某高地綜合信息及攝像圖像傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、技術(shù)樣本案例第一章 場(chǎng)地綜合信息及攝像圖像傳輸分系統(tǒng)1. 場(chǎng)地綜合信息傳輸系統(tǒng)概述1.1場(chǎng)地概況訓(xùn)練場(chǎng)位于xxxx省xxx市北部地區(qū)，北距xxx縣城10km，南距xxxx縣城20km的兩縣交界地區(qū)，場(chǎng)區(qū)東西寬約10km，南北長(zhǎng)約37km，總面積400平方公里。(以上數(shù)據(jù)非真實(shí))xx縣擬建基地大院e高地a高地基地大院選定在場(chǎng)區(qū)外xxx縣xxx公路20km處，訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)內(nèi)以群山峻嶺為主，地形復(fù)雜，海拔高度在6001550米之間，西南部地勢(shì)較高，東北部地勢(shì)較低，場(chǎng)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有公路5條，擬建公路2條，公路大多位于山谷溝壑處，盤山公路很多，車輛行駛緩慢。(以上數(shù)據(jù)非真實(shí))c高地由于受地形條件影響，山上山下溫差

2、較大。場(chǎng)地地形如下：b高地d高地f高地1. 2信息傳輸種類 光纜、微波干線傳輸分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)將場(chǎng)區(qū)內(nèi)訓(xùn)練部隊(duì)演習(xí)的各種信息傳輸至基地大院。場(chǎng)區(qū)到基地大院之間傳輸?shù)男畔⒂校簄 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)據(jù)信息：場(chǎng)區(qū)內(nèi)便攜式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)終端與基地信息中心之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)，內(nèi)容包括文電、圖形、數(shù)據(jù)、圖片等文件內(nèi)容。n 集群電話通信系統(tǒng)信息：包括各種手持電話、車載電話、集群基站、延伸站與基地大院信息中心之間的語(yǔ)音信號(hào)。n gps系統(tǒng)信息：包括各個(gè)車載臺(tái)、手持機(jī)的gps差分信息等和電臺(tái)往基地大院信息中心傳送數(shù)據(jù)信息。n 現(xiàn)場(chǎng)圖像、聲音信息：由攝像機(jī)拍攝下來(lái)反應(yīng)訓(xùn)練場(chǎng)內(nèi)演習(xí)訓(xùn)練部隊(duì)挺進(jìn)、展開(kāi)、戰(zhàn)斗等場(chǎng)面的圖像、聲音等信

3、號(hào)。n 電子對(duì)抗偵察信息：將部隊(duì)演練時(shí)各種雷達(dá)、電磁干擾、等反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)部隊(duì)變化和戰(zhàn)斗情況的數(shù)字處理信號(hào)進(jìn)行傳送。n 其他數(shù)據(jù)和信號(hào)信息：如反應(yīng)各種兵器、武器使用狀態(tài)，殺傷效果等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反映到基地大院；并可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備遠(yuǎn)距離遙控。基地信息網(wǎng)絡(luò)中心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)據(jù)信息集群通信系統(tǒng)信息gps系統(tǒng)信息現(xiàn)場(chǎng)圖像、聲音信息電子對(duì)抗數(shù)據(jù)信息其他數(shù)據(jù)信息中心顯控指揮終端傳輸媒體傳輸媒體傳輸媒體傳輸媒體傳輸媒體外場(chǎng)2.信息傳輸系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)思想n 容量大、集中傳輸?shù)男畔⒉捎霉饫|傳輸；n 容量較小、分散傳輸?shù)男畔⒉捎梦⒉▊鬏?；n 以基地大院為主建立信息網(wǎng)絡(luò)中心；n 在a高地建立信息中心站；n 在場(chǎng)區(qū)主要高地建立信息中

4、繼站；n 在訓(xùn)練部隊(duì)活動(dòng)區(qū)域附近制高點(diǎn)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)；n 在平坦地帶及公路使用攝像車攝像；n 在某些高地設(shè)置臨時(shí)中繼站；n 臨時(shí)中繼站及預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)均采用背負(fù)式設(shè)備；n 信息傳輸采用數(shù)字設(shè)備，圖像信號(hào)先進(jìn)行數(shù)字編碼壓縮后再傳輸，1路圖像只占一路e1數(shù)字傳輸容量；n 現(xiàn)場(chǎng)圖像采集以預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)為主，以移動(dòng)攝像車為補(bǔ)充；n 在信息中心站，信息中繼站建一定高度通信鐵塔，以保證微波、集群、gps等無(wú)線通信系統(tǒng)的需要；n 各信息中繼站至信息中心站的信號(hào)傳輸采用定向天線對(duì)定向天線的微波設(shè)備；預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)、臨時(shí)中繼站、移動(dòng)攝像車至信息中心站的傳輸采用定向天線對(duì)全向天線的微波設(shè)備。n 為了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端等數(shù)據(jù)傳輸建立導(dǎo)調(diào)

5、車，導(dǎo)調(diào)車與基地大院信息網(wǎng)絡(luò)中心傳輸用網(wǎng)絡(luò)信道接口，需要微波中繼時(shí)占用一個(gè)圖象信道接口。n 微波傳輸分兩種情況：1. 攝像車、預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)、臨時(shí)中繼站信息量相對(duì)較小，采用容量小的微波設(shè)備傳輸，即一個(gè)e1容量。2. 信息中繼站至a高地信息中心站，信息量相對(duì)較大，采用容量大的干線微波設(shè)備傳輸，即16個(gè)e1容量。41信息傳輸系統(tǒng)信號(hào)流程圖：基 地 大 院 信 息 中 心光 纜圖像信息gps信息電子對(duì)抗其他數(shù)據(jù)集群信息網(wǎng)絡(luò)信息無(wú)線干線 微波干線 微波干線 微波干線 微波a高 地 場(chǎng) 地 信 息 中 心 站無(wú)線集群手機(jī)等gps終端攝像微波網(wǎng)絡(luò)終端信息中繼站信息中繼站信息中繼站信息中繼站小微波小微 波小微波

