基本介紹
- 中文名：海事衛星
- 外文名：Inmarsat
- 用途：海上和陸地間無線電聯絡通信衛星
- 性質：實用性高科技產物
- 通信系統：由海事衛星、地面站、終端組成
- 套用領域：遠洋運輸、航空通信、應急通信
組成結構,系統設備,基本特點,主要功能及套用,應急保障,新聞媒體,GMDSS,常規通信,業務歷程,海事組織,發展歷程,發展規劃,衛星台階,BGAN,雙待手機,
組成結構
海事衛星系統由船站、岸站、網路協調站和衛星組成。下面簡要介紹各部分的工作特點：
1．衛星分布在大西洋、印度洋和太平洋上空的3顆衛星覆蓋了幾乎整個地球，並使三大洋的任何點都能接入衛星，岸站的工作仰角在5°以上。系統規定在船站與衛星之間採用L頻段，岸站與衛星採用雙重頻段，數字信道採用L頻段，FM信道採用C頻段，因此對於C頻段來說，船站至衛星的L頻段信號必須在衛星上變頻為C頻段信號再轉發至岸站，反之亦然。
2．岸站（CES）是指設在海岸附近的地球站，是衛星通信的地面中轉站，歸各國主管部門所有，並歸它們經營。它既是衛星系統與地面系統的接口，又是一個控制和接入中心，設定在航行的油船、客輪、商船和海上浮動平台上。船站的天線均裝有穩定平台和跟蹤機構，使船隻在起伏和傾斜時天線也能始終指向衛星。
3．網路協調站（NCS）是整個系統的一個組成部分。每一個海域設一個網路協調站，它也是雙頻段工作。
4．船站（SES）是設在船上的地球站。在海事衛星系統中它必須滿足：（1）船站天線滿足穩定度的要求，它必須排除船身移位以及船身的側滾、縱滾和偏航的影響而跟蹤衛星；（2）船站必須設計的小而輕，使其不至於影響船的穩定性，同時又要設計的有足夠頻寬，能提供各種通信業務。海上船舶可根據需求由船站將通信信號發射給地球靜止衛星軌道上的海事衛星，經衛星轉發給岸站，岸站再通過與之連線的地面通信網路或國際衛星通信網路，實現與世界各地陸地上用戶的相互通信。
5．系統工作在海事衛星系統中基本信道類型可分為：電話、電報、呼叫申請（船至岸）和呼叫分配（岸至船）。
系統設備
海事衛星使用DAMA系統。它利用了有限的34MHz頻寬頻率資源，為全世界提供了將近15萬隻通信終端的服務業務。海事衛星的數據通信協定是經過了多方面的論證，考證設計而成。在九十年代初投入使用。經過將近十五年的使用考驗，證明它是一個穩定、可靠的衛星通信系統。它也是唯一的一個成功的商用DAMA同步衛星通信系統。
通信系統
通信系統海事衛星通信系統可以提供低速率（4.8k或3.1KHz）語音和數據服務，也提供高速率（共享可達492kbps，流IP最高可達256kbps）數據服務，並且可以和公共電話網相聯通。海事衛星通信系統還可以提供真正的運動中通信，一個車載的終端可以在110公里/小時（最新產品的設計時速可達400公里/小時）速度下通過衛星傳輸視頻圖像、數據、話音。根據不同用戶的不同需要，單台車載終端可以提供256kbps的流IP數據和432kbps的標準IP數據及64kbps的ISDN服務。
基本特點
傳統海事通信採用短波頻率，受電離層起伏和大氣干擾的嚴重影響，通信質量和可靠性不高。
海事衛星和船站間的上、下行線路採用傳播損耗和雨致衰減相當小的L波段（上、下行為1.6/1.5吉赫），對通信十分有利。岸站和衛星間的上、下行線路又採用微波C波段，便於與國際衛星通信系統連線，實現全球範圍通信。船隻遍布在遼闊的海域裡，通信業務零星分散，所以海事衛星通信使用按需分配通信方式。
由於海事衛星使用的L頻段為俗稱的黃金頻段，雖然它的通信費用昂貴，使許多用戶望而卻步。然而它的種種優點，在移動衛星通信中有著不可替代性。尤其是在突發事件套用中，保持行進中的視頻圖像、數據通信，在紮營後快速地建立通信樞紐，海事衛星系統在國內外都是占著首要地位。
主要功能及套用
應急保障
