动中通卫星通信系统
卫星通信知识
4 动中通应用
4 动中通应用
小型车辆“动中通” 布局
4 动中通应用
装
动
甲 车
中
动
通
中
天
通
天
线
线
发射试验场综合指挥试验系统
动中通指挥车
4 动中通应用
装甲车车载“动中通”卫星通信系统
卫星通信基本知识
1 动中通
动中通是一种车载(机载、船载)卫星通信天线系统,该天 线系统能在载体移动过程中始终对准卫星,保证卫星通信连续不 间断,一般使用0.6~1.2米的环焦天线或柱面天线、相控阵天线, 对伺服跟踪系统要求很高,其跟踪方式主要有指向跟踪、单脉冲 跟踪、信标极值跟踪,船载动中通一般使用圆锥扫描跟踪。
1 动中通
公司现有0.6米、0.8米 、0.9米、1.2米动中通及履 带式动中通天线系统。其中 履带式动中通是为装甲车配 置的卫星通信平台,是我军 信息化建设的重点项目,已 列装并签订批量合同。
1 动中通
传统的抛物面天线,技术体制成熟,性 能稳定,适合于对终端天线增益要求比较高 ,对高度和重量要求较低的领域。由于我国 地源辽阔,卫星ERIP差异较大,动中通天线 对天线的增益要求较高,基于抛物面的动中 通天线的需求仍是市场主流。
跟踪技术:惯导(激光或光纤陀螺)跟踪
原理 开环跟踪,利用激光或光纤陀螺得到天线载体的精确姿态,从而控制天 线准确对准卫星,对惯导系统的精度要求很高。 特点
1、国外同精度激光和光纤陀螺价格相当,光纤陀螺制作工艺相对简单,低 温、 抗冲击性能好,飞船和卫星上基本用光纤陀螺。 2、国内激光陀螺已定型小批量生产,光纤陀螺还没生产出来。因为禁运, 所以国内激光陀螺一般用俄罗斯90年代初技术的中低精度陀螺来组合,需 GPS辅助,且可靠性低,但价格较低,约为30~40万左右。 3、进口光纤陀螺组合平均无故障时间是国产的6-10倍。 4、现有技术下国产激光陀螺的高压电源和密封性(内充惰性气体)比较差。
国内动中通系统技术介绍
国内动中通天线自跟踪技术介绍1 动中通卫星通信系统的组成 (1)2 动中通天线跟踪方式介绍 (2)2.1 精确指向跟踪系统 (2)2.2 单脉冲自动跟踪方式 (3)2.3 混合跟踪方式(差分GPS) (3)3 动中通惯导比较 (4)1 动中通卫星通信系统的组成动中通卫星通信系统主要由天线自动跟踪系统和常规卫星通信系统两大部分组成,其中天线自动跟踪系统是关键技术。
2 动中通天线跟踪方式介绍目前,国内动中通系统天线自动跟踪系统有三大类:1精确指向跟踪系统;2单脉冲自动跟踪系统;3混合跟踪系统(差分GPS),这几种方式根据其技术特点,应用范围有所不同,分别介绍如下:2.1 精确指向跟踪系统精确指向跟踪方式根据车辆运动过程中位置(经度、纬度、高度)及姿态(航向角、俯仰角及横滚角)等参数,计算出天线指向卫星的方位角,俯仰角和极化角。
该系统要求陀螺惯导系统精度高,稳定性好(不漂移),但不能解决卫星定点位置的漂移问题,因而此种方式的优点是不需要捕获引导,可实现盲対星,不怕遮挡(但卫星通信本身还是怕遮挡的)。
但缺点是高性能高稳定度陀螺惯导(法国进口光纤惯导)价格昂贵,而且不能解决卫星定点位置的飘移,因而跟踪精度稍低。
经过国内相关机构多次调研和实际测试,在相同精度的陀螺设备中,激光陀螺比光纤陀螺的漂移累计周期短,一年内需进行多次相校。
进口光纤陀螺稳定周期长,漂移累积小,一般选用OCTANS法国高精度光纤陀螺惯性导航系统作为该跟踪系统的测姿部件。
相关指标如下:2.2 单脉冲自动跟踪方式单脉冲自动跟踪方式是跟踪卫星的信标,其主要的技术特点是利用单脉冲精密跟踪技术,实现卫星通信天线在移动载体上对卫星的精密跟踪。
因而主要的优点是跟踪精度高,不怕卫星漂移(由于受太阳和月亮引力的影响,静止卫星会在一个与地球赤道平台夹角不断变化的倾斜轨道上运行。
假设卫星轨道的东西位置保持不变,则从地球显道表面观察卫星的日漂移轨迹是一个对称于同步静止卫星轨道位置的“8”字形)。
车载动中通卫星通信系统的系统功能介绍
车载动中通卫星通信系统的系统功能介绍突发事件的空间不定性,导致其应对方法相对匮乏。
特别处理突发事件通信方式的选择则显得尤为重要,建立完善综合应急响应指挥系统,提高部门协调联动水平。
车载动中通产品在应急通信救援领域已广泛应用。
汉华世讯科技推出的车载动中通系统采用H.264+优化压缩编码技术、Hanhsx多通道集群捆绑技术、网络编码自适应技术、车载语音整合调度系统(包括短波、超短波及手机和卫星电话的系统整合)、卫星通讯技术、Hanhsx卫星移动多媒体编解码设备、CDMA多通道图像传输设备、单兵作战超短波传输设备、GPS卫星定位设备。
