应急指挥电力卫星通信车设计方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除1. 项目概述1.1 项目背景2006年初，国务院公开发布实施国家突发公共事件总体预案，要求各地加强管理，提高预防和处置突发公共事件的能力，明确要求各地建立必要的通信保障、特别是通信保障。 疫情、火灾、矿难、海难、交通事故天有不测风云。尽管采取各种措施防范，这些人们不愿看到的惨剧每天仍在上演。我国每年因自然灾害、事故灾害和社会安全事件等突发公共事件造成的人员伤亡逾百万，综合经济损失高达6500亿元人民币，竟约占国内GDP的6%。这些灾害和突发事件如果处理及时、得当，人员伤亡和经济损失都将大大下降。 面对一个个突发事件,通信承载的不仅仅是联络，更是财产与生命，各地政府都在积极寻找更加快捷、高效处理突发事件的模式，应用现代卫星通信技术成果提高能力成为人们关注的焦点。北京蓝卫通科技有限公司作为卫星通信系统集成领域的专业企业在卫星应急通信方面，同样具有完善的产品和技术服务。 针对国内的通信需求我公司推出的具有优良性能的卫星通信系统，集卫星通信、视音频传输等技术于一体。该系统可以在到达现场后3至5分钟内快速建立起双向卫星通信网络，提供一体化的通信解决方案。凭借卓越的性能卫星应急通信系统已广泛应用于指挥、消防、气象、地震、公安、水利、林业、环保、安监、石油勘探、煤矿、质量监督等众多行业，在突发事件发生时，可以有效预防风险，实施快速救援指挥。这对于保障人民群众的生命财产安全、创建和谐社会，同样具有现实意义。1.2 理论依据应急通信系统技术方案的编制主要以下列文件为依据：(1) 国务院 2006 年，国家通信保障应急预案(3) 国家标准GB/T 12364-2007国内卫星通信系统进网技术要求(4) 信息产业部YD/T 5008-2005国内卫星通信小型地球站(VSAT)通信系统工程设计规范(5) 信息产业部YD 5005-2005国内卫星通信地球站工程设计规范(6) 信息产业部YDN 110-1999全球星卫星移动通信系统要求2 系统解决方案2.1 工程概述本工程是重庆煤炭科学研究院应急保障体系的一部分，是为了保证出现重大事件或抗灾救灾时的通信应急保障和指挥调度，因此，系统不仅需要灵活性和机动性，还需要有高度可靠的设备保障和环境适应能力。2.2 系统网络结构及功能卫星应急通信系统拟采用Ku频段（上行14.0-14.5GHz，下行10.7-12.75GHz）VSAT卫星系统，建立以省公司地面站为卫星中心站，便携远端站作为移动卫星站。精品文档2.3 系统流程流程描述：以TCP/IP为数据传输交换平台的综合接入系统支持语音、视频、数据、传真等不同数据的介入。接入系统内置完善的路由机制与QoS功能，并自带TCP加速功能。经过路由处理的IP数据进入卫星终端后经过信号编码、调制等程序后成为L波段载波信号，经由L波段信号电缆连接至功率放大器（BUC），经变频、功率放大通过便携式自动跟踪天线发射上卫星，并由卫星转发至固定站。固定站端通过固定天线接收到卫星信号，经过高频头（LNB）变频整形后输入卫星终端，由卫星终端将L波段载波进行解调、解码程序后还原成IP数据送入本地局域网，并送入不同的应用设备，反之同样。2.4 设备连接图3卫星通信设备及其它设备 C-Com静中通天线l 加拿大C-Com公司位于加拿大首都渥太华，成立于1997年 l 2001年在多伦多创业版上市l 连续两年评为加拿大成长最快的50家高科技公司l 2006年被评为北美成长最快的500家科技公司l 目前在多伦多创业版交易 (多伦多股市代码 : CMI)l 专精卫星通信的高科技公司l 在全球为移动和固定用户提供双向卫星高速因特网服务的因特网服务提供商l 致力于开发基于因特网技术的下一代卫星移动通信技术3.1 C-Com静中通天线l 加拿大C-Com公司位于加拿大首都渥太华，成立于1997年 l 2001年在多伦多创业版上市l 连续两年评为加拿大成长最快的50家高科技公司l 2006年被评为北美成长最快的500家科技公司l 目前在多伦多创业版交易 (多伦多股市代码 : CMI)l 专精卫星通信的高科技公司l 在全球为移动和固定用户提供双向卫星高速因特网服务的因特网服务提供商l 致力于开发基于因特网技术的下一代卫星移动通讯技术3.1.1 产品描述1、1.2米车载式天线采用模块化设计，其天线基座、反射面、自动及手动控制器均为独立模块，单个模块损坏或出现故障时可快速更换备用件。