流星在掠過空中時會發出大量的光和熱，它會使周圍的氣體電離，並很快擴散形成以流星軌跡為中心的柱狀電離雲，這種電離雲具有反射無線電波的特性。這就是所謂的“流星余跡”。 利用流星余跡反射無線電波而進行的遠距離通信叫流星余跡通信。 流星余跡通信常用的波段為30～100兆赫（MHz）。
基本介紹
- 中文名：流星余跡通信
- 外文名：meteor burst communications
- 套用學科：通信
歷史
流星余跡通信於20世紀50年代中最早由業餘無線電愛好者提出，50年代末加拿大實現了流星余跡通信，70年代末美國用於數據收集及軍事通信。其它國家如英、蘇、芬蘭、埃及等均有套用。我國於50年代末進行了傳播試驗，60年代研製設備，70年代末開始建立流星余跡專用鏈路。
定義
（1）簡介
流星是人們所熟悉的一種自然現象。當宇宙空間的細小物體或塵埃飛經地球大氣層時，便與大氣摩擦而發出光和熱。如果這種現象發生在夜晚，我們在地面上便會看到一條條清晰的光跡，這就是流星體所經過的軌跡。
就是這樣一種轉瞬即逝的天體現象，也沒有在細心的科學家面前悄然溜過。他們發現，流星在掠過空中時會發出大量的光和熱，它會使周圍的氣體電離，並很快擴散形成以流星軌跡為中心的柱狀電離雲。這就是所謂的“流星余跡”。這種電離雲具有反射無線電波的特性。於是，人們便構想把載有某種信息的無線電波對準流星余跡，通過它的反射，為遠在千里之外的別的接收站所接收。這就是利用流星余跡進行通信的最基本的構想。
可能有人會想，流星不常見到，而且一閃而過，用它來通信靠得住嗎?其實，在宇宙空間，每小時都有數以億計的流星掠過大氣層，只不過是，其中很多不為我們的肉眼所察覺罷了。當然，流星轉瞬即逝的特徵，也必然會給通信的連續性帶來一定的麻煩。它不大適合於用在像電話那樣的連續實時通信上。針對流星轉瞬即逝的特點，我們在發射設備中加裝了傳送訊息存儲器，存儲經計算機處理過的信息。在流星余跡出現時這些訊息便一份一份地被傳送出去。在接收方也加裝了接收訊息存儲器。它的任務是把斷斷續續收到的信息先存儲起來，然後把它變換成連續信息後再送到接收者的手中。流星余跡通信的主要優點是：1、通信距離遠。實驗表明，利用功率為500瓦至幾千瓦的發射機及普通的八木天線，通信距離就可達1500公里，最大通信距離約2300公里；2、保密性強。由於電波反射具有非常明顯的方向性，不易被竊聽，而且容易防止干擾台的影響；3、通信的穩定性好，不太受電離層騷擾和極光的影響。其不足之處是：由於傳送狀態是斷續的，信息有延遲，有時可達幾分鐘，因而不適應傳送在這段時間內的信息。用印字電報傳送信息時，錯誤的百分比較大；終端設備較複雜。
（2）定義
流星余跡通信利用流星穿過大氣層時形成的短暫電離余跡對無線電波的反射或散射作用進行通信的方式。據估計每晝夜進入大氣層的流星總數達1012個。僅當收發天線波束相交區域內出現流星余跡且反射信號，並在接收點有足夠場強時才能通信。流星余跡信號的持續時間為零點幾秒到幾秒，故這種通信是一種間歌的突發通信。其可用工作頻率為30～7OMHz，常用40～50MHz，單跳最大距離為2000km。通信系統由甚高頻（VHF）收發信機、天線、自動控制設備及收發信息存儲設備等組成。採用了微處理機控制、前向糾錯、頻率合成、自適應調節數據率（2～64kbit/s）等技術。
優點
（1）通信距離遠。實驗表明，利用功率為500瓦至幾千瓦的發射機及普通的八木天線，通信距離就可達1500公里，最大通信距離約2300公里；
（2）保密性強。由於電波反射具有非常明顯的方向性，不易被竊聽，而且容易防止干擾台的影響；
（3）通信的穩定性好，不太受電離層騷擾和極光的影響，受核爆炸和太陽黑子活動的影響相對較小。
缺點
（1）由於傳送狀態是斷續的，信息有延遲，有時可達幾分鐘，因而不適應傳送實時信息。
（2）用印字電報傳送信息時，錯誤的百分比較大；終端設備較複雜。
通信距離
流星余跡通信的通信距離可達2000千米。比起短波通信來，它受太陽黑和核爆炸的影響較小，因此很受軍方人士的青睞。他們認為，在未來戰爭中，人造通信衛星將成為主要的襲擊目標。在衛星通信系統遭破壞後，流星余跡通信便是一種理想的應急通信手段了。流星余跡通信也特別適合於惡劣環境下的氣象通信。
流星的作用就相當於一個天然衛星。但是，它不像衛星通信那樣需要昂貴的發射費用，也不存在維修和保養的問題。因此，建立一個流星余跡通信系統,其費用只有建立承擔同樣任務的衛星通信系統的十分之一。而且，它的保密性也很好。目前，英、美等國的研究人員正在建設一個覆蓋西歐和部分東歐國家的流星余跡通信網，探討最終以流星通信代替衛星通信的可能性。
流星余跡通信網
流星余跡通信網可分單一數據收集網、主幹線網及格型網，如圖2所示。這些網的特點是鏈路均為突髮型。在由主站、從站構成的鏈路中，主站連續地傳送探測信號，從站收到後得知有流星余跡可供建立通信時，即向主站傳送數據，一旦流星余跡消失，則等待下次出現流星時再發。流星余跡通信網的主要性能參數是吞吐量及等待時間。它是一種小容量、非實時、可靠的通信手段。優點為核爆炸幾小時後即能重建通信，不易被截收，抗干擾性能好、抗毀性好，設備簡單、操作方便，通信距離遠。缺點是通信容量小，非實時。
套用
流星的作用就相當於一個天然衛星。但是，它不像衛星通信那樣需要昂貴的發射費用，也不存在維修和保養的問題。因此，建立一個流星余跡通信系統，其費用只有建立承擔同樣任務的衛星通信系統的十分之一。
目前，英、美等國的研究人員正在建設一個覆蓋西歐和部分東歐國家的流星余跡通信網，探討最終以流星通信代替衛星通信的可能性。
（1）戰爭
流星余跡通信早已在戰爭中獲得套用。今天，面對現代戰爭隨時有可能發生的嚴酷現實，人們又一次對流星余跡通信的作用和地位進行了新的認識和評價。
人們發現，它受核爆炸和太陽黑子活動的影響相對較小，適合於用作核爆炸情況下的應急通信。
另外，在未來戰爭中當衛星受到襲擊時，流星余跡通信可用於對部隊的指揮和調度。
正是由於這些緣故，它曾被美國國防部列為20世紀90年代重點建設的十大通信系統之一，其他一些國家也競相進行這方面的研究。
（2）民用
流星余跡通信還在許多民用領域派上了用場，如用於飛機和車輛的調度，以及森林火災的報警等。
流星余跡通信也特別適合於惡劣環境下的氣象通信。
