19:15 2020年04月09日
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俄罗斯科研人员已研发出用于流星通讯的设备。在极圈地区和北海路线的开发过程中,将有可能借助这些设备来传输信息。在极地条件下,其他通讯方法几乎无法工作。与苏联时期的笨重设备不同,新设备只有笔记本电脑大小。传输文本和语音消息的移动系统已通过测试,将于2020年投入使用。

流星无线电通讯是一种利用大气电离径迹的无线电波反射来传输信息的方法。这些径迹形成于小流星燃烧过程中,是一种间歇的通讯通道。

在极地地区,其他类型的无线电通讯无法工作。原因在于,北极光和电离层干扰等自然现象会极大影响通讯设备的工作-通讯会出现大量噪音和干扰。这种干扰在靠近地球磁极的区域尤为明显。因此,只能选择流星无线电通讯,它可以在任意纬度获得足够的数据传输通道。

通过流星通讯,信息可以在约0.5秒的短时间内进行传输。随后,电离径迹会衰减,信息无法继续传输,必须等待另一颗流星出现。这些径迹出现的间隔平均为40秒。但在流星雨期间(大约有700颗流星)通讯会变得稳定。目前已经掌握流星雨出现的时间表,可以用于数据传输。

圣彼得堡国立技术大学应用物理与空间技术高级学院谢尔盖·马卡罗夫教授带领的专家组提出了一种可以用作通讯备用通道的设备工作方案。设备系统包括增强器、调制解调器以及用于基站和用户移动设备的相应软件。

应用物理与空间技术高级学院副教授谢尔盖·沃尔文科说:"我们已经进行了初步的路线测试,信号源和接收器距离达700公里。结果证明了该方案和设备的可行性。这款流星无线电通讯系统设备已经充分做好批量生产准备。"

设备系统的使用有多种不同的方案,计划根据流星轨道的无线电波反射原理,建设分布式数据传输网络。

应用物理与空间技术高级学院副教授谢尔盖·扎维亚洛夫指出,可以在俄罗斯境内安装覆盖全部领土的多个基站。这种基站功率相对较小,最高为1千瓦,一座基站覆盖范围达2000公里,也就是说一座基站的运行直径达4000公里。因此,整个俄罗斯只需要五到八座基站。流星通讯同时也很便宜。

流星无线电通讯设备研发工作最早可以追溯到苏联时期。同一时期,美国和加拿大也进行了类似的研究。美国流星无线电通讯系统甚至已经投入商业使用,但该系统极为笨重,也很昂贵,是一个重达一百公斤的巨大盒子。

圣彼得堡国立技术大学开发的设备仅为笔记本电脑大小(30x30x10厘米)。

目前,中日两国也在流星通讯领域开展积极的科学研究。流星无线电通信有多种用途,可以作为自然灾害预警系统来监测浪高、风向和风速、地震,还可以作为发送警紧急消息、北纬地区船舶通讯以及全球数据收集系统的备用通讯。在全球数据收集系统内,流星通讯可以从任意传感器系统传输信息,包括统计动物种群的生态监测、智能交通控制系统和打击非法森林砍伐。

流星通讯可以传输任意的文字和语音消息,但无法传输视频。尽管建立类似于电话的固定语音通讯通道无法实现,但语音信息的记录和传输、接收语音回复是完全可能的。类似于电话语音编码的方式将用于压缩语音消息,而文本消息的压缩将采用5G和6G同样的反干扰编码。

两三个月之后,圣彼得堡国立技术大学科研人员将开始对流星通讯设备进行大规模测试,准备在2020年交付使用。

关键词
流星通讯, 通讯, 流星, 流星雨, 俄罗斯, 北极地区, 北极
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