车载动中通系统可有效隔离通讯载体在运动过程中由于其状态和地理位置发生变化而导致的通信中断,具有多种通信方式并存、覆盖区域广、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠等优点。
在没有通讯网络覆盖地形复杂的偏远区域,甚至是在动态变化极其复杂的水上,动中通也能够迅速捕捉卫星方位,完成联络通讯。
卫星利用其覆盖范围广,设备使用方便等优点得到大力推崇。
车载动中通卫星通信系统具有不受时间、地域、距离的限制、实现动态和静态条件下的实时双向传输等特点,并具有现场指挥、远程移动指挥、车顶摄像视频信息采集、无线摄像视频信息采集、移动电话电台调度、移动视频会议、实时图像切换、智能保护等多项功能。
其创新的天线系统自动搜索捕获指定的卫星信号。
并且在车辆运动过程中通过自动控制方位、仰角和极化角。
自动跟踪保持指向,并支持车辆在时速300公里行驶条件下的双向2M传输速率。
隐形动中通卫星天线是由安装于车顶的低轮廓相控阵天线和安装在车内的天线控制器等组成。
天线控制器为天线提供动力并控制天线的运动。
系统功能○无需手动对星○采用GPS信号,自动捕获并跟踪卫星○运动中自动重新寻找最大值○内置陀螺仪使之可以快速从视线遮挡中恢复,天线使用机械和电子混合扫描,保持指向精度○邻星干扰保护。
动中通原理
动中通动中通是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称。
通过动中通系统,车辆、轮船、飞机等移动的载体在运动进程中可实时跟踪卫星等平台,不中断地传递语音、数据、图像等多媒体信息,可知足各类军民用应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要。
动中通系统专门好地解决了各类车辆、轮船等移动载体在运动中通过地球同步卫星,实时不断地传递语音、数据、高清楚的动态视频图像、等多媒体信息的难关,是通信领域的一次重大的冲破,是当前卫星通信领域需求旺盛、进展迅速的应用领域,在军民两个领域都有极为普遍的进展前景。
“动中通”是由卫星自动跟踪系统和卫星通信系统两部份组成。
卫星自动跟踪系统卫星自动跟踪系统是用以保证卫星发射天线在车体运动时对卫星的准确指向。
其要紧设备有:(1)天线座,采纳卸载和储力方式减小天线传动时的负载惯量。
(2)伺服,采纳位置环或速度环操纵方式,利用模拟硬件提高电路响应速度,减小伺服跟踪系统的动态滞后误差。
(3)数据处置,利用专用的数学解算平台,对误差信号、载体的动态信号进行处置,解算出天线的操纵信号。
(4)载体测量,利用捷联惯导测量组合测量出载体的转变量,使其反映在天线跟踪上。
其中,激光陀螺是在光学干与原理基础上进展起来的新型导航仪器,成为新一代捷联式惯性导航系统理想的要紧部件,用于对所假想的物体精准定位。
石英挠性摆式加速度计是由熔融石英制成的灵敏元件,挠性摆式结构装有一个反馈放大器和一个温度传感器,用于测量沿载体一个轴的线加速度。
光纤陀螺三轴惯测组合由三个光纤陀螺仪和三个石英挠性摆式加速度计组成,能够实时地输出载体的角速度、线加速度、线速度等数据,具有对准、导航和航向姿态参考基准等多种工作方式,用于移动载体的组合导航和定位,同时为随动天线的机械操控装置提供准确的数据。
要紧性能:加表精度1×10-4g;光纤陀螺精度(漂移稳固性)≤1°/h;标度固形线性度≤5×10-4。
卫星通信系统卫星通信系统的作用是使电视信号上行传输到卫星,并由转发器下行传送到地面卫星接收装置。
动中通卫星移动通信系统在森林防火应急通讯中的应用
6 ・ 6
科 技 论 坛
动中通卫星移动通信系统在森林防火应急通讯中的应用
赵文鹏 刘 硕 ( 家林 业 局 东北 航 空 护 林 中心 , 国 黑龙 江 哈通信 系统( 动 以下 简称动 中通 ) 越 于其他通信 手段 , 优 不仅 能够保证通信 区域畅通 无阻 , 而且 能够保证 通信质 量, 具有 实时、 灵活、 准、 精 高效的特点。动 中通能满足新 闻媒体 长距 离、 大动 态的 电视移动转播 , 能够 满足武警 、 也 公安 系统在遇到地震救 灾、 险等 突发 事件或 森林 防火部 门在 重特 大森林火灾扑救指挥 时的应急需求 。本文 主要从 动 中通在森林 火灾发 生前预 警通讯 、 抢 发生后 的应急通讯等方面 , 论证 了动 中通 应用在森林防火应急通讯 中的重要 性 , 阐述 了动 中通在森林防 火通讯 中的应 用前景 。 关键词 : 中通 ; 动 森林 防火; 警通讯 ; 预 应急通讯
