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摘要：本文简要介绍了一种VSAT卫星通信系统的特点和优势，以及VSAT系统在治理海洋环境污染中的应用。由于其具有覆盖范围广、通信速率高、可用带宽大，可为船舶提供语音、数据、视频会议等综合业务的特点，在海洋环境污染事件突发时期，可在应急通信中发挥重要作用，是国家在治理海洋环境污染中不可或缺的基础通信设施。
關键字：卫星通信系统；海洋污染；应急通信
引言
近年来，随着海洋经济的高速发展，特别是国家“一带一路”和“海上丝绸之路”建设等战略的实施，海洋航行、勘探、开发、工程建设等行业迎来了良好的发展机遇，但海洋环境污染事故和经济损失也呈现了增长的趋势，严重威胁到了海洋经济的可持续发展。同时，随着卫星通信技术的飞速发展，应充分利用卫星通信技术的优势，提高应对海洋环境污染事件的能力，最大程度的减少海洋环境污染事件及其造成的损失。
一、VSAT卫星宽带通信系统介绍
1.系统概述
VSAT直译为甚小口径卫星终端站，所以也称为卫星小数据站（小站）或个人地球站（PES），这里的“小”’字指的是VSAT卫星通信系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3-2.4m，G/T值低于19.7DB/K，是由大量地面站构成的卫星传输系统。VSAT系统具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。VSAT系统由一个主站及众多分散设置在各个用户所在地的远端VSAT组成，可不借助任何地面线路，不受地形、距离和地面通信条件限制。特别适用于有较大信息量和所辖边远分支机构较多的部门使用。VSAT系统可提供电话、传真、计算机信息等多种通信业务。VSAT系统已成为现代卫星通讯的一个重要分支，是21世纪卫星通讯三大重要发展方向（包括VSAT、行动卫星通讯、直播卫星）之一。
VSAT卫星宽带通信系统是由通信卫星、地面固定站和船载站组成，是一套完全基于IP技术的卫星宽带通信系统。该系统采用星状网拓扑结构，工作于Ku频段，在地面固定站和船载站之间的卫星通信链路是通过基于频分复用（FDM）平台进行发送，同时这些信道还采用了高效的传输方式，包括增强产品编码（TPC）和更高阶的调试（QPSK）。
2.地面固定站
地面固定站是由一台低成本、高性能的调制解调器（IDU）、调度解调器和一套室外单元组件（ODU）组成。地面固定站接收船载站回传的载波，并向动中通站发射广播信号；地面固定站能够同时接收船载站回传的载波，各船载站都可接收岸站的广播载波；地面固定站与船载站实现语音、视频、数据的互传。
3.船载站
船载站是在利用原有VSAT系统的动中通天线和天线控制器，增加了一台低成本、高性能的调制解调器（IDU）和一台物理卫星切换器，这样既保证了船载站能够接入国家级VSAT指挥中心，有能够切换到地方级VSAT指挥中心，同时降低了系统建设的成本，提高了现有设备的使用率。
船载站配置卫星终端设备接收地面固定站广播的载波，船载站回传一个载波到地面固定站站，实现船岸之间语音、数据、图像等业务的互通。
4.系统功能
二、VSAT卫星宽带系统具有以下功能：
（1）建立网络通道
舰船在现场进行执法时，涉及到视频、音频、文字等信息情报，需要将这些情报回传至指挥中心。VSAT系统为信息的回传提供卫星链路，满足海事部门的执法信息回传需求。当发生海洋环境污染事件时，执法船舶可以快速搭建现场与地面固定站的通信链路，将现场信息及时传送到岸站端。
（2）应急指挥调度
以地面固定站为中心搭建应急指挥调度中心，实现地面固定站端的指挥中心与舰船之间视频会议或者VoIP电话会议的功能，实现远程监控和指挥，让指挥中心人员不但能够通过语音发布各种应急命令，而且能够通过视频图像实时了解到现场情况，有助于指挥人员根据态势发展及时调整应对策略，作出快速有效的指挥。
