便携式卫星通信系统方案

便携式卫星通信系统目录1需求分析211技术需求212设计思路213设计依据32系统总体技术方案421网络拓扑422系统组成423系统功能描述524系统设计方案625设备配置表1726空间卫星资源181需求分析根据应急通信及现场新闻采访的需求，建设1套卫星机动通信系统以满足应急通信及现场新闻采访的需求，包括1套通信固定站和1套卫星通信便携站及现场图像采集传输系统，固定站和卫星通信便携站之间的通信采用现有卫星通信KU资源实现。卫星通信便携站将通过现场图像采集传输系统采集到的话音、数据及视频传送到卫星通信便携站，再经卫星通信便携站通过卫星传输到固定站和指挥中心的大屏幕上。根据通信系统实际情况，卫星通信系统建设规模如下1指挥中心建固定卫星通信地球站；2建设1套机动通信机动平台。本建议书对用户需求分析要点如下11技术需求根据通信系统需求，工程系统配置包括固定和机动两大系统1、位于指挥中心的固定站通信系统包括天线系统KU频段天线系统一套；主站室外单元设备包括低噪声放大器系统一套，SSPA系统（内置BUC）一套，安装在天线基座架上；室内单元设备包括调制解调器系统一套；视频编码器和解码器一套；语音网关一套；网管、监控设备一套；2、应急通信机动平台包括卫星通信便携站一套；自动卫星便携天伺馈系统、一体化卫星信道设备、BUC单兵图传设备一套；12设计思路我们的设计原则是建立在满足用户当前需求和今后的扩展要求之上，采用以下设计思路系统设计采用成熟技术，尽量减少技术风险，采用模块化、通用化设计原则。设备故障部件或单元的替换、检查和修理应该很容易进行。硬件和软件预留扩容能力，可方便的实现系统扩容。设备布局充分考虑电磁干扰、散热及便于维护。天线分系统技术指标满足IESS207所规定的E标准地球站的性能要求，安装设备满足IESS308/310中有关的性能要求。地球站系统所选用的设备均为技术先进、质量可靠的在用设备。设计寿命应大于15年。在设计寿命内，地球站系统总的可用度应优于999，满足每天24小时有人/无人值守下连续运行的要求。13设计依据（1）遵循IESS207E3标准地球站的性能要求和IESS308和IESS310最新版本中规定的中速、高速数据速率的电视业务、话音业务、数据业务设备技术参数要求。（2）中华人民共和国通信行业相关标准YD50502005国内卫星通信地球站工程设计规范YD/T50172005国内卫星通信地球站设备安装工程验收规范YD50592005电信设备安装抗震设计规范YD50982005通信局（站）防雷与接地工程设计规范2系统总体技术方案21网络拓扑固定站指挥中心卫星便携站单兵图传图31系统网络拓扑图22系统组成通信系统由固定站和通信机动平台两部分组成，见图32。电视显示视频编/解码器视频图象交换机语音网关VOIP电话VOIP电话卫星调制解调器ODULNB单兵图传发射单兵图传接收本地便携摄影机音视频切换矩阵卫星一体化信道BUCLNB便携天线伺服控制系统图32通信系统配置图本系统固定站由一套天线、ODU、LNB、卫星调制解调器、网络交换机、视频编码器、视频解码器、语音网关、视频监视器组成。卫星通信机动平台由09米KU波段自动便携式天伺馈系统、BUC、卫星一体化信道、音视频切换矩阵、地面图像传输系统、视频监视器组成。23系统功能描述卫星通信系统通过卫星的KU频段转发器传输图像、话音业务。远端视频采集的图像通过地面无线图像传输系统或现场摄像系统将音视频信号送至卫星通信一体化信道设备，音、视频信号经过编码器、调制器调制成L频段RF信号送至BUC再经变频为KU频段信号放大后通过便携天线发射到卫星。