6、無(wú)線攝像微波網(wǎng)絡(luò)終端其他終端等電子對(duì)抗集群延伸站gps電臺(tái)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)臨時(shí)中繼站小微波無(wú)線小微 波無(wú)線無(wú)線攝像機(jī)攝像車集群手機(jī)gps終端3.信息傳輸系統(tǒng)組成3.1 攝像圖像傳輸分系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)圖像、聲音信息傳輸系統(tǒng)：圖像信號(hào)幾種傳輸流程示意圖如下：基地大院信息中心信息中心站信息中繼站信息中心站信息中心站信息中心站信息中心站攝像車攝像機(jī)信息中繼站攝像車攝像機(jī)信息中繼站預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)攝像機(jī)信息中繼站臨時(shí)中繼站攝像車攝像機(jī)信息中繼站攝像車攝像機(jī)臨時(shí)中繼站預(yù)設(shè)攝像點(diǎn) 攝像機(jī)攝像圖像信號(hào)傳輸流程圖：音視頻編碼小容量數(shù)字微波e1videoaudio攝像機(jī)話筒數(shù)據(jù)小容量數(shù)字微波大容量數(shù)字微波e1大容量數(shù)字微波數(shù)字光傳輸

7、設(shè)備16e1數(shù)字光傳輸設(shè)備16e1多路音視頻編碼videoaudio攝像機(jī)話筒數(shù)據(jù)videoaudio攝像機(jī)話筒數(shù)據(jù)車載/便攜攝像傳輸設(shè)備信息中繼站信息中心站基地信息中心場(chǎng)地信息中 心 站基 地信息中心場(chǎng)地信息中 繼 站場(chǎng)地臨時(shí)中 繼 站攝像車或預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)攝像車或預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)微波圖像中繼傳輸示意圖3.2 光纜傳輸分系統(tǒng)冕 山a高地8km8芯48km16芯基地大院b高地xxxxd高地信息中心站a高地xxxxf高地xxxxc高地越西縣i高地15km13km12km9km10km3.3 干線微波傳輸分系統(tǒng)傳輸容量:各點(diǎn)與a高地中心站480路(1+1熱備份)傳輸頻率:7/8ghz4.信息傳輸系統(tǒng)總體方案

8、和說(shuō)明4.1 以基地大院為主建立信息網(wǎng)絡(luò)中心基地大院是訓(xùn)練基地各管理機(jī)關(guān)、訓(xùn)練保障人員工作生活的基地，是信息分析、網(wǎng)絡(luò)操作、戰(zhàn)術(shù)演練預(yù)謀圖像顯示的中心區(qū)域，自然也是基地的信息網(wǎng)絡(luò)中心。4.2 在a高地建立信息中心站a高地位于訓(xùn)練基地場(chǎng)區(qū)中央位置，地勢(shì)較高且平緩，適合機(jī)動(dòng)車開(kāi)進(jìn)，施工操作方便。且高地已有微波中繼塔1座，可以租借使用，為基地建設(shè)提供方便，并可緩解資金困難。a高地可與許多高地通視進(jìn)行微波傳輸，所以在a高地建立信息中心站應(yīng)該是最佳選擇。4.3 在h、3292.8、b、i、c、f六個(gè)高地建立信息中繼站h高地位于基地大院以北3公里處的則莫公社附近，此處地勢(shì)很高，而且處于交叉路口附近，可以遠(yuǎn)

9、距離俯視3條公路上的車輛，也有利于集群通信、gps電臺(tái)等無(wú)線傳輸，因此有必要在此建立信息中繼站。h高地信息中繼站信息量雖小，但距大院很近，為了節(jié)約資金，建議這段采用光纜傳輸。3292.8、b、i、1922、2619、c、3337.2、f等高地分布于訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)內(nèi)外，通過(guò)測(cè)繪各高地與a高地信息中心站地形剖面圖可以看出，3292.8、b、i、1922、2619、c、3337.2、f等高地與a高地信息中心站均可以進(jìn)行微波通信，目前建議選3292.8、b、i、c、f五個(gè)高地采用微波設(shè)備作為信息中繼站。4.4 在信息中繼站與a高地信息中心站之間建立干線微波通信在訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)任何一個(gè)局部區(qū)域都可能有多個(gè)攝像點(diǎn)，每

10、個(gè)信息中繼站可能接收多路圖像信息。假設(shè)最多接收8路圖像，需要8個(gè)e1容量。如果考慮信息中繼站設(shè)有集群通信基站、gps電臺(tái)、數(shù)據(jù)終端電臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、電子對(duì)抗偵察分析等設(shè)備，將達(dá)到13個(gè)e1容量，所以干線微波容量應(yīng)為16*e1。首先，訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)內(nèi)以山地為主，地形復(fù)雜，各信息中繼站與a高地信息中繼站之間的直線距離雖然不足20公里，但如果采用光纜傳輸將大大增加其光纜長(zhǎng)度，這里需要的信息中繼站將很多，光纜的用量將非常巨大。而每個(gè)信息中繼站到a高地信息中繼站之間的傳輸容量并不十分大（16*e1），微波可以實(shí)現(xiàn)。其次，光纜除其本身的價(jià)格因素外，在山區(qū)敷設(shè)或架設(shè)過(guò)程中要花費(fèi)大量的人力物力，所以對(duì)于信息容量不特

