国外网速比国内快10倍,中国的宽带卫星输在哪里?

国外网速比国内快10倍,中国的宽带卫星输在哪里?,第1张

近日,由中国航天科技集团和交通运输部联合建立的"亚太卫星宽带通信"公司(下称亚太卫星)发布了覆盖全球的宽带卫星通信系统规划。按照规划来看,三颗由中国自主研发和制造的高通量宽带卫星将分别在2019、2022、2025年发射,逐步从亚洲开始完成对欧洲、非洲和南北美洲的全球覆盖。

自星座的整体概念来看,亚太卫星的全球宽带卫星通信系统完全能够站在世界一流线上。但就单从2019年即将发射并覆盖亚洲的"亚太6D"卫星而言,在带宽上它距离西方同类卫星仍有近十倍的差距。

图为将在年内发射,强信号区域基本覆盖东亚的"亚太6D"宽带卫星。

具体来说,"亚太6D"宽带卫星基于中国目前最先进且成熟的"东方红四号增强型"通信卫星平台研发,通过搭载32路Ka波段转发器的方式达到了50Gbps的总带宽容量,是中国目前在轨最强通信卫星"实践十三号"带宽20Gbps的25倍。

但在"高通量宽带卫星"这个圈子里,,带宽达到"亚太6D"数倍,乃至超十倍的西方卫星比比皆是:早"亚太6D"足足两年,和"实践十三号"同期发射的美国ViaSat-2宽带卫星的带宽就已经达到300Gbps,足足是"亚太6D"的六倍。

图为地面暗室测试阶段的ViaSat-2宽带卫星,体积和重量都极为庞大。

而在2019年同期即将发射的高通量宽带卫星当中,美国休斯网络的"木星-3"宽带卫星也拥有超过500Gbps的带宽,ViaSat的迭代产品ViaSat-3带宽更达到1000Gbps,早已和"亚太6D"拉开了不止一个数量级的差距。

而单论同带宽的卫星产品,"亚太6D"基本上只和2015年欧洲Inmarsat-3卫星打平,甚至还不如2011年的ViaSat-1,后者在当时就已经坐拥140Gbps的带宽容量,得以提供覆盖全美的卫星宽带上网服务。

总而言之一句话,中国在高通量宽带卫星领域已经是有了一大段"肉眼可见"的差距——但同样令人难以想到的是,这并非是卫星自己的问题:"亚太6D"所使用的"东方红四号增强型"平台几乎已经挖尽了"东方红四号"基础平台的全部潜力,把空间、重量利用效率都做到了近乎极限的水平。

随着信息技术的发展,船上计算机的配备与应用越来越广,各种先进的航海设备不断出现,船舶 *** 作与管理也逐步向着数字化、网络化发展。技术的发展带来明显的收益,同时也将网络风险引入航海业。2017年国际海事组织通过了标题为“安全管理系统之海上网络风险管理”的MSC428 ( 98 ) 号决议,鼓励管理公司建立船舶网络风险管理体系,并将其纳入船舶安全管理体系。
一、船舶网络系统的现状
目前船上配备的计算机等网络和信息设备非常多。使用电子邮件系统的通信计算机和用做货物配载仪的装载计算机最早出现在船舶上。伴随着ISM规则的实施,大量用来制作文件报表的办公计算机、运行各种计划维护系统和船舶管理系统软件的计算机出现在船上,部分船舶还配备了培训专用计算机。还有近年出现了申请电子海图的专用计算机和电子航海出版物专用计算机等。船上计算机的应用涵盖通信、货运、船舶管理、维护保养、航线设计、培训等各个方面。除此之外,大多数船员还会携带私人计算机上船以作娱乐消遣之用。
在船上计算机数量并不多时,这些计算机基本都是脱网单机运行,只有电子邮件系统专用的通信计算机可以对外连接网络收发邮件。随着船上计算机数量的增加,很多船东或管理公司为船上计算机组建了局域网,可以实现船舶内部各计算机的连接,以方便各电脑之间文件的传输,不过只局限于船上各办公用计算机。
随着技术的发展,为方便船员与家人联系,丰富船员海上生活,部分船舶通过Inmarsat、VSAT或铱星等卫星网络实现对外连接,并作为福利开放给所有船员使用,所有私人手机、计算机均可实现互联网连接。当前,船舶计算机已由脱网单机运行发展到局域网连接,并进一步发展到互联网连接。
除了普通计算机和互联网连接外,船上还有一些设备需要对外交换或接收数据以实现其功能,比如GPS或北斗等卫星定位系统,需要来自外部的卫星网络信号实现其定位功能。再如AIS在船与船之间交互发送和接收信息,以相互识别。而GPS或AIS接收到的外来数据信息,又通过数据线传递到雷达或电子海图等设备,供船舶定位导航或辅助避让使用。虽然这些设备并不连接互联网,但也通过专用的网络实现外部数据接收与交换。
二、船舶面临的网络威胁
1船舶网络威胁已成为现实
随着信息技术的发展,船舶数字化进展迅速,船舶 *** 作与管理也逐步涉入网络风险之中,船舶网络威胁已成为现实。 袭击过程中,该船全部IT系统均被黑客所控制,然而黑客究竟采取的何种手段实施该次袭击却仍然不得而知。船舶面对网络威胁的脆弱性,船员对抗网络攻击的无能为力,值得航运业界警醒。
2船舶可能遭受的网络风险
船舶网络风险是指船舶技术资产受到潜在的网络环境或事件威胁,信息或网络遭到破坏、损失、陷入危险,可能导致航运相关的 *** 作、安全或保安的失败程度的估量。

