我国南极科学考察船向阳红10号在驶往南极途中,一直用无线电短波通信与国内保持联系。可当它进入南极时,船上与国内岸台的联系却不大灵敏了。原来这里冰川和岛屿星罗棋布,四周陆地多岩区域严重地吸收了电磁波。在这种情况下,是海事卫星系统保证了北京——南极间的信息传递。
海事卫星是美国通信卫星总公司七十年代中期研制成功的新型通信工具。它类似于国际通信卫星系统,位于赤道上空35800公里的同步轨道上,它的覆盖区域比地球表面的三分之一还大,所以在太平洋、印度洋和大西洋上空等间隔地配置三颗国际海事卫星,就基本上可以实现全球海上卫星通信。海事卫星系统使用的是能够穿透电离层的高频和微波波段,电波主要在大气层外的宇宙空间内传播,几乎不受气候变化的影响,比较稳定。此外,还具有通信距离远、传递迅速、使用灵活和可靠性高等特点,是当今解决船、岸通信困难的有效途径。
海事卫星系统由空间部分、海岸地面站和船舶终端三部分组成。空间部分包括卫星星体和通信网控制站。海事卫星星体与国际卫星星体基本相同,控制站是专门跟踪和控制卫星星体运行的,并协调、监督所辖区域内各海岸地面站及岸、船之间的通信业务的。海岸地面站的作用是向卫星星体发射信号和接收来自卫星的信号,同时完成和陆上的国内、国际通信网的转接工作,从而实现商船与世界各地的通信联系、实现商船全球性的电话和电报直接拨号。海岸地面站与国际通信卫星地面站大致相同,也主要由大型的抛物面天线和地面站通信设备组成。船舶终端设备(船站)由甲板上部设备和甲板下部设备组成,上部设备包括抛物面天线、自动跟踪设备、L波段功率放大器和低噪放大器、双工器和低损耗的保护罩;下部设备有天线控制单元和天线调谐单元,以及用于接续控制和发送信号的电子通信设备以及电话和电报设备。向阳红10号船装有日本JRC公司生产的JUE-35A船舶终端设备,其天线系统是一个小型抛物面反射天线,直径1.2米,安装在甲板上,外有低损耗材料制成的天线罩。终端收、发信机、电源等设备都安装在舱内。由于该船在气候多变的南大洋行驶,为了保证天线不受船舶摇摆的影响,始终对准卫星,因此,还装有天线稳定平台。
当南极考察队与北京联络时,首先由向阳红10号操作人员利用船舶终端设备通过大西洋上空的卫星向通信网控制站发出呼叫请求,通信网控制站响应呼叫请求后,同时向船舶终端和美国南伯里地面站发送分配电路信号,这个地面站连接美国通信卫星公司总部的海事卫星通信交换中心,再经印度洋上空的通信卫星,自动地把船舶终端设备的收发信机调谐到所分配的电路上,向北京拍发电报、气象预告、海流数据等资料,见图示。南极建站期间,向阳红10号驶往南大洋,进行南大洋科学考察,考察海区与长城站通信大圆距离约300海里,因长城站无海事卫星设备,当需要向北京联络时,则用高频单边带无线电话与向阳红10号船联络,然后通过卫星站设备发报给北京。

当北京与向阳红10号船和南极长城站联络时,首先用电传电报或电话通知我国国际交换中心,经由我国卫星地面站、太平洋卫星和大西洋卫星向该船船舶终端设备发出专门信号,终端设备收到信号后,收发信机启动,并自动调谐到呼叫频率,与国内进行联络。
海事卫星能进行各种方式的船——岸通信,包括电话、电报、传真、电视以及低速和高速数据传输。南极考察期间,我们从电视中看见的有关南极建站和南大洋科学考察的新闻报导都是通过海事卫星系统从南极传到北京的。南极长城站落成前夕,正值我国新春佳节,为了表达祖国人民对南极考察队员的关怀,国家南极考察委员会利用海事卫星召开了长达40分钟的电话会议,部分考察队员家属还与在南极的亲人通了电话。
目前,国家海洋局正积极筹办中国南极长城海事卫星设备,不久的将来,我国的第一颗海事卫星通信地面站即将问世。(何晓印)