2、各部件安装简便，不需要特殊工具，反射面可在10分钟内安装完毕。3、由于采用玻璃钢材质的反射面，天线的抗腐蚀能力非常强，寿命长，同时整体重量也得到有效控制。4、天线使用12V直流电机驱动，整体功耗非常小。5、接插件及电缆接头均采用防错设计，方便安装维护。馈线接头都有明显标识。6、高可靠性，防护等级达到IP65.7、控制端软件界面简洁明了，功能完备3.1.2产品特点A. 应用第四代DVB载波寻星方式，并且可以通过软件升级支持第五代DVB-S2载波寻星方式，寻星过程快速准确B. 软件界面简洁友好，功能丰富，与modem开放协议后具有“一键开通链路”功能，既按一次键就可完成对星、发射载波、链路开通等操作，省却了modem操作步骤，缩短系统开通时间C. 反射面采用一次成型模压玻璃钢材质，精度高，不易变形，耐腐蚀，环境适应性好D. 俯仰机构采用液压装置，精度高，因为液压装置对环境的不敏感性，克服了传统钢丝装置因钢材料在温度环境变化较大精度降低的缺点，温度适应能力好，并且液压装置的承重能力要优于钢丝装置E. 内置坡度倾斜传感器，在前后左右10倾斜角度内仍可精确对星F. 天线在车辆移动情况下（速度5公里/小时）可自动收起，避免了因遗忘回收天线造成的天线损坏和意外G. iNetVu控制器可以有效补偿机械系统的误差、其寻星功能是非常优异的包括在振动和遇强风时可随时自动重复对星。H. 天线在已对准卫星状态下，在车辆发生微小移动情况下（如调头、换位置），可自动对参数调整，保持对星状态I. 新的 iNetVu 9000 控制器预装了 VNC（远程网络控制）软件。使用预装的VNC（远程网络控制）软件可以进行远程维护和故障排除。VNC （ Virtual Network Computing）即远程网络控制，可使你不仅在执行程序的机器上, 能看到计算作业的桌面环境, 而且在 Internet 的任何地方,即使使用各种不同的机器架构, 也都能看的到另一端的计算作业的桌面环境。这两个电脑可以使不同种类和形式的，你可以使用Linux机器控制Macintosh 机器。J. 在控制器失灵的情况下可通过外接手动控制器控制天线3.1.3产品主要参数1、频率范围：发射：13.75 14.50 GHz 接收：10.95 12.75 GHz2、增益：发射 43dBi 接收 41.5dBi3、天线噪声温度：20仰角 46K 30仰角 42K4、极化方式：线极化 二端口5、接收/发射隔离度：70dB6、极化隔离度：35dB7、工作风速：22m/s 展开风速：31m/s 收起风速：62.5m/s8、保存温度：-4065 工作温度：-32559、转动角度： 水平：360 俯仰：075 极化：9010、寻星时间：2分钟3.1.4工作方式iNetVu A1200车载天线具有多种跟踪寻星方式，并且在实际应用中采用多种寻星方式相结合的技术，以下将分别对几种寻星技术做简单详细介绍：DVB载波寻星方式DVB载波寻星技术是目前最比较先进的第四代静中通天线寻星技术，iNetVu9000型天线控制器均内置DVB载波接收机，如果需要定位某颗卫星，只要在控制器参数中设置好这颗卫星上的某个DVB载波的频率、符号率、极化等参数。天线将自动锁定该载波，并且根据载波信号电平值对参数进行微调，使信号达到最大值。DVB载波寻星技术相对以往寻星技术有以下优点：A. DVB载波带宽一般都比较大，接收机可迅速捕获信号，寻星速度快B. 两个不同卫星出现同频率、同极化、同符号率的载波的几率几乎没有，因此天线定位错位卫星的几率也几乎没有C. 不依靠GPS、罗盘等传感器装置，避免了由这些传感器误差产生的错误无差别载波寻星方式iNetVu系列控制器与世界上绝大多数卫星modem设备做过协议开放与集成，如休斯、iDirect、Comtech、Radyne、Gliat、ViaSat等等，可与modem配合完成寻星任务。在此模式下的寻星方式类似于DVB载波寻星方式，只是iNetVu控制器直接读取modem的载波信号电平，而不是自身内置的DVB接收机信号电平，所以对载波类型没有要求，只要配合使用的modem可以识别的载波iNetVu控制器都可以使用。此方式的优点在于对于某颗要使用的卫星而不知道DVB载波参数的情况下，可由对端站发射本系统内的载波供天线寻找。缺点是寻星速度要比DVB载波方式长，具体时间看modem的同步情况。