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1、移动卫星应急通信系统解决方案 移动卫星车（船）载站北京XXXXXXX公司目录一、公司简介3二、概述4三、解决方案5四、系统介绍74.1 系统概述74.2 系统功能模块74.2.1 移动卫星车载站系统74.2.2 全天候远程监控系统124.2.3 单兵通信164.2.4摄像系统174.2.5 屏幕显示系统174.2.6音响系统174.2.7 视频会议系统184.2.8 远程监示系统（图像回传）184.2.9 IP语音电话及集群通信系统184.2.9 硬盘录像系统194.2.10 控制计算机194.2.11灯光照明系统194.2.12空调系统194.2.12其它设备194.3 系统特点204.4主
2、要技术参数20一、公司简介略二、概述移动卫星应急通信系统（简称“动中通” ）是我公司与航天时代电子公司第十三研究所共同规划开发的、应用惯导技术、卫星通信技术、单兵通信技术及视音频压缩传输等多项领先技术的先进通信系统。 该系统采用自主跟踪、信号闭环、无线视频传输等新技术，实现了移动载体在运动中通过卫星实时不间断传输语音、数据、视频图像、传真、互联网等多媒体信息，该系统的开发实现了应急通信领域的一次重大技术突破。该系统除了具有一般机动卫星通信车可机动布置应急通信外，还可在运动中实时进行10MHz以上带宽卫星通信，业务应用突破了地理位置的局限，灵活机动。系统实现了点对多点的视频、语音和数据等多媒体信
3、息的双向高速传输和移动办公，为突发事件的紧急处理、远程指挥调度、重大军事演习提供了先进、快速、高效的通信手段，是军队系统通信信息平台与信息化应用系统的有效延伸。该系统机动性强，开通、传送通信业务方便快捷，同样适用于除军队系统以外如公安、消防、煤矿抢险救灾等突发公共事件情况下的应急通信，也可用于重大活动或事件的临时性通信保障。三、解决方案根据用户的需求情况，首先需要建立现场到本部间的通信通道，然后基于该通道实现各种应用。采用系统，用户可以根“动中通”系统据现场情况选用卫星通信、地面2M传输、以太网以及CDMA/GPRS等方式建立通信通道。下图是通过卫星通信建立通信通道的解决方案，通过卫星建立“动
4、中通”系统与卫星地面站的通信。卫星移动应急通信车卫星小站集群通信无线视频远程监控视频会议IP电话与移动办公指挥部调度中心专家用户网络服务器群基于应急通信车与本部间建成通道，通过应急通信系统可实现如下功能：n 视频会议：通过视频会议系统参加或召开电视电话会议；n IP语音电话：通过IP电话系统与PSTN（普通电话和手机）以及公安程控交换网内电话通话；n 调度指挥：单兵系统对现场人员进行指挥和工作调派以及实现现场人员间的交流；n 声音图像回传（现场监控）：通过网络视频编码系统将现场的声图像通过网络通道进行回传，然后在单位本部指挥中心显示屏上显示。n 无线视频：通过单兵无线通信视频系统将现场的声音图
5、像向指挥通信车进行高品质回传；n 远程办公：通过笔记本电脑及现场的无线局域网访问公网或专网进行远程办公；n 现场照明：通过升降杆照明以及车外照明灯进行现场照明；n 现场扩音：通过喇叭扩音系统进行现场扩音指挥和宣传等；n 全天候远程监控：通过全天候远程监控系统对目标实施远距视频监控。四、系统介绍4.1 系统概述移动应急指挥通信系统配备了视频会议系统、IP语音电话系统、视频监视系统、无线摄像系统、全天候远程监控系统、无线局域网系统、短波/超短波电台、灯光照明系统、喇叭扩音系统、屏幕显示系统、电源系统以及升降照明摄像系统、移动卫星通信等，可以在任何地点、任何如何时间与军队视频会议系统、军队电话交换系