11、別大的傳輸中選用微波設(shè)備是非常經(jīng)濟(jì)合理的，特別是象訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)這樣的山區(qū)。4.5 基地大院信息網(wǎng)絡(luò)中心至a高地信息中心站采用光纜實(shí)現(xiàn)大容量信息傳輸場(chǎng)區(qū)內(nèi)外將設(shè)6個(gè)信息中繼站，除h高地信息中繼站與基地大院信息網(wǎng)絡(luò)中心直接用光纜進(jìn)行傳輸外，其余5個(gè)信息中繼站均與a高地信息中心站建立干線微波通信，總?cè)萘窟_(dá)5*16*e1，如果傳輸這么大容量信息用微波設(shè)備實(shí)現(xiàn)，將需要大容量微波設(shè)備，而且要用多個(gè)微波信道相互備份提高其傳輸可靠性。這樣微波設(shè)備的數(shù)量將增加很多，因此基地大院信息網(wǎng)絡(luò)中心至a高地信息中心站必須采用光纜傳輸。下面我們將不同信息容量傳輸?shù)奈⒉ㄔO(shè)備與光纜設(shè)備的性能價(jià)格進(jìn)行比較（以山區(qū)為例包括施工）：傳輸

12、容量e1e2e3e4性能微波設(shè)備可靠可靠可靠一般光纜及設(shè)備可靠可靠可靠可靠?jī)r(jià)格微波設(shè)備低低一般很高光纜及設(shè)備很高很高很高很高4.6 在信息中心站、信息中繼站建立一定高度的通信鐵塔，以保證微波、集群、gps及其它無(wú)線通信系統(tǒng)的需要。通信鐵塔給無(wú)線通信天線提供支撐，保證無(wú)線電波遠(yuǎn)距離傳輸。信息中心站、信息中繼站均建在地勢(shì)較高的地方，因此塔的高度不宜太高，a高地信息中心站匯集各信息中繼站、臨時(shí)中繼站信息，所以此處通信天線最多，要求其載重最大。為了電磁兼容，a高地鐵塔應(yīng)有3個(gè)天線操作平臺(tái)，每個(gè)操作平臺(tái)上下間隔應(yīng)大于10米，目前在信息量不大的情況下可租借現(xiàn)有微波鐵塔。其它中繼站天線較少，載重較小，建議其

13、高度為20米即可。4.7 信息中繼站到a高地信息中心站的信息傳輸采用定向天線對(duì)定向天線的干線微波設(shè)備；預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)、攝像車、臨時(shí)中繼站到信息中繼站信息傳輸采用定向天線對(duì)全向天線的支線微波設(shè)備因攝像點(diǎn)、攝像車、臨時(shí)中繼站在場(chǎng)區(qū)的位置不固定，所以要求其到信息中繼站的傳輸采用定向天線對(duì)全向天線的支線微波設(shè)備。而信息中繼站為固定位置，為了減小發(fā)射功率和設(shè)備耗電量，提高信號(hào)傳輸儲(chǔ)備，采用定向天線對(duì)定向天線的干線微波設(shè)備。信息中繼站信息中繼站信息中心站基地大院信息中繼站信息中繼站攝像車攝像車攝像車攝像車攝像車預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)臨時(shí)中繼站信息中繼站臨時(shí)中繼站5.攝像圖像傳輸分系

14、統(tǒng)攝像圖像傳輸示意圖 5.1在平坦地帶及公路使用攝像車攝像xxxx、xxxx、xxxx及訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)內(nèi)某些地區(qū)、路段地形比較平坦可以開(kāi)車奔跑，有必要使用攝像車攝像。如xxxx向北公路，xxxx至xxxx公路部分路段平坦且兩側(cè)比較開(kāi)闊，特別是xxxx以南依尺八呷西南區(qū)域比較平坦，可以使用攝像車攝像。在訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)內(nèi)a高地信息中心站附近雖有起伏山地但相對(duì)平緩，均可與a高地鐵塔通視，所以也可以使用攝像車攝像。5.2在訓(xùn)練部隊(duì)活動(dòng)區(qū)域附近制高點(diǎn)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)訓(xùn)練場(chǎng)內(nèi)以山地為主，地形復(fù)雜，公路多位于山谷溝壑處，盤山公路很多，這給攝像工作帶來(lái)了很大困難。因此對(duì)于復(fù)雜地帶的攝像應(yīng)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)。從訓(xùn)練長(zhǎng)區(qū)等高圖可以看出，沿

15、xxxx至xxxx公路兩側(cè)有多個(gè)等高地，對(duì)于適合攀登的高地，根據(jù)需要預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)，以彌補(bǔ)攝像車無(wú)法上山的不足。當(dāng)然，訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)內(nèi)其它地段根據(jù)需要也可選擇某些高地預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)。選擇預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)的原則有以下幾條：l 視野開(kāi)闊便于取景攝像l 山坡比較平緩，適合攀登l 地勢(shì)高，便于微波信號(hào)傳輸如果第三項(xiàng)無(wú)法滿足可采用臨時(shí)中繼的方法解決。5.3 在某些高地設(shè)置臨時(shí)中繼站因訓(xùn)練場(chǎng)區(qū)內(nèi)多為高山，地形非常復(fù)雜，選址攝像、微波通信都很困難，有的地方適合微波傳輸?shù)灰欢ㄟm合攝像，同樣有的地方適合攝像但不一定能滿足微波傳輸?shù)囊?，還有可能兩者皆可滿足但工作人員卻無(wú)法到達(dá)，因此有必要在某地高地設(shè)置臨時(shí)中繼站。選擇臨時(shí)中繼站，

16、與選擇預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)的原則相同，主要是既能與預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)通信又能與信息中繼站通信，但關(guān)鍵是適合攀登。5.4攝像點(diǎn)、臨時(shí)中繼站設(shè)備均采用背負(fù)式設(shè)備攝像點(diǎn)、臨時(shí)中繼站通常選在地勢(shì)較高的地點(diǎn)，攝像車無(wú)法上去，使用設(shè)備必須依靠人背肩挑，因此必然要求設(shè)備輕便適合背負(fù)。背負(fù)式設(shè)備非常適合于部隊(duì)實(shí)際野戰(zhàn)行動(dòng)需要，使部隊(duì)在實(shí)際操作使用中發(fā)揮其快速靈活的特點(diǎn)。5.5信息傳輸采用數(shù)字設(shè)備，圖像信號(hào)先進(jìn)行數(shù)字編碼壓縮后再傳輸，1路圖像只占一路e1數(shù)字容量模擬圖像信號(hào)傳輸對(duì)傳輸信噪比要求很高，一般不小于40db，而對(duì)于速率為34.368mbps的數(shù)字傳輸，信噪比一般大于20db即可保證誤碼率在10-7以下，圖像質(zhì)量不隨傳輸