（3）VoIP话音功能
当船舶行驶在手机信号无法覆盖的区域，可通过在执法船舶上配置的VoIP语音通信系统保持与指挥中心、陆地PSTN电话之间的语音通信，与指挥中心、船舶内部的通话不计费用，与外线的语音通信所产生的费用按当地电信部门的通话费用计算。
三、VSAT卫星宽带通信系统优势
1.独立性
该VSAT系统中，新建的VSAT网和原有国家级VSAT网工作时所用的卫星调制解调器是不同的，二者之间通过硬件切换器隔离，充分保障了两个VSAT网之间的独立性。
2.简便性
船载站只需通过拨动硬件分配器的选择开关就能切换卫星网，简化了更换卫星时的操作，对船员的技术要求降低。
3.持续性
该VSAT系统中，避免了新建的VSAT网和原有国家级VSAT网在同时使用时造成的相互干扰，保证了卫星通信的持续性。
4.拓展性
该VSAT系统中改变了光电取证视频信号的传输方式，并预留了VSAT系统扩容的接口，为今后海事部门VSAT网的扩容奠定了基础。
VSAT卫星宽带通信系统在治理海洋环境污染中的应用
1.渤海漏油事故中的应用
两艘执法船舶到达事故现场，带宽上下行均为1M。
音视频及网络传输路由：船载卫星端站→VSAT卫星→地面固定站→地方级海事执法指挥中心→国家级海事执法指挥中心。
两套船载VSAT终端主要通过卫星、地面固定站、海事执法部门内网及海事执法部门专线将现场信息传达至地方级和国家级海事执法指挥中心。图1是船舶采集信息回传的系统拓扑图。
结束语
由此可见，VSAT系统由于其具有覆盖范围广、不受地理条件的限制、通信速率高、可用带宽大，可为船舶提供语音、数据、视频会议等综合业务的特点，在治理海洋环境污染中发挥了举足轻重的作用。尤其在提高海洋污染现场的信息采集能力、处理突发污染事件的快速反应能力、执法船舶组织协调能力、海事执法部门决策指挥能力等实际治理海洋污染的工作上具有重要意义。
参考文献：
[1]吕洪生等.实用卫星通信工程.电子科技大学出版社，1994.
[2]朱晓敏.VSAT通信在海洋船舶上的应用研究[J].电子测试，2016，20：103-104.
關键字：卫星通信系统；海洋污染；应急通信
引言
近年来，随着海洋经济的高速发展，特别是国家“一带一路”和“海上丝绸之路”建设等战略的实施，海洋航行、勘探、开发、工程建设等行业迎来了良好的发展机遇，但海洋环境污染事故和经济损失也呈现了增长的趋势，严重威胁到了海洋经济的可持续发展。同时，随着卫星通信技术的飞速发展，应充分利用卫星通信技术的优势，提高应对海洋环境污染事件的能力，最大程度的减少海洋环境污染事件及其造成的损失。
一、VSAT卫星宽带通信系统介绍
1.系统概述
VSAT直译为甚小口径卫星终端站，所以也称为卫星小数据站（小站）或个人地球站（PES），这里的“小”’字指的是VSAT卫星通信系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3-2.4m，G/T值低于19.7DB/K，是由大量地面站构成的卫星传输系统。VSAT系统具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。VSAT系统由一个主站及众多分散设置在各个用户所在地的远端VSAT组成，可不借助任何地面线路，不受地形、距离和地面通信条件限制。特别适用于有较大信息量和所辖边远分支机构较多的部门使用。VSAT系统可提供电话、传真、计算机信息等多种通信业务。VSAT系统已成为现代卫星通讯的一个重要分支，是21世纪卫星通讯三大重要发展方向（包括VSAT、行动卫星通讯、直播卫星）之一。
