卫星通信相关知识点的问答

Posted 2023-04-04 sundaygeek

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了卫星通信相关知识点的问答相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

卫星通信的历史

卫星通信是一种基于人造卫星和地面设备之间的无线电通信技术。其历史可以追溯到20世纪初，但实际的应用始于20世纪60年代。

以下是卫星通信发展的历史要点：

1945年，阿瑟·克拉克（Arthur C. Clarke）提出了利用卫星进行通信的想法。
1957年，苏联发射了第一颗人造卫星“斯普特尼克一号”，这也开创了人类进入太空时代的序幕。
1960年代，美国、苏联和欧洲开始研究卫星通信技术，成功发射了一系列通信卫星，开展了一系列的实验。
1965年，美国发射了第一颗商用通信卫星“Early Bird”，标志着商业卫星通信开始了实际应用阶段。
1970年代，随着技术的不断发展，卫星通信技术变得更加先进和可靠，通信质量有了显著提升。
1980年代，随着政府和企业对卫星通信需求的增加，卫星通信产业开始快速发展，市场规模不断扩大。
1990年代，数字技术的应用和卫星通信技术的进一步改进，使得卫星通信在跨国通信、广播等方面的应用更加广泛。
2000年代以来，卫星通信产业经历了飞速发展，广泛应用于电视广播、电话、互联网等领域，成为国际通信和信息化的重要基础。

总的来说，卫星通信经历了数十年的发展和进化，从最初实验阶段的概念到如今的商业化应用，卫星通信技术的不断发展和推广为人们的生活和工作提供了更多便利和选择。

卫星通信技术的发展

卫星通信是一种基于人造卫星和地面设备之间的无线电通信技术。其历史可以追溯到20世纪初，但实际的应用始于20世纪60年代。以下是卫星通信发展的历史要点：

1945年，阿瑟·克拉克（Arthur C. Clarke）提出了利用卫星进行通信的想法。
1957年，苏联发射了第一颗人造卫星“斯普特尼克一号”，这也开创了人类进入太空时代的序幕。
1960年代，美国、苏联和欧洲开始研究卫星通信技术，成功发射了一系列通信卫星，开展了一系列的实验。
1965年，美国发射了第一颗商用通信卫星“Early Bird”，标志着商业卫星通信开始了实际应用阶段。
1970年代，随着技术的不断发展，卫星通信技术变得更加先进和可靠，通信质量有了显著提升。
1980年代，随着政府和企业对卫星通信需求的增加，卫星通信产业开始快速发展，市场规模不断扩大。
1990年代，数字技术的应用和卫星通信技术的进一步改进，使得卫星通信在跨国通信、广播等方面的应用更加广泛。
2000年代以来，卫星通信产业经历了飞速发展，广泛应用于电视广播、电话、互联网等领域，成为国际通信和信息化的重要基础。

卫星通信的频谱资源

卫星通信使用的频谱主要包括以下几个频段：

L频段：1-2 GHz频段，主要用于数据通信和广播，如美国及欧洲的INMARSAT卫星、美国的Iridium卫星等。
S频段：2-4 GHz频段，主要用于军事通信和卫星广播，如美国的GPS卫星系统。
C频段：4-8 GHz频段，主要用于卫星通信、数据传输及监视等，如美国的Intelsat等。
X频段：8-12 GHz频段，主要用于卫星通信、雷达监测等，如美国的NASA通信卫星。
Ku频段：12-18 GHz频段，主要用于卫星通信、高清视频传输等，如中国的中星系列卫星。
Ka频段：26.5-40 GHz频段，主要用于高速数据传输、广播和卫星互联网等，如美国的Ka波段卫星通信系统。

除了以上几个频段之外，还有其他频段如VHF（30-300 MHz）、UHF（300 MHz至3 GHz）等在卫星通信中也有一定应用，如卫星上的VHF数据链与地面测控站联合使用，可实现卫星姿态遥测、指令控制等功能。