当前森林 防火通信手 段主要有 无线电短波 、超 短波和卫 星通 表 1 动 中通 与 其 它 通 信 手 段 对 比分 析 信, 无线 电通信具有建立 迅速 、 易于组织等优 点 , 由于我 国森林 但 资源和火险 区多处在经济欠发达 的地 区 , 山高林密 , 交通不便 , 一旦 发生森林火灾 ,现有通信设施设备不能满 足森林 防火灭火 的需要 , 经常 出现贻误战机 ; 短波通信全部 是模拟话 音通信 , 超 无论是 中继 “ 背靠背 ” 级联 , 还是 中继链路级 联 , 以及扫描 中继级联等都 有一个 共 同的 问题 , 都存在重叠覆盖区内本 网络多个信 道频 率以及其它地 区网络频率 的互调干扰产生 的二次谐波 和三阶互调现象 , 通信效益 低 , 塞严 重。卫星通信则受制于接受系统 的不 可移动性 。近年来 , 堵 1 .测量 速度快 。陀螺 的测量角 速度 一般在每秒 20度 以上 , .4 3 0 随着动 中通在地震灾害应急 中的成功运 用 , 越来 越多的人发现它 的 不受 天线跟踪 速度 的影 响。足够高 的姿 态敏感速 度保证 了汽车过 优势 , 本文将阐述动 中通在森林防火应急通信 中的应用 。 坑、 高速转弯等快速姿态变化情况下 , 有能力保持跟踪 。 1 动 中 通 概 述 2 动 中通在森林 防火应急通讯 中的应用 11 中通的工作原理 .动 在 高森林 火险地 区 , 部署一定 数量 的动 中通 指挥车 , 用卫 星 采 动 中通 自动跟踪 系统 是在初始静态情况下 , G S 经纬仪 、 通信 、 由 P、 捷 微波通信 、 动多媒体及 车辆改 装等多种技术 , 移 建设一套 动中 构成多手段 、 多业务 的移动通信平 台 , 现实时采 实 联惯导 系统测 出物体 的航 向 、 载体所在位 置的经度和纬度及相对 水 通卫 星通信系统 , 平 面的初始 角 , 后根据其 姿态及地理位 置 、 星经度 自动确定 以 集 、 然 卫 处理各类勤务现场信息 , 通过通信 卫星资源 , 实现动 中通 指挥车 水平 面为基 准的天线仰角 , 在保持仰角 对水 平面不变 的前提下转 动 与指挥部 、 中通卫星通信 车之间 图像 、 静 话音 和数据等 实时双 向传 并可以在物理上与现有 的视频指挥 系统 、 语音通 信网 、 息 网和 信 方位 , 以信号极大值方式 自 并 动对准卫星 。 在载体运动过程 中, 量 输 , 测 出载体 姿态 的变化 , 通过数学平 台的运算 , 变换为 天线 的误差角 , 通 无线通信 系统等实 现直连 。切实做 到森林 防火通讯 畅通 的预 警 目 半 找到火 场后 , 过伺 服机调 整天线方位角 、 俯仰 角、 极化角 , 保证载体在变化 过程 中 标 。森林防火办公室在确定为火警时 , 小时 内上报 , 天线对 星在规定范围 内, 使卫 星发 射天线在载体运动 中实时跟踪地 由森 防指根据 上报的火场实 际情况 , 决定是否需 要增派兵 力。火灾 得到控制后,明火被全部扑灭,火场 由火灾发生地所 在单 位 留守看 球 同步 卫星 , 达到传播信号 的 目的。 12动 中通 的特 点 . 守, 在确定无复燃可能, 经请示后 , 方可撤离火场 。但如何保证及 时的 动 中通是 通过统一 的移动式 、 便携式 卫星站 , 立一套完 整 的 发现火灾 隐患 以及如何更清晰 的了解火灾 现场 的实时情况 , 建 以便采 现场信息传输系统 。动 中通卫 星通讯车是 以卫星为链路媒介 , 能够 取更有效 的灭火措施 , 是实际防火 中比较关注 的问题 。针对这 一情 在 最短时间 内实现一定范 围的机动联 网 , 实现通讯 车与控制总部多 况 , 考虑将 动中通系统应 用到森林 防火 中 , 可以使指挥 车在行进 它 渠道通讯 , 而将其与 控制系统联 网 , 障最及 时地 将现场 实况信 途 中锁定通讯链路 , 进 保 实现移动通讯。动 中通系统 能够 有效地实 现图 息进行传输 。具有 以下几个特点 : 一是在使用过程 中采用 自主跟踪 像采集 , 运动或静止 中实时不问断传输 图像 、 数据 、 音等 多媒体 信 语 方式跟踪卫 星 , 充分利用了卫星通信覆盖 区域 大 、 抗干扰 能力强 、 线 息 , 组建应急无线通信 网, 时登 录公 安专 网 , 时登录 It nt , 实 实 ne e 网 r 路 稳 定 的特 点 , 实 现 点 对 点 、 对 多 点 、 对 主 站 移 动 卫 星 的 通 实时拨 打森 防专 网 电话 , 时拨 打 P T 可 点 点 实 S N市话 , 广播 扩音 , 子导 电 信 。