1、2014年3月8日凌晨2点40分,马来西亚航空公司称有一架载有239人的波音777-200飞机与管制中心失去联系,该航班号为MH370,原定由吉隆坡飞往北京,应于北京时间2014年3月8日6:30抵达北京。

2、2014年3月24日晚10点,马来西亚总理纳吉布在吉隆坡宣布,马航失联飞机在南印度洋坠毁,机上无一人生还。2015年1月29日,马来西亚民航局宣布,马航370航班失事,并推定机上所有239名乘客和机组人员已遇难。

3、2012年8月9日16时28分,马来西亚航空公司一架波音777-200ER客机,注册号:9M-MRO(即后来的MH370客机),在上海浦东国际机场滑行时与一架东航客机发生剐蹭,导致马航客机右翼翼尖受损。

4、2014年3月7日22时左右,MH370航班开始值机,两名伊朗籍乘客随后利用他人失窃护照通过了边防检查登上了飞机,不过随后调查人员确认此二人仅为普通偷渡客,排除是恐怖分子嫌疑。

5、2014年3月7日22时50分,责任机长(PIC)扎哈里·艾哈迈德·沙阿登记执勤,副驾驶(FO)法里克·阿卜杜勒·哈米德也在25分钟后登记值勤完毕。当天是副驾最后一次训练飞行,之后按计划他将飞另一个计划航班。2014年3月8日航班起飞前,一批刚刚生产完成准备出口的锂离子电池被装进客机货舱,总重量221公斤,已知货舱内货物还有4566公斤山竹、2250公斤书籍以及其他一些电子设备。3月8日凌晨0时42分,MH370航班离开吉隆坡国际机场飞往北京,预计到达时间为早上6点30分。从中国民航局空管局获悉,马来西亚航空公司B777-200ER型飞机(机身编号9M-MRO),执行MH370(吉隆坡至北京)航班任务,起飞时间8日00:42(北京时间)。凌晨1时01分,机组确认客机已升至35,000英尺(10,668米)高度。凌晨1时07分,机组第二次确认飞行高度为35,000英尺,同时飞机通信寻址与报告系统(ACARS)发出最后一组数据,此后没有收到来自该系统的信息,系统在1点07分至1点37分两次数据发送间隔疑似被人为关闭了。凌晨1时19分,MH370接到指示要求联系胡志明区域空管中心,机长并没有按要求复诵指令,并以“晚安,这里是MH370” 认收指令,这是该航班最后一次与地面空管中心取得联系。凌晨1时21分,航班飞行至马来西亚和越南的交接处时(航路点IGARI附近),包括应答器在内的所有的通讯设备无应答,导致地面与航班失去联系。信息表明此后飞机飞离计划航线,折返并穿过马来半岛。凌晨1时37分,机上配备的通信寻址与报告系统本应该再次传递数据,但是并未实现。凌晨1时39分,胡志明区域空管中心向吉隆坡空管人员询问MH370航班下落。此后胡志明方面还联系了中国香港和柬埔寨金边区域空管中心,试图确定航班位置,但这两个管制单位都没有与MH370建立过联系。经向相关管制部门联络证实,该机一直未与我国管制部门建立联络或进入我国空管情报区。凌晨1时52分,槟城移动电话LBS基站曾短暂连接到副驾驶法里克·阿卜杜勒·哈米德的手机讯号。凌晨2时11分,尽管机上其他通讯系统疑似被人为关闭,但国际海事卫星组织(Inmarsat) 还是通过3F1卫星接收到与航班七个握手信号中的第一个。凌晨2时15分,最后一次与马来西亚军方一次雷达接触在槟城西北200英里(320千米)。