需要注意的是，各国对卫星通信使用的频段和频谱资源的分配和管理是有规定和管理制度的，不同卫星系统和卫星服务商使用的频段可能存在差异。在实际使用卫星通信服务时，需要根据实际需求选择适合的卫星通信频段和服务商。

卫星通信中天线技术的发展

卫星通信天线技术是卫星通信系统中非常重要的组成部分，主要用于卫星和地面终端之间的无线信号传输。随着卫星通信技术的不断发展，卫星通信天线技术也在不断创新和进化。以下是卫星通信天线技术的主要发展过程：

早期天线技术（1960年代-1970年代）：早期天线技术主要采用微带线扩展电感天线和圆极化天线，该技术具有体积小、重量轻、频带宽等优点，但性能受制造工艺和材料等因素限制。
目标和物体分析雷达（1980年代）：在这个时期，天线技术逐渐从基础微带线扩展电感天线和圆极化天线向复杂的技术方向发展，磁纳米涂层电极和金属复合材料成为研究热点。
广泛应用的Microstrip Patch天线（1990年代）：该天线技术具有简单、轻巧、高可靠、低成本等优点，并且容易与集成电路、微机器人等结合使用。在这个时期，Microstrip Patch天线开始得到更广泛的应用。
天线阵列技术（2000年代至今）：随着卫星通信系统容量的增大，天线阵列技术逐渐成为卫星通信天线技术的新发展方向，因为它具有高增益、高分辨率和在空间波束形成等方面的优点。

总的来说，随着新技术的应用和传统技术的改进，卫星通信天线技术不断创新和发展，不断满足用户对卫星通信系统的需求。未来，随着卫星通信技术的不断发展，天线技术将继续推进。

卫星通信使用的星座类型

卫星通信主要的星座类型有以下几种：

地球同步卫星星座：又称地球静止轨道卫星星座，由多颗卫星组成，环绕赤道轨道运行，使卫星始终固定在地球上某一点上空。这种卫星星座通常用于提供广域覆盖、卫星直播、卫星移动电话等服务。
中地轨卫星星座：也称为低轨卫星星座，由多颗卫星组成，绕地球运行，高度一般在500-1500公里之间。这种卫星星座通常用于移动通信、航空航天等服务。
天地轨道卫星星座：又称为混合卫星星座，由多颗卫星组成，在地球同步轨道和中地轨道之间运行。这种卫星星座通常用于提供全球覆盖通信、广播和导航等服务。

除了以上几种主要的卫星星座类型之外，还有其他一些较小规模或专用性质的卫星星座，比如用于传输气象数据的气象卫星星座、用于军事通信的军事卫星星座等。

不同类型的卫星星座，由于其特定的设计和部署方式，可以提供不同的覆盖范围、接入速率、带宽、数据传输延迟等方面的优缺点。选择适合的星座类型需要根据实际需求和应用场景进行综合评估。

卫星通信的商业案例

世界上卫星通信比较成功的商业案例有很多，以下是一些比较突出的案例：

INMARSAT（国际海事卫星组织）：成立于1979年，是世界上第一家商业卫星通信公司。INMARSAT主要提供全球覆盖的海上卫星通信服务，包括语音、数据、图像、短信等多种通信服务。目前，INMARSAT卫星服务已经覆盖全球，并广泛用于船舶、油轮、钻井平台、航空器等行业。
Iridium（铱星）：成立于1998年，是一家提供全球卫星移动通信服务的公司。Iridium卫星系统由66颗卫星组成，可以覆盖全球任何地方，提供语音、短信、数据、互联网等服务。Iridium卫星系统广泛应用于航空、航海、探险、军事等行业。
Globalstar（环球星网）：成立于1991年，是一家全球卫星通信服务提供商。Globalstar卫星系统由48颗卫星组成，可以提供语音、数据、短信、互联网等多种通信服务。Globalstar卫星通信服务广泛应用于船舶、油田、政府机构、军队等领域。
SES（欧洲卫星公司）：是一家全球最大的卫星服务运营商之一。SES拥有数十颗卫星，提供卫星电视、卫星广播、卫星数据通信等多种服务。SES卫星服务广泛应用于欧洲、非洲、中东、北美、南美等多个区域。
Starlink：是SpaceX公司的一个卫星通信项目，旨在提供高速卫星互联网服务。该项目计划发射超过1万颗低轨卫星，使其覆盖全球，提供高速互联网通信服务。目前，该项目已经开始提供服务，并且在未来将为全球用户提供更快、更稳定的卫星互联网服务。