6、统系统实现互通。该系统基于IP网络，具备强大的扩展性，能够结合各类信息通信应用系统进行设计与升级。4.2 系统功能模块4.2.1 移动卫星车载站系统1. 主要性能指标1.1 卫星通信性能a. 工作频率发送：14.0GHz14.5GHz接收：12.25GHz12.75GHzb. 信息速率：8192Kbps；c. 调制解调方式：MPEG-2/DVB-S。1.2 天线及伺服系统主要指标a. 天线类型：1.2米环馈天线；b. 工作频率：Ku；c. 天线增益：接收42.5+20lg(f/12)db；发射43.6+20lg(f/14)db；d. 天线指向范围：方位角：转角不限；仰角30 90；e. 转台最
7、高跟踪转速：30 /s；f. 静态对星精度：0.10 ；g. 动态跟踪精度：0.2 ；h. 初始对星时间：180s；i. 重捕时间：10 s；j. 卫星信号遮蔽稳定时间30min1.3 环境适应性本车应能在未加修整的道路上，在开阔、起伏和丘陵地形上，以及在冰雪、泥泞及沙土路面上行驶工作，并能在下列环境条件下工作、贮存和运输。a. 温度工作温度： 0+40（舱内） -5+50（舱外）贮存温度：-10+60b. 相对湿度：953（在3060情况下）2. 伺服系统2.1 系统组成天控系统主要由八部分组成：激光捷联惯导系统、稳定控制与导航计算机、伺服转台、天线、信标接收机、主控计算机、GPS接收设备、
8、手动调整控制器。天控系统组成原理框图见图2。3.1.1捷联惯导系统捷联惯导系统是目前国内先进的惯性导航和姿态测量系统，正逐步应用于航空航天领域。在移动卫星通讯车上，它是车体和天线的方位、水平姿态以及运动状态测量的核心设备。内部包括三只陀螺、三只石英加速度计和相应电路。由于陀螺固态性、线性好的特点，捷联惯导系统具有测量精度高，抗冲击振动能力强，工作寿命长，启动时间短等优点。3.1.2 稳定控制与导航计算机稳控计算机使用PC-104，奔腾级CPU。接口电路主要包括IMU数据采集电路（DSC）、伺服电机驱动电路（MDC）等。3.1.3伺服转台伺服转台采用航天惯性器件标定用三轴转台技术，为外、中、内三
9、轴结构。外轴控制天线方位，中轴控制天线俯仰，内轴控制极化角。高精度交流伺服电机安装在外、中、内轴上，转台的旋转定位由稳控计算机驱动伺服电机控制。3.1.4 主控计算机主控计算机使用Pentium 工业控制计算机，显示屏为触摸屏。主控计算机通过串口与稳控计算机通讯，从A/D卡采集信标电压。操作人员可以通过主控程序界面完成天控系统各项工作流程。3.1.5 供电设备整套系统采用单相220V，50Hz交流电，取自车内电源。3.2 系统工作原理捷联惯导系统中的陀螺和石英加速度计精度非常高，可以精确测量当地重力加速度和地球转速，从而计算出车体的方位和姿态角，以此为根据驱动天线指向卫星这就是捷联惯导系统初始
10、对准的过程。当通讯车开动后，其方位、姿态和位置不断变化。这时，捷联惯导系统进入导航模式，实时精确测量方位和姿态的变化，这样就可以驱动电机维持天线的指向。天线的精确指向可以通过信标信号用极值法微调。显然，只要捷联惯导系统不停止工作，车体的方位和姿态便可实时测出。根据方位姿态的变化信息，稳控计算机解算处理后反向驱动支承天线的方位和俯仰轴电机，维持天线指向不变。由于在天线的指向稳定过程中，不使用卫星信号，因此卫星信号的遮挡或因其它原因造成的信号丢失，都不会影响天线的指向。采用惯性组合或平台组成的动基座上的天线稳定系统不怕遮挡，不怕卫星信号的暂时中断。只要天馈系统正常，随时可恢复通讯。3.3 系统设计
