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卫星通信概论

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卫星通信概论

卫星通信概论范文第1篇

当今卫星通信受到各国的关注和青睐,但由于受在公开的轨道上运行这一自身条件的限制,会面临电磁干扰、截获甚至被摧毁的威胁。面对可能遇到的威胁,各国纷纷提高自身卫星通信系统的抗干扰能力。美国为战略和战术两种环境下的移动用户研发了高抗干扰、高可靠性军事星系统(MILSTAR),又研发了先进极高频(AEHF)卫星通信系统。它继承了军事星的诸多特点,能够提供高安全性的、抗干扰的、不易截获的、不易探测到的通信服务,同时提供“动中通”服务[1]。

性能评估作为一项基础性工作,在系统的设计研发和使用过程中起着重要的作用。评估指标体系不仅能验证系统的合理性,也可以为研发工作提供建议和研发方向。在卫星通信系统抗干扰性能评估方面,目前尚没有一套完备而有效的指标体系。为了突出重点,主要考虑电磁干扰和摧毁这两类威胁,综合分析跳频技术、自适应调零天线技术和链路抗干扰技术等抗干扰手段在评估中的影响,引入卫星通信物理层安全的概念和性能评价指标,建立了一套有效的卫星抗干扰性能评估指标体系,为卫星通信系统抗干扰技术研究提供基础支撑。

1 抗干扰性能评估指标体系建立原则和过程

指标体系是为评估确定的层次化的准则和与方案相联系的属性集的总称[2]。指标体系中的层次是构成体系的骨骼,各个指标则是构成体系的血肉。因此在选取指标时要遵循明确性、全面性、可行性和协调性的原则,在建立指标体系时要遵循完备性、独立性、客观性、简练性、层次性、通用性和开放性的原则[3]。

在建立抗干扰性能评估指标体系的过程中,首先要对卫星通信系统面临的干扰威胁以及抗干扰手段进行分析,确定抗电磁干扰性能和抗摧毁威胁性能这两个主要指标。考虑到跳频和天线在抗干扰过程中的重要作用以及网络交换和物理层安全的影响,抗电磁干扰性能指标包括跳频抗干扰性能、Smart AGC(SMART Automatic Gain Control)抗干扰性能、天线抗干扰性能、星上处理抗干扰性能、链路抗干扰性能、网络交换抗干扰性能和物理层安全传输性能;抗摧毁威胁性能指标主要有可靠性、抗毁性和电子防御能力。在这些指标的基础上,根据其自身特点,还要确定子指标,子指标要具备清晰化、可量化的特点。

2 卫星通信系统面临的主要干扰威胁和主要抗

干扰手段

2.1 主要干扰威胁

由于卫星运行在特定的轨道和高度,因此不具备隐蔽性,这就使得卫星会面临来自各个方面各种类型的干扰。按照链路的不同,常分为上行干扰、星间干扰和下行干扰三种。就上行干扰和下行干扰而言,通常是侦查到上行信号从而干扰下行信号,或者是侦查到下行信号而去干扰上行信号。通常是对上行链路实施干扰,这是由于卫星的轨道和高度固定,易于瞄准;而对下行链路的干扰而言,由于通信终端的距离不定,有些相隔很远,这使得在干扰时需要消耗更大的功率。但是对于距离相隔很近的终端,下行干扰也是很有效的[4]。

就具体的威胁来说,主要考虑电磁干扰和摧毁两大类,下面就这两类威胁进行具体分析。

电磁干扰可以分为压制式干扰、欺骗式干扰和灵巧干扰三类。具体分类如图1所示。

压制式干扰是最。

随着抗干扰技术的发展,压制式干扰的功率将大幅度增大,加大了干扰设备的复杂度和规模。然而干扰设备的发展趋势是灵巧性、隐蔽性、便捷性等,这对干扰样式提出了更高的要求。灵巧干扰是一种新的干扰样式,主要考虑以下两个方面的“灵巧”:第一种是针对通信过程步骤中的各个特征实施干扰。常规的干扰研究只关心信号本身的特征,而忽略了通信的过程特征。然而一次完整的通信过程应包括同步引导、帧同步、训练序列等步骤,每一个步骤对准确通信均有重要作用。灵巧干扰根据通信信号的调制、传输、解调等环节特点设计干扰[6]。第二种是可以利用地基干扰机、空基干扰机、天基干扰机的组合形式对通信系统进行干扰。由于各种干扰机的特性不同,组合在一起后可以扩大干扰的频率范围,同时可以减少干扰功率。同时,针对不同的干扰目标,可通过调整干扰机的数量和位置来达到较好的干扰效果。

除了常见的电磁干扰对卫星通信的影响,本文还将分析卫星对抗摧毁的问题。在激光武器等高能武器迅速发展的今天,利用他们对卫星进行的硬摧毁也是不可忽视的一个重要方面。与电磁干扰不同的是,利用定向能武器干扰需要付出更高的代价和成本,但是效果也是电磁干扰无法媲美的。如果说电磁干扰只是导致不能接受正确的指令和不能正常工作,那么定向能武器则可以使整个系统致盲甚至是彻底摧毁。因此,在必要时,即使是要付出更多的代价,定向能武器也是更好的选择。虽然这类干扰的效果很好,但是也受到一些客观因素的限制,例如制导精度、击毁方式和技术难度等都是急需考虑的问题[7]。卫星所面临的摧毁威胁如图2所示。

