摘要：随着核安全要求的不断提高，卫星通信成为核电厂通信系统中的重要组成部分。在常规通信网络因地质灾害及失电等因素无法使用时，卫星通信以独立的通信网络，成为核电厂对外进行有效沟通的通信手段，本文主要围绕卫星通信的基础知识，结合核电厂现有卫星通信实例进行简单阐述。
关键词：核安全；卫星通信；通信网络
1．引言
随着我国科技水平的不断提高，卫星通信技术也得到了飞速的发展，从20世纪50年代正式实用至今，无论是在理论研究领域，还是在应用领域，都已取得了极大的突破。虽然陆地无线蜂窝网络的迅速发展对卫星移动通信形成了巨大冲击，但是卫星通信以其通信距离远，覆盖范围广，受外界环境因素影响小等特点仍然被应用于各个领域。
2．卫星通信系统介绍
卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站；地面站则是卫星系统与地面公众网的接口；用户端即是各种用户终端，地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路。
作为一种微波通信方式，卫星通信以卫星作为中继站转发微波信号，实现在多个地面站之间的远距离、无障碍、全覆盖实时通信。在微波频带，整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度，为了便于放大和发射及减少变调干扰，一般在卫星上设置若干个转发器。每个转发器被分配一定的工作频带。目前的卫星通信技术主要有以下三种：
频分多址技术：不同的地球站占用不同的频率，即采用不同的载波。比较适用于点对点大容量的通信；
时分多址技术：多个地球站占用同一频带，但占用不同的时隙。与频分多址方式相比，时分多址技术不会产生互调干扰、不需用上下变频把各地球站信号分开、适合数字通信、可根据业务量的变化按需分配传输带宽，使实际容量大幅度增加。
码分多址技术：不同的地球站占用同一频率和同一时间，但利用不同的随机码对信息进行编码来区分不同的地址。码分多址采用了扩展频谱通信技术，具有抗干扰能力强、有较好的保密通信能力、可灵活调度传输资源等优点。它比较适合于容量小、分布广、有一定保密要求的系统使用。
工作过程如下：发基带处理→调制→中频滤波→上行变频→功率放大→上行空间路径至卫星接收→下行空间路径至地面站→低噪声放大→下行变频→中频滤波→解调→收基带处理。
3．卫星通信的特点
卫星通信是在地面微波通信空间技术的基础上发展起来的，是现代通信技术发展的重要成果，与电缆通信、微波中继通信、光纤通信、移动通信等通信方式相比，卫星通信具有下列特点：
（1）卫星通信覆盖区域大，通信距离远。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一颗地球同步卫星便可覆盖地球表面的三分之一，利用3颗适当分布的地球同步卫星即可实现除两极以外的全球通信。卫星通信是目前远距离越洋电话和电视广播的主要手段。
（2）抗陆地自然灾害等环境因素能力强。卫星通信具有多址连接功能。卫星所覆盖区域内的所有地球站都能利用同一卫星进行相互间的通信，即多址连接。同时地球站的建立不受地理条件的限制，可建在边远地区、岛屿、汽车、飞机和舰艇上。
（3）卫星通信频段宽，容量大。卫星通信一般使用1～10吉赫（GHz）的微波波段，有很宽的带宽，每个卫星上可设置多个转发器，可传输多路电视和大容量的电话。
（4）卫星通信质量好，可靠性高。卫星通信的电波主要在自由空间传播，不受大气层骚动的影响，噪声小，通信质量好。就可靠性而言，卫星通信的正常运转率达99. 8%以上。
4．卫星通信在核电站中的应用实例
4.1．语音传输---铱星卫星通信
铱星系统（IRIDIUM）是由美国铱星公司发射的66颗环绕地球的卫星网组成的全球性卫星移动通信系统，距地面780KM，属于低轨道卫星通信系统的一种，被广泛应用于核电应急通信体系中。该系统是地面固定电话网和移动电话网的延伸和补充，通过无缝隙的全球覆盖，为用户提供随时随地、及时沟通的便捷通信服务。铱星系统（Iridium）卫星网络覆盖全球（包括南北两极），是迄今全球覆盖最广的卫星通信系统，是人类历史上第一个推出的真正意义上的全球卫星移动通信系统。
国内核电厂可以根据需要设置一套铱星卫星通信系统，由铱星手持终端、卫星信号接收器及中间传输电缆形成传输网络。期间信号的传输可以选择有源或者无源传输方式。若采用无源传输，由于连接线及连接点的损耗，使得信号接收器与手持终端之间的距离只能保持在限定范围内。该系统的应用能够极大提高在全厂失电等极端情况下语音通信的可靠性。
4.2．网络数据传输---海事卫星通信
海事卫星通信系统是由通信卫星、岸站和船站三大部分组成。
海事通信卫星，它是系统的中继站，用以收、发岸站和船站的信号。卫星布设于太平洋、大西洋和印度洋三个洋区，采用静止轨道卫星，卫星可提供电话、电报、传真和共用呼叫服务；岸站，它是设在海岸上的海事卫星通信地球站，起通信网的控制作用，设有天线等设备，岸台可与陆上其他通信网相连通；船站，它是装在船上的海事卫星通信地球站，是系统的通信终端，装备有抛物面天线等设备。
该套设备同样可以运用于核电厂内，根据需要进行数据传输。信号接收器接收的信号经过处理器处理后由交换机传送至终端，以此实现数据传输。该系统可以实现在特殊情况下核电厂与外界之间的图像、视频等数据传输，进一步提高了核电厂的事故响应能力。
除此之外，气象卫星终端同样在国内核电厂中有所应用，主要用于环境监测、防灾减灾等方面，极大提高了核电站应对突发性自然灾害的能力。
5．结束语
卫星通信系统在核电厂的广泛应用，以其独有的特点成为核电厂通信系统中的重要组成部分，保证了特殊状况下，核电厂与外界各个组织之间的数据传输，提高了通信的可靠性。
论文作者:李军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
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