17、通道惡化而下降，只有當(dāng)傳輸信噪比小于門限值時(shí)，誤碼率增高至10-4以上時(shí)圖像才迅速惡化。所以采用數(shù)字傳輸方式可以使設(shè)備發(fā)信功率及耗電量大為減小，接收靈敏度大為提高，這樣即使在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，也不需要設(shè)備的發(fā)射功率、耗電量很大，可以使傳輸、供電設(shè)備小巧輕便，適合背負(fù)。信息傳輸數(shù)字化的另一優(yōu)點(diǎn)是其具有保密性，數(shù)字端口可與加/解密機(jī)連接使用，同時(shí)可與導(dǎo)調(diào)車設(shè)備兼容。5.6攝像圖像微波傳輸設(shè)備在方案中的配置說(shuō)明方案中預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)、攝像車、臨時(shí)信息中繼站與信息中繼站的信息傳輸，有時(shí)可能集中在12個(gè)信息中繼站，有時(shí)可能會(huì)分散在不同的幾個(gè)信息中繼站，所以要求每個(gè)信息中繼站都能滿足同時(shí)與多個(gè)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)、攝像車、臨

18、時(shí)信息中繼站的微波傳輸。如果設(shè)定7個(gè)預(yù)設(shè)攝像點(diǎn)，3輛攝像車，2個(gè)臨時(shí)信息中繼站，每個(gè)信息中繼站應(yīng)有10套設(shè)備與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)然實(shí)際設(shè)備數(shù)量可根據(jù)具體情況和需求來(lái)決定。5.6.1 圖像傳輸微波主要設(shè)備配置清單序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1背負(fù)式數(shù)字微波圖像發(fā)射機(jī)xxxx1套2車載式數(shù)字微波圖像發(fā)射機(jī)xxx2套3背負(fù)式數(shù)字微波中繼收發(fā)信機(jī)xxx2套4數(shù)字微波發(fā)信機(jī)xxx6套5數(shù)字微波收信機(jī)xxxx10套6便攜式微波天線xxxx12套包括天線支架7車載微波飼服天線xxxx3套包括司服控制系統(tǒng)8全向微波接收天線xxxx14套9全向微波發(fā)射天線xxx8套10微波饋線xx6 米11微波饋線xxxx120米12

19、饋線接頭20套13天線分路器xxxx21套14便攜式電池xxxx9臺(tái)15pcm設(shè)備xxxx6套局、遠(yuǎn)端各6臺(tái)16圖像編解碼設(shè)備10套17開(kāi)關(guān)電源6臺(tái)18攝像機(jī)10臺(tái)包括電池等附件19攝像車3輛包括內(nèi)設(shè)電源系統(tǒng)20設(shè)備機(jī)柜19/1.8m2*6=12個(gè)灰白皺玻璃門5.6.2設(shè)備工作頻率配置攝像車及攝像點(diǎn)發(fā)信頻率(mhz)收信頻率(mhz)攝像車 1攝像車 2攝像車 3攝像點(diǎn) 1攝像點(diǎn) 2攝像點(diǎn) 3攝像點(diǎn) 4攝像點(diǎn) 5攝像點(diǎn) 6攝像點(diǎn) 7中繼站臨時(shí)中繼站5.6.3 微波傳輸儲(chǔ)備量計(jì)算分析 微波在空間傳輸中電平衰落儲(chǔ)備是電路設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題之一。首先必須確認(rèn)微波傳輸是無(wú)阻擋條件下進(jìn)行的,引起微波空

20、間傳輸?shù)碾娖剿ズ暮退ヂ渲饕幸韵聨追N：l 自由空間傳播衰耗l 降水衰落l 氣吸收衰落l 反射衰落(或多路徑衰落)l 波導(dǎo)型衰落l 閃爍衰落 自由空間傳播衰耗主要是由傳輸距離造成的，傳播距離愈遠(yuǎn)，信號(hào)能量分布的空間愈大，因而能流密度減小，場(chǎng)強(qiáng)也減小。自由空間傳輸損耗用下列公式表示： ls=92.4+20lgf(ghz)+20lgd(km)db 式中，f為微波頻率, d為傳輸距離。 降水衰落是由于雨 、霧、雪等降水過(guò)程對(duì)微波射束的吸收和散射引起的。小雨點(diǎn)造成無(wú)線電波的衰減有兩方面的原因。首先，小雨點(diǎn)是一種半導(dǎo)媒質(zhì)傳播著的電波在其中感應(yīng)出位移電流，它在小雨點(diǎn)內(nèi)產(chǎn)生損耗發(fā)熱。其次，在小雨點(diǎn)內(nèi)的感應(yīng)電流

21、是無(wú)線電波的二次能源，它使能量朝各方向散射出去，而不只是所需要的方向傳播。 根據(jù)我單位多年微波工程經(jīng)驗(yàn)，2ghz微波頻率在20毫米/小時(shí)的大雨時(shí)每公里衰落為0.10.2db，當(dāng)傳輸距離為15公里時(shí)衰落為4db。 大氣吸收衰落是由于大氣中的水蒸氣和氧分子能夠吸收電磁能量。這種吸收作用是由于電波頻率與原子內(nèi)部電子能級(jí)跳動(dòng)所固有的頻率發(fā)生諧振時(shí)所產(chǎn)生的。這種衰落只對(duì) 10ghz以上頻率起作用，這里可不予考慮。 反射衰落(或多路徑衰落)，這種衰落是由于地面或地物反射所產(chǎn)生的衰落。當(dāng)兩束電波行程差等于電波長(zhǎng)的整數(shù)倍(n)，或當(dāng)路徑空隙等于費(fèi)涅耳區(qū)半徑的偶次倍數(shù)時(shí)，反射波和直射波相互抵消。反射衰落引起的電