2.2 主要抗干扰手段及其性能评价指标

卫星通信系统所采用的抗电磁干扰的技术手段很多,常用的有跳频技术、自适应调零天线技术、多波束天线技术、Smart AGC技术等,这些常常被用到抵抗电磁干扰威胁上。对于跳频技术而言,在面临窄带噪声、脉冲干扰这类在部分频段干扰的情况时,跳频能发挥很好的抗干扰效果,甚至有些还具有检测功能,这样就可以避开干扰频段;但是对转发式、跟踪式干扰的抵抗效果一般。如果要抵抗这些干扰,就对跳速提出了一定要求。同时,对于跳频系统自身而言,跳频带宽、跳频码长度、同步时间、跳频增益和干扰容限这几个基本的因素是衡量跳频抗干扰效果的关键[8]。

Smart AGC是一种新型的自适应卫星抗干扰技术,由于其理想的抗干扰性能,已被应用于美国军事卫星通信中[9]。在实施抗干扰的过程中,输入信干比对抗干扰效果的影响很大,因此在性能评估时要考虑这一指标。对于天线抗干扰技术而言,由于不同的天线有着不同的抗干扰特点,因此 天线的样式是一个关键的问题,在样式多变不定的情况下,天线的数量、覆盖率和绝对增益都会影响抗干扰效果。除此之外,星上处理抗干扰能力也是需要重视的方面。由于透明转发器自身的抗干扰能力限制,使得现在的星上主要采用处理转发器,其处理转发能力和信号再生能力都是衡量转发器性能的重要指标,其次还需要考虑其编码增益。另外,网络交换的抗干扰能力也影响了卫星通信抗干扰水平,主要关注的指标有服务容量、路由开销、拥塞率、路由切换时延和网络平均吞吐量。最后,链路的抗干扰能力选用干扰容限这一指标。

物理层安全传输性能是近年来提高无线通信系统抗侦测能力的一种新的技术手段。利用无线信道自身特性之间的差异性(如衰落、信号混合和噪声)和随机性,来提高合法用户之间信息传输的安全性。物理层安全性能评价目前尚没有公认的性能评价指标。目前已提出的评价指标主要有保密容量、保密速率、保密中断概率、保密区域等。

保密容量是指合法用户能够以完全保密的方式进行通信时的最大信息传输速率。保密中断概率是指系统的保密传输速率小于某一特定门限速率的概率,当保密传输速率小于此门限速率时即认为保密中断,此时发送者不应试图给合法接收者发送任何信息,即不能达到完全保密的概率。影响系统保密容量及系统中断概率的主要因素是合法用户信道的信噪比与窃听用户信道的信噪比。前者相对于后者越大,保密容量就越大,在相同的信息传输速率下,中断概率也就越小[10]。

在评价抗摧毁威胁时,不会像分析抗电磁威胁时一样从各个不同的具体的抗干扰技术出发,而是从最基本的可靠性、抗毁性和电子防御能力三个大的方面进行评价。对于可靠性,它要既能反映出卫星自身可用的时间限制,也能反映出卫星在出现故障的情况下能够正常完成任务的能力。卫星使用寿命可以体现第一项,第二项可以通过星上设备的备份情况、地面故障修复率和运控系统的冗余度体现。抗毁性是应对毁坏性电子攻击或永久性物理破坏的抵御能力,主要从网络拓扑层的冗余性设计、设备层的硬件备份和设备的可维修概率这三个方面评价。电子对抗已经是未来卫星通信过程中不容忽视的一个方面,它反映卫星通信系统的通信对抗能力,主要有抗干扰措施、处理增益和干扰容限、反欺骗能力以及电磁兼容性这几个评价指标。

3 卫星抗干扰性能评估指标体系

卫星抗干扰性能评估指标体系要对各方面的影响因素进行规整并进行层次划分。卫星抗干扰性能评估指标体系如图3所示。

由于卫星通信系统结构复杂,耗资大,在层次的考虑上要兼顾全面,将指标体系分为四层。第一层卫星是总目标层。由于卫星面临的干扰是多方面的,主要是电磁干扰和摧毁威胁两个大的方面,因此第二层是以抗电磁干扰和抗摧毁威胁这两点为子目标。第三层从十个方面对上一层进行补充,这十项指标相互协调,基本全面地满足上一层指标的要求。第四层所选取的指标是对上一层的具体化,具有可量化和清晰化的特点,可以通过这些指标对卫星的抗干扰性能进行直观的评估[11]。

该体系主要从两大干扰威胁出发进行建立。在电磁干扰部分,综合考虑了常用的抗干扰手段,包括跳频技术、Smart AGC技术、天线的选择和星上处理能力,同时考虑具体的链路和网络交换抗干扰性能及物理层安全传输性能方面,基本能够体现抗电磁干扰性能;在摧毁威胁部分,由于和电磁干扰的性质和方式都不同,因此从可靠性、抗毁性和电子防御三个大的方面进行概括,较为完整地阐述了抗干扰性能的各个方面。

4 结 语

抗干扰性能评估指标体系的建立是一个复杂的过程,本文对电磁干扰和摧毁威胁两个方面进行了具体的研究。如今的抗干扰方式也很多,对几种典型常用的抗干扰手段进行了分析,其中包含了评价物理层安全传输性能的相关指标。本文建立的卫星抗干扰性能评估指标体系可为卫星通信系统总体性能评估奠定基础。

参考文献

[1] 杨海平,胡向晖,李毅.先进极高频(AEHF)卫星[J].数字通信世界,2008(06):84?87.