此后飞机转向西北飞往安达曼海域。凌晨2时22分,该航班在距泰国241公里处从该区域军用雷达上消失,此后航迹成谜。凌晨4时21分,马来西亚航空紧急宣布客机失去联系。上午6时30分,航班计划预定到达北京首都国际机场(PEK)的时间,但并未抵达。飞机原定8日早晨6:30在北京着陆。全程约为2300英里(3700公里)据报道,这架飞机上载有227名乘客,其中两个婴儿和12名工作人员。马来西亚航空公司与马当局启动紧急行动搜救该飞机。上午7时24分,马来西亚航空公司向媒体正式发表第一份班机失联声明。上午8时11分,国际海事卫星组织3F1卫星接收到与航班七个握手信号中的最后一个,表明此时飞机仍在飞行。3月8日9时,马航高级官员接受访问表示,本次航班配有7小时航油,他们相信到目前为止,飞机航油已耗尽。3月8日9时40分,秦刚说,得知这一消息,我们感到非常忧虑。我们正在同有关方面联系,设法了解核实有关情况。中国外交部、驻马来西亚使馆和驻越南使馆已启动应急机制,全力做好相关工作。3月8日上午9时以后,各国在南海一带进行搜救。3月9日,搜索区域扩展到飞机折返点附近区域。3月10日,测试表明,早先在越南南部金瓯省西南面海域发现的油污带并非来自MH370。中国调动10颗卫星参与搜索。3月11日,国际海事卫星组织将他们根据数据推算出飞机可能的飞行轨迹 (即飞机消失后又向南或向北飞行了约6个小时)私下告知马来西亚有关方面。3月13日,搜寻区域扩展到印度洋,但马来西亚方面并没有采纳国际海事卫星组织的信息,并在发布会上称“已排除飞机失联后继续飞行的可能性”。3月15日,根据卫星图像搜寻区域从印度洋转移到澳大利亚;马来西亚警方对驾驶员的家进行了搜查。此后,机长家中飞行模拟器内数据被恢复,共有2700多个坐标,大多是游戏默认坐标,但警方发现其中有7个“手动编程”的航路点坐标,而此飞行路线是从吉隆坡起飞经安达曼海到印度洋以南海域,与已知飞机实际飞行路线相似,此坐标为2014年2月3日系统自动保存的,但马来警方不认为这与航班失联有任何联系。3月24日,马来西亚政府获得英国航空事故调查局(AAIB)知会,该局与国际海事卫星组织分析确认MH370在珀斯以西的印度洋中部坠毁。随后马来西亚总理纳吉布宣布MH370航班终结于南印度洋,机上人员无一幸存。4月29日,马航MH370空中搜索结束,水下作业继续进行。4月30日,马来西亚政府发布MH370初步调查报告。

6、2015年7月29日,一块疑似大型飞机襟副翼残骸在法属留尼汪岛被寻获,上面有一组波音专属的维修编号,经初步丈量后判断属于波音777型客机,最终被送往法国本土的图卢兹国防部装备总局航空技术中心实验室进行分析,后被证实该零件属于MH370客机。2015年12月和2016年2月,在莫桑比克发现两块分别喷印有“676EB”和 “NO STEP”字码,字体、颜色与马航独有的制作工艺效果吻合的残骸,后经澳大利亚交通安全局认定此两块残骸“几乎肯定”来自马航777客机。

7、2018年1月10日,马来西亚政府与美国海洋无限(Ocean Infinity)公司合作,由该公司自1月17日起进行为期90日的水下搜救,寻找飞机残骸地点和黑匣子。但同年5月29日,该公司发布声明,宣告搜救失败。