指挥中心天线接收到卫星发来的微弱信号经LNB系统放大后变换为L波段的中频信号送到调制解调器，解调后的信号送至终端，将视频信号在本地进行显示，指导现场的各种突发事件。24系统设计方案241固定站分系统设计方案2411天线分系统固定站天线及控制分系统由天线部分、二端口馈源网络、机械传动部分组成。天线负责对高功放分系统ODU输出的信号进行功率放大并精确对星，将信号送往卫星。天线对星采用自动方式以满足主站对不同经度卫星的传输要求。该天线主反射面是赋形抛物面，由十二块硬铝合金面板组成，每块面板均采用高精度拉伸成型蒙皮与高刚度骨架铆接而成，这种复合结构的面板保证了天线重装精度，减少了安装工作量，使天线有很强的抗风能力和足够的强度。天线副反射面及馈源喇叭均由数控车床加工成型，表面处理采用导电阳极化、喷涂氯磺化聚乙烯硅环氧磁漆的处理工艺；收发双工器采用铜制镀银，外表面喷涂氯磺化聚乙烯硅环氧磁漆的处理工艺。天线中心体、座架、辐射梁等全部钢结构部件采用热浸锌的表面处理工艺，全部连接用标准件采用不锈钢件，增强了它的防腐蚀能力，使天线的使用寿命大于15年。卫星通信天线是高性能的环焦型天线。由于采用了计算机优化设计和先进的制造工艺，因而该天线具有高增益、低旁瓣、高极化鉴别率、小电压驻波比等良好特性。图33KU天线外型结构图表31天线分系统技术指标（37米）KU波段射频特性接收发射工作频段GHZ109512751375145天线增益DBI514527极化线LINEAR交叉极化鉴别率DB3535电压驻波比125125噪声温度仰角10305049K39K35KG/T值EL10306DB/K70LNA3DB波束宽度044038馈源插损DB025DB02DB功率容量KW2KW接口WR75WR75收发隔离DB85第一旁瓣14DB旁瓣宽角旁瓣2925LOG（120）机械特性天线口径37M天线类型环焦型RINGFOCUS天线座架形式俯仰/方位ELOVERAZ反射面成型工艺2MM硬铝合金板拉伸成型反射面精度RMS）05MM天线指向范围方位俯仰42090工作风速保精度80KM/H降精度106KM/H不破坏风速216KM/H环境温度4060湿度0100太阳辐射1135KCAL/H/M2地震03G水平，015G垂直冰雪载荷13MM裹冰正常工作；25MM裹冰不破坏表面处理钢件热浸锌；铝件喷漆（白色）2412射频链路分系统射频链路分系统由高功率放大器和低噪声放大器两部分组成。高功率放大器分系统对视频调制分系统送来的L波段信号进行上变频，将信号频率变换为适合卫星传输的KU波段射频信号，然后对此信号进行功率放大，并送往天线相应的极化端口。卫星接收到下行信号经LNB进行变频放大，送至L波段放大器将LNB送来的L波段信号再次进行放大，同时提供增益调节功能，用户可以通过RS232或RS485接口对下行支路进行增益调节，已满足设备接口电平的要求。2413调制解调分系统调制解调器分系统由调制解调器组成，是基于IP的标准DVBS/DVBS2卫星调制解调器。对收到的IP数据进行适配、信道编码、前向纠错、基带成形和滤波，形成标准的DVBS/DVBS2基带信号，并将基带信号调制到L波段信号。并将低噪声放大器送来的信号进行解调，输出IP信号。242通信机动平台分系统技术方案2421便携天线分系统便携站天线及控制分系统由天线部分、馈源网络、信标接收机、GPS、跟踪控制部分组成。天线负责对高功放分系统BUC输出的信号进行功率放大并精确对星，将信号送往卫星，天线控制系统及信标接收机完成对天线方位和俯仰的控制，确保天线对准卫星。天线对星采用一键对星方式，以满足系统快速建立卫星通道的传输要求。可工作于KU频段或KA频段。该天线为整体箱式结构，天线面、天线座、伺服驱动单元以及低噪声放大器、BUC、一体化信道等设备单元均置于箱体内，天线可方便地装载于各类车中。