[2] 郭齐胜.装备效能评估概论[M].北京:国防工业出版社,2005.

[3] 宋鹏涛,马东堂,李树峰,等.军用卫星星座效能评估指标体系研究[J].现代电子技术,2007,30(15):43?45.

[4] 徐敬,张生.对卫星通信链路干扰仿真分析[J].指挥控制与仿真,2010,32(4):82?85.

[5] 贺志强.星载雷达干扰机技术与仿真研究[D].长沙:国防科学技术大学,2011.

[6] POISEL R A. Modern communication jamming principle and techniques [M].北京:电子工业出版社,2005.

[7] 杨艺,郭静.美军定向能武器发展通览[J].国外坦克,2012(10):51?56.

[8] 张毅敏.跳频通信信号参数估计及干扰技术研究[D].西安:西安电子科技大学,2006.

[9] 谢嫫.基于SMART AGC卫星通信系统的干扰技术研究[D].西安:西安电子科技大学,2013.

卫星通信概论范文第2篇

关键词:无线局域网;无线通信;组网;蓝牙;无线城市

中图分类号:TP391.11 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 18-0000-01

Wireless Network Applications in Daily Life

Liu Delong

(Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,China)

Abstract:Throughout the application of wireless network technology continues to develop and mature,the wireless network is deemed to complement and extend the wired network for the city's information technology has played a pivotal role in the development,at the same time for people to live,work and learning generated 5 positive impact can not be ignored,this will be the basic concept of wireless LAN in people's daily lives and the impact should be described.

Keywords:Wireless LAN;Wireless communications;Network;Bluetooth;

Wireless city

一、无线局域网是什么

(一)首先无线局域网的概念。无线局域网(Wireless Local Area Networks,简称WLAN)是非常方便的数据传输系统,无线局域网是利用射频(Radio Frequency;简称RF)的技术,替代传统双绞铜线(Coaxial)所组成的局域网,被作为有线局域网的补充和扩展,从而使通信的移动和便捷成为了可能。

(二)无线局域网的技术指标。我们常用的无线通信技术有无线电波和光波等。光波也包括激光和红外线,不过由于光波易受天气等因素的影响,不具备穿透能力,所以难以实际应用。无线电波包括短波、超短波和微波等等,被广泛应用。扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)简称为扩频通信。它的基本特征是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展,从而形成宽带的低功率频谱密度的信号来发射信号。扩频通信技术的基本工作方式有以下4种:直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式(简称DSSS);跳变频率(Frequency Hopping)工作方式(简称FH);跳变时间(Time Hopping)工作方式(简称TH);线性调频(Chirp Modulation)工作方式(简称Chirp)。目前使用最多、最典型的扩频工作方式是直扩式(DSSS方式),在无线网络的通信中,就是应用这些方式进行的。

(三)WLAN的主要技术参数和指标。因为实现无线通信技术的手段不是唯一的,它们各具特点,以无线局域网技术和以GPRS/3G为代表的无线上网方式,制定了包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等多项国际标准和规范,得到了广泛的应用,而以IEEE(电气和电子工程师协会)为代表的多个研究机构部门对不同的应用场所,制定了一系列协议和标准,从而加速了无线局域网的实用化和规范化,并且在众多通信设备厂商的支持下成为目前主流协议标准,发展非常迅速与成熟。在二十世纪末,IEEE小组了802.11协议,相继有了802.11b和802.11a协议,802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率的基础上又增加了5.5Mbps和11Mbps两个全新的网络流量进出速率。当时802.11a的网络吞吐速率就已经达到了54Mb/s和25Mb/s,不过成本很高,使用的是5.2GHz卫星通信技术的频段,所以不能得到普及,目前得到普及并且广泛应用的是802.11b无线通信标准,2001年,IEEE小组通过了802.11g标准,并且它向下兼容802.11a、802.11b的同时,网络吞吐速率为54Mbps,而802.11n标准是IEEE推出的最新标准,由于采用智能天线技术,将传输速率提高到54Mbps、108Mbps、300Mbps甚至是600Mbps,在当时引起了轰动。

二、为何要构建无线城市

无线接入在城市无线通信中的优势。无线城市网与有线网络相比,无线局域网具有很好的灵活性,并且有线网络在很多场合受到布线等许多客观因素的制约;布线、改线工程量大;固定的网络各节点之间也无法移动等。当遇到网络盲点时,须铺设专用通信线路,难度大,成本高、耗时也长,线路一旦出现故障排查、维修不方便,无线城市网较之有线城市网,有以下优点:

(一)网络建设成本低,伴随着近些年无线网络设备不断的普及,无线网络的成本已经接近乃至低于传统有线网络的成本,所以在网络施工上,无线网络最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作,省去了大量线路铺设的费用同样也节约了时间。无线网络安装周期短,维护简单方便,同时具有传统有线网无可比拟的灵活性和可扩容性。

(二)网络覆盖面积大,只需安装了一个或多个无线接入点设备,就可建立覆盖整小区或者大厦的局域网络,受环境因素的影响小,同时网络的传输范围得到了拓宽,借助于外接天线,传输距离可以达到几公里到几十公里。

(三)进行组网快捷方百年,无线局域网可以按当时的需要容量来安装设备,也就是可以现用现建就可以,一旦无线局域网建成后,只要有无线信号的地方都可以进行无线通信。

(四)较强的移动性,与有限网络相比无线局域网的一个重要特征就是可以“随时、随地”地进行无线通信,视频会议、实时报道、个人通信、等极大地方便了人们的学习、工作和生活。

三、无线网络的应用范围

在飞速发展的今天,无线城市已经不是陌生的名词了。伴随着通信技术日新月异的发展和普及我们很容易发现通信技术给我们的学习、工作和生活带来的变化。尤其是无线通信技术已经对世界产生了前所未有的改变和影响,这些影响是深远的,而无线通信技术发展不过几十年而已,可以预见未来的影响也会是巨大。在发达国家无线城市已经在很多年前就在实验,像美国、日本等发达国家已经建设起来了比较成熟的城市无线网络,并且应用前景广泛,想一想我们未来生活的城市只要你拿着一台笔记本、一个支持WLAN的手机终端就可以飞速的上网、看视频、发邮件和上传下载大文件是多么方便相信这天不会太远了。

四、结束语

无线通信正以一个不可思议的速度改变着我们的生活,这种改变将是前所未有的深远的改变。进入二十一世纪人们的生活将随着无线城市的建成将产生翻天覆地的变化,相信我们的生活将随着科学技术的发展越来越美好!

参考文献:

[1]卢孟夏等.通信技术概论[M].北京高等教育出版社,2005

[2]应海盛.无线局域网的安全隐患与对策思考[J].浙江海洋学院学报(自然科学版),2008

卫星通信概论范文第3篇

关键词 铁路 电务系统 信号设备

一、信号系统中制约我国提速的因素

1.20世纪80~90年代初,在低速、重载、高密度运输模式下,为扩能、安全需要,迅速发展并全面普及的铁路信号系统,如车站电气集中、区间半自动和自动闭塞、机车三大件(机车信号、无线列调、列车运行监控)、编组站及驼峰自动化以及调度监督等,为“九五”期间的铁路提速,创造了十分有利的内部技术环境,有力地保证了提速的顺利进行。

2.由于客车提速引起的运输模式的变化,列车速度差别不断扩大,而客货混合运输又长期与提速并存,使传统的信号技术基础受到严重挑战,存在许多不适应的方面。因此,如何面对挑战,创造机遇,发展新一代的信号技术,是摆在新世纪信号工作者面前的历史性任务。

3.由于传统的信号设备已在全路得到普及,要在短期内进行全面改造是不现实的,但应抓住重点,将制约提速发展的主要矛盾,如信号显示方式、自动闭塞制式、列车控制技术等放在优先的位置予以改进。

4.由于铁路运输模式的改变是一个渐变的过程,因而任何信号系统的改进又必须考虑与原有的信号体系和行车规则相衔接,在不断适应运输新旧模式的转换中,建立起新的铁路信号体系。

二、信号系统的改进方向

在铁路提速过程中,既有信号系统是现阶段提速顺利进行的保证。但在许多方面,特别是基础的安全体系方面,不能适应提速的需要,它将约束提速的进一步发展。而采用一些修修补补的办法是不能达到预期目的,还有可能留下安全隐患,应实现以下根本转变。

1.信号显示制式要实现由进路式向速差式的转变,信号显示方式由地面信号为主向机车信号为主的方式转变。

2.自动闭塞制式要由地面三显示制式,向地面四显示速差制转变,并逐步过渡到以机车信号为主的多显示自动闭塞。

3.列车速度控制技术由ATS(自动停车装置)向ATP(列车超速防护)转变。

4.信号联锁设备应由车站集中联锁向区域集中联锁与区段集中联锁发展,而且应与调度指挥系统、列车运行控制系统紧密结合,形成高安全、高可靠、高效率的列车控制网络。

5.信号基础技术应由模拟技术逐步向数字技术转变, 基础器件由电磁式机电元器件向电子元器件及故障-安全的计算机系统过渡,广泛采用检测及故障诊断技术以极大地提高信号装置的运行可靠性。

6.轨道电路与信息传感器应由有绝缘、少信息、抗外界干扰弱向无绝缘、 多信息、抗强干扰的方向发展。因此,数字化的音频轨道电路将具有较强的生命力。站内轨道电路则应充分考虑列车控制的需要,叠加的电码化设备应能连续地提供列车控制所需的信息。各种在信号领域内已广泛使用的信息传感器,如计轴设备、应答器等应得到相应发展。以无线数字传送技术为基础的信号技术的发展,应提到议事日程,予以关注。