即在林 区多变 的环境 中可 以实 现与外界保持畅通 的通 信 , 时 航 , 及 现场声光警示及视频传输等 。这样地面指挥 中心系统 与突发现 准确 的将火场信息反馈 出去 ; 二是动 中通 车具有灵 活 、 机动的特点 , 场之 间便 可以建立语音 、 数据 和图像传输 通信 网络 , 时传达 上级 及 能确保 快速 、 时的静态和 动态实时传播信 号 , 中通 车体 可 以延 指示精神 、 实 动 上报 现场最新信 息和战时指挥 调度 , 实现前方 移动 指挥 伸 至林 区内部并靠 近火场发挥最大功效 ;三是 自动重捕时问短 , 驶 所会商 系统与后方地 面指挥所指挥 中心形成 的一体化 的指挥 调度 出通信盲 区后能快速恢 复通信 , 在森林火灾扑 救中可 以快速转场 并 系统 、 确保上级领导指挥命令 的顺利传达 。 3 动 中通 在 实 际森 林 防火 中应 注 意 的 问题 且 快速 建立起 通信 链路 ; 四是 与 O D 无 方 向” F M“ 移动 微波设 备 相 31天线 的直 径 . 比,动中通” “ 车无需收 、 发设备操作人员在恶 劣环 境条件下工作 , 节 约了人力 、 力 , 物 而且减小 了电磁辐射污染 ; 五是信号传输 过程的节 对于动 中通卫 星移动通信系统 , 天线 的选 型很重要 。直径大 的 天线各种 参数指标 高 , 信号的传输 有利 ; 对 直径小 的天线运 动惯 量 点 减少 , 提高 了火场信息转播质量和 可靠性 。 小, 易于提 高机 械操控 的精度 。因此 , 在客 观条 件允许 的情 况下 , 应 1 . 中通 的通讯优势 3动 动 中通从带宽 、 通信质量 、 抗毁坏性 、 机动性和信 号覆盖六个指 当选取大直径 的传输天线 。 32卫星 的信号 - 标 与其它通信手段 ( 短波电台 、 海事卫星 、 全球 星和亚星 ) 比 , 相 主要 受空 中各 种摄动力 的影 响 , 星的位 置在不 断地漂 移 , 卫 其姿 态 有以下几个优势 : 这些都会加大指 向误差 。 因此 , 检测 卫星信标 信号 131 时性好 。能够在运动 过程中 , .. 实 实时地将 现场的 图像 、 语 也在 细微地改变 , 的变化 , 对精确跟踪卫星会有很大 的帮助 。 同时 , 动中通车用于直播 音、 数据 通过 卫星传送 到卫星地面站 , 现与任何 地方 的通 信。 实 1. . 2机动性强 。“ 中通 ” 3 动 天线不需要展开时间 , 能够在 运动过 会遇到暂短链 路遮挡问题 ,所以转播方案 中要着 重考 虑弥补措施 。 因为动 中通 能实现点 对多点 的卫星通信 , 以要 预先设计 , 所 当某一 程 中实时对准 卫星 , 非常灵活 、 动 , 够根据警情 、 情的情况 到 机 能 灾 颗星被遮挡时 , 发射天线应快速锁定另一颗 星。 达需要 的地方快 速处 理现场的情况。 4 结 论 1. . 3兼容性好 。动 中通的天线跟踪平 台保证 载体 在移动 中始 3 针对我 国森林火灾 的特点 , 文将 动中通卫星 ( 本 下转 6 9页 ) 终对准卫 星 , 建立通信链路 , 并可兼容任何卫星通信设备 。
动中通培训资料
车辆运动速度大于150公里/小时
天线方位角速度100°/s,方位角加速度1000°/s2 天线俯仰角速度80°/s,俯仰角加速度750°/s2 采用低频滑环和高频关节保证方位无限旋转
3 新型动中通
随着市场需求多元化发展,
低抛动中通和平板动中通已成为当
前世界“动中通”发展的主要方向 ,特别是高空载体和小型化车辆的 安装,对动中通的高度、重量、功 耗提出了严格的要求,传统的抛物 面天线已不能满足市场的需求, 但是,国内在这里领域的研究还处 于论证和样机的试验阶段,还没有
3 新型动中通:新品研发
0.6米Ku波段低高度动中 通和0.6米Ku/Ka双频段低 高度动中通为总参通信部 中标项目,专为军方二代 星研制,已完成整机方案 设计,预计明年初完成整
机初样装调、联试。
3 新型动中通:新品研发
与Starling合作研发有源阵列动中通
天线,该系统采用宽带天线单元,
多天线子阵合成技术,极化自动实 时跟踪,代表了合成天线的最高水
系统采用宽带天线单元,多 天线子阵合成技术,极化自动实