海事衛星（Inmarsat）在國家歷次重大自然災害和緊急突發事件中都是救災一線的基礎保障，發揮著應急通信在關鍵時刻的關鍵作用。例如1998年的特大洪災；2003年新疆巴楚-喀什、內蒙古以及阿爾及利亞等地震救援；大興安嶺森林火災；2001、2002、2003年中央電視台、新華社等媒體在阿富汗和伊拉克的戰事報導；屢次南極科考、珠峰登山活動；2008年初的南方特大雪災救助現場；四川汶川特大地震災害的抗震救災等。
在此次史無前例的特大汶川地震災害中，在震中地區的常規通信手段全部中斷。海事衛星（Inmarsat）作為衛星通信系統的一種，以其便捷、可靠、不受當地地麵條件影響的特點，在受災地區成為了主要通信手段，在抗震救災的指揮聯絡、新聞信息的傳遞等領域發揮了不可替代的作用，主要表現在：一是各級政府用於抗震救災的組織、指揮、協調、管理；二是各種救援隊伍直接的救援活動的通信聯絡與保障；三是災難現場與外部必要信息管理的各種傳遞；四是各種新聞媒體和現場及時的採訪報導，包括電話連線、傳送文稿、照片和視頻圖像等，凸顯了海事衛星通信設備在急、難、險、重等特殊條件和環境下可實現隨時隨地通信的獨特優勢。
在這次地震救災過程中，海事衛星（Inmarsat）通信系統的全球覆蓋、全天候、便攜、移動、寬頻通信的獨特作用被廣泛認知和高度肯定。例如：國家抗震救災總指揮部、國家地震局、公安部的特警隊和消防部隊、空降兵部隊、總參某部、國家電網，以及新華社、央視、鳳凰衛視等新聞媒體、各大電信運營商等均使用由中國交通通信中心提供保障的海事衛星設備進行通信指揮和新聞發布。
正如新聞媒體所報導的：“中斷通信的四川汶川最先實現通話是利用海事衛星電話實現的”；“第一支到達震中汶川縣城的部隊使用海事衛星匯報災區情況”；“新華社記者使用海事衛星傳回汶川縣震後的首張照片”。另有中央政府門戶網、新華網、新浪網等眾多網路媒體報導了此次救災過程中海事衛星的重要作用。新華社、人民日報、中國日報、光明日報、中國水運報、中國交通報等都報導了海事衛星在救災過程中的特殊作用。
新聞媒體
隨著改革開放和各種新媒體的快速發展，新聞媒體間的競爭局面越來越激烈，面對眾多的時政、災害、戰爭等各種新聞事件，如何培養自己獨特的、深入的新聞切入點，進行深入的追蹤報導，已經成為眾多新聞單位考慮的重點。傳統的新聞傳輸較多採用SNG衛星設備，由於設備較複雜、不易操作，所以需要特別技術人員的專業支持，機動性差，甚至常常受到條件限制，不能及時到達新聞事件的現場，無法實現及時進行新聞傳送，實效性比較低。海事衛星（Inmarsat）系統以其移動、便捷、高速、可靠的特性，滿足了新聞媒體的行業通信需求，尤其是新一代的寬頻BGAN業務，其高達492Kbps的傳輸速率和多種可保障頻寬的業務，非常適用於媒體對大量圖片、視頻傳輸的需求，已經在媒體界得到了廣泛使用。特別是在此次汶川地震期間，在常規通信中斷的情況下，新聞媒體通過海事衛星及時地發回了災區的圖片和視頻，讓全國人民了解到災害現場的情況，如：新華社一線新聞記者全部使用海事衛星設備向總社發布圖片、文字等新聞。
GMDSS
全球海上遇險與安全系統（GMDSS）是國際海事組織（IMO）利用現代化的通信技術改善海上遇險與安全通信，建立新的海上搜救通信程式，並用來進一步完善現行常規海上通信的一套龐大的綜合的全球性的通信搜救系統。該系統以現代先進的通信技術為基礎，依靠國際間的協作，組成全球統一的遇險安全通信網，保證以最小的時延自動傳送/接收遇險報警，同時為緊急與安全通信提供有效的通信手段。海事衛星（Inmarsat）因其性能穩定可靠，滿足GMDSS系統的要求，成為按GMDSS系統要求船舶必配的通信設備，海事衛星是唯一被IMO認可的GMDSS衛星通信服務系統。