VSAT卫星宽带通信系统是由通信卫星、地面固定站和船载站组成，是一套完全基于IP技术的卫星宽带通信系统。该系统采用星状网拓扑结构，工作于Ku频段，在地面固定站和船载站之间的卫星通信链路是通过基于频分复用（FDM）平台进行发送，同时这些信道还采用了高效的传输方式，包括增强产品编码（TPC）和更高阶的调试（QPSK）。
2.地面固定站
地面固定站是由一台低成本、高性能的调制解调器（IDU）、调度解调器和一套室外单元组件（ODU）组成。地面固定站接收船载站回传的载波，并向动中通站发射广播信号；地面固定站能够同时接收船载站回传的载波，各船载站都可接收岸站的广播载波；地面固定站与船载站实现语音、视频、数据的互传。
3.船载站
船载站是在利用原有VSAT系统的动中通天线和天线控制器，增加了一台低成本、高性能的调制解调器（IDU）和一台物理卫星切换器，这样既保证了船载站能够接入国家级VSAT指挥中心，有能够切换到地方级VSAT指挥中心，同时降低了系统建设的成本，提高了现有设备的使用率。
船载站配置卫星终端设备接收地面固定站广播的载波，船载站回传一个载波到地面固定站站，实现船岸之间语音、数据、图像等业务的互通。
4.系统功能
二、VSAT卫星宽带系统具有以下功能：
（1）建立网络通道
舰船在现场进行执法时，涉及到视频、音频、文字等信息情报，需要将这些情报回传至指挥中心。VSAT系统为信息的回传提供卫星链路，满足海事部门的执法信息回传需求。当发生海洋环境污染事件时，执法船舶可以快速搭建现场与地面固定站的通信链路，将现场信息及时传送到岸站端。
（2）应急指挥调度
以地面固定站为中心搭建应急指挥调度中心，实现地面固定站端的指挥中心与舰船之间视频会议或者VoIP电话会议的功能，实现远程监控和指挥，让指挥中心人员不但能够通过语音发布各种应急命令，而且能够通过视频图像实时了解到现场情况，有助于指挥人员根据态势发展及时调整应对策略，作出快速有效的指挥。
（3）VoIP话音功能
当船舶行驶在手机信号无法覆盖的区域，可通过在执法船舶上配置的VoIP语音通信系统保持与指挥中心、陆地PSTN电话之间的语音通信，与指挥中心、船舶内部的通话不计费用，与外线的语音通信所产生的费用按当地电信部门的通话费用计算。
三、VSAT卫星宽带通信系统优势
1.独立性
该VSAT系统中，新建的VSAT网和原有国家级VSAT网工作时所用的卫星调制解调器是不同的，二者之间通过硬件切换器隔离，充分保障了两个VSAT网之间的独立性。
2.简便性
船载站只需通过拨动硬件分配器的选择开关就能切换卫星网，简化了更换卫星时的操作，对船员的技术要求降低。
3.持续性
该VSAT系统中，避免了新建的VSAT网和原有国家级VSAT网在同时使用时造成的相互干扰，保证了卫星通信的持续性。
4.拓展性
该VSAT系统中改变了光电取证视频信号的传输方式，并预留了VSAT系统扩容的接口，为今后海事部门VSAT网的扩容奠定了基础。
VSAT卫星宽带通信系统在治理海洋环境污染中的应用
1.渤海漏油事故中的应用
两艘执法船舶到达事故现场，带宽上下行均为1M。
音视频及网络传输路由：船载卫星端站→VSAT卫星→地面固定站→地方级海事执法指挥中心→国家级海事执法指挥中心。
两套船载VSAT终端主要通过卫星、地面固定站、海事执法部门内网及海事执法部门专线将现场信息传达至地方级和国家级海事执法指挥中心。图1是船舶采集信息回传的系统拓扑图。
结束语
由此可见，VSAT系统由于其具有覆盖范围广、不受地理条件的限制、通信速率高、可用带宽大，可为船舶提供语音、数据、视频会议等综合业务的特点，在治理海洋环境污染中发挥了举足轻重的作用。尤其在提高海洋污染现场的信息采集能力、处理突发污染事件的快速反应能力、执法船舶组织协调能力、海事执法部门决策指挥能力等实际治理海洋污染的工作上具有重要意义。
参考文献：
[1]吕洪生等.实用卫星通信工程.电子科技大学出版社，1994.
[2]朱晓敏.VSAT通信在海洋船舶上的应用研究[J].电子测试，2016，20：103-104.