衛(wèi)星通信技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用

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1、衛(wèi)星通信技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用姓名：李澤宇學(xué)號(hào)：100740318專業(yè)：交通3班摘要：本文衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成及功能以及其在智能交通中的應(yīng)用，就衛(wèi)星通信技術(shù)中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)在智能交通中的應(yīng)用作簡(jiǎn)要分析，并簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)代衛(wèi)星通信技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用案例，提出了個(gè)人對(duì)智能交通系統(tǒng)未來發(fā)展的建議和祝愿，希望智能交通為人民帶來便捷的出行。關(guān)鍵字：衛(wèi)星通信系統(tǒng)；智能交通；應(yīng)用前言：衛(wèi)星通信是一種利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電波而進(jìn)行的兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信。衛(wèi)星通信技術(shù)服務(wù)于人類的各個(gè)角落，為人類的生活，交流帶來了方便?，F(xiàn)代衛(wèi)星

2、通信技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用涉及到了多個(gè)方面，如全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS及其在智能交通系統(tǒng)ITS中的應(yīng)用;基于衛(wèi)星定位和無(wú)線通信技術(shù)的道路電子收費(fèi)系統(tǒng)；衛(wèi)星通信技術(shù)將在交通運(yùn)輸領(lǐng)域深入應(yīng)用等。正文：1衛(wèi)星通信系統(tǒng)1.1衛(wèi)星系統(tǒng)的組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由通信衛(wèi)星和經(jīng)該衛(wèi)星連通的地球站兩部分組成。靜止通信衛(wèi)星是目前全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)中最常用的星體，是將通信衛(wèi)星發(fā)射到赤道上空35860公里的高度上，使衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，并使衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期正好等于地球的自轉(zhuǎn)周期（24小時(shí)），從而使衛(wèi)星始終保持同步運(yùn)行狀態(tài)。故靜止衛(wèi)星也稱為同步衛(wèi)星。靜止

3、衛(wèi)星天線波束最大覆蓋面可以達(dá)到大于地球表面總面積的三分之一。因此，在靜止軌道上，只要等間隔地放置三顆通信衛(wèi)星，其天線波束就能基本上覆蓋整個(gè)地球（除兩極地區(qū)外），實(shí)現(xiàn)全球范圍的通信。目前使用的國(guó)際通信衛(wèi)星系統(tǒng)，就是按照上述原理建立起來的，三顆衛(wèi)星分別位于大西洋、太平洋和印度洋上空。1.2衛(wèi)星系統(tǒng)的功能1.2.1衛(wèi)星系統(tǒng)功能方框圖示于下圖：1.2.2位置與姿態(tài)控制系統(tǒng)從理論上講，靜止衛(wèi)星的位置相對(duì)于地球說是靜止不動(dòng)的，但是實(shí)際上它并不是經(jīng)常能夠保持這種相對(duì)靜止的狀態(tài)。這是因?yàn)榈厍虿⒉皇且粋€(gè)真正的圓球形狀，使得衛(wèi)星對(duì)地球的相對(duì)速度受到影

4、響。同時(shí)當(dāng)太陽(yáng)、月亮的輻射壓力發(fā)生強(qiáng)烈變化時(shí)，由于他們所產(chǎn)生的對(duì)衛(wèi)星的干擾，也往往會(huì)破壞衛(wèi)星對(duì)地球的相對(duì)位置。這些都會(huì)使得衛(wèi)星漂移出軌道，使得通信無(wú)法進(jìn)行。負(fù)責(zé)保持和控制自己在軌道上的位置就是軌道控制系統(tǒng)的任務(wù)之一。僅僅使衛(wèi)星保持在軌道上的指定位置還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還必須使它在這個(gè)位置上有一個(gè)正確的姿態(tài)。因?yàn)樾巧隙ㄏ蛱炀€的波束必須永遠(yuǎn)指向地球中心或覆蓋區(qū)的中心。由于定向波束只有十幾度或更窄，波束指向受衛(wèi)星姿態(tài)變化的影響相當(dāng)大，再加上衛(wèi)星距離地球表面有36000KM，姿態(tài)差之毫厘，將導(dǎo)致天線的指向謬之千里。再者，太陽(yáng)電池的表面必須經(jīng)常朝向

5、太陽(yáng)，所有這些都要求對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)進(jìn)行控制。1.2.3天線系統(tǒng)通信衛(wèi)星的天線系統(tǒng)包括通信天線和遙測(cè)指令天線。要求兩種天線體積小、重量輕、可靠性高，壽命長(zhǎng)、增益高、波束永遠(yuǎn)指向地球，分別采用消旋天線和全向天線。1.2.4轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)空間轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)是通信衛(wèi)星的主體。實(shí)際上是一部高靈敏度的寬帶收發(fā)信機(jī)。其智能就是以最小的附加噪聲和失真以及盡可能高的放大量來轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線信號(hào)。1.2.5遙測(cè)指令系統(tǒng)遙測(cè)指令系統(tǒng)的主要任務(wù)是把衛(wèi)星上的設(shè)備工作情況原原本本地告訴地面上的衛(wèi)星測(cè)控站，同時(shí)忠實(shí)地接收并執(zhí)行地面測(cè)控站發(fā)來的指令信號(hào)。1.2.6電源系統(tǒng)現(xiàn)代通信衛(wèi)

6、星的電源同時(shí)采用太陽(yáng)能電池和化學(xué)電池。要求電源系統(tǒng)體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)。1.2.7溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng)能使衛(wèi)星內(nèi)部和表面溫度保持在允許的范圍內(nèi)，否則將影響星上的電子設(shè)備的性能和壽命，甚至?xí)l(fā)生故障。另外，在衛(wèi)星殼體或天線上溫差過大的時(shí)候，往往產(chǎn)生變形，對(duì)天線的指向以及傳感器精度以及噴嘴的方向性等都會(huì)帶來不良影響。1.2.8入軌和推進(jìn)系統(tǒng)靜止衛(wèi)星的軌道控制系統(tǒng)主要是由軸向和橫向兩個(gè)噴射推進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)成的。軸向噴嘴是用來控制衛(wèi)星在緯度方向的漂移，橫向噴嘴是用來控制衛(wèi)星因環(huán)繞速度發(fā)生變化造成衛(wèi)星的在經(jīng)度方向的漂移。噴嘴是由小的氣體（一

7、種氣體燃料）火箭組成的，它的點(diǎn)火時(shí)刻和燃?xì)獾某掷m(xù)時(shí)間由地面測(cè)控站發(fā)給衛(wèi)星的控制信號(hào)加以控制的。2衛(wèi)星通信技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用2.1全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS及其在智能交通系統(tǒng)ITS中的應(yīng)用2.1.1近幾年來電子技術(shù)的發(fā)展使GPS接收機(jī)的造價(jià)大幅度下降,體積越來越小,快速定位能力和抗遮蔽能力也有提高。另一方面,由于嵌入式PC、單片機(jī)和DSP技術(shù)的發(fā)展使車載設(shè)備的體積和造價(jià)也大幅下降。同時(shí)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)軟硬件設(shè)備的性價(jià)比有大幅度的提高,使我們有可能建立一個(gè)低價(jià)格、高性能的GPS綜合服務(wù)系統(tǒng)。ITS即智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)是指利用

8、人工智能技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù),對(duì)傳統(tǒng)的道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行變革,營(yíng)建安全、快速、舒適、高效、重視環(huán)保的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。主要表現(xiàn)在:提高交通的安全水平;提高道路網(wǎng)的通行能力;提高汽車運(yùn)輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。有效的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、車輛定位技