海事衛星（Inmarsat）具有遇險安全通信功能，其優先權為所有通信中的最高級，其遇險報警的成功率可達99%。當船舶發生遇險事件時，可在第一時間將遇險信息傳送至地面接收站，並通過專線通知搜救中心（RCC），RCC可根據船位信息快速調用周圍救援船舶和飛機等展開救助行動，從而使得我國海上搜救效率提高到90%以上，從而可最大限度地保證船舶和人員的生命財產安全。
常規通信
日常情況下，海事衛星（Inmarsat）可以作為常規通信的補充，用於商務服務。它可以根據不同類型的用戶需求，提供多種通信解決手段，從普通的話音傳輸、傳真、低速數據，簡訊、電子郵件、FTP、到高速的視頻傳輸。應該說，海事衛星（Inmarsat）經過近三十年的運營，已經是一個非常成熟的全球移動商業衛星系統，其覆蓋範圍廣、通信手段齊全，尤其適用於遠洋的船舶通信，早已成為船舶通信的主流傳輸手段。同時對於陸地和航空通信，也已成為常規通信的主要補充手段。
業務歷程
海事衛星通信是IMO目前唯一指定用於全球海上遇險與安全系統（GMDSS）的衛星通信系統，根據GMDSS的要求，提供海上安全信息、航行和氣象警報、氣象預報和與安全有關的其他緊急信息，提供遇險船舶位置標識，提供搜救協調通信。隨著海事衛星套用領域的逐漸擴展，以公約的形式通過了一系列通信服務標準：分別為“海上船載衛星通信服務標準（1982年通過）”、“飛機機載衛星通信服務標準（1985年通過）”和“陸地移動衛星通信服務標準（1989年通過）”。
自1979年至今，在業務體系上海事衛星經歷了4代發展。第一代：上世紀8 0 年代早期提供業務，租賃其他國家的衛星，其代表業務為Inmarsat-A，主要提供模擬話音、傳真、中、低速數據等業務，現已經停止服務；第二代：上世紀9 0 年代初期實現全球覆蓋，其代表業務有Inmarsat-C和Inmarsat-B，主要提供數字話音、傳真、中、低速數據等業務；第三代：上世紀9 0年代末期實現全球覆蓋，其代表業務有Inmarsat mini-M，Inmarsat-GAN和Inmarsat-F，主要提供話音、傳真、ISDN、MPDS等業務；第四代：20 0 9年實現全球覆蓋，提供海、陸、空三大系列的BGAN、FB和SB業務，以及增加了寬頻IP數據業務。
海事組織
海事衛星組織原是一個提供全球範圍衛星移動通信的政府間合作機構，即國際移動衛星組織，國內習慣簡稱為海事衛星。海事衛星組織現已發展為世界上惟一能為海、陸、空各行業用戶提供全球化、全天候、全方位公眾通信和遇險安全通信服務的機構。
海事衛星通信系統主要由同步通信衛星、移動終端（包括海用、陸用和空用終端）、海岸地球站以及協調控制站等構成。海事衛星系統在海事上的套用為直撥電話、電傳、傳真、電子郵件、數據連線、船隊管理、船隊安全網和緊急狀態示位標。海事衛星系統還為海事遇險救助和陸地較大自然災害，提供免費應急通信服務。海事衛星有多種不同的移動衛星通信系統，通過一系列終端向用戶提供不同的服務。
海事衛星是集全球海上常規通訊、遇險與安全通訊、特殊與戰備通訊於一體的實用性高科技產物。到目前為止，海事衛星系統和設備在我國已經廣泛地套用於政府部門、國防軍隊、新聞媒體、海關、外交、戰備通信、遠洋運輸、漁業船隊、石油勘探、應急救災、登山探險、民航客運、水利監測、野外作業等諸多領域。
海事衛星(圖4)
海事衛星(圖4)1999年海事衛星組織改革為一個國際商業公司——國際移動衛星公司，同時保留了規模較小的國際組織機構，專門負責監督海事衛星履行遇險安全通信的責任。
發展歷程
按照不同系列的衛星發展劃分階段，Inmarsat系統迄今為止已經發展到第四代。
第一代海事衛星系統主要通過租用衛星實現。其中包括：美國通信衛星公司的3顆衛星上的部分轉發器、歐洲宇航局的2顆衛星及國際通信衛星組織第五代衛星上的海事通信轉發器。這些衛星和轉發器分布在三大洋上空，從1982 年起使用。
