卫星通信知识课件

卫星通信基本知识卫星通信基本知识卫星通信基本知识 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0.61.2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 动中通动中通1 动中通 公司现有公司现有0.60.6米、米、0.80.8米、米、0.90.9米、米、1.21.2米动中通及履带米动中通及履带式动中通天线系统。其中履式动中通天线系统。其中履带式动中通是为装甲车配置带式动中通是为装甲车配置的卫星通信平台，是我军信的卫星通信平台，是我军信息化建设的重点项目，已列息化建设的重点项目，已列装并签订批量合同。装并签订批量合同。1 动中通动中通 公司现有0.6米、0.8米、0.9米、1 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。目前公司主要的动中通产品仍然使用传统的抛物面天线或切割抛物面天线，跟踪方式为惯导开环跟踪、惯导+差分GPS开环跟踪以及惯导+单脉冲闭环跟踪。1 动中通动中通 传统的抛物面天线，技术体制成熟，性动中通天线特点：动中通天线特点：s0.6/0.8/0.9/1.2米动中通天线s符合CCIR580要求s 碳纤维材料天线面,强度高s 隐藏在车内s 全部操作自动完成s 3秒钟自动捕获卫星s 丢失信号，再捕获卫星小于1秒钟s 最高行驶速度大于150公里/小时s 欧洲进口陀螺惯导MTBF3万小时s 极化自动跟踪1 动中通动中通动中通天线特点：1 动中通2 动中通技术动中通技术天伺馈系统天伺馈系统2 动中通技术天伺馈系统跟踪技术：跟踪技术：惯导（激光或光纤陀螺）跟踪惯导（激光或光纤陀螺）跟踪原理原理 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3040万左右。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。2 动中通技术动中通技术跟踪技术：惯导（激光或光纤陀螺）跟踪原理2 动中通技术跟踪技术：跟踪技术：惯导惯导+DGPS+DGPS跟踪跟踪原理原理 开环跟踪，用中低精度惯导确定航向，利用DGPS对航向进行精确校准，得到天线载体的精确姿态，从而控制天线准确对准卫星。特点特点1、对惯导系统的精度要求不高。2、DGPS的精度与基线长度密切相关，基线越长，精度越高。3、由于DGPS工作，特别是初始寻星时所需GPS卫星数量较多，在遮挡严重时工作受限。4、DGPS在载体运动时精度较高，静止时精度较差。5、价格较低，约为30万左右。2 动中通技术动中通技术跟踪技术：惯导+DGPS跟踪原理2 动中通技术单脉冲跟踪单脉冲跟踪 原理原理 闭环跟踪，先在陀螺或电子罗盘和GPS引导下使天线基本对准目标卫星，此时利用天线接收的差信号来跟踪卫星，实现高精度跟踪 特点特点 1、跟踪范围只有3分贝波束宽度，一般不到2度；一旦车体姿态快速变化超过跟踪范围或由于遮挡无卫星信号便无法跟踪，此时必须由外部设备引导至跟踪范围内才能继续进行单脉冲跟踪。特别是在城市内由于大楼林立，卫星信号经常被遮挡，其使用效果较陀螺跟踪差。2、单脉冲跟踪增加了模耦合器、信道箱和单脉冲跟踪接收机，并且因为天线口径小，要求接收机灵敏度高，系统可靠性较差。2 动中通技术动中通技术单脉冲跟踪 原理 2 动中通技术信标极值跟踪信标极值跟踪 原理原理 闭环跟踪，先在电子罗盘和GPS引导下使天线基本对准目标卫星，此时利用天线接收的信标信号进行扫描，使天线对准卫星；当载体运动时，利用专家库和超前控制等技术进行跟踪，在低成本下实现高精度跟踪 特点特点 1、闭环跟踪，跟踪精度相对较高；2、无高成本的惯导和单脉冲跟踪接收机，成本相对较低；3、控制比较复杂。2 动中通技术动中通技术信标极值跟踪 原理 2 动中通技术 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，还没有成熟的产品问世。3 新型动中通新型动中通 随着市场需求多元化发展，低抛动中通美国TracStar公司产品IMVS450M型天线 IMVS450M天线为柱面天线，其高度为30cm，直径为1.2m，重75kg，属中等轮廓天线系统，等效口径为0.45m，采用INS惯导模块、GPS和AGC电平进行跟踪。3 新型动中通：国外产品新型动中通：国外产品美国TracStar公司产品 IMVS450M天线为柱面以色列Starling公司MiJET型天线 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：国外产品新型动中通：国外产品以色列Starling公司MiJET型天线 系统采用以色列RAYSAT公司StealthRayTM 3000型天线 该天线为收发分离的相控阵天线，三个子阵发射，一个子阵接收。其尺寸为1227953 150mm3，重29kg，属低轮廓天线系统，等效口径为0.3m，采用INS惯导模块、GPS和AGC电平进行跟踪。3 新型动中通：国外产品新型动中通：国外产品以色列RAYSAT公司StealthRayTM 3000型天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平。目前正在联合研制针对中国市场需求的新型通信天线。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。3 新型动中通：新品研发新型动中通：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4 动中通应用动中通应用4 动中通应用小型车辆“动中通”布局 4 动中通应用动中通应用小型车辆“动中通”布局 4 动中通应用 动动中中通通天天线线发射试验场综合指挥试验系统动中通指挥车动中通指挥车装装甲甲车车动动中中通通天天线线4 动中通应用动中通应用 动中通天线发射试验场综合指挥试验系统装甲车车载“动中通”卫星通信系统4 动中通应用动中通应用装甲车车载“动中通”卫星通信系统4 动中通应用