化和宽带高通量发展，地面5G 和卫星通信迎来新的融合契机[2]。
因为5G 采用了大量网络颠覆性技术，加快与地面移动网络与卫星网络的融合步伐。
本文将从卫星通信与5G 两者的融合体系、融合网络架构、关键技术等几个方面进行分析探讨，为后续研究奠定基础。
专利名称：一种面向空间环境的安全的时间同步方法专利类型：发明专利
发明人：崔宝江,程子敬,郭勇,林楷,何磊
申请号：CN201510671763.3
申请日：20151016
公开号：CN106603182A
公开日：
20170426
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种面向空间环境的安全的时间同步方法，首先进行协议安全增强认证，具体是通过表示有通信双方身份的数字证书交换来实现身份认证，同时双方共同协商后续时间同步阶段的数据传输密钥；再完成协议安全增强认证之后进入时间同步阶段，具体由客户端与服务端交换时间戳，并由所述客户端根据传输数据报重置本地时间，达到时间同步的目的。
该方法在尽可能保证安全的情况下减少计算量和数据传输量，通信双方通过初始共享的密钥验证身份，然后协商传输密钥，从而在不安全的开放信道上建立起一条比较安全的数据链路。
申请人：北京邮电大学,航天恒星科技有限公司
地址：100191 北京市海淀区西土城路10号
国籍：CN
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