三、电务系统信号设备应进行的改革

随着时代的前进,铁路技术的日益更新,对铁路电务的各方面要求越来越高,中国铁路电务进入了跨越式发展阶段。

铁路电务跨越式发展的总体思路是:以提速、扩能、安全为中心,以加快推进铁路信息化、行车自动化和运输调度现代化为目标,用先进的信息技术改造传统的通信信号,逐步实现技术结构的升级调整和主体装备的更新换代,实现由制约型向适应型、由模拟技术向数字技术、由计划修向状态修过渡,实现铁路电务跨越式发展。

由于跨越式发展的需要,中国的铁路系统将面临一个大的技术革新,铁路电务跨越式发展的七大任务每一个都和我们息息相关,铁路电务跨越式发展在带给我们机会的同时还将是对我们的一次考验。铁路电务跨越式发展的七大任务是:

1.加快以行车自动化为目标的铁路运输调度指挥现代化的建设。以TDCS为平台,以新一代CTC为核心,以行车自动化为目标,构建我国铁路现代化的运输指挥系统,全面推动铁路运输调度模式的变革,实现提高效率,保证安全和减员提效三大目标。新一代CTC解决了调车问题,解决了过去频繁交换权的问题,解决了按图自动排路的行车自动化的问题,解决了系统综合集成的问题,解决了无人化车站的问题。

2.加快以适应提速需求为目标的列车运行控制系统的建设。列车运行控制系统的建设包括两部分,一部分是实现机车信号主体化,还有一个就是列车超防。机车信号主体化是一个复杂的系统工程,它包括四个子项目:第一个就是用ZPW-2000来统一自动闭塞制式,这是主体机车信号和超防的基础,第二个是统一低频信息码,第三个是要完成新一代的电码化,第四个就是要装备故障安全的车载信号设备。其中三项是地面的工作,说明要实现机车信号主体化,四分之三的工作量是在地下,而统一自闭制式又是基础的基础。

3.加快车站计算机联锁,驼峰自动化技术装备的发展。几大干线CTC要大发展,车站联锁设备也要同步大面积改造,实现主要设备的更新换代。

4.积极推进综合移动通信技术的发展。以GSM-R为载体,建成集调度指挥,工务移动,列车控制信息传输等功能为一体,实现语音数据业务综合全路一张大网的移动通信系统平台。要求GSM-R建设要与CTC同步,要和新线建成同步,要和既有线无线列调改造同步,所以发展GSM-R是电务跨越式发展中非常重大的一件事,这是技术结构的重大调整。

5.加快铁路运输通信基础网的完善发展。基础网是铁路信息化的基础,但是现在的铁路运输通信的基础网仍然是制约铁路信息化发展瓶颈,应急通信还不能满足运输的要求。

6.研发和推广应用电务安全技术。其中包括围绕运输安全,发挥电务技术优势的若干独立项目。

7.推动电务生产布局的调整。对新技术电子设备实行以局为单位的电子设备检修中心的专业化集中修,日常检修实行天窗修,积极创造条件向状态修过渡。TDCS、CTC、CTCS、ZPW-2000、GSM-R大家或许熟悉、或许陌生,但是今后的很长一段时间里都会接触到这些新技术、新设备,目前我们能做的应该是积极学习这些新技术,在施工过程中不断积累经验,为迎接这场铁路电务技术革命做好充分的准备。

四、结束语

近几十年来,世界范围内信息化水平的提高成为铁路通信信号技术发展的原动力。铁路信号技术的发展逐步实现微机化、综合化、集成化和智能化;世界通信技术的发展已由模拟向数字转化,实现了程控数字交换,发展宽频带信息传输和智能网络管理以及卫星通信技术是发展趋势。

目前,我国还没有统一的适用于时速 200公里以上的客运专线和高速铁路的列车运行控制系统,调度集中( CTC)也刚刚起步,尚处在研发和应用的初级阶段。近年来,特别是铁路跨越式发展以来,我国铁路通信信号技术已取得了很大进展,正由继电设备向微电子技术发展,现有的设备除个别为引进国外产品外,绝大部分实现了国产化。

