浅谈天地一体化信息网络

浅谈天地一体化信息网络作者：薛毅松通信与信息工程学院通信三班 2015010903005摘要：天地一体化网络以其战略性、基础性、带动性和不可替代性的重要意义，成为发达国家国民经济和国家安全的重大基础设施，其所具有的独特位置与地域优势以及特有的信息服务能力，可带动我国新兴产业的发展，形成具有巨大潜力的核心竞争力和民族创造力。

本文着重于大致的介绍天地一体化信息网络的含义与特点、建设天地一体化信息网络的必要性，以及国内外发展现状的对比。

关键字：天地一体化信息网络，卫星1天地一体化信息网络的定义空天地一体化信息网络是由多颗不同轨道上、不同种类、不同性能的卫星形成星座覆盖全球，通过星间、星地链路将地面、海上、空中和深空中的用户、飞行器以及各种通信平台密集联合，以IP为信息承载方式，采用智能高速星上处理、交换和路由技术，面向光学、红外多谱段的信息，按照信息资源的最大有效综合利用原则，进行信息准确获取、快速处理和高效传输的一体化高速宽带大容量信息网络，即天基、空基和陆基一体化综合网络。

2 天地一体化信息网络的特点天地一体化网络的目标是对事件进行全面高效协同的处理。

利用多维信息，协同各个工作模块，增强事件的处理能力；结合空、天、地各类网络和系统各自的优势，实现功能互补，扩大可处理事件的范围；利用空、天、地一体化网络综合信息系统强大的机动性能、广泛的覆盖范围、全局的协作能力和对信息的智能处理能力，实现对事件和任务的高效处理。

天地一体化网络，简称一体化网络，是由通信、侦察、导航、气象等多种功能的异构卫星/卫星网络、深空网络、空间飞行器以及地面有线和无线网络设施组成的，通过星间星地链路将地面、海上、空中和深空中的用户、飞行器以及各种通信平台密集联合。

地面和卫星之间可以根据应用需求建立星间链路，进行数据交换。

它既可以是现有卫星系统的按需集成，也可以是根据需求进行“一体化”设计的结果，具有多功能融合、组成结构动态可变、运行状态复杂、信息交换处理一体化等功能特点。

空天地一体化网络体系前瞻布局、创新驱动。

坚持定位高端、超前谋划，坚持前瞻性、系统性发展思维，有序推进产业、创新、市场和治理体系建设，构建苏州数字经济和数字化发展生态。

通过模式创新、技术创新、服务创新和管理创新，发挥新一代信息技术的支撑作用，加快培育新模式新业态，推动产业创新集群建设，提升全要素生产率。

、创新驱动，打造全国数字城市标杆（一）打造国内先进的数字基础设施高地不断夯实新型基础设施建设，加快建设以5G网络、一体化数据中心体系、产业互联网等为抓手的高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施。

加快推动传统基础设施数字化改造，推进新型城市基础设施建设，构建城市信息模型（CIM）基础平台，打造数字城市基础平台，夯实数字经济发展基础。

（二）争创国内领先的数字创新体系围绕国家战略部署，坚持科技自立自强，以实现关键核心技术自主可控为目标，引进建设一批重大科技基础设施、科研机构和重大创新平台，大力提升知识产权创造质量，进一步完善技术标准，推动价值链向高端化延伸，打好数字产业基础高级化、产业链现代化攻坚战,打造“硬科技”集聚地，深化数字产业创新策源能力，加快提升苏州在国内国际“双循环”新格局中的产业竞争力与影响力。

（三）打造国内领先的数据要素市场化示范高地推进数据汇聚，形成政务大数据资源中心，建设政务大数据治理平台，建立数据血缘关系图谱，打造全流程治理闭环。

推进数据共享,建立健全权威高效的数据共享统筹协调机制，实现目录同步、一点申请、跨级审核、便捷共享、全程可溯。

推进数据开放，加快数据开放立法，依托公共数据开放平台，推动重点领域公共数据开放开发和创新应用。

（四）打造具有国际竞争力的数字产业高地推动数字经济和实体经济融合发展，大力推动数字产业化和产业数字化。

把握数字技术发展趋势，坚持锻长板、补短板，推动基础优势产业向价值链中高端迈进，壮大新兴数字产业规模和能级。

促进产业数字化深度融合，利用互联网新技术对传统产业进行全方位、全链条的改造，推进新业态、新模式运用发展，提升全要素生产率，发挥数字技术对经济发展的放大、叠加、倍增作用。

