今天小编给大家找来了《采集系统卫星通信论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。摘要：本文根据科考船的作业及航行特点，并结合科考船实船建造过程中的信息系统安装经验，分析介绍了：科考船的信息系统的功能模块，包括业务管理系统、安全管理系统、信息采集系统、综合显示系统、远程交互系统;信息系统的设备配置，包括外部交互设备、内部数据交互设备、终端设备;信息系统装船配置。为类似船舶的信息系统设计提供参考。
采集系统卫星通信论文 篇1：
卫星通信课程实验教学的探索与实践
摘 要：针对实验设备成本制约卫星通信实验课程发展的问题，该文分析了本科生和研究生两种教学对象的特点，对卫星通信实验课程的开设内容以及实验条件建设进行了探讨与摸索。本科生实验教学设计采用低成本实验设备，突出感性认识；研究生实验课程突出学习的自主性，引导学生发现问题，激发学生学习兴趣，并在实际教学中取得了较好效果。
关键词：卫星通信 实验教学 卫星广播电视
截至2015年底，中国在轨运行的卫星数量已超过140颗，仅次于美国，位居世界第二。然而，伴随着卫星数量的突破，我国的卫星产业发展却相对滞后，尤其是地面应用系统的发展还不够。除投入不足外，人才缺乏也是一个重要原因。卫星通信课程作为高校电子通信类专业的主干课程在激发学生对卫星通信领域的学习兴趣、培养卫星通信领域的人才等方面有着不可替代的作用。
1 实验课程开设背景
由于卫星通信设备昂贵、通信卫星资源紧缺，传统的本科《卫星通信》课程主要以理论教学为主，以实验演示和参观观摩为辅，实践教学的比例非常少。卫星通信的频率很高，常规的仿真平台很难实现全系统仿真，因此，有条件的院校开设的仿真实验仅限于卫星通信的中频部分[1]，让学生观察信号在中频部分的处理与传输过程，深化学生对通信基本理论的认识，但这些改善无法让学生体会到真正的卫星通信过程，也很难激发学生对卫星通信领域的学习热情和兴趣。另外，随着卫星通信技术的迅速发展，《卫星通信》课程的教学内容需要不断更新，与工程实际结合也更加密切，实验教学的重要性越来越突显。与理论教学相比，由于学时有限、实践环节组织困难，实验教学已成为卫星通信教学改革与发展的瓶颈。
2 实验教学内容设计
为提高卫星通信课程的教学质量，激发学生的学习热情，对卫星通信课程实验教学的内容和方法进行了探索，在教学实践中取得了一定效果。
具体而言，该校在通信工程专业的本科生教学中开设了《卫星通信》课程，在研究生教学中开设了《现代通信新技术》（其中包含了卫星通信的相关内容），针对不同的培养对象，教学的内容、方式方法有很大差异。
2.1 本科实验教学
本科教学中学生数量众多，传统的《卫星通信》实验课程受限于实验设备的成本，只能让学生进行卫星通信的演示和观摩，无法让学生切身体会卫星通信的过程。随着技术的发展，作为一种最廉价的卫星通信方式之一——卫星广播电视已进入千家万户，它主要由天线（及其支架）、卫星电视接收机、电视机以及电源等设备组成。该系统属于卫星通信中的单向接收地球站，而卫星通信中的反向发射链路与接收链路相似，因此，该系统完全可以作为学生体验卫星通信过程的实验设备。然而，虽然电视机在该系统中仅作为通信的终端设备，与卫星通信实验课程的教学目的关联性不强，但电视机的成本却占据该套实验系统的70%以上；另外，卫星广播电视实验的开设通常需要在室外开阔地域进行，此时系统的室外供电也将成为课程开设必须考虑的因素；上述两个原因导致卫星电视接收系统在《卫星通信》实验课程的开设过程中无法得到推广。
为解决该问题，通过市场调研，将卫星电视接收机和电视机的功能改由寻星仪来实现。寻星仪是融合了卫星电视接收机、电视机以及频谱仪简易功能的一体化设备，采用锂电池供电，不需要市电，便于室外实验的开设。整套系统成本低于1 000元，其简易的频谱仪功能还可以开设卫星信标的接收实验。