参考文献

卫星通信概论范文第4篇

法学教育需以服务于社会发展为其导向,以法律人才培养和法学研究成果为更好的社会秩序体系提供智识支持。新型工业化时代的社会经济发展的标志性特征是信息技术在新一轮工业化中的关键作用,而人类社会信息底层结构的改变将引起法律、法律职业以及法学教育的转型。信息底层结构在很大程度上决定了我们有多少法律,法律有多复杂,法律的改变有多频繁,以及什么人有责任和知识上的能力就法律提供意见[1]。法学院应研究和规划法律行业和法学教育的远景,至少思考以下两方面问题。首先,新型工业化社会需要什么样的法学人才?近年来,我国法学专业毕业生的就业率处于低迷状态,引发了法学教育界诸多思考,是不是我们法律相关职业的市场真的已经供大于求?还是我们培养的法学毕业生供不“应”求(此处“应”字作“回应”解,指我们向社会输出的法学毕业生难以回应社会发展对法律职业人能力的需求)。类似的问题在其他国家同样存在。有研究表明,目前世界各地的法学院都被批评,其录取的学生人数远远超过了法律职业所能录用的数量;研究者认为关注的重点并不在于法学院是否招生过度,而在于这些教育机构是否真正教了应该教的东西,在于法学院是否能够让法律学生对未来的法律市场做足充分准备[2]。在新型工业化社会,具备以下两方面素质和潜力的法学人才在未来就业环境中会具有较强竞争力:一方面,能够应对信息社会给传统法律行业领域带来的挑战,对新环境下的新问题具有较强的应变和处理能力;另一方面,能够敏锐发现和及时把握新兴技术带来的机遇,使其为法律行业领域所要实现的核心价值(公正、平等、秩序、效率等)提供增量。据此,除了具备扎实的法学基础知识和清晰的法学思维之外,法学毕业生在以下方面的能力会被强调:第一,实践能力,并非仅仅是传统42意义上的法律实务技能,而是包含着迅速感知并融入既有法律职业的新变化以及新兴法律行业领域的能力。第二,创新能力,主要来源于其跨领域的知识结构。第三,持续学习能力,我们生活在一个信息爆炸的时代,知识正在以几何倍数急速增长,并且经常体现为学科的交叉,高等教育给予我们的知识储备很可能在毕业短短几年后便不再满足社会生存需要。我们不停歇地成为新的菜鸟[3]。所以,未来社会评价人才的标准并不仅仅关注其已经具备的知识体量,而是更为关注其持续吸收知识乃至创造新知识的能力。所以,在相当意义上,学习方法的讲授比知识本体的讲授更为重要。其次,培养上述人才需要法学教育在哪些方面进行改革?相关改革可以从宏观和微观两个层面来观察。宏观层面包括拓宽专业口径和相关资源的结构性调整。前者,比如近年来许多高校在尝试探索,而其法学院系也参与其中的大类招生和通识教育,又如通过学科融合助力复合型人才培养等。后者则涉及解构并重新整合教育资源,继而重构法学人才培养框架,包括科研与教学资源共享、院系之间资源共享、高校与实务部门资源共享等。微观层面涉及法学院的课程体系、课程内容、授课方式等具体环节。近年来,国外法学教育界兴起的对信息时代法学教育的若干探讨便主要集中于微观层面的具体改革研究。

