鐵路通訊系統的衛星通信技術應用

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【摘要】隨著科學技術的發展，我國的通信水平有了快速提高，現已實現了衛星通信技術，能有效提高通信質量和效率。將衛星通信技術應用在鐵路通訊系統中，能有效提高鐵路事業的業務量，保證其安全、穩定的運行，推動我國鐵路事業快速發展。對此，本文對鐵路通訊系統中衛星通信技術的應用進行了分析。

【關鍵詞】鐵路通訊系統；衛星通訊技術；應用

引言

現階段，衛星通訊技術已經成為了鐵路通訊系統中的重要組成部分，能將圖像、聲音等數據信息進行傳輸，以保證通訊質量。能有效擺脫傳統通訊方式的限制，可極大程度提高鐵路運行的安全性。同時，這種通訊模式為發展多元化業務模式提供了技術支撐，有利于實現其經濟效益和社會效益。

1衛星通信技術的概念及特點

衛星通信技術主要采用了無線電波的原理，實現地球站與中繼站之間的數據傳輸工作，其傳輸速度快、質量好。由于人造地球衛星技術能與地球保持同步運行，可有效保障通訊面積，每個衛星可覆蓋地球1/3左右的面積。相比于傳統通訊技術來說，衛星通信技術有較強的優勢：①衛星通信技術的通信容量比較大，具備多個傳輸路數，通常情況下，可以用使用幾千兆赫的頻率來傳輸數據信息，能支撐上萬部線路同時通訊，其業務范圍非常廣。②由于衛星通訊技術的覆蓋面積比較廣，在此范圍內，可對任意兩點或多點進行通訊，能有效滿足鐵路通訊的需求。③衛星中繼站遠離大氣層，所發射的電波不會受到其他物質的干擾而影響質量，有其特殊的恒定信道。在這種情況下，電波在傳輸過程中基本上不會出現數據丟失或損耗等問題，能有效保證通信質量和效率。④傳統的通信技術需要使用大量的設備和儀器，通信成本比較高，而衛星通訊技術除了需要使用基本設備之外，不需要使用額外的設備。因此，能有效節省通訊成本，實現其經濟效益。雖然衛星通訊技術有很多的優點，但其缺點也不能忽視：①人們在使用衛星通訊技術時，會發現有明顯的延遲現象。主要是因為地球站距離中繼站非常遠，當進行數據傳輸過程時，需要有一定的接收時間。通常情況下，需要0.6s的時間才能傳輸完畢，在處理突發事件是有一定的影響。②雖然無線電波在進行傳輸工作時有專用的信道，受外界因素的影響比較小。但由于地面條件比較復雜，對信號傳輸質量會造成一定的影響。例如，當處于電梯內或山區時，經常會出現接收不到信號的問題[1]。

2衛星通信技術在我國鐵路通訊系統中的應用

2.1在自動報點系統中的應用

自動報點系統是鐵路通訊系統的重要組成部分，有利于指控中心及時了解列車的運行參數，從而做出正確的調整，避免出現安全隱患。因此，在實際運用階段，需要在列車上安裝移動通信終端，其主要組成結構為天線隨動系統、編碼器、譯碼器等設備組成，有利于在固定的頻段進行通訊，防止出現串頻或跑頻等問題。同時，還需要在列車內部安裝車載控制器，可以起到讀寫列車運行參數的作用，包括車次、列車速度、到站時間等。當數據提取完畢后，需要進行處理工作，并將數據傳輸至移動通信終端內，從而向衛星發射信息，再傳輸至地面，以完成數據的傳輸工作。當指控中心收到數據信息后，需要將其輸入至計算機系統中，從而繪制出動態的列車運行圖，便于進行觀察和分析。并采用GIS技術，顯示某一時刻所有列車的運行參數，將其傳輸給列車中，便于列車了解實際運行情況。