寻星仪的操作界面与常规的卫星电视接收机完全相同，可以设置卫星名称、高频头本振、接收频率、符号率、极化方式等参数；连接卫星电视接收天线后，当天线对准目标卫星时即可接收到该卫星上的信号（即接收的信号强度和信号质量高于卫星接收机门限）；若目标卫星上有公开的电视节目，还可以直接使用该终端收看卫星广播电视。在该系统上开设的实验课程可以让学生熟练掌握卫星通信中天线对星的基本流程与操作技巧，明确天线三维指向的参考基准与天线精确对准卫星的判断标准，使学生对卫星通信的整个过程进行全面、整体认知，锻炼和培养学生的实践动手能力。
本科生的实验教学重点在于突出学生的感性认识，通过卫星实验，使学生能够掌握卫星通信的基本原理，明白卫星通信中对星的标准是什么，并掌握对星的常见技巧。对于学有余力的学生，启发他们更深入了解卫星通信发展的新技术、新方向。
2.2 研究生实验教学
与本科生相比，研究生具有更大的学习自主性，理论讲授不仅要细而专，还要广而泛。在本科现有卫星通信内容的基础上，重点讲授与卫星通信相关的天线技术、阵列信号处理技术以及通信技术等的发展现状，为研究生下一步的课题选择提供参考。
作为小班教学，研究生的卫星通信实验课可以采用完全自主的形式——将固定卫星地球站、便携式地球站、卫星动中通地球站以及宽带无线通信系统、无人机视频采集等设备交给学生进行自主组合，按照系统搭建由简单到复杂，地球站由固定到移动，通信业务由话音到视频的渐进过程，让学生体会卫星通信在实际生活中的各种应用场景以及还存在亟需解决的问题，激发学生投身卫星通信领域技术研究的兴趣。
3 结语
卫星通信实验课程的开设可以强化学生对卫星通信基本原理的理解和掌握，激发学生对卫星通信领域的学习兴趣。该文针对本科生和研究生两种教学对象，对卫星通信实验课程的开设内容以及实验条件建设进行了探讨与摸索，在实际的教学过程中取得了良好效果。然而，适合于不同对象、不同接受能力的实验内容和教学方法的改革是永无止境的，如何取得更好教学效果还需要与广大高校的卫星通信课程教师共同探讨。
参考文献
[1] 杨德伟，程田丰.宽带卫星通信实验教学平台的设计[J].实验室研究与探索，2015，34（5）：49-51.
作者：张峰干 井亚鹊 金伟 戴精科
采集系统卫星通信论文 篇2：
关于科考船信息系统的配置方案
摘 要：本文根据科考船的作业及航行特点，并结合科考船实船建造过程中的信息系统安装经验，分析介绍了：科考船的信息系统的功能模块，包括业务管理系统、安全管理系统、信息采集系统、综合显示系统、远程交互系统;信息系统的设备配置，包括外部交互设备、内部数据交互设备、终端设备;信息系统装船配置。为类似船舶的信息系统设计提供参考。
关键词：科考船;信息系统;系统配置
Key words： Research ship; Information system; System configuration
1 前言
科考船主要用于调查研究海洋地质、水文、生物、气象、资源等。作为海上移动数据采集、分析的试验室，科考设备之间有大量的数据交互，另外，船与岸基、船与船之间也需要进行数据交互;随着信息技术的进步，为丰富出航时科考船上的船员、科学家等人员的业余生活，科考船上常配置休闲娱乐系统。所有这些都可由船舶信息系统来实现，信息系统可增强船舶功能，方便船舶管理，提高船上工作舒适度。
2 信息系统的功能模块
根据科考船的工作特点与人员配置，信息系统主要包括：业务管理系统、安全管理系统、信息采集系统、综合显示系统、远程交互系统等。所有这些系统均可通过公共信息子网或科考作业子网进行数据交互，各个系统在终端可以通过统一门户网站进入。信息系统模块图，见图1所示。
统一门户网站主要由新闻动态、通知公告、船舶概况、船舶实时状态、生活娱乐、统一登陆等模块组成，作为整个信息系统的交互窗口。
2.1 业务管理系统
包括时间统一系统、船务管理系统、作业管理系统、综合导航信息显示系统组成。
（1）时间统一系统
可以对局域网内用户提供网络时码信息和SNTP授时服务;
（2）船务管理系统
主要有设备管理、备件管理、物资管理、资料管理、登船管理、外事管理、人员管理等功能;
（3）作业管理系统
主要有航程管理、科考数据管理、科考设备管理、系统管理等功能;
（4）综合航行信息显示系统