天线采用了蜂窝夹层碳纤维材料反射面，反射面成形精度高，反射面精度不受环境温度变化的影响。天线结构紧凑、造型美观、重量轻、体积小、操作快捷方便。天线设计思想先进，功能齐全。便携天线广泛应用于公安、消防、新闻采集、石油地质勘探、科学考察等需要进行移动的卫星通信的领域。功能特点天线采用整体箱式结构，且外形美观；采用赋形双偏置抛物面天线，消除了单偏置抛物面天线圆极化工作时的波束倾斜；采用了蜂窝夹层碳纤维材料反射面，反射面成形精度高，反射面精度不受环境温度变化的影响；采用了蜂窝夹层碳纤维材料反射面，反射面重量轻，伺服驱动功率小；方位、俯仰采用了特殊的消隙技术，天线的指向精度高；具有自动快速收藏和展开、快速捕星和步进跟踪等功能，捕星时间小于3分钟。技术性能指标性能指标CTIAKU090C2型CTIAKA090C2型天线口径09M天线形式双偏置格里高利天线天线增益（DBI）40720LGF/142539620LGF/12546820LGF/30043320LGF/200G/T值（DB/K，10仰角、晴空，FGHZ）17820LG（F/125）（KU频段LNA80K）18520LG（F/200）（KA频段LNA160K）电压驻波比12511301馈源插入损耗045DB09DB极化方式线极化圆极化交叉极化隔离度33DB（KU轴向）1091（KA轴向）收发隔离度85DB（含阻发滤波器）第一旁瓣14DB远旁瓣包络3225LG2925LG馈源接口KU频段收发端口均为WR75；KA频段接收端口为WR42；发射端口为WR28；转动范围方位角90（微调）俯仰1075极化角90驱动速度001/S2/S，速度可调跟踪性能信标步进跟踪，位置予置、可人工或自动对星跟踪精度1/8波束宽度电源适应性要求DC24115V重量30KG工作风速在5级风条件下工作保指标工作温度4055（室外）2422卫星一体化信道系统卫星信道编码调制一体机是新一代编码调制一体设备，采用最先进的H264视频编码、MPEG4AAC音频编码和DVBS2信道标准，能够提供高质量的视音频编码和可靠的卫星信道传输，同时具有操作简便、易于携带的特点，尤其适用于背负、车载、箱载数字卫星应急及新闻采集系统（DSNG）应用。编码调制单元产品功能特性H264BASELINE、MAIN、HIGH、EXTEND多个PROFILE编码MPEG4AACLC、HEAAC、HEAACV2音频编码MPEG2TS码流封装IP、ASI、RF输出支持DVBS2信道标准，兼容DVBS标准波特率范围0055MBAUD支持QPSK、8PSK、16APSK、32APSK调制方式液晶/按键、WEBSERVER、SNMP等多种控制方式产品参数视频编码参数支持H264BASELINE、MAIN、HIGH、EXTEND多个PROFILE编码PAL/NTSC自适应支持QVGA/CIF/HALFD1/D1多种分辨率支持CBR/VBR音频编码参数支持MPEG4AACLC，HEAAC，HEAACV2多种格式编码支持16KHZ，32KHZ，441KHZ，48KHZ等多种采样率支持16KBPS384KBPS多档音频码率调制参数L波段射频输出（50OHM）支持QPSK、8PSK、16APSK调制方式波特率范围0055MBAUD输出频率范围950MHZ1750MHZ信号输入1路模拟复合视频（CVBS），BNC阴性插座，1VPP，751路模拟立体声，BNC阴性插座（非平衡）码流输出MPEG2TS封装TSOVERUDP，单播、组播TSOVERASI输出（可选）10/100BASET以太网，RJ45接口ASI接口（可选），BNC阴性插座，800MV，75L波段射频输出（50OHM）环境参数工作温度5C40C贮藏温度10C70C最大湿度80物理参数尺寸30021344重量25KG电气参数电源100VAC240VAC功耗25W机箱接地良好2423射频分系统射频分主要包括一台BUC（BLOCKUPCONVERTER）设备。