二、新型工业化时代法学教育模式的理念基础与具体建构

1.新型工业化时代法学教育模式的理念基础结合新型工业化时代的社会发展需求,我们认为,新型工业化时代的法学教育在办学理念上至少应当呈现出三方面特点:第一,战略性。当前社会面临转型,社会转型时期的法学教育改革必须把握好战略大局,才能在转型的路口找对方向。具体来讲,便是需要紧密结合我国全面建设法治国家的背景,主动服从国家和社会新型工业化道路的重大战略需求,打造体现信息时代特征的新型、卓越法学教育模式,强化前瞻性、战略性科研与教学,致力于智库建设与法学教学之间的良性互动。第二,协同性。新型工业化时代的法学院应当生长于一个关注和强化协同创新的教育环境之中。这里,既包括与本校其他学科之间的资源协同,也包括与校外相关实务部门的资源协同。第三,务实性。法学院应注重学生实践素质的培养,社会转型时期的实践素质教育不止步于传统理解上有关专业实务技能的培养,而是除此之外至少包括两方面要求:一是具备宽广的视野,了解发展中的社会对法律从业者有哪些需求,进而调整自己的知识结构,而不是将关注点仍放在过去、倒行着走进未来;二是落实于扎实的行动,锻炼工作环境适应能力和自我学习能力。近年来,北航法学院在推进教育改革过程中,始终秉持上述理念为指引。战略性上,谋求“全球视野、长效发展”,逐步形成了“法学知识扎实、实践素质突出、瞩目于服务国家建设新型工业化法治战略需求”的法学人才培养定位;协同性上,充分融合北航现代科技教育战略优势,全面拓展“空天信融合、理工文综合、产学研结合”的学科发展生态,助力学校构建学科协同发展的世界一流大学;务实性上,“尚德务实、求真拓新”是北航数十年遵循的办学理念,“德才兼备、知行合一”是北航师生共同践行的校训。具体到人才培养目标上,北航法学院致力于培养具有中国特色社会主义法治思想、法学专业基础扎实、兼具工业和信息化知识背景、公益素质突出的复合型、应用型、国际化卓越法律人才。具体体现为以下培养标准:第一,体现新型工业信息化法学教育特色,服务国家战略需求,了解领域前沿,具有交叉研究意识与能力;第二,坚守社会主义法治理念和法律职业精神,公益素质高,社会责任感强,德才兼备;第三,专业基础扎实,思辨能力强,熟悉国情民情,解决实际问题能力突出;第四,具有国际视野,通晓国际法律规则,能够参与处理涉外法律事务。2.新型工业化时代法学教育模式的具体建构在新型工业化时代,“与科技融合的法律教育”[4]已经从特色发展逐渐成为主流发展。依托独特的理工学科资源和浓郁的高科技氛围,北航法学院探索建立“标准化的常规培养”与“定制化的特色培养”相结合的人才培养模式,形成培养具备新型工业化背景的“法学与科技产业结合”复合型法律人才培养机制。(1)课程体系结构性调整和教学方法改革经过“长城行动计划”等一系列重大教学改革,北航法学院本科人才培养课程体系经历了结构性调整,目前的课程体系包括大一阶段的通识教育和书院制培养、大二阶段开设大多数核心专业课程、特色化选修课安排在大三大四高年级阶段。借助学校推进完全学分制的一体化改革平台,北航法学院与其他学院建立课程融合、课程互选机制。体现科技与法律融合的课程分落于低年级通识课和高年级选修课之中,相关通识课程比如“法律与科技”“全球工业信息化法治思维”“航空航天概论”等,旨在拓展视野和思路,了解领域前沿发展和国家战略需求;同时在高年级选修课中保持并增加空天信法学特色课程的比重,例如航空法、外层空间法、知识产权法与专利检索、信息法、科技证据、建设工程法等选修课程;此外,与北京知识产权法院、中航工业集团、中航勘察设计研究院、中国互联网协会等实务部门联合开展实践类课程。法学专业本科毕业必需的学分中,以下方面体现出新型工业化法学教育的指向:第一,学生需修满各类通识课共23学分。全校所有学院都可以开设通识课程,包括科技文明、社会科学、人文素养、经典研读四大板块,全校学生均可选择,其中有若干与自然科学、信息革命等内容相关的课程。第二,学生需修完高等数学3学分、计算机基础2学分,培养与科技特色融合的基本条件和能力。第三,跨专业课程至少修满2学分,比如经济学原理、管理学原理等。第四,数据库使用2学分,课程名称是“法律研究与法律写作”,列入法学专业核心必修课加以要求。在教学方法改革方面,北航法学院近年来在以下方面进行了探索。一是“互联网+”背景下的教学信息化建设。具体教学实践包括课程中心、智慧教室等。自2014年起,推行“全生命周期课程”管理模式,健全从课程申报、课程“上课”(满足开课条件,进入排课表)、课程评价到课程“下课”(评价结果不合格)的一整套管理实施方案。所有教师均需建设所教授课程的“课程中心”,课程全程在线化管理。二是在数据库之外,将教学软件平台引入实践类课程。例如法律实务综合模拟平台、法律诊所案件管理系统等,使学生通过软件平台上的电子案卷渐渐熟悉案件的电子化管理形态。国外若干法学院在课程中引入Hotdpcs等软件系统,其立意与此相似[5]。一两种软件的学习并不能够使学生掌握未来法律工作中所可能面对的所有技术软件,但教学操作目的在于培养学生的时代意识,感知法律行业正在信息技术驱动下发生重要转型,对未来工作环境有所准备,而且某些基本使用方法的通用性,使得学生未来在工作中能更快上手。(2)协同多方资源,探索复合型人才联合培养北航法学院与国家计算机网络应急技术处理协调中心(CNCERT)合作举办“网络安全高级人才班”,联合培养硕士研究生,双方共同制定培养方案,设置覆盖计算机网络与通信、公共与经济管理、法学等多学科交叉的专业课程“网络安全高级人才班”体现了复合型人才培养与应用型人才培养双轨并进的探索。空间法律与政策硕士项目的培训班由联合国附属空间科学与技术教育亚太区域中心(中国)、亚太空间合作组织和北京航空航天大学联合主办,培训班以“空间技术应用与法律”为主题,培训内容涉及国际法与空间法、国际外层空间法44的基本框架与体系、国家空间立法、国家空间政策、外空软法、与遥感、全球卫星导航系统、卫星通信有关的法律问题、空间资源开发的法律制度、空间商业发射服务卫星中的法律问题及空间环境保护等。2015年开始,北航法学院与计算机学院联合培养博士生,毕业后学生获得法学博士学位,研究方向为网络信息安全。目前相关培养有序推进,学生不但需要研习法学课程,还需要前往计算机学院完成相关课程学习;与此同时,学生深度参与“工业和信息化法治战略与管理重点实验室”中两院联合开展的课题研究活动,为空天信行业实务人员继续教育提供平台。终身学习的政策导向与新型工业化社会发展下知识迭代和交叉增长速度激增的特点相契合,北航法学院通过为用人单位量身打造“定制培养”,助力空天信特色人才培养。(3)智库建设与教学改革联动跨领域协同培养需以师资团队、交叉科研成果等资源为基础,北航法学院通过智库建设平台将上述基础资源加以整合,科研先导、反哺教学、服务社会。目前,北航法学院拥有三个国家级、省部级重点科研基地和战略智库,亦与最高人民法院中国应用法学研究所、北京知识产权法院等实务部门达成战略合作框架协议,联合培养创新型高端法学人才,共同建设中国司法建设高端智库、决策建议信息港。以智库建设为依托,一方面,加强与校外相关实务部门的联合科研、人才培养;另一方面,加强与本校计算机学院、信息工程学院、航空学院、航天学院、飞行学院在课程、培养项目和师资等方面开展深度合作。协同师资力量,建设跨学科交叉研究师资团队,聘任跨学科研究专家加盟本基地教学科研团队。联合科研成效通过课程、讲座、论坛(比如北航互联网法治论坛、北航建设工程法律与金融论坛等特色论坛)等多元载体具化到人才培养领域,学生深度融入课题研讨。在2015年教育部法硕评估中,分析北航法学院近年来毕业生就业去向结构,就业于航空、能源、工程、电信等国家战略行业法务领域的,占法硕就业总人数的41%,体现出本基地培养新型工业化时代复合型法律人才的特色和优势,并获得校外评审专家认同。