8、2018年7月,马来西亚方面召开发布会,正式发布MH370最新安全调查报告。该报告称“根据已知信息,调查人员无法用任何飞机或系统故障原因进行合理解释,调查小组无法确定MH370消失的真正原因”。经过4年搜查,共发现27片飞机残骸碎片,其中7片被证实来自MH370航班。2018年11月,马来西亚有关方面宣布MH370事件原调查团队将于该月30日解散,调查工作移交给马来西亚航空器事故调查局。

船舶AIS为船舶自动识别系统AIS(Automatic identification System)是一种船舶导航设备,通过AIS使用能增强船舶间避免碰撞的措施,能加强ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能,能在电子海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、航名等信息,达到改进海事通信的功能和提供一种船舶进行语音和文本通信的方法,增强了船舶的全局意识。AIS采用船舶全球唯一编码体制,即MMSI码来作为识别手段。每一船舶从开始建造到船舶使用解体,给予一个全球唯一的MMSI码。
ASI技术标准规定:每分钟划分为2250个时间段。每个时间段可发布一条不长于256比特的信息,长于256比特的信息需要增加时间段。每条船舶会通过询问选择一个与他船不发生冲突的时间段和对应的时间段来发布本船的信息。其主要作用为:
船舶避碰:安装AIS船台航行于长江口水域的船舶能自动识别和信息交流。 海事管理:对船舶航行的静态和动态信息进行连续的监视和管理。

无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波,是其中的一个有限频带,上限频率 在300GHz(吉赫兹),下限频率较不统一, 在各种射频规范书, 常见的有三 3KHz~300GHz(ITU-国际电信联盟规定), 9KHz~300GHz, 10KHz~300GHz。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。
无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。
声音广播的最早形式是航海无线电报。它采用开关控制连续波的发射与否,由此在接收机产生断续的声音信号,即摩尔斯电码。
调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术,即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。 这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。
调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。对频率调制而言,话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。调频广播工作于甚高频段(Very High Frequency,VHF)。频段越高,其所拥有的频率带宽也越大,因而可以容纳更多的电台。同时,波长越短的无线电波的传播也越接近于光波直线传播的特性。
调频广播的边带可以用来传播数字信号如,电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。在有些国家,当被移动至一个新的地区后,调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。
航海和航空中使用的话音电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶上可以使用轻型天线。
政府、消防、警察和商业使用的电台通常在专用频段上应用窄带调频技术。这些应用通常使用5KHz的带宽。相对于调频广播或电视伴音的16KHz带宽,保真度上不得不作出牺牲。
民用或军用高频话音服务使用短波用于船舶,飞机或孤立地点间的通讯。大多数情况下,都使用单边带技术,这样相对于调幅技术可以节省一半的频带,并更有效地利用发射功率。
陆地中继无线电(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一种为军队、警察、急救等特殊部门设计的数字集群电话系统。
电话
蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。理论上,小区的形状为蜂窝状六边形,这也是蜂窝电话名称的来源。当前广泛使用的移动电话系统标准包括:GSM,CDMA和TDMA。运营商已经开始提供下一代的3G移动通信服务,其主导标准为UMTS和CDMA2000。
卫星电话存在两种形式:INMARSAT 和 铱星系统。两种系统都提供全球覆盖服务。 INMARSAT使用地球同步卫星,需要定向的高增益天线。铱星则是低轨道卫星系统,直接使用手机天线
电视
通常的模拟电视信号采用将图像调幅,伴音调频并合成在同一信号中传播。
数字电视采用MPEG-2图像压缩技术,由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。
紧急服务
无线电紧急定位信标 (emergency position indicating radio beacons,EPIRBs), 紧急定位发射机或 个人定位信标是用来在紧急情况下对人员或测量通过卫星进行定位的小型无线电发射机。它的作用是提供给救援人员目标的精确位置,以便提供及时的救援。
数据传输
数字微波传输设备、卫星等通常采用正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)。QAM调制方式同时利用信号的幅度和相位加载信息。这样,可以在同样的带宽上传递更大的数据量。
IEEE 80211是当前无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)的标准。它采用2GHz或5GHz频段,数据传输速率为11 Mbps或54 Mbps。
蓝牙(Bluetooth)是一种短距离无线通讯的技术。


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