22、平衰減決定于路徑的反射系數(shù)，對(duì)于水面、稻田等場(chǎng)地，地面反射系數(shù)可高達(dá)0.8。這樣衰落可達(dá)：20lg(1-0.8)=-14db，而此地多為山地和丘陵，無(wú)須考慮。 對(duì)于數(shù)字信號(hào)傳輸，反射衰落將產(chǎn)生影響。出現(xiàn)的概率雖很小一旦出現(xiàn)將引起誤碼, 但對(duì)小容量傳輸影響較小。在路由設(shè)計(jì)中采用增加收發(fā)天線掛高落差，或避開(kāi)兩站的反射點(diǎn)落在水面、稻田等地，來(lái)減小反射衰落的影響。hx系列設(shè)備在電路中采用了自適應(yīng)均衡技術(shù)，有效地解決了這一問(wèn)題。波導(dǎo)型衰落是由于大氣對(duì)流層中出現(xiàn)可產(chǎn)生超折射的不均勻?qū)訒r(shí),電波就會(huì)象在波導(dǎo)內(nèi)一樣傳播。這樣當(dāng)收發(fā)天線在不同氣層內(nèi)時(shí)電波傳輸通過(guò)“波導(dǎo)”層就受到折射及反射而衰減。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)一般波

23、導(dǎo)型衰落嚴(yán)重時(shí)在15km達(dá)10db左右。閃爍衰落是由于傳輸空間局部不均勻體的存在，對(duì)于電磁波產(chǎn)生散射作用而形成衰落。在對(duì)流層中空氣常發(fā)生體積大小不等的無(wú)規(guī)則的旋渦運(yùn)動(dòng)。這樣形成介電系數(shù)的不均勻。能使電波向周圍幅射產(chǎn)生對(duì)流層散射。這種衰落持續(xù)時(shí)間短，電平變化小，對(duì)微波線路的穩(wěn)定性影響不大。假設(shè)攝像點(diǎn)與信息中繼站的距離為15公里,我們選用的數(shù)字微波設(shè)備發(fā)射功率為30dbm,接收門限電平為-90dbm(ebr14db因此滿足傳輸要求。6.干線微波傳輸分系統(tǒng)6.1.干線微波傳輸要求現(xiàn)已在a高地和xxxxh高地與基地大院之間建立主干光纜傳輸路由，要求在a高地與訓(xùn)練場(chǎng)內(nèi)某些特殊位置建立干線微波傳輸路由，干

24、線微波傳輸點(diǎn)通過(guò)能直接或二次中繼以無(wú)線方式基本覆蓋演習(xí)場(chǎng)內(nèi)主要區(qū)域。保障每個(gè)微波干線中繼點(diǎn)能提供以下數(shù)量的接口：gps和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)接口各1個(gè)集群通信接口1個(gè)電子對(duì)抗偵察信息接口1個(gè)圖像信號(hào)傳輸接口8個(gè)備用接口4個(gè)6.2微波干線設(shè)計(jì)方案 微波干線傳輸是連接a高地與其他無(wú)線中繼點(diǎn)的傳輸設(shè)備。設(shè)計(jì)在a與其他5個(gè)微波中繼點(diǎn)之間采用7、8ghz，大容量480路（16e1），高可靠性1+1無(wú)損傷熱備份的數(shù)字微波設(shè)備6.2.1選擇干線微波中繼點(diǎn)：u 選擇xxxx附近xxxxc高地作為東北部干線微波中繼站，該高地為附近制高點(diǎn)，可以覆蓋東北場(chǎng)區(qū)和東北集結(jié)地域。u 選擇xxxx附近f高地作為東南部干線微波中

25、繼站，該高地為附近制高點(diǎn)，可以覆蓋東南場(chǎng)區(qū)和東南部集結(jié)地域。u 選擇xxxx附近d高地作為西南部干線微波中繼站，該高地為附近制高點(diǎn)，可以覆蓋西南部場(chǎng)區(qū)和西南部集結(jié)地域。u 選擇b高地作為西北部干線微波中繼站，該高地為附近制高點(diǎn)，可以覆蓋西北部場(chǎng)區(qū)和西北集結(jié)地域。u 選擇xxxx附近i高地作為北部干線微波中繼站，該高地為附近制高點(diǎn)，可以覆蓋北部集結(jié)地域。6.2.2微波干線中繼站地理分布示意圖b高地xxxxd高地a高地xxxxf高地e高地?cái)M建基地大院xxxxc高地i高地xxxx縣越西縣城6.2.3微波路由依據(jù)根據(jù)以下各點(diǎn)之間微波路由剖面圖分析，可見(jiàn)干線微波路由可靠。a高地c高地剖面圖(見(jiàn)附錄)a高

26、地f高地剖面圖(見(jiàn)附錄)a高地d高地剖面圖(見(jiàn)附錄)a高地b高地剖面圖(見(jiàn)附錄)a高地i高地剖面圖(見(jiàn)附錄)6.2.4傳輸容量 場(chǎng)地信息中心站與信息中繼站之間采用大容量480路（16xe1）數(shù)字微波設(shè)備，傳輸所有需要中繼的數(shù)字信號(hào)（包括以上的6種信息）。信號(hào)種類c高地f高地d高地b高地i高地gps、無(wú)線數(shù)據(jù)2xe12xe12xe12xe12xe1集群信號(hào)1xe11xe11xe11xe11xe1電子對(duì)抗信號(hào)1xe11xe11xe11xe11xe1圖像信號(hào)8xe18xe18xe18xe18xe1備用通道4xe14xe14xe14xe14xe1合計(jì)16xe116xe116xe116xe116xe16