直接定位方式iNetVu 天线也同时配置了GPS天线、电子罗盘及倾斜传感器，在控制软件中可直接输入某颗卫星的经度参数，或计算好的方位、俯仰、极化参数，通过对参数的计算确定卫星位置，此模式下的对星精度不及以上两种。3.1.5安装与操作过程天线系统净重92公斤，要求所选用车辆可以承载车顶视图车顶固定布线车体改装后图片软件界面与操作iNetVu 控制软件控制界面分为两个模式Basic Mode和Advanced ModeBasic Mode界面非常简单，只提供最简单的三种功能按键及部分状态信息显示， 控制器操作iNetVu 7000控制器，可以在前面板完成大部分功能iNetVu3000控制器，系统标准配置，可在紧急情况下手动操作天线C-Com天线在中国大陆有非常广泛的应用，在电力、人防、石油、电信、公安、安全生产、DSNG、节目转播等各个方面均有广泛的应用受到用户一致好评。3.2 Comtech 公司介绍Comtech EFData公司创建于1967年，位于美国Arizona洲Tempe市，现有员工400多名，拥有两座占地面积10,680平方米的厂房，所有产品全部为In-house Production(厂内生产)。其母公司为Comtech 通信集团（NASDAQ代码为CMTL）是一家集设计、开发、生产和销售全系列卫星及微波通信产品和系统的供应商，拥有员工1000多人。Comtech EFData早在80年代就进入中国市场，其Modem和功放市场占有率一直保持在60%以上，主要用户包括；中国电信、中国联通、中国网通等国家级电信运营商，各大银行系统，政府及军队部门等。公司认真承诺长期服务于中国卫星市场，为用户提供最满意的服务。3.2.1 CDM 570L 调制解调器简介：CDM-570L的设计满足低成本终端的需求，配合波段接口至低噪声变频器(LNBs)和上变频模块(BUCs)，是波段卫星通信的理想应用。 CDM-570L 作为Comtech EF Data 带宽有效利用的卫星 调制解调器产品线的其中一类，包括有同步EIA-530/ 422, V.35, EIA-232 接口, G.703 T1/E1 接口，另外， 可选的Internet 协议（IP）模块是为LAN和网络应用提 供带有10/100 以太网接口。 CDM-570L 的体系结构是固件(Firmware) 和可编程门 阵列( FPGA)为基础的，通过串口或前面板上的USB 端口很容易对内部闪存 (Flash Memory)进行更新。调制解调器被封装在1个RU里，提供了出色的灵活度和性能。 特性：TURBO 乘积码 CDM-570L 提供所有传统的前向纠错(FEC)方法，同时增加Turbo 产品编码技术 (TPC)。TPC 是最新发展的 前向纠错 技术，和带所罗门卷积码的维特比比较， TPC提供了显著的性能改进。TPC增强了编码增益的同时降低了解码延时，更重要的是节省了带宽。 根据不同的调制方式，编码率选择范围从5/16 到 0.95。 EDMAC 操作 CDM-570L 一项特殊的特性是对卫星链路远端站进行监控。通过使用Comtech EF Data 专用包头通道来实现。 这种帧模式叫 EDMAC (内置式远端监控)。用户数据被分割成帧，额外的比特被添加用来传送控制、状态、和自动上行链路控制信息。这个过程对用户是完全透明的。 远端监控 操作员可以从前面板或通过监控口来配置和监控调制解调器。在调制解调器里可以存储十套完全配置的参数。事件日志把告警和状态信息存储在非易丢失的RAM里，同时链路统计日志存储着链路特性 (Eb/No 和 AUPC 特性)，用于QoS 报告。 除了传统的M&C串口之外， CDM-570L还提供10/100以太网端口用于管理功能。它包括了Web服务器(HTTP), SNMP代理和Telnet功能。CDM 570L的功能特点：u STDMA模式的调制方式：BPSK、QPSK；u SCPC模式的调制方式：BPSK、QPSK、8PSK、16QAM；u 数据速率：2.4Kbps 10Mbps (与调制方式和FEC方式有关)；u 前向纠错：TPC；u 中频：70MHz/140MHz;u 中频：L波段（950MHz 1950MHz）u BUC 10MHz参考、FSK、可选BUC供电u LNB供电、10MHz参考u 单播和组播静态路由u 支持对称、非对称应用u Telnet远程监控u 集成VMS控制u FTP软件升级或使用VLOAD进行软件升级u 10/100BaseT 以太网接口u 基于路由的IP过滤u 按需单跳功能（SHOD）u 