11、前已述及天线伺服系统采用了三轴转台技术应用于天线伺服系统设计中，考虑到天线伺服系统的特点：要求支承系统轻巧，有适当的刚度，响应要快，因此在设计上采用了铸铝结构，交流伺服电机加齿轮减速驱动方案，三个轴均配有绝对式编码器反馈位置信息。3.3.1方位驱动机构方位轴垂直放置，通过齿轮传动由伺服电机驱动。系统分辨率很高，对跟星不会有不利影响。在用位置微调法精密对星时，系统分辨率高，可更精确对星。方位轴上还放有绝对式光电编码器，其特点是系统上电后可立即知道天线指向，系统不用做回零动作便可驱动天线到指定位置，加快了对星进程。外框方位轴内还装有波导关节和滑环输电装置。波导关节上行频率为14.014.5GHz，
12、插入损耗0.2db，驻波比1.2，平均功率300W，峰值功率300KW；下行频率9501750MHz，插入损耗0.35db，驻波比1.2，平均功率100W，输电滑环约40环，使用对象为内中轴伺服电机信号，光电编码器信号和限位、保护等信号。3.3.2 俯仰轴驱动结构 俯仰驱动机构在设计上与方位驱动机构相似，因俯仰轴工作角度范围为30 90，故未装波导关节和输电滑环。但装有机械和电气限位装置，以保护天线系统。天线软波导与方位轴上的上行波导关节相联。有机械和电气限位装置，工作范围25 953.3.3 极化调整机构极化调整机构与俯仰驱动机构相仿。3.4 手动控制器为了便于使用，提高系统可靠性，在天线伺
13、服系统中加入了手动控制器。它独立于由主控计算机和捷联惯组组成的天线伺服控制系统。有自己独立的操控面板和数显装置。它的核心控制器是高可靠PLC控制器，触屏操作。可直按动方向和俯仰键驱动天线转动，完成手动找星，再通过信标机信号手动精确对准。4 卫星通信系统4.1系统组成Ku频段1.2米数字卫星电视传输系统，可用于通信业务的实时传输。该系统主要由以下设备组成：a.美国XICOM 公司1:1 XTD-750K,XTD-400K内置L波段上变频器（BUC）天线安装式行波管（TWTA）750瓦和400瓦功率放大器做1:1不对称备份；b.美国RadyneComStream公司的SE4000型L波段输出的MP
14、EG-2 DVB-S编码/调制器（在试验系统中为70MHz中频输出）和TDR60型IRD接收机及LCD专业电视监视器；c. Ku频段高频旋转关节、L波段同轴旋转关节、软波导、射频电缆、LNB、电源等配件。数字卫星电视传输系统组成和连接关系图如下图所示。 4.2 系统特点Ku频段1.2米数字卫星电视传输系统紧密结合卫星地球站的应用特点，集成化程度高，体积小，重量轻，对准卫星信号方便、快捷。各设备的具体特点表现为以下几个方面：（1）Ku 频段1.2米天线平台为环焦正馈式天线，在满足29-25log和IESS601、Intelsat的特性的同时，该天线的相关技术指标都能满足国际卫星组织及我国广电部的
15、入网标准。（2）系统采用符合标准MPEG-2/DVB-S技术规范的技术体制，不仅适用于单向视音频广播，而且可支持双向通信业务。系统配置灵活，可根据用户需要灵活选择70/140MHz中频、L波段、C、Ku、DBS、X等输出频段。（3）系统采用通用MPEG-2/DVB-S 编码调制器，L波段输出，有效减少链路和连接环节。功放采用美国Xicom内置BUC室外型XTU-400K，和400瓦XTU-750K和750瓦行波管（TWTA）功放，两功放做1:1不对称功率备份。该功放面向室外恶劣条件设计，可靠性高，性能稳定，体积小，安装方便。还可提供50/60W/100W SSPA 和200W/400W/750W TWTA 多种选择。（4）下行链路由LNB提供TDR60接收机的电视监