27、.2.5設(shè)計(jì)頻率微波是頻率在300mhz300ghz之間的無(wú)線電波，頻率越高，頻帶越寬，天線增益越大，方向性越強(qiáng)，傳頻越高，傳輸損耗越大，電磁繞射能力越差。因a高地與其主中繼站可通視，所以我們選擇技術(shù)成熟可靠，抗干擾能力強(qiáng)，用戶使用較少7、8ghz頻段作為微波干線使用頻段。各干線微波站頻道配置表：干線路由高站發(fā)射低站發(fā)射ac波道1波道3波道1波道3a-f波道1波道3波道1波道3ad波道2波道4波道2波道4ab波道1波道3波道1波道3a-i波道2波道4波道2波道46.2.6微波干線傳輸儲(chǔ)備計(jì)算分析a高地c高地10公里傳輸損耗:ls=92.4+20lg(f*d)=92.4+20lg(8*10)=1

28、30.5db系統(tǒng)增益g=發(fā)射功率+天線增益-接收門限電平-接頭及饋線衰減 =27+37+37+81-10=172db系統(tǒng)儲(chǔ)備=g-ls=41.5dba高地f高地9公里系統(tǒng)損耗:ls=92.4+20lg(f*d)=92.4+20lg(8*9)=129.5db系統(tǒng)增益g=172db系統(tǒng)儲(chǔ)備=g-ls=40.5dba高地d高地12公里系統(tǒng)損耗:ls=92.4+20lg(f*d)=92.4+20lg(8*12)=132.0db系統(tǒng)增益g=172db系統(tǒng)儲(chǔ)備=g-ls=40dba高地b高地13公里系統(tǒng)損耗:ls=92.4+20lg(f*d)=92.4+20lg(8*13)=132.7db系統(tǒng)增益g=17

29、2db系統(tǒng)儲(chǔ)備=g-ls=39.3dba高地i高地15公里系統(tǒng)損耗:ls=92.4+20lg(f*d)=92.4+20lg(8*15)=134.db系統(tǒng)增益g=172db系統(tǒng)儲(chǔ)備=g-ls=38db 以上系統(tǒng)儲(chǔ)備均大于35db,故系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型滿足要求6.3干線微波設(shè)備在方案中的配置說(shuō)明從方案框圖中可以看出，干線微波設(shè)備集中在信息中心站和信息中繼站，信息中心站與信息中心站相互對(duì)應(yīng)，每個(gè)信息中繼站根據(jù)其信息量配置1套16*e1干線數(shù)字微波傳輸設(shè)備，如果設(shè)定5個(gè)信息中繼站（h高地信息中繼站到信息網(wǎng)絡(luò)中心采用光纜傳輸），則共需傳輸容量為16*e1的干線微波設(shè)備10套。6.3.1 干線微波主要設(shè)備

30、配置清單序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1數(shù)字收發(fā)信機(jī)頻段為xxxghz2拋物面微波天線3拋物面微波天線4微波饋線5饋線接頭6開(kāi)關(guān)電源7設(shè)備機(jī)柜6.3干線微波技術(shù)指標(biāo)(見(jiàn)hx10480l說(shuō)明書(shū))7. 光纖通信分系統(tǒng)7.1光纖通信系統(tǒng)要求7.1.1光纜敷設(shè)要求 光纖通信技術(shù)作為一門新興通信技術(shù)，已有廣泛的應(yīng)用和巨大的發(fā)展。光纖通信具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大、中繼距離遠(yuǎn)、重量輕、絕緣性能好、抗輻射抗腐蝕、成本低廉等其他通信方式不能相比的優(yōu)勢(shì)。本工程中，在信息傳輸容量大，信號(hào)集中，便于敷設(shè)的路由采用光纜傳輸。7.1.2光纖傳輸要求 系統(tǒng)要求采用中小容量或大容量光端設(shè)備分別傳輸基地a高地和基地xxxxh

31、高地之間信號(hào)，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)、gps信號(hào)、集群信號(hào)、場(chǎng)地圖像信號(hào)、電子對(duì)抗偵察信號(hào)等。光纖數(shù)量能夠提供足夠的冗余和備份。7.2光纖通信設(shè)計(jì)方案說(shuō)明7.2.1光纜敷設(shè)路由設(shè)計(jì)說(shuō)明 根據(jù)基地場(chǎng)地實(shí)際情況和信號(hào)傳輸要求需要，敷設(shè)2段光纜，分別為：基地大院a高地；基地大院xxxxh高地。光纜敷設(shè)路由示意圖：18km12km基地大院xxxa高地 光纜全部采用單膜多芯光纜，保證平均每公里1310nm波長(zhǎng)衰減小于0.36db,1550nm波長(zhǎng)衰減小于0.25db；基地大院a高地敷設(shè)16芯光纜48公里，基地大院xxxx高地敷設(shè)8芯光纜8公里；基地大院a高地采用地埋方式敷設(shè)，基地大院xxxx高地采用架空掛

32、桿或地埋方式敷設(shè)。a高地光纖應(yīng)用序號(hào)光纖編號(hào)光端機(jī)信號(hào)容量信號(hào)11-2a高地信號(hào)23-4f高地干線微波信號(hào)35-6c高地干線微波信號(hào)47-8b高地干線微波信號(hào)59-10d高地干線微波信號(hào)611-121922高地干線微波信號(hào)713-14815-16xxxxh高地光纖應(yīng)用序號(hào)光纖編號(hào)光端機(jī)信號(hào)容量信號(hào)11-24xxx高地中繼信號(hào)23-4冗余備用35-6冗余備用47-8冗余備用7.2.2光端設(shè)備配置設(shè)計(jì)及說(shuō)明 系統(tǒng)光纖信號(hào)全部采用數(shù)字信號(hào)傳輸，在基地大院與a高地和xxxx高地之間全部采用傳輸容量大、技術(shù)成熟可靠、價(jià)格較低的3次群光端機(jī)，分別傳輸各個(gè)信息中繼站的數(shù)字信號(hào)。7.3光纖通信系統(tǒng)設(shè)備配置7.