这些商业案例的成功表明，卫星通信的广泛应用和发展潜力巨大，不断为全球用户提供更加便捷、可靠的通信服务。

国内的卫星通信公司和机构

国内卫星通信产业近年来蓬勃发展，涉及众多领域。以下是国内一些卫星通信公司的现状：

中国卫通：是中国国家重点高技术企业，成立于1988年。中国卫通拥有多颗通信卫星，可以提供语音、数据、图像、短信等多种通信和广播电视服务。除此之外，中国卫通还致力于卫星应用推广和综合解决方案的研发和实践。
中国空间技术研究院：是中国空间技术研究的重要机构之一，成立于1968年。中国空间技术研究院拥有多颗卫星，主要提供卫星广播电视、移动通信、远程医疗等服务。此外，中国空间技术研究院还参与了我国的深空探测、人造卫星发射等项目。
中星微星：是一家卫星通信终端设备和服务提供商，成立于2001年。中星微星致力于卫星通信设备研发和技术创新，主要产品包括卫星电话、卫星调制解调器、卫星路由器等。目前，中星微星已经服务于全球多个国家和地区。
亚太卫星通信：是一家全球领先的卫星通信服务提供商，成立于1994年。亚太卫星通信已经拥有多颗卫星，可以提供全球范围的语音、数据、图像、视频等通信服务。此外，亚太卫星通信还致力于推动卫星通信技术创新和应用拓展。
航天通信：是中国航天科技集团旗下的公司，成立于1992年。航天通信拥有多颗通信卫星，主要提供卫星移动通信、卫星广播电视、卫星数据传输等服务。此外，航天通信还提供卫星技术和系统集成等服务。

以上仅是一些国内卫星通信公司的代表性例子，随着卫星通信技术的不断进步和发展，国内卫星通信产业有望进一步扩大市场规模，创造更多的商业机会。

卫星通信协议

卫星通信的标准协议有多种，以下是一些比较常见的协议：

CCSDS协议：CCSDS（Consultative Committee for Space Data Systems，空间数据系统协商委员会）是一个国际性组织，负责制定和推广各种卫星通信和空间数据处理的标准和规范。CCSDS最常用的标准协议包括Telemetry and Telecommand（遥测遥控）协议、Transfer Layer（传输层）协议、Packet Telemetry（分组遥测）协议等。
TCP/IP协议：TCP/IP（Transmission Control Protocol / Internet Protocol，传输控制协议 / 互联网协议）是互联网通信的基础协议，也被应用在卫星通信中。TCP/IP协议是一种分层协议，包括网络层、传输层、应用层等几个层级。TCP/IP协议可用于实现数据传输、远程控制等卫星通信功能。
ATSC协议：ATSC（Advanced Television Systems Committee，高级电视系统委员会）协议是一种数字电视广播标准，也可应用于卫星通信领域。ATSC协议的特点是高清晰度、高带宽、互动性强，主要用于卫星广播、卫星电视、卫星数据传输等领域。
DVB-S2协议：DVB-S2（Digital Video Broadcasting - Satellite Second Generation，数字视频广播 - 卫星第二代）协议是一种数字卫星电视广播标准，也可用于卫星数据传输。DVB-S2协议采用了先进的调制技术，提高了数据传输能力和抗干扰能力，适用于高速数据传输、高清晰度电视等应用场景。

除了以上几种协议，还有其他的一些协议，如ITU-T协议、MIL-STD协议、IEEE协议等，这些协议都是用于卫星通信和空间应用的标准协议和规范，有助于确保卫星通信的安全、稳定和有效运行。

