我国天地一体化信息网络的设计与实现

我国天地一体化信息网络的设计与实现

1职业网络一体化天基信息网络又称天基信息系统，是一种独立或相关的空间信息系统，如卫星遥感系统、卫星网络系统、载人航空航天系统、空间物理探测系统、宇宙观测系统、宇宙射线观测系统、月航空气田和各种功能相邻的空间飞机系统。天基信息网络中卫星通信系统、卫星遥感系统和卫星导航系统统称为卫星应用系统,天地一体化信息网络通常就是指这三大应用系统形成的网络。天地一体化信息网络的天地一体化含义通常有两种:一种是单个天基网(如卫星通信网)与地基网(如地面通信网)通过信息或业务融合、设备综合或网络互联互通方式构成的天地一体化信息网络;另一种是单个天基网(如卫星通信网)自身的空间段(如通信卫星)与地面段(如各种通信地球站组成的应用系统)通过星地链路构成的天地一体化信息网络。我们可称前者为大天地一体化信息网络,后者为小天地一体化信息网络。天地一体化信息网络的信息网络含义通常也有两种:一种是广义天地一体化信息网络,它至少包含通信、遥感、导航三大天地一体化信息网络中任意二种,且其间有一定程度综合或融合;另一种是窄义天地一体化信息网络,它只是通信、遥感、导航三大天地一体化信息网络中任一种信息网络。本文提出构造的我国天地一体化信息网络,其一体化包含了大天地一体化和小天地一体化,其信息网络包含了广义信息网络和窄义信息网络。具体地讲其纵向网络包含了通信、遥感、导航三大网络各自的大天地一体化和小天地一体化,其横向网络包含了通信、遥感、导航三大网络空间段的综合和用户段的综合。2中国全球综合网络的设计理念2.1业务通信及安全需求本文提出的我国天地一体化信息网络是构造一个由我国自主管控的全球覆盖的军民共用的天地一体化信息网络。此网络要实现如下目标:(1)天地一体化通信信息网络实现目标:任何人(Anyone)在任何时间(Anytime)任何地点(Anywhere)可与任何人(Anyone)进行任何业务(Anyservice)通信或与相关物体(Relatedobjects)进行相关信息(Relatedinformation)联系。(2)天地一体化遥感信息网络实现目标:任何人(Anyone)在任何时间(Anytime)任何地点(Anywhere)可及时获取何时(When)何地(Where)何种目标(Whatobject)发生何种变化(Whatchange)的信息。(3)天地一体化导航信息网络实现目标:任何人(Anyone)在任何时间(Anytime)任何地点(Anywhere)可获取自己和相关人所在地点(Where)和时间(When)信息。(4)天地一体化通信、遥感、导航信息网络实现总目标:任何人在任何时间任何地点:可与任何人进行任何业务通信,或与相关物体进行相关信息联系;可及时获取何时何地何种目标发生何种变化的信息;可获取自己和相关人所在地点和时间信息。2.2全球覆盖体制下的业务应用建议依据上述设计目标其设计思路如下:(1)采用GEO和NGEO组成的通信卫星星座、遥感卫星星座和导航卫星星座,实施全球全时覆盖空间层各种航天器、临近空间层各种飞行器、地面层各种用户终端和相关地面设施,通过星间链路、星地链路和地面线路组成天基信息网络,并与以互联网为代表的各种地面信息网组成的地基信息网络,通过信息或业务融合、设备综合和网络互联互通等多种方式组成一个全球覆盖天地一体化信息网络。(2)在国外不设地球站的情况下可实现:国内测控站实时测控网内全球运行的各种飞行器;国内遥感站实时接收网内全球运行的各种遥感卫星发送的信息;国内关口站直接管理网内在全球活动的各种用户终端之间的通信。(3)充分利用国内外现有和正在研发的与本项目相关的各种科技研究成果,特别是近年来,国内相关院校和企事业单位进行广泛研究所取得成果。此外,应尽可能与我国各种规划中建设的相关项目进行互动、衔接和融合。(4)先简后繁,循序渐进,分步实施。先地面仿真试验,后天上运行试验,逐步过渡到应用。系统要有可扩展性,后续系统要与前系统兼容。2.3金属天基互联信息系统网络的构成条件依据上述设计目标和设计思路,我国天地一体化综合信息网络的设计准则如下:(1)全球化:即服务区实现全球全时全气候覆盖地面层(含海、陆、空)各种用户地球站(用户终端)、临近空间层各种用户飞行器、空间层各种用户航天器三层用户。(2)网络化:各种飞行器和各种地球站主要依靠星间链路、星地链路和国内地面线路组成天基综合信息网络。(3)