11:49 2020年02月23日
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俄羅斯科研人員已研發出用於流星通訊的設備。在極圈地區和北海路線的開發過程中,將有可能借助這些設備來傳輸信息。在極地條件下,其他通訊方法幾乎無法工作。與蘇聯時期的笨重設備不同,新設備只有筆記本電腦大小。傳輸文本和語音消息的移動系統已通過測試,將於2020年投入使用。

流星無線電通訊是一種利用大氣電離徑跡的無線電波反射來傳輸信息的方法。這些徑跡形成於小流星燃燒過程中,是一種間歇的通訊通道。

在極地地區,其他類型的無線電通訊無法工作。原因在於,北極光和電離層干擾等自然現象會極大影響通訊設備的工作-通訊會出現大量噪音和干擾。這種干擾在靠近地球磁極的區域尤為明顯。因此,只能選擇流星無線電通訊,它可以在任意緯度獲得足夠的數據傳輸通道。

通過流星通訊,信息可以在約0.5秒的短時間內進行傳輸。隨後,電離徑跡會衰減,信息無法繼續傳輸,必須等待另一顆流星出現。這些徑跡出現的間隔平均為40秒。但在流星雨期間(大約有700顆流星)通訊會變得穩定。目前已經掌握流星雨出現的時間表,可以用於數據傳輸。

聖彼得堡國立技術大學應用物理與空間技術高級學院謝爾蓋·馬卡羅夫教授帶領的專家組提出了一種可以用作通訊備用通道的設備工作方案。設備系統包括增強器、調制解調器以及用於基站和用戶移動設備的相應軟件。

應用物理與空間技術高級學院副教授謝爾蓋·沃爾文科說:"我們已經進行了初步的路線測試,信號源和接收器距離達700公里。結果證明瞭該方案和設備的可行性。這款流星無線電通訊系統設備已經充分做好批量生產準備。"

設備系統的使用有多種不同的方案,計劃根據流星軌道的無線電波反射原理,建設分布式數據傳輸網絡。

應用物理與空間技術高級學院副教授謝爾蓋·扎維亞洛夫指出,可以在俄羅斯境內安裝覆蓋全部領土的多個基站。這種基站功率相對較小,最高為1千瓦,一座基站覆蓋範圍達2000公里,也就是說一座基站的運行直徑達4000公里。因此,整個俄羅斯只需要五到八座基站。流星通訊同時也很便宜。

流星無線電通訊設備研發工作最早可以追溯到蘇聯時期。同一時期,美國和加拿大也進行了類似的研究。美國流星無線電通訊系統甚至已經投入商業使用,但該系統極為笨重,也很昂貴,是一個重達一百公斤的巨大盒子。

聖彼得堡國立技術大學開發的設備僅為筆記本電腦大小(30x30x10釐米)。

目前,中日兩國也在流星通訊領域開展積極的科學研究。流星無線電通信有多種用途,可以作為自然災害預警系統來監測浪高、風向和風速、地震,還可以作為發送警緊急消息、北緯地區船舶通訊以及全球數據收集系統的備用通訊。在全球數據收集系統內,流星通訊可以從任意傳感器系統傳輸信息,包括統計動物種群的生態監測、智能交通控制系統和打擊非法森林砍伐。

流星通訊可以傳輸任意的文字和語音消息,但無法傳輸視頻。儘管建立類似於電話的固定語音通訊通道無法實現,但語音信息的記錄和傳輸、接收語音回復是完全可能的。類似於電話語音編碼的方式將用於壓縮語音消息,而文本消息的壓縮將採用5G和6G同樣的反干擾編碼。

兩三個月之後,聖彼得堡國立技術大學科研人員將開始對流星通訊設備進行大規模測試,準備在2020年交付使用。

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