33、3.1光端設(shè)備配置序號(hào)地點(diǎn)設(shè)備名稱型號(hào)容量數(shù)量/單位備注1基地大院光端機(jī)2a高地光端機(jī)3xxxx高地光端機(jī)4合計(jì)7.3.2光纜及配件設(shè)備配置設(shè)備名稱基地大院a高地h高地合計(jì)8芯光纜8公里8公里16芯光纜48公里048公里光纜接頭盒23個(gè)2個(gè)25個(gè)光纖終端盒2個(gè)1個(gè)1個(gè)4個(gè)光纖配線架1個(gè)1個(gè)光纖連接座24個(gè)16個(gè)8個(gè)48個(gè)光纖保護(hù)管施工現(xiàn)場(chǎng)考察后按實(shí)際情況計(jì)算防雷線施工附件光纖尾纖24根16根8根48根光纖跳線24根16根8根48根（注：光纖尾纖用于光纜頭熔接，跳線只配給光端機(jī)用。8芯光纜盤長(zhǎng)3公里,16芯光纜盤長(zhǎng)2公里）7.4光纖通信設(shè)備技術(shù)指標(biāo)7.4.1光端機(jī)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)數(shù)字光端機(jī)結(jié)構(gòu)說(shuō)明

34、數(shù)字光端機(jī)采用19寸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，4u高。后面板接口有光接口、e1數(shù)字接口、數(shù)據(jù)接口、電源接口、開(kāi)關(guān)等，前面板有各種工作狀態(tài)指示燈，公務(wù)接口。數(shù)字光端機(jī)性能簡(jiǎn)介l 三次群數(shù)字光端機(jī) 傳輸容量：16e1（符合g.703建議） 線路碼型：hdb3 光纖類型：?jiǎn)文?310nm 發(fā)射功率：14dbm 接收靈敏度：48dbm 動(dòng)態(tài)范圍：全動(dòng)態(tài) 光纖接口：fc 接口速率：2.048mbit/s 公務(wù)電話：2/4線普通電話機(jī) 電源：24v dc 功耗：30w 工作環(huán)境：30 507.4.2光纜技術(shù)指標(biāo)光纜結(jié)構(gòu)說(shuō)明pbt束管填充繩鋼絲光纜膏扎紗無(wú)紡布帶阻水帶pe內(nèi)護(hù)套波紋鋼帶mdpe護(hù)層gyty53光纜結(jié)構(gòu)如圖：

35、l 光纜性能簡(jiǎn)介 野外填充式鋼絲鎧裝雙護(hù)層光纜 光纖芯數(shù)：8芯、12芯 抗拉力： 3000n 抗重?fù)簦?0n.m10次 抗彎曲：20倍光纜外徑 溫度特性：4060 附加損耗：0.05db/km 重量：280-400kg/km (9)縱向阻水性能：1m高水柱24h滲水度小于3m （10）特征：適合大芯數(shù)任意組合，抗側(cè)壓，防水性能好，適合直埋敷設(shè)7.4.3光纜配件結(jié)構(gòu)說(shuō)明 光纜配件主要包括：光纜接頭盒，光纜終端盒，光纖連接頭（法蘭盤），光纖尾纖，光纜護(hù)套管。配件與所選光纜型號(hào)匹配，具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)配件說(shuō)明。7.5光纜敷設(shè)施工設(shè)計(jì)7.5.1光纜挖溝施工說(shuō)明和要求 光纜挖溝施工如圖所示：從基地大院通信機(jī)房

36、直線挖溝至基地大院外，然后直線延伸至a高地。 （1）光纜溝的挖掘要求: 光纜溝盡可能沿直線挖掘，光纜溝平均深1.2米，寬0.6米，四條光纜溝總長(zhǎng)約80公里。光纜溝每隔2000米挖掘一個(gè)預(yù)留光纜坑。（2）光纜埋深要求：光纜埋深十分重要,是確保光纜安全的重要因素。施工中光纜的埋深要求應(yīng)符合下表標(biāo)準(zhǔn):敷設(shè)地段或土質(zhì)埋 深(m) 備 注普通土(硬土)1.2半石質(zhì)1.0全石質(zhì)0.8 從溝底加墊10cm細(xì)土或砂土流沙0.8市郊、村鎮(zhèn)1.2市內(nèi)人行道1.0穿越鐵路、公路1.2 距道碴底或路面溝渠塘1.2農(nóng)田排水溝0.8考慮到現(xiàn)場(chǎng)為軍事演習(xí)場(chǎng)有重型車輛、坦克穿行，建議在上表的基礎(chǔ)上挖溝均增加30cm深，以防重

37、壓和破壞。敷設(shè)前一天由專人檢查驗(yàn)溝，在中間接口與河、渠預(yù)埋塑料管，穿越公路預(yù)埋鋼管，完成好準(zhǔn)備工作。（3）溝底處理：如果是普通土，在溝底填10cm厚優(yōu)質(zhì)砂或軟土，夯實(shí)即可；如果是風(fēng)化石和碎石地，在切削面填一層5cm砂漿，再填10cm厚細(xì)土夯實(shí)即可；如果是石質(zhì)地區(qū)，平整溝底后再鋪5cm水泥沙漿，上面填10cm厚細(xì)土夯實(shí)。7.5.2光纜挖溝土方計(jì)算 光纜溝道總長(zhǎng)為光纜總長(zhǎng)：即560，000m，溝道深為1.5米，溝道寬為0.6米，故土方總量：56，0001.50.650400立方米。7.5.3光纜敷設(shè)施工說(shuō)明和要求 選用的直埋光纜的抗張、抗側(cè)壓力都高于管道、架空纜，采用強(qiáng)度較大的金屬加強(qiáng)心，同時(shí)采用