时跟踪,代表了合成天线的最高
水平。其高度小于30cm,直径略 小于1.2m,重50kg,属中等轮廓
天线系统 ,等效口径仍为0.45m,
采用INS惯导模块、GPS和AGC 电平进行跟踪。
3 新型动中通:国外产品
以色列RAYSAT公司StealthRayTM 3000型天线
平。目前正在联合研制针对中国市
场需求的新型通信天线,为公司相 控阵天线研制奠定了技术基础。 研制成功的TE21模耦合器为单脉冲 跟踪的核心部件,已成功应用于装 甲动中通中。
4 动中通应用
4 动中通应用
小型车辆“动中通” 布局
动中通卫星车系统介绍及关键技术的探讨
来越得到 多方的 关注 ,而且 已经在 军用和 民用等领 域得到越 来越广泛
的应用。
关键 词 : 中通 卫 星 自动 跟踪 卫 星通 信 动
动中通系统工作原理 : 载体在移动 到惯导跟踪方式。 同时, 利用先 I & E E IO F R AIN /i = 6 w r c I 1 月I D T LV INN O M T /  ̄ / 9 Ⅳ i . 2 年 O R S I O r /
- 专 / 题/ 敦术
Ne wor e hn og I 。 t k T c ol yI 。 。 一
跟踪, 这两种跟踪可根据现场情况自 绍—下卫星天线和自动跟踪系统的现有技 通卫星天线系统时所需要的技术要求: 动切 自 跟踪方式工作; 与此同时, 惯导系统也
从目 前动中通所采用的天线产品来看, 专门为移动式卫星车设计的K波段收发 u
进入工 作状态, 并不断输出天线极化、 主要分为两大类: 方 一类是以电扫描为主的;
过程中, 由于其姿态和地理位置发生变化 卫星通信系统传输广播电视信号, 达到现
会引起原对准卫星天线偏离卫星, 使通信 场转播效果。
从技术角度上来讲, 如果采用抛物面
天线的话, 所实现的技术手段有三种方式,
中断, 此必须对载体的这些变化进行隔 因
动中通 卫星车系统主要是由承载车、 主要解决两个问题: 动中通主要要解决载
一无线技术 / /
Ne wor e n og / t kT ch ol y/
动 中通卫星车系统 介绍及关键 技术 的探 讨
文/ 温州广播电视传媒集团 林剑 许一峰 / /
摘要 : 于同步轨道卫 星的移动通信 系统俗称动 中通 , 基 它是利 用双载波
动中通卫星通信天线系统组成及原理分析
动中通卫星通信天线系统组成及原理分析动中通卫星通信天线系统组成及原理分析摘要:动中通天线系统主要用于移动载体移动条件下实时通信,满足处理突发紧急事件的需求。
本文提出惯导跟踪式动中通卫星通信车载天线系统的组成,对工作原理进行了分析。
惯导跟踪式的动中通天线系统不依赖于任何外部信号,利用惯性导航系统自身即可完全实现自主对星,在移动载体移动过程中也能够进行实时对星和换星,灵活性高。
关键词:动中通,惯性导航,天线,卫星通信概述动中通卫星通信天线系统主要用于车辆等载体在快速移动的条件下,保持对卫星实时跟踪,使车载卫星天线始终对准地球同步通信卫星,在地球同步通信卫星与卫星地面站之间构建双向链路的卫星通信,以达到实时、不间断与其他地面站进行图像、语音、数据的卫星通信双向传输。
动中通卫星通信车应用动中通卫星通信天线系统跟踪卫星,利用卫星通信的无缝覆盖,加上所具备的机动灵活和行进间通信的特点,可以使动中通卫星通信车在任何时间、任何地点开通并投入使用,满足处理紧急突发事件的需求。
动中通卫星通信天线系统是实现动中通车载站的核心,天线面通常采用偏馈或正馈面反射的抛物面天线,外形呈球状,相对于相控阵天线来说,其天线增益较高,旁瓣特性较好,可以跟踪制导系统控制天线的方位和俯仰指向。
1天线系统主要分类一般来说,动中通卫星通信天线系统主要采用以下两种技术实现对星跟踪:(1)单脉冲跟踪式:利用多个方向上卫星通信信号强弱的和差关系,在短时间内判断出天线指向的偏差,即时调整卫星天线的指向,保持对通信卫星的跟踪。
(2)惯导跟踪式:利用惯性导航系统建立一个坐标基准,通过前馈控制伺服系统,使卫星天线稳定在坐标基准中,不受到车辆载体运动的干扰,始终对准通信卫星。
单脉冲跟踪式动中通卫星通信天线系统由于依赖卫星信号进行对星跟踪,因此存在以下问题:在卫星信号受到遮挡时容易丢星,如途经隧道、桥梁等情况下,被楼宇、大树等遮挡的情况下,都难以保持正常通信;在没有卫星信号的时候无法进行初始对准卫星,在车辆载体行进中无法进行初始对准卫星;在车辆载体大动态情况下,。
动中通卫星通信系统解决方案