天地一体化信息网络天基宽带骨干互联系统初步考虑作者：张平秦智超陆洲来源：《中兴通讯技术》2016年第04期摘要：认为天基宽带骨干互联系统是天地一体化信息网络（ISTIN）的核心。

在分析全球典型系统架构的基础上，结合中国国情提出了一种新的天基宽带骨干互联系统网络架构——天地双骨干。

同时，综合考虑天地链路信道特征和星上处理能力约束，提出了激光/微波混合传输、电路和分组混合交换等技术体制，为系统建设提供参考。

关键词：ISTIN；骨干互联系统；天地双骨干中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1009-6868 （2016） 04-0024-005天地一体化信息网络作为国家信息化重要基础设施，对拓展国家利益，维护国家安全，保障国计民生，促进经济发展具有重大意义，是中国信息网络实现信息全球覆盖、宽带传输、军民融合、自由互联的必由之路。

近年来，中国信息网络建设日新月异，取得了可喜的成绩，互联网和移动通信用户数量处于世界领先地位[1]。

相比地面网络，天基网络具有服务覆盖范围广，受地面因素影响小，布设机动灵活等优势，在空间信息传输、应急救援、航空运输、远洋航行、空间探索等领域发挥不可或缺的作用。

但是，中国天基信息网、互联网、移动通信网发展很不平衡，呈现“天弱地强”的特征。

中国航天技术发展取得了巨大成就[2-3]，根据美国忧思科学家联盟（UCS）网站上的统计数据[4]，截至2015年12月底，中国在轨卫星数量已达177颗，预计到2020年在轨卫星数量将超过200颗。

天基方面，中国已经初步建成了通信中继、导航定位、对地观测等系统，但各卫星系统独自建设，条块分割十分明显，卫星数量严重不足，卫星类型比较单一，更为突出的是，卫星没有实现空间组网，无法发挥天基信息系统的网络化综合效能。

天基宽带骨干互联系统作为天地一体化信息网络的核心，一方面起到了互联各类天基信息系统的作用，通过天地双骨干架构实现不同系统在天地两个层面的互联互通和一体化融合；另一方面作为一张全球覆盖的宽带信息网络，为陆、海、空、天等各类重点用户提供宽带接入和数据中继服务。

浅谈天地一体化信息网络发展罗震宇　施　浩 云南电网有限责任公司信息中心摘　要：天地一体化信息网络由陆基、空基、天基进行互联互通，以信息交换和传输为基础的网络基础设施，是目前各国科技产业发展研究的热点，本文阐述了天地一体化综合信息网络概念；分析了目前国内外天地一体化信息网络相关系统发展情况；并给出了目前发展中需要需要解决的几个问题。

关键词：天基信息网络　空间信息网络　天地一体化信息网络一、引言天基信息网络也叫天基信息系统，它是彼此独立或相关的卫星通信系统、卫星遥感系统、卫星导航系统、载人航天系统、空间物理探测系统、空间天文观测系统、月球和行星深空探测系统以及多种功能的临近空间飞行器系统等各种空间信息系统总称。

天地一体化信息网络的天地一体化含义通常有两种：一种是单个天基网（如卫星通信网）与地基网（如地面通信网）通过信息或业务融合、设备综合或网络互联互通方式构成的天地一体化信息网络；另一种是单个天基网（如卫星通信网）自身的空间段（如通信卫星）与地面段（如各种通信地球站组成的应用系统）通过星地链路构成的天地一体化信息网络。

我们可称前者为大天地一体化信息网络；后者为小天地一体化信息网络。

天地一体化信息网络作为国家信息化重要基础设施，对拓展国家利益、维护国家安全、保障国计民生、促进经济发展具有重大意义，是我国信息网络实现信息全球覆盖、宽带传输、军民融合、自由互联的必由之路。