主要有导航信息集中显示、报警信息集中显示和处理、传感器信息集中显示和处理等功能。
2.2 安全管理系统
包括数据加密系统、门禁系统、视频监控系统、权限管理系统。
（1）数据加密系统
能够为科学调查子网内的数据提供一套加密算法，所有通过数据实时采集和人工上传的数据会自动通过数据加密服务器提供的加密算法，对自身数据进行加密封装，提高数据安全性;
（2）门禁管理系统
主要用于船上重要部位，防止非授权人员任意出入。门禁系统在断电情况下会失去作用，除使用UPS不间断电源为门禁系统供电外，各重要舱室门上设立机械门锁，避免在断电情况下无关人员自由出入重要房间;
2.3 数据管理系统
包括数据处理系统和数据存储系统。主要功能是按照調查任务需求实现科考船数据的现场快速初步处理、质量控制、分析、初步成果输出与展示;以及现场资料的安全存储与科学管理[1]，并为科考船现场作业提供辅助决策功能。
2.4 信息采集系统
包括导航信息采集系统、船舶设备信息采集系统、科考设备信息采集系统。
（1）导航信息采集系统
主要是采集GPS、AIS、电罗经、测深仪、计程仪、气象仪等，以上数据都会保存在服务器，网络用户可以通过船舶网络访问数据，对数据进行查询、下载服务;采集的导航信息数据作为整个科考业务的参考信息，通过船舶网络平台进行存储、处理、转发，为船舶航行、科考业务服务;
（2）船舶设备信息采集系统
主要接入机舱监测系统数据，可实时显示电站、推进设备、辅机等设备信息;
（3）科考设备信息采集系统
可以实时获取存储放缆长度、收放缆速度、缆绳张力等绞车信息及多波束、浅剖、ADCP等聲学数据。以上数据都会保存在服务器，网络用户可以通过船舶网络访问数据，对数据进行查询、下载服务。
2.5 综合显示系统
包括多媒体播放系统、视频会议系统、综合调度系统、移动应用系统：
（1）综合调度系统
将采集到的重要音视频信息统一调度，全船各种重要的视频、数据信息，通过信息指挥调度台在大屏上进行多画面组合显示，实现音视频信号的快速、便捷调度和切换控制，是工作人员作业决策的支撑平台;
（2）移动应用系统
可在手机等移动终端上查看船舶新闻公告、在线观看监控视频图像、查看设备状态、接收设备报警信息、在线查看科考作业录像、查看船舶所在位置和基本的导航信息、即时通讯等。
2.6 远程交互系统
包括基础平台接入管理系统、远程数据交互管理系统、远程支持系统：
（1）基础平台接入管理系统
科考船与外界通信的重要管理手段，该系统可有效防止接入终端过多或者接入终端占用带宽过大，有效分配有限的带宽资源;还可以控制接入终端访问不信任数据源，有效防止错误访问导致病毒入侵，对网络行为进行控制和审计;
（2）远程支持系统
利用船载无线AP覆盖及卫星通信系统作为通讯链路，实现岸基专家对船载设备的远程故障诊断及其相关技术支持。
3 信息系统的设备配置
科考船信息系统设备，主要由外部交互设备、内部数据交互设备、终端设备三部分组成。
3.1 外部交互设备
可采用Ka波段覆盖全球的高速数据通信网络----海事卫星五代星+FBB作为传输通道，此配置基本可满足科考船在全球各地科考作业联网要求;另外需配置一套卫星电视设备，此设备带IP输出的卫星接收机，解调出电视节目，通过本地局域网传送至信息系统，再由信息系统中的IPTV系统在各终端设备上播放。
3.2 内部数据交互设备
主要包括服务器、交换机、科考数据存储设备、科考数据备份存储、公共数据存储设备、视频监控存储设备、硬件防火墙、数据采集模块、数据输出模块、UPS电源等;另外配置各系统需要的软件、机柜等。其中，服务器按2个网络进行物理分割布置提供系统安全性，其科考作业子网与公共信息子网主要要求如下。
（1）科考作业子网主要承担科考作业相关的数据管理，包括科考设备数据、作业计划数据、调查数据、样品数据等。该子网作为科考船科考调查业务信息化的主要承载平台，具有多样化、集中性、低延时、高速存储、可扩展性、安全性等要求：在硬件设计上，应充分考虑高负载网络、大容量数据存储的需求;在软件设计上，结合通信设备、导航设备、专业调查设备、通用调查设备等设备的技术特点和接口形式，顶层规划统一的数据传输标准，从而实现作业数据的集中管理、统筹调度;