第二代系統1990 年投入使用。海事衛星系統具有獨立的空間段衛星資源，共4 顆衛星，採用全球波束覆蓋。第二代衛星的容量為第一代衛星最大容量的2.5倍。
第三代系統1996 年投入使用。共有5 顆衛星，第三代衛星的容量為第二代的8倍，每顆衛星在全球波束的基礎上增加了7個L頻段寬點波束。
第四代Inmarsat系統共3顆衛星，於2008年8月18日完成全部發射。衛星突出的特點是星上裝有一個20m口徑的相控陣多波束可展開天線，有一個全球波束、19 個寬點波束和228 個窄點波束，其中全球波束用於信令和一般數據傳輸，寬點波束用於支持以前的業務，窄點波束用於實現新的寬頻業務。BGAN是Inmarsat的第四代系統。BGAN 的目的是形成第三代通用移動通信系統(3G)IMT -2000 的衛星部分。它不僅支持寬頻業務，還將繼續支持工作在第三代衛星上的全部數字業務和區域性中等頻寬的RBGAN(區域性全球寬頻網)。BGAN可以以492kbps的速率向世界的任何地方提供Internet業務、按需視頻、視頻會議、傳真、Email、電話和LAN接入。
經過20 多年的發展，Inmarsat 先後推出多個標準系統，研製了10 多種終端站型，從其發展來看，主要有以下特點：（1）技術上，充分利用最新的技術成果提高系統性能，由最初的模擬體制轉入數位化，現在的BGAN系統採用大型多波束天線、地面3G 等技術；（2）業務上，由單一的電話業務擴展到數據、傳真、簡訊息、尋呼、E-mail 、衛星定位、海上遇險告警救援、航空安全和航運管理等多種新業務，並由最初航行在海上的船舶用戶擴展到陸地移動用戶以及航空用戶；（3）終端設備上，隨著技術的進步，不斷縮小體積、減輕重量，目前市場上已知最輕的BGAN 終端不到1kg 。在終端套用場合方面，包括適合船載、車載、機載套用的動中通類型，還包括陸地便攜型以及即將推出的手持型，幾乎可以滿足各類用戶的使用需求。
發展規劃
衛星台階
在2008年度海事衛星發展規劃及套用技術研討會上，前身為“國際海事衛星組織”的國際移動衛星組織（Inmarsat）將要利用一顆單獨的稱作AlphaSat的實驗商用衛星，使海事衛星套用在不遠的將來邁上一個新台階。據了解，中國交通通信中心是Inmarsat的股東，也是被授權經營和管理中國境內Inmarsat業務的惟一運營商。Inmarsat正在計畫利用S波段發展第五代衛星系統，它的出現將會成倍地擴展現有頻寬，滿足更多用戶不斷增長的需求。
海事衛星發展規劃
海事衛星發展規劃BGAN
BGAN就是海事衛星移動寬頻系統。在船上、飛機上設定一個小的GSM基站和BGAN兼容，以BGAN做通道，客戶的GSM手機就可以在船上、飛機上打電話甚至上網了。但這需要取得安全方面的資質和認證。交通通信中心正在就這方面的事情和有關管理部門溝通，同時也在和有關航空公司在開展這方面的合作。殷林表示，在不久的將來，交通通信中心將可以在機艙內向乘客提供空中語音、簡訊、郵件服務。在海上衛星通信服務體系中，Inmarsat有一個GMGSS（全球海上安全體系）來保證服務，延伸到空中也是同樣，Inmarsat將出台類似於GMGSS的規範，用於保障空中通信服務。一個好的訊息是，國際民航組織正在考慮把航空寬頻業務作為航空安全的基本配置。
雙待手機
海事衛星服務還主要集中於行業用戶（比如交通航海、求援、探險、石油、森林等等）以及一些經濟條件很好的消費者，普通的用戶還無緣享受其服務。為了讓更多的人享受到海事衛星服務，Inmarsat將於2009年下半年正式推出新一代海事衛星全球手機（GSPS）。它可實現海事衛星和GSM網路一機雙待，有更時尚的外觀、更長的待機時間和更強大的功能，如話音、檔案傳輸、即拍即傳、即時通信、新聞線上、基於衛星模式下的GPS定位等，它還具有英語、西班牙語、法語、阿拉伯語、簡體中文等操作界面。