卫星通信的商业模式

卫星通信的商业模式可以分为以下几种：

直接向用户提供服务：这种商业模式主要是Satellite Phone和Satellite Internet，通过向用户提供服务收取费用来盈利。
向其他企业提供服务：卫星通信服务商可以为其他企业提供数据传输、监测和追踪等服务，向这些企业收取服务费用。
合作运营：卫星通信服务商可以与其他公司合作运营，共同开发和营销服务产品，并分享收益。
委托制造：卫星通信服务商将自己的产品订单委托给其他公司进行生产，然后在产品销售中获得分成。
专业技术咨询：卫星通信服务商可以向其他企业提供专业技术咨询服务，收取一定的咨询费用。

以上是卫星通信的主要商业模式，不同的商业模式适用于不同的市场需求和服务对象，需要根据具体情况进行选择和结合。

卫星通信的生产和制造流程

卫星通信的生产和制造流程包括以下几个步骤：

设计阶段：制造商需要根据需求分析设计卫星通信系统的硬件和软件。设计包括卫星总体架构设计、子系统设计、电路板设计、机械设计、软件设计等。
零部件采购：制造商需要选择和采购卫星通信系统需要使用的零部件，包括计算机芯片、天线、电池、电子元器件等。
组件组装：制造商需要将采购的零部件组装成子系统并测试，例如天线子系统、电源子系统、通信子系统、计算机子系统等。
整机组装：制造商需要将各个子系统组装成完整的卫星通信系统，并进行整机测试。
软件开发：制造商需要开发卫星通信系统的软件，包括操作系统、通信协议、控制程序等。
测试阶段：制造商需要对整个卫星通信系统进行严格的测试，包括环境适应性测试、性能测试、容错测试等。
发射阶段：制造商需要将卫星通信系统运往发射场，并进行发射和部署。

以上是卫星通信系统的生产和制造流程，由于卫星制造难度大、制造周期长，因此需要严格控制每个环节，确保卫星通信系统的质量和性能。

中国运营的卫星通信电视频道

目前中国运营的卫星通信电视频道主要有以下几个：

中国中央电视台（CCTV）的卫星电视频道：这是由中国中央电视台运营的国家级卫星电视频道，包括CCTV-1、CCTV-2、CCTV-3、CCTV-4、CCTV-5、CCTV-6、CCTV-7、CCTV-8、CCTV-9、CCTV-10、CCTV-11、CCTV-12、CCTV-13、CCTV-14、CCTV-15等电视频道。这些电视频道可以通过卫星信号接收器接收，覆盖范围较广，可以到达国内和境外的大部分地区。
中国卫星电视台（CSTV）的卫星电视频道：这是由中国卫星电视台运营的卫星电视频道，包括娱乐、财经、纪录片、新闻、体育等各类电视节目。电视频道可以通过卫星信号接收器接收，覆盖范围较广，可以到达国内和境外的大部分地区。
央广卫星电视台：这是由中国国家广播电台运营的卫星电视频道，包括新闻、文艺、音乐、旅游、时尚等多个频道，覆盖范围较广，可以到达国内和境外的大部分地区。
湖南卫视国际频道：这是由湖南卫视运营的卫星电视频道，主要播放综艺节目、电视剧、电影等内容，覆盖范围较广。

以上这些卫星通信电视频道多数可以通过卫星信号接收器接收，同时也可以通过网络视频播放平台观看。

论文泛读153Coarse-to-Careful：为开放域常识问答寻求语义相关知识

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论文链接：《Coarse-to-Careful: Seeking Semantic-related Knowledge for Open-domain Commonsense Question Answering》

一、摘要

利用外部知识帮助机器回答需要背景常识的问题很普遍，这面临着无限的知识会传输嘈杂和误导性信息的问题。针对引入相关知识的问题，我们提出了一种语义驱动的知识感知 QA 框架，该框架以从粗到细的方式控制知识注入。我们设计了一种裁剪策略，在知识提取阶段对问题的粗略语义的监控下过滤提取的知识。并且我们开发了一个语义感知的知识获取模块，该模块根据问题的仔细语义以分层方式处理结构化知识信息并融合适当的知识。