（2）公共信息子网融合了卫星通信、无线通信、内部局域网等多种数据交换形式，主要用于运行航行相关以及船员生活相关的保障信息。该子网包括视频监视、语音通信、船务管理、航行辅助、生活娱乐等多方面应用，有效提高船员的工作便利性和生活舒适性。由于涉及到多网融合且承载了视频、语音、数据等多样化信息，公共信息子网在设计上应充分网络资源的优化分配，确保数据传输稳定、流畅;同时，公共信息子网可通过卫星通信接入互联网，实现跨平台数据传输，因此与调查作业子网之间采用物理隔离，从而确保调查作业数据的安全。
3.3 终端设备
主要包括终端电脑、无线路由、摄像机、门禁设备、移动应用终端、机顶盒、电视、会议系统设备等，这些设备根据舱室的布置选取合适的型号规格;电脑里预装信息系统专用软件，根据设置的用户权限，可查看、处理相关的数据信息。
科考船信息系统设备配置简图，如图2所示。可根据系统功能要求，进行适当调整。
4 信息系统的装船配置
（1）信息系统设备集中安装在信息系统提供的机柜中，这些设备、机柜需满足船舶摇晃、振动的特殊环境要求：机柜可增加减振装置，如减振器或减振胶垫等;为减少晃动对设备的影响，机柜顶部应与附近的机构、舱壁连接;机柜前后需预留足够的维护空间，左右两边需留有足够的散热空间;考虑到信息系统设备的安全性、可维护性，上建区域设置一间专用网络机柜间，用于布置信息系统设备;网络机柜间最好能靠近试验室区域，并且配置专用机房监控系统，包含温湿度监控、烟感监测、火焰监测、门禁监控、UPS监控、漏水监测等功能，并把报警信号延伸至值班负责人工作、居住舱室，或延伸至船舶报警系统;网络机柜间需配置足够的通风、制冷、除湿设备，常规配置是由船上集中空调送风，另配置空调柜机、风机盘管;网络机柜间地板可铺上绝缘橡胶皮，提高设备安全性;
（2）信息系统终端设备装船，需船厂提供固定支架，其强度需满足要求，安装位置需方便设备维护;
（3）信息系统内、外部主要使用网线进行数据传输，部分线路使用光纤、对绞线等;网线根据船用要求选用低烟无卤的护套，为提高系统抗干扰性能，网线最好能带铠装;船厂在设计信息系统电缆路径时尽量远离强电电缆路径，与强电电缆分开托架敷设，减少电磁干扰，提高系统稳定性;
（4）信息系统作为船上综合性系统，船上设备需提供相关接口给信息系统，常规接口如下：导航设备主要有DGPS、电罗经、计程仪、测深仪、AIS、气象仪、北斗、子母钟，信号通常使用NMEA0183接口传输给信息系统;电子海图、雷达等图像信号通过网口传送至 信息系统，全船监测报警系统通过RS485接口把船舶报警信号发送给信息系统;科考绞车、声学设备、科考气象设备都有网络接口至信息系统;另外，各实验室也预留网线至信息系统，方便后期临时加装的试验设备连接信息系统，根据实际工作需要传送相关数据。
5 结束语
信息系统在科考船上的主要功能是提高船舶管理、科考工作的效率，提高出航人员的舒适性。随着通信技术的不断进步，信息系统在科考船中占有越来越重要的地位。信息系统的接口可做成开放式的，可根据科考船的实际工作需要不断增加新的功能模块，提高系统的完整性。希望本文的信息系统设计方案，对以后科考船的设计建造具有一定的参考价值。
参考文献
[1]常金玲.信息系统分析与设计---应用与实践[M]. 北京：航空工业 出版社.
作者：余勇林 陆小科 张远飞
采集系统卫星通信论文 篇3：
四川雅安滑坡自动化远程监测系统示范工程
摘要：主要介绍在中国四川雅安峡门滑坡示范区建设的滑坡监测自动化远程监测系统：系统通过各种野外传感没备采集监测数据并通过北斗一号卫星通信机传送到监测分析中心，实现24小时无人值守的自动化监测。重点阐述滑坡自动监测系统的结构组成和功能，以及利用北斗一号卫星通信技术在雅安滑坡自动化监测示范系统中的工程应用实例，对其他地质灾害监测的信息化工程具有典型示范意义。
关键词：地质灾害；滑坡；监测；雅安；北斗一号；卫星通信
作者：过静器 李冬航 周百胜 丁志刚 肖 健