平板动中通通信系统方案车载平板动中通天线是专为应急指挥通信市场开发,该产品已被军队、武警、公安、消防、应急、电力等多个行业采用,性能稳定可靠。
该平板车载系统相比传统抛物面天线系统有如下特点:系统可在静态、动态、斜坡等状况下实现上电全自动寻星、锁定;系统采用高增益的平板波导阵列天线,使系统具有较高的增益,确保高清图像及数据的传输,并且降低了天线的整体高度(≤355mm),非常适合SUV 车,保证车辆行驶的通过性和美观性;采用高精度惯性系统作为控制基础,使产品具有较高的跟踪精度和较长的遮蔽保持时间;系统采用卫星信标跟踪技术与传感器误差修正技术相结合的闭环控制方式,提高系统的工作可靠性;产品采用模块化设计,内部部件采用模具铸造,大大提高了生产效率和可维修性;自动寻星:系统设置后,全部操作均可自动完成,并能够在静态或运动条件下进行上电初始化、初始对星等操作;自动跟踪:在动态条件下,方位、俯仰、极化全自动跟踪,使天线始终对准所选目标卫星;遮挡后再捕获:当天线长时间被遮挡而导致丢星,遮挡消除后系统可快速恢复(遮挡20分钟恢复时间<2s);天线安装无方向要求,可随意方向安装,具有很高的平台安装适应性;本系统对星时间短,冷启动在80秒内,热启动在50秒内。
(无遮挡情况下);天线系统高度集成,整机重量≤75Kg。
车载系统设计原则如下:通得快。
选用机动性好的平台,在各种恶劣条件下,以最快的速度达到任务地域,快速建立通信联络,保障现场应急指挥顺畅。
通得上。
综合多种通信手段,针对不同保障需求,形成能力互补手段融合,确保在各种复杂环境下全方位、全天候通信。
通得好。
根据应用需求,新研一些新技术通信装备,同时选用成熟、先进的民用新技术设备,确保通信效果和质量。
标准化。
采用标准化的通用装备和民用成熟技术设备进行综合集成,确保技术体制统一,实现“军、警、民”各方通信互联互通。
组合化。
采用模块化结构,搭建组合化的通用车载平台,便于升级和换装,以满足不同突发事件的保障需求。
科技成果——动中通卫星通信系统
科技成果——动中通卫星通信系统技术开发单位北京航天万鸿高科技有限公司东莞分公司技术概述动中通卫星通信系统采用我所惯性导航和伺服控制等自主技术,实现了移动载体在运动中实时不间断传输语音、数据、视频图像等信息,是卫星通信领域一次重大技术突破。
主要技术指标动中通对星和跟踪需要天线极化轴对准通信卫星,通过实时调整天线的方位角和俯仰角来实现。
我单位动中通采用惯性导航系统(采用高精度陀螺和石英加速度计)实时精准和解算载体三个坐标轴的角速度姿态以及载体位置,通过高精度伺服系统进行天线的方位角和俯仰角的实时调整,实现天线的对星和跟踪。
自主对星:利用惯性导航系统完全实现自主对星,不依赖任何外界信号,静态对星时间≤60s;盲区对星:在没有卫星、GPS信号等情况下(如车库、船坞内),可以进行对星;行进中对星:在载体移动过程中能够进行动态对星,行进中对星时间≤3min;动态换星:可以在载体运动状态下切换通信卫星;抗遮挡与抗颠簸功能:载体剧烈颠簸时,通信不受影响;动态跟踪性能好:在载体大动态转向情况下通信正常,如绕“0”字每圈<8s,绕“8”字每圈<20s;可靠性高:系统中的部件和元器件具有严格的质量保证,核心技术均具有自主知识产权和生产线。
先进程度国内领先技术状态批量生产、成熟应用阶段适用范围直升机、无人机应急通讯系统无人船载通信系统森林防火与抢险救灾高速列车宽带多媒体收发系统重大事件、灾害应急通信系统电信运营商应急保障系统消防、人防等其它领域应用电视移动转播系统军队数字化信息化指挥系统武警移动通讯网络系统公安防爆反恐指挥车合作方式合作开发预期效益自2006年交付首套动中通系统以来,经十余年技术创新,开发出宽带双频、高集成度和多通信体制融合的系列化产品,仅去年一年即实现收入达3亿元。
动中通卫星通信系统可为大型阅兵、运动会、博览会、环球会议等重大活动做通信保障,可执行地震、水灾、暴恐活动等事件的救援维稳保障任务,可在无人地区、海域实行开发和探测。
动中通卫星通信系统若干技术问题探讨
舸
39
卫 星通 信分 系统
:
天线座
:
跟踪接收机分系统
姿
分系 统
电源分 系统
图1 动 中通 卫 星通 信 系统 的 基 本 组 成
帅 ◆
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专家论坛 尊
若 已知 天线一 d 波束宽度为2 0 2 o 天线跟踪误 差角为△ △0 3B 0 0 s 5 e 时,引起天线增 益的下降可用下式近似表 示:
.