主要实现输入L波段信号的变频放大功能，并将放大的信号送至天线。特性L波段输入、标准KU波段输出；输出功率140瓦（根据卫星链路计算选用）；高效率、低损耗；10MHZ参考源；轻便、小巧的综合性BUC，具有优越的室外工作性能；相位噪声指标优于IESS308/309标准3DB2424单兵图传分系统单兵图传分系统，由单兵背负型数字图像无限移动传输发射系统和接收系统组成。该系统是基于数字图像无线移动的传输系统，采用COFDM调治技术，音视频压缩编码采用MPEG2/4或专有算法，具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强、画质清晰、图像流畅等显著优点。在通信指挥车不方便到达的地区，采用单兵式的远端站结合卫星便携站实现现场的多媒体信息采集，更好的解决系统覆盖的盲区。系统组网方案如下图单兵图传卫星便携站通信卫星卫星固定站单兵式终端结合卫星便携站的组网方案24241单兵背负型数字图像无线移动传输发射系统“背负型”移动图像传输设备包括发射机和接收机两部分。发射机集发射天线、功率放大、数字调制、视音频数字压缩于一体，单兵背负使用，可传输一路图像、两路伴音、一路内嵌式GPS数据、一路RS232数据。最大功率可选5W以上，具有传输距离远，方便携带的特点，可用于现场高清晰图像采集和传输,通视条件下传输距离可达50公里以上。产品特点具有“非视距”、“绕射”和良好穿透能力COFDM调制技术具有多径分散能力，抗多径干扰能力强，具备“非视距”、“绕射”传输特点和良好的通透能力。支持高速移动COFDM具有很强的抗动态衰落能力，支持高速移动中传输；最高移动时速达到300公里/小时保持信号畅通连续。传输图像清晰传输图像质量清晰，图像分辨率最大达到DVD质量，具有接近实时的端到端图像传输。这是现有GSM和将来的3G网络无法提供的速度。AES加密采用128位AES数字加密技术、无线宽带多载波加密、加扰技术，实现全数字信号处理，同时使用了超大容量FPGA设计，提高系统集成度，这些都保证了整个系统的保密性、稳定性及可靠性，使客户空中传输信息充分得到安全保障。频率可调设备频率可以在一定的范围内调整，可有效的避开同频干扰，加强设备的使用的可靠性。技术参数调制方式COFDM输出频率150MHZ1700MHZ、23GHZ27GHZ工作带宽125MHZ8MHZ（可选）系统传输延时50MS/100MS/250MS（由交织深度确定）保护时间间隔1/32，1/16，1/8，1/4可选信道编码1/2，2/3，3/4可选调制星座图QPSK/16QAM/64QAM传输码率1532MBIT/S可调交织深度无交织/中交织（100MS）/长交织（200MS）可选发射频率允差1X105以下发射功率输出误差1DB以下输出电平0DBM2DBM14DBM2DBM载波数量2K模式/4K模式移动速度时速300公里以下稳定接收RS232数据150BPS192KBPS（自适应）GPS选装图像格式PAL或NTSC复合视频图像分辨率720X576视频速率15MBPS（MAX）语音发射调制GFSK加密方式128位AES工作电压DC125VDC16V工作电流3A（DC125V）电池工作时间25小时外形尺寸250MM170MM45MM设备重量27KG外观24242便携式发电机产品属性品牌开普型号IG2000产品认证CE产品描述性能及特性