2.2在鐵路運輸管理系統中的應用

目前，我國的鐵路事業主要以客運和貨運兩種業務形式為主，當進行貨運管理時，可將衛星通信技術與鐵路運輸管理系統進行結合。能對貨車的實際運行狀態進行跟蹤監測，從而獲得貨車的車次信息和運行參數。一般情況下，除了需要在列車內安裝管理系統之外，還可對集裝箱安裝管理系統，有利于了解貨物的實際情況，從而統計某一地區的貨物流量，并與機車人員進行溝通，便于調整貨車的運行狀態，合理控制貨物的流通量[2]。在對客運進行管理時，主要是開展客票預售和補票辦理等工作。由于衛星通訊技術的傳播范圍廣、通信容量大，可同時進行上萬線路的通訊工作。當進行車票預售工作時，需要利用計算機網絡技術，將線上、線下售票信息進行統一管理，從而進行數據傳輸工作，便于各個售票處及時更新車票預售信息，防止出現業務混亂等問題。同時，還可在列車上安裝運輸管理系統，通過向衛星發射信號，來實現列車與地面售票系統之間的對接，以完成通訊的全過程，從而進行補票等工作，有利于提高工作質量和服務效率。

2.3在調度管理系統中的應用

當列車處于正常運行時，必須要按照固定的時刻表執行，避免出現碰撞事故。但受各種原因的影響，會使列車的正點率受到影響，若不加以控制，在時間的發展下容易出現事故。對此，需要指控中心利用衛星工作平臺來進行列車跟蹤工作，例如，當指控中心采用調度管理系統時，會向衛星平臺發送車次跟蹤指令，并對各個車站的最近車次進行跟蹤，并將數據信息實時發送給車站，便于管理人員及時了解列車的運行信息。同時，各個車站在運營管理中，需要設計好年、月、日班計劃，規定每個列車的到站時間。在這種情況下，車站可向衛星平臺發送自動采點指令，并將實時數據信息傳輸至調度中心。由調度人員針對數據信息生成列車運行日志表。另外，要求調度人員針對各個列車的實際運行信息來調整方案，需要通過衛星通訊來傳輸至各個列車當中，促使其改變運行參數，防止出現追尾等問題，以保證鐵路事業安全、穩定的發展[3]。

2.4在安全方面的應用

通常情況下，列車在運行過程中很容易遇到突發事件或突發災害，導致列車現有的通訊設備無法使用。在這種情況下，地面指控中心無法了解列車的實際運行情況，容易出現安全問題。而采用衛星通訊技術，可利用便攜性或車載性寬帶衛星系統進行連接，可根據實際需要采用手動調試或自動調試兩種模式，能有效保證應急通訊手段正常使用，保證列車安全運行。對此，可采用以下幾種方式：①要求鐵道部建立地面應急接收站，當其受到通訊信息后，可采用有線傳輸的模式進行通訊工作，能保障傳輸效率。但也有其缺點，很多突發問題無法預知，容易出現應急接收站無法收集數據的情況，不能體現其實際價值。②由各個鐵路局建立地面應急接收站，當某一地區出現通信障礙時，會將所收集來的數據信息傳輸至鐵路局指控中心。由其對存在的問題進行分析，并制定相應的解決策略，再將指令進行下達。地面應急接收站的建設成本高，但利用率比較低，會加大各鐵路局的的財政負擔。③要求鐵道部與各鐵路局均建立地面應急接收站，在這種情況下，一旦發生通訊問題，可保障其中一部分的接收站可以正常使用，不會出現接收盲區，有極高的使用價值，但這種模式需要很高的建設費用。

3結束語

鐵路事業承擔著重要的客運和貨運職能，提高通訊系統的穩定性，有利于保障列車安全、穩定的運行，從而保障人們的生命財產安全。對此，可以將衛星通信技術應用到鐵路通訊系統中，有利于提高通訊質量和效率，促使鐵路事業快速發展。

參考文獻

[1]李逍.衛星通信中的資源管理跨層優化研究[D].北京郵電大學，2015.

[2]李海龍.鐵路通訊系統中的衛星通信技術應用[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2014（03）：307.

[3]田清華.基于OFDM的高速移動無線通信系統及寬帶衛星通信系統關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2013.

作者:劉宇 單位:內蒙古鐵道勘察設計院有限公司