二、国内外研究发展现状1.国内研究发展现状。

我国天地一体化信息网络相关的研究和讨论已经持续了10多年，目前已经取得了一系列成果。

2006年，沈荣骏院士首先提出了我国天地一体化航天互联网的概念及总体构想； 2013~2014年，工业和信息化部电子科学技术委员会组织了“天地一体化信息网络体系架构研究”重点课题，从发展战略、总体方案和关键技术等3个方面对天地一体化信息网络开展研究；2013年和2015年，国内先后两次召开了天地一体化信息网络的高峰论坛，对凝聚国内天地一体化信息网络相关研究力量并形成统一的认识发挥了重要作用；2015年，张乃通院士发表了《对建设我国“天地一体化信息网络”的思考》，对天地一体化信息网络的定位、边界作了清晰的说明，并提出了网络基本架构的设想和对建设工作的建议。

空天地一体化无线光通信网络关键技术及其发展趋势
赵雄文;张钰;秦鹏;王晓晴;耿绥燕;宋俊元;刘瑶;李思峰
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2022(50)1
【摘要】构建空天地一体化信息网络是第六代通信系统(the Sixth Generation,6G)的重要目标,无线光通信相较于射频(Radio Frequency,RF)通信技术具有容量大、速率高、抗干扰能力强等优势,已成为建立全球无缝覆盖空间网络的重要技术.本文综述了基于自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSOC)的空天地一体化网络国内外建设及相关标准化现状,相较于现有综述文献,涵盖了更多最新研究工作,并针对物理层和上层指出一体化FSOC 网络设计需要关注的重要因素,对大气信道建模、“捕获、瞄准和跟
踪”(Acquisition Pointing and Tracking,APT)、拓扑控制、路由、资源分配、可靠传输协议、微波协作传输几种重要通信技术进行总结和分析,并指出其未来发展趋势和面临的挑战.
【总页数】17页(P1-17)
【作者】赵雄文;张钰;秦鹏;王晓晴;耿绥燕;宋俊元;刘瑶;李思峰
【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室;华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.12
【相关文献】
1.面向沉浸式体验的空天地一体化车联网体系架构与关键技术
2.天地一体化信息网络空间激光通信新技术研究
3.黄河流域空天地一体化大数据平台架构及关键技术研究
4.深空微波激光通信一体化技术现状及关键技术
5.空天地一体化森林防火监测关键技术及实现
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面向6G的天地一体化网络安全技术目录一、内容简述 (2)1.1 背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (4)二、6G网络概述 (5)2.1 6G网络的特点 (7)2.2 6G网络架构 (8)三、天地一体化网络安全挑战 (10)3.1 空间安全威胁 (11)3.2 信息传输安全 (12)3.3 设备安全与隐私保护 (13)四、天地一体化网络安全技术框架 (14)4.1 安全基础设施 (15)4.2 安全防护机制 (17)4.3 安全管理体系 (18)五、关键技术研究 (19)5.1 无线通信安全技术 (20)5.2 网络安全协议 (22)5.3 光纤通信安全技术 (23)5.4 隐私保护技术 (24)六、测试与验证 (25)6.1 安全性能评估方法 (26)6.2 安全测试平台 (28)6.3 性能评估与优化策略 (29)七、未来展望 (31)7.1 技术发展趋势 (32)7.2 应用前景分析 (33)八、结论 (35)8.1 主要工作总结 (36)8.2 研究不足与展望 (37)一、内容简述G技术的特点与挑战：分析6G技术在通信速率、连接密度、延迟、功耗等方面的优势，以及在天地一体化网络安全环境下所面临的挑战，如多接入边缘计算、网络切片、无线资源管理等。

天地一体化网络安全架构：介绍面向6G的天地一体化网络安全架构设计原则，包括网络分区、安全策略、安全机制等方面，以实现天地一体化网络安全防护。

天地一体化网络安全技术：详细介绍面向6G的天地一体化网络安全技术，包括加密算法、认证协议、访问控制、数据隔离、漏洞扫描与防御、入侵检测与防御、安全审计等关键技术。

天地一体化网络安全应用场景：分析面向6G的天地一体化网络安全在智慧城市、物联网、工业互联网等领域的应用场景，以及在军事、航空航天等特殊领域的应用需求。

天地一体化网络安全政策与标准：探讨面向6G的天地一体化网络安全相关政策、法规和标准制定，以促进产业健康发展和技术创新。

天地一体VDES发展现状及应用展望国内，中国航天科技集团有限公司第八研究院（以下简称航天八院）持续多年组织开展了VDES搭载试验星、技术验证星的研制和测试验证工作。