40
降0 4d , 当天线 跟踪精度提 高 至0 1。 时,天 线增 益下 .8 B . 9 降为0 1d 。 . 2B 由此可见,天线跟踪精度提 高,天 线增 益下降变小 ;但 若 天 线跟踪精 度 要求过 高 ,天线增 益增加 不 大,对 通信 效 果 的变化并 不十分 明显,但 系统 的造价 却会提 高很 多 。需 要首先确定 系统的跟踪精度要求 。 我国动中通卫星通信 的公 安行 业标准G / 58 2 0 公 A T 2— 0 5“ 安 车载 应 急通信 技 术 规 范 ” 中规 定 : 平 均 跟 踪精 度 要 求
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动中通卫星通信 系 统 目前 已在 战场 移动指挥 、战场 目标侦察 、森林 防火 、防洪救 灾、 反恐移 动通信指挥 、移 动电视转播、火车卫星 电视广播、大型客轮移动多媒体通信等许多方
O3 2 o 。,即 ? -03 -(0 ) 小-f? .倍天线半功率波束宽度。 s
此时,天 线增 益降低 约1 1B .d 。 目前 ,通 常采用 的跟踪方 式有 3 :精 确指 向方 式、信 种 标 跟踪方 式以及 混合跟踪方 式。
32 精 确 指 向方 式 _ 321工 作 原 理 _. 所谓精确指 向方 式即是利用静止 卫星相对 于地球是不 动 的特 点而产 生 的,其工 作原 理是 不管 载体 如何 运 动,其上 的卫星通信 天 线波束始终指 向卫星。
“动中通”卫星通信系统
“动中通”卫星通信系统
佚名
【期刊名称】《《军民两用技术与产品》》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】由中国航天时代电子公司研发的“动中通”——Ku频段移动卫星通讯车载站.采用航天独有的捷联惯性导航及精密天线伺服系统,能够有效隔离通讯载体在运动过程中由于其姿态和地理位置发生变化而导致的通信中断,具有卫星通信覆盖区域广、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠等优点。
【总页数】1页(P33)
【正文语种】中文
【中图分类】TN927.2
【相关文献】
1.动中通卫星通信系统链路预算及实例分析 [J], 杨新华;刘杨;雷迪伟
2."动中通"卫星通信系统与同址电台干扰问题研究 [J], 马谢; 赵治国; 周万宁; 刘海峰; VLADIMIR·MORDACHEV
3.“动中通”卫星通信系统技术的发展研究 [J], 乌日娜
4.关于动中通卫星通信系统若干技术问题的探讨 [J], 许松松;陆斌;高睿劼
5.动中通移动卫星通信系统 [J],
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“动中通”卫星通信链路分析及优化研究汇总
“动中通”卫星通信链路分析研究摘要:本文针对通信卫星“动中通”系统为研究对象,从其结构的组成,发展现状和影响卫星链路的因素等为对象进行介绍和分析,详细的从结构、功能等方面探讨。
“动中通”卫星主要是由天线、馈源、反射面和转轴这几部分组成的。
为了能更好评估卫星信号的好坏,需要长时间的监视观测,通过观测数据研究卫星链路传输的性能;通信卫星“动中通”在链路的传输上,实现了Ku频段的链路传输特性,通过自动检测系统代替了以往人工测量的方式,通过自动检测系统的精确测量,和以往人工测量相比,大大减小了数据误差,提高了测量的精确度并提高了工作效率,节省了人力资源。
关键词:Ku频段;卫星通信;链路Analysis of Satellite Communication Link in the "Satcom onthe Move"Abstract: In this paper regarded the satellite communication system as the research object. Discussion from the structure, function and other aspects in detailed, analysis the composition of the structure, development status and influence of the satellite link factors as the object of introduction. "Move through" satellite is mainly by the antenna and feed, the reflecting surface and the shaft which are composed, the parabolic cylinder antenna box to receive data of role, the data processing. Through the feed antenna and the reflector will data in the transmission to the original user, to work through the coordination of the internal rotating shaft and other parts. In order to better evaluate the satellite signal is good or bad and need to long time observation, for surveillance, through the observation data of satellite transmission link performance; communication satellite mobile communication in the transmission link, the realization of the Ku band link transmission characteristic. In order to improve the precision of the measurement, the work efficiency and saving human resources, the automatic detection system instead of the previous manual measurement, comparison to the accurate measurement of the automatic detection system, and in the past manual measurement, greatly reducing the error data.Keywords: Ku band; satellite communication; link引言自1960年到现在,卫星的发展取得了翻天覆地的变化,各种类型和功能的卫星被研发出来并应用起来,而卫星通信作为其中最为重要的一个分支,在通信领域起到了重大的作用。
“动中通”卫星通信系统技术的发展研究
Research on the Development of Satellite Communication System Technology of "Moving China Communication"
1 “动中通”卫星通信系统技术概述
1.1 “动中通”概念
“动中通”是基于卫星通信技术发展的一种新兴技术, 能够实现移动性卫星地面通信构建。因此,“动中通”卫星
通信系统技术的发展,在很大程度上解决了“静中通”的弊端, 能够保证卫星与卫星地面站之间形成持续性的、不间断的信 号传输,进而保障了地面卫星站与移动式卫星的实时通信。 因此,在“动中通”卫星通信系统技术能够更好地为抢险救 灾、军事行动等的实施提供通信保障,充分体现了“动中通” 卫星通信技术的应stry of Internal Arms of the Armed Police Force Inner Mongolia, Hohhot Inner Mongolia 010010, China)
Abstract: With the continuous development of satellite communication system technology, on the basis of "static in-transit" technology, the "dynamic in-transit" technology has promoted the development of satellite communication system technology. At present, the technology of "mobile communication" is becoming more and more mature, and its application in rescue and disaster relief, major festival activities and other aspects has achieved remarkable results, achieving a more stable and secure satellite communication system guarantee. This paper is based on the research of the satellite communication system technology of "mobilein-communication".Compared with the technology of "static-in-communication", the technical advantages and principles of "mobilein-communication" are analyzed. On this basis, the development status and application of "mobile-in-communication" satellite communication system are expounded.