三、新型工业化时代法学教育改革的几点思考

1.开放性的协同思路和战略规划布局早在2004年,我国便有法学教育专家指出,我们缺乏懂软件、懂网络、懂生物技术的法律人才,缺乏知识产权专家,更缺乏胜任法律全球化需要的人才;而有条件、有能力培养高层次法律人才的法学院系和师资又相对偏少[6]。十多年之后的今天,状况并未从根本上获得改善,前文已表,法学就业率近年来持续走低,也许并不能够完全归咎于招生。伴随新型工业化社会发展脚步日益加快,复合型高级法律人才需求与学校培养力度不足的矛盾愈发突显。信息技术不可阻挡地加速崛起,“信息处理变得越来越像是水、电一样的公共基础资源”[7],这一切使得法律人对若干问题需要重新思考和定位。否则,可能我们是在把学生培养成二十世纪的法律职业人,而不是二十一世纪的法律职业人。我们认为伴随新一轮工业革命的到来,法学教育的出路在于“思变”,在于对法学教育体制进行结构性调整,进一步拓宽专业口径,通过师资协同、课程资源协同等方式解决培养力度不足的问题,通过加大实践课程比重、加强校内外实质化联合培养等方式使学生了解当前的社会发展对法律行业的改变和人才需求。2.以智库建设增效人才培养环境高校的科研与科研机构的科研之间较大不同在于前者以服务教育、引领教学、反哺教学为其重要目标之一。北航法学院以服务国家战略为人才培养和学术科研的重要指针,致力于国家智库建设,且所建均为交叉学科综合性战略智库。智库建设使得跨领域师资协同、交叉科研引领下的研究型教学成为可能,智库部分研究成果通过多元渠道进入人才培养领域,使得基地培养的法律人才政治敏锐性强,视野开阔,紧跟前沿,并且更加注重知识的转化应用,智库建设与卓越法律人才培养互动互生的协同发展路径日显成效。有研究者认为法学院有机会在信息时代承担起“知识中心”功能,具体方法是借鉴自然科学学科的实验室建设,有效地将科研、教学和实务融为一体,每一个具体的科研项目都既为社会问题提供解决方案,也创造新的知识,同时培养学生[8]。这一理念与北航法学院近年来开展的智库建设不谋而合。3.人才培养模式创新:类型元素交叉自获批教育部卓越法律人才培养教育基地以来,北航法学院一直结合时展要求和自身发展特色,在培养模式创新上进行新的尝试。我们探索将卓越法律人才培养的类型关键词“应用型”“复合型”“国际化”加以元素交叉,亦即“做乘法”的思路,衍生出更为体现北航特色且更具有战略性、竞争力的卓越法律人才培养模式新类型,即新型工业化时代下的“复合+应用”型法律人才、“复合+国际”型法律人才培养。“复合+应用”型法律人才培养至少体现于两方面:一是越来越多地倾向于选择具有复合型元素的实务部门作为实践教学合作单位,比如北京知识产权法院、中航工业集团法务部、国家计算机网络应急技术处理协调中心等;二是所建交叉学科综合性战略智库的教学研究团队中不但有来自不同学科的学者,也有来自实务部门的专家。“复合+国际”型法律人才培养主要体现于与国际相关组织合作开展复合型人才培养。4.信息化元素体现于教学内容和形式北航法学院在教学内容和形式上均注意结合时展,融合工业信息化元素。日新月异的科技变革至少已经影响了法学教育四十年,早期始于20世纪70年代的LEXIS数据库使用,随后不断有科技创新并应用于法学教育和法律实务领域。曾经人们难以想象法律从业能力包括会使用计算机,也并不要求法学教育过程中把计算机作为教学工具,但现在已经难以想象法律从业者不会使用计算机。如果说,计算机只是法律人日常使用的一般工具,法律从业者的核心技能并未在实质上发生太大变化;那么,当前某些技术兴起所带来的新型工具(比如e-discovery,documentassembly,legalprojectmanagement,predictivecoding,AItools等)却预示着科技将开始实质性地影响法律人的从业类型、工作方式和工作内容,进而对其在能力上提出了新要求。如果这些工具如预想那样在未来法律服务中占据主导地位,法学院便有责任帮助学生做好胜任未来工作的准备。

作者:龙卫球 初殿清 单位:北京航空航天大学法学院

参考文献:

[1][2]理查德•萨斯坎德.法律人的明天会怎样?——法律职业的未来[M].何广越,译.北京:北京大学出版社,2015.

[3]凯文•凯利.必然[M].周峰,等译.北京:电子工业出版社,2016.

[4]龙卫球.理工类院校兴办法学院的定位与目标[A]//徐卫东,赵海峰.理工类院校法学专业人才培养模式探析[C].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2009.

[5]RonaldW.StaudtandAndrewP.Medeiros.AccesstoJusticeandTechnologyClinics:A4%Solution,88Chi.-KentL.Rev.695,2013.