2020年初发射了首颗搭载VDES载荷的技术试验卫星。

国防科技大学持续开展基于微纳卫星平台的AIS/VDES系统研制与试验工作，2020年8月，发射了天拓五号卫星，其主要任务是开展新一代AIS信号接收、ADS-B信号接收以及VDES等新技术研制。

航天行云科技有限公司计划发射80颗行云小卫星，建设低轨窄带通信卫星星座，并计划在行云小卫星上搭载VDES载荷。

由中国交通通信信息中心（以下简称通信信息中心）编制的交通安全应急专用公益卫星星座系统（以下简称交通星，MOTS）网络资料，于2019年成功为国际电信联盟接受，争取到世界排名第一的VDES卫星频率及轨位资源。

2021年10月14日，通信信息中心联合航天八院、北京和德宇航技术有限公司联合研制的3颗交通甚高频数据交换系统试验卫星（简称交通VDES试验卫星）在太原卫星发射中心成功发射，完成了交通星频率激活任务，全面开启了VDES星载载荷在轨测试验证工作。

3.国内外VDES地面系统发展现状国外，瑞典SAAB公司与瑞典海事局开展了VDES相关研究，2014年底完成了VDE原理样机研制，2015年完成了VDE场外测试。

日本无线株式会社（JRC）重点开展了VDES船载原型样机研发，2018年12月完成了点对点试验和广播试验。

南非Stone Three公司重点开展VDES终端产品研发，2019年1月，联合加拿大在魁北克进行了VDE-TER的陆地性能实测以及与AIS兼容性测试。

新加坡海事港口局与信息通信研究所、ST电子共同开展了VDES船台样机研制与试验，完成了陆上和水上点对点通信试验。

国内，中国交通运输部东海航海保障中心与航天八院等单位合作，在VDES标准研究和试验系统开发方面开展了大量的研究工作，2019年4月在杭州湾水域开展了VDES地面系统（VDES-TER）点对点试验。

关于天地一体化信息网络安全防护技术的研究发布时间：2021-02-02T02:16:31.096Z 来源：《现代电信科技》2020年第15期作者：康江浩[导读] 伴随着我国经济的快速发展，我国科学技术也得到了较好的进步，与此同时，我国在太空以及海洋等领域的发展逐渐上升，空间科学以及安全应急事件的处理受到越来越多的关注，对该方面的探究也越来越多。

在这种发展大背景之下，对我国天地一体化的信息网络安全提出了更高的要求，但是在实际的发展中我国在天地一体化信息网络防护受到多方面的威胁，影响着我国的安全发展。

（中铝山西新材料山西运城 043300）摘要：伴随着我国经济的快速发展，我国科学技术也得到了较好的进步，与此同时，我国在太空以及海洋等领域的发展逐渐上升，空间科学以及安全应急事件的处理受到越来越多的关注，对该方面的探究也越来越多。

在这种发展大背景之下，对我国天地一体化的信息网络安全提出了更高的要求，但是在实际的发展中我国在天地一体化信息网络防护受到多方面的威胁，影响着我国的安全发展。

本文在此基础上主要探讨天地一体化信息网络安全受到的威胁，并针对这些威胁提出相应的应对措施，希望能够提升我国天地一体化信息网络安全防护技术水平。

关键词：安全切换；安全路由；端到端传输一、天地一体化信息网络受到的威胁（一）天地一体化信息网络无线接入的安全受到威胁就我国现阶段的天地一体化信息网络来说，其所包含的无线接入主要分为两种类型，分别是卫星节点接入以及用户终端接入。

除此以外，天地一体化信息网络中所拥有的用户终端、天基节点以及地基节点等在进行通讯的时候，都是通过无线链路进行完成的。

但是因为无线链路在实际的使用过程中是处于开放状态的，所以这也就导致无线链路非常容易受到安全威胁被恶意攻击，比如说一些不法分子会通过攻击无线链路导致用户的信息被盗取、篡改，甚至是冒充客户身份等，这些不法分子的行为会导致整个系统中的信息泄露、系统出现无法访问等问题，严重情况下会导致整个无线链路无法正常工作，给国家带来一定的损失。