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动中通卫星通信系统
同步卫星的移动通信应用俗称“动中通”,是当前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用。
“动中通”除了具有卫星通信覆盖区域广、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠的优点外,真正实现了宽带、移动通信的目的。
“动中通”卫星通信系统由中心站和“动中通”用户站组成,系统的网络拓扑结构以星状网为宜,中心站为固定地面站。
“动中通”用户站根据移动载体的区别可以是船载站、车载站(列车、汽车)、机载站,通过“动中通”用户站可以实现与中心站之间的双向数据、话音、图象传输。
“动中通”在铁路系统主要应用在客运列车的通信方面,装备“动中通”卫星通信系统后,在客运列车上可以开通卫星电视,装备车载电话厅,也可以用专用车厢,装备几间移动办公室,因为有Internet接入和电信通道,移动办公室内可配备计算机,电话,传真机。
“动中通”卫星通信的主要技术特点
传输容量较大:可以实现几十——几百kb/s信息速率传输。
不平衡传输:接收DVB卫星广播信号和Internet接入。
单向接收:接收卫星电视广播
系统组成
“动中通”卫星通信系统由中心站和“动中通”用户站组成,系统的网络拓扑结构通常为星状网、也可以为网状网结构。
中心站与其他卫星系统主站相似,根据系统提供的业务要求设计、配置软件和硬件,并与地面网络连接,包括地面电话交换网、Internet地面接入口等。
“动中通”用户站由卫星接收和发射设备分系统、“动中通”天线伺服分系统组成,“动中通”天线伺服分系统是本项目应用的核心部分,通过其对选择卫星的跟踪功能,始终保持对准卫星转发器,实现信号的接收和分发。
卫星通信分系统
卫星通信系统选择Ku频段,以获得较小的天线口径和较高的天线增益。
设备主要由收发信机和调制解调器组成,通信终端可以和以太网相连,提供数据应用和Internet接入;与话音网关连接,提供VoIP电话。
天线伺服分系统
车载“动中通”Ku波段0.8米卫星天线,可在车行进期间始终高精度地对准所使用的同步通信卫星,实现高质量的通信。
--- 主要性能指标
1)天线口径:椭圆口径,长轴2a=1.0m, 短轴2b=0.66m (等效口径 0.8米)
2)工作频率:接收:12.25~12.75GHz 发射:14~14.5GHz
3)天线增益:收: 38.2+20lgf/12.50dBi 发:39.3+20lgf/14.25dBi
4)极化方式:线极化
5)端口隔离度:收发隔离度380dB
6) 运动范围:方位:360°连续(或±420°) 俯仰:10°~90°极化:±100°
7)工作速度、加速度:速度:方位≤100°/s 俯仰≤80°/s
加速度:方位≤800°/s2 俯仰≤600°/s2
8)天线座重量:≤95Kg(含天线)
9)跟踪精度:1/10 θ0.5(r.m.s)
10)捕获卫星目标方式:自动搜索、人工控制
11)再捕获最大时间:≤5秒
12)适应环境:
适应车速: 180Km/h
环境温度:车外:-45℃~+55℃
车内:-5℃~+50℃
贮存:-55℃~+70℃
13)耗电:≤500W
--- 系统简单描述
该系统由天馈系统、跟踪接收系统、天线座架、微机控制、环路控制、轴角编码、限位保护等部分组成。
天馈系统由等效0.8米椭圆波束天线和TE21模宽带跟踪馈源系统组成;
跟踪接收系统由LNA、跟踪下变频器和单通道单脉冲跟踪接收机等组成; 伺服控制系统由控制微机、速度环、双稳定陀螺环、跟踪环、轴角编码、状态告警等部分组成。
伺服控制系统主要功能如下:
a:自动跟踪
b:自动搜索
c:位置预置
d:遮挡保护
e:状态显示与检测
f:极化调整
--- 天线主要技术特点
·新型变焦距椭圆波束天线,其与切割抛物面天线相比:天线旋转空间剖面低,长短轴之比大,天线效率高,极化跟踪损失小。
·天线主反射面设计为双层薄壁夹层结构形式。
夹层材料为铝蜂窝,上下两层采用碳纤维复合材料。
其结构轻巧、重量轻、刚度高。
·极化面调整装置由驱动电机、传动齿轮、波导旋转关节、旋转变压器、限位保护装置、支撑装置等组成。
·天线罩材料选用玻璃钢蜂窝夹层结构,重量轻,损耗小,刚度大。
·天线座采用方位―俯仰式(A-E式),刚度高、结构紧凑、重量轻。
·陀螺负反馈稳定、前馈补偿、单脉冲自跟踪技术措施。
·GPS和车体姿态敏感仪提供信息、计算机控制天线运动。
·电动方式调整天线极化。
装车
0.8m动中通设备可装于多种车型的汽车上和船、火车等运动载体上,天线装车外形图3.6.2-1B。