回传切换带宽管理、负载或应用切换u 带宽按需分配（BOD）、SCPC、STDMA、动态切换u 包头压缩（可选）u 数据压缩（可选）u QoS（可选）u 3xDES数据加密（可选）u 8QAM、8PSK、16QAM调制（可选）u 24/48VDC BUC供电（可选）u -48VDC主电源输入(可选)3.3 8W Ku波段功率放大器（BUC）技术指标：RF 频率范围：14 to 14.5 GHzIF频率范围：950 to 1525 MHz输出功率：16 W电 源：+34 - +60V DC-Power输出接口：Waveguide WR-75输出功率：+42dBm min (1dBGCP )线性增益：73 dB min.外部参考源：频率 10Mhz (sine wave)输入功率 -5到+5dBm本振相位噪声：-63dBc/Hz max 100Hz-73dBc/Hz max 1kHz-83dBc/Hz max 10kHz-93dBc/Hz max 100kHz输入回波损耗：1.5:1 max输出回波损耗：1.5:1 max关 断： 本振失锁时需关断输出输入接口： N型接头 50 温度范围： 操作温度-40到+50，存储温度-40到+75、3.4锁相环高频头（PLL LNB）技术指标： RF 频率范围： 12.25 to 12.75 GHzIF频率范围： 950 to 1450MHz本振频率： 11.3GHz最大噪声系数：0.8dB本振稳定度： 5KHz相位噪声： -73dBc /Hz 1k Hz -83dBc /Hz 10k Hz -93dBc /Hz 100k Hz输入回波损耗：2.5:1输出回波损耗：2.5:1增益： 60dBP1dB输出：3dBm直流供电： +15V 到+24V3.5 3.7米Ku波段通信天线技术参数：频率： RX 12.25-12.75GHz； TX 14.0-14.5Ghz增益： RX 51.5dB； TX 52.3dB电压驻波比： RX 1.25:1； TX 1.25:1主瓣宽度（-3dB）： RX 0.35； TX 0.3天线噪声温度： 5 仰角：71K 10仰角：55K 20仰角：47K 30仰角：45K品质因数典型值： 32 dB/K功率容量： 2KW射频接口： WR75馈源插入损耗： RX0.25dB； TX0.4dB交叉极化隔离： 5dB (轴上)收发隔离： 85dB仰角调整范围： 5至 90, 连续可调方位调整范围： 360连续可调工作风速： 35 m/s生存风速： 55 m/s3.6 XVD SD TR-2000视音频编解码器3.6.1 XVD 技术特点最有效的无任何专利费的视频编码 带宽使用效率-通过专利技术在低码流情况下进行标清、高清的视频压缩,充分利用带宽和存储资源; 高效处理能力-只需要利用较少的系统资源就能实现编码和解码，CPU只有H.264的一半的负载; 真正的低延时解决方案，小于100MS; 扩展性 相同的技术可以实现从手机到高清应用; 采用新一代前向纠错（FEC)技术，确保在各种IP环境下可靠的传输和视频质量; 1U 尺寸的专业低功耗设计； 方便的前面板和基于WEB配置管理。3.6.2产品介绍 基于WEB的简单使用、配置; 很小的产品尺寸和低功耗，可以支持POE(Power over Ethernent); 支持 QCIF, CIF, 1/2 D1 , D1 的不同分辨率的尺寸，带宽从64kbps 到 2Mbps 通用的CVBS 输入和输出 通用和稳定的IP 控制和传输3.6.3成功案例1、日本NHK 通过IP网络对各个站点的高清监控;2、美国NBC 海外新闻办事处通过公共的IP网络实现新闻传输，以弥补卫星不能方便传输的时候;3、美国CNBC 通过IP网络实现两个不同视频制作办公室之间的素材传递;4、中国新华通讯社 新闻采访素材的卫星传送；5、中国中央电视台国际频道 高清视频节目的编码传输；6、中国国际广播电台 新闻采访素材的卫星传送。3.7背负式无线图像传输系统北京蓝卫通科技有限公司的单兵背负式无线图像传输系统采用目前广泛应用的具有国际先进水平的编码多载波正交频分复用调制技术（COFDM），具有先进的信道编解码技术、差错控制技术，并结合MPGE2数字图像压缩等多媒体网络传输技术，能够在高速移动环境下实现视频、语音等宽带多媒体业务的实时、同步传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