38、銅帶繞包鎧裝結(jié)構(gòu)的光纜。由于盤長(zhǎng)給敷設(shè)帶來(lái)困難（長(zhǎng)度2km4km），常用敷設(shè)方法有人工抬放、機(jī)械牽引、溝上滑輪牽引等方法。 直埋光纜的敷設(shè)方法采用機(jī)械牽引方式.對(duì)2km盤長(zhǎng)的光纜采用人工、中間輔助牽引機(jī)或端頭牽引機(jī)，由中間向兩側(cè)牽引。對(duì)于4km盤長(zhǎng)的光纜，分二次牽引，端頭牽引機(jī)牽引1km，中間輔助牽引500m，用二輛中間輔助牽引機(jī)牽引兩段，每次牽引2km 回填和加固在完成光纜布放當(dāng)日，由專人負(fù)責(zé)進(jìn)行30cm預(yù)回土，禁止用鐵鏟碰壓光纜，同時(shí)盡快布防雷排流線，并按規(guī)定要求對(duì)纜溝進(jìn)行必要處理；72小時(shí)后檢查光纜護(hù)層對(duì)地絕緣，要求達(dá)到出廠指標(biāo)1/2；然后進(jìn)行回填，回土略高出地面5cm左右；最后完成溝坎

39、加固、封溝、護(hù)坡等保護(hù)措施。光纜直埋時(shí)注意與地下管線和其他建筑物的最小凈距應(yīng)符合下表要求：建筑物名稱平行時(shí)（m）交越時(shí)（m）市話管道0.750.25直埋電力管道0.50.5直埋電力電纜35kv2.00.5給水管管徑500mm1.00.5 管徑500mm1.50.5石油天然氣管道10.00.5熱力、下水管1.00.5排水溝0.80.5房屋建筑紅線或基礎(chǔ)1.0-野外大樹(shù)2.00.5煤氣管2.0-積肥池、糞坑、水井等4.0-保護(hù)措施：當(dāng)光纜穿越公路時(shí)，需采用無(wú)縫鋼管對(duì)其進(jìn)行防機(jī)械損害保護(hù)，鋼管內(nèi)徑不小于80mm，且管內(nèi)穿24根聚乙烯塑料管；光纜穿越碎石或簡(jiǎn)易公路時(shí)，采用硬塑料管直埋通過(guò)；光纜穿越溝、

40、渠、塘?xí)r，在光纜上方覆蓋鋼筋混凝土平板保護(hù)。路由標(biāo)志：直埋光纜敷設(shè)后，需設(shè)立永久性標(biāo)志，以便尋找光纜線路上的特定位置。標(biāo)志設(shè)在：光纜線路的接頭點(diǎn)、拐彎點(diǎn)、排流線起止點(diǎn)，光纜的起止點(diǎn)，光纜穿越障礙物的兩側(cè)，光纜與地下管線的交越處，直線敷設(shè)段每隔200300米設(shè)置一處。標(biāo)志內(nèi)容:光纜編號(hào),起點(diǎn)長(zhǎng)度,敷設(shè)方向等。 7.5.4光纖連接施工說(shuō)明和要求 光纖的連接分為活動(dòng)連接和固定連接兩種方式。 光纖的活動(dòng)連接是通過(guò)光連接器實(shí)現(xiàn)的，一側(cè)與設(shè)備的跳線連接，另一側(cè)與線路的光纖相連。光纖連接器的插入損耗一般為0.5db。本工程中，各區(qū)域信息中轉(zhuǎn)站和導(dǎo)演指揮中心的光纖配線架、終端盒等與光端機(jī)相連的地方采用光纖跳線

41、活動(dòng)連接。光纖連接器為fc法蘭盤，光纖接頭為fc/pc連接頭。 光纖的固定連接是用熔接實(shí)現(xiàn)的。熔接由光纖熔接機(jī)電極放電，所產(chǎn)生的高溫使光纖熔為一體，具有連接性能優(yōu)良，接頭損耗小，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。工程中連接基地與各信息中轉(zhuǎn)站之間的光纖用固定連接法把收、發(fā)光端機(jī)之間的光纖熔接起來(lái)。熔接后的光纖連接頭密封在光纜接頭盒內(nèi)。本工程施工中采用多纖熔接同時(shí)熔接多根光纖的方法，主要工序包括：備制光纖端面保證光纖端面切割角度誤差小于1；光纖端面置入熔接機(jī)v形槽內(nèi)，使其對(duì)準(zhǔn)；通過(guò)高頻交流飯店將光纖熔接成一體；通過(guò)顯示器觀察連接狀況和接頭損耗；進(jìn)行接頭保護(hù)。工程施工熔接時(shí)，要求平均每個(gè)光纖熔接頭損耗小于0.03db

42、.7.5.5光纜接續(xù)施工說(shuō)明和要求 光纜接續(xù)是施工中極為重要的內(nèi)容,光纜接續(xù)采用光纜連接盒,它完成光纜間連接、分歧和接頭保護(hù)。連接盒的性能結(jié)構(gòu)對(duì)光纜線路可靠性非常重要，所以要求選用密封性能優(yōu)良，防機(jī)械、防腐蝕能力強(qiáng)的連接盒。 光纜連接盒的基本要求： 能夠?qū)Ρ贿B接的光纜加強(qiáng)心、金屬護(hù)層、銅導(dǎo)線以及光纖實(shí)現(xiàn)有效的連接和保護(hù)。 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠，能滿足使用條件下的機(jī)械防腐，密封性能。 結(jié)構(gòu)合理，便于操作和安裝固定。 能拆卸，便于維修。 光纜接續(xù)的應(yīng)用 在光纜全部固定熔接時(shí)，采用通用直埋式接頭盒接續(xù)：埋于地下，用硅橡膠圈密封。具有操作方便、使用廣、密封好、重復(fù)使用方便等特點(diǎn)。 在光纜起始端，需用終端盒接出光纖連接頭。 光纜接頭安裝 直埋安裝：光纜接頭安裝對(duì)線路的可靠、壽命有直接