便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)(全)

PAGE中國教育電視臺(tái)衛(wèi)星雙向互動(dòng)平臺(tái)投標(biāo)技術(shù)方案日期：2008-12-09PAGE0中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五0三研究所便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)PAGEi四川水利廳應(yīng)急通信系統(tǒng)技術(shù)建議書日期：2010-04PAGE1航天恒星科技有限公司（503所）目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1 需求分析 21.1 技術(shù)需求 21.2 設(shè)計(jì)思路 21.3 設(shè)計(jì)依據(jù) 32 系統(tǒng)總體技術(shù)方案 42.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?42.2 系統(tǒng)組成 42.3 系統(tǒng)功能描述 52.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 62.5 設(shè)備配置表 172.6 空間衛(wèi)星資源 18便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)PAGE7需求分析根據(jù)應(yīng)急通信及現(xiàn)場新聞采訪的需求，建設(shè)1套衛(wèi)星機(jī)動(dòng)通信系統(tǒng)以滿足應(yīng)急通信及現(xiàn)場新聞采訪的需求，包括1套通信固定站和1套衛(wèi)星通信便攜站及現(xiàn)場圖像采集傳輸系統(tǒng)，固定站和衛(wèi)星通信便攜站之間的通信采用現(xiàn)有衛(wèi)星通信ku資源實(shí)現(xiàn)。衛(wèi)星通信便攜站將通過現(xiàn)場圖像采集傳輸系統(tǒng)采集到的話音、數(shù)據(jù)及視頻傳送到衛(wèi)星通信便攜站，再經(jīng)衛(wèi)星通信便攜站通過衛(wèi)星傳輸?shù)焦潭ㄕ竞椭笓]中心的大屏幕上。根據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)際情況，衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模如下：(1)指揮中心建固定衛(wèi)星通信地球站；(2)建設(shè)1套機(jī)動(dòng)通信機(jī)動(dòng)平臺(tái)。本建議書對(duì)用戶需求分析要點(diǎn)如下：技術(shù)需求根據(jù)通信系統(tǒng)需求，工程系統(tǒng)配置包括固定和機(jī)動(dòng)兩大系統(tǒng)：1、位于指揮中心的固定站通信系統(tǒng)：包括天線系統(tǒng)：Ku頻段天線系統(tǒng)一套；主站室外單元設(shè)備：包括低噪聲放大器系統(tǒng)一套，SSPA系統(tǒng)（內(nèi)置BUC）一套，安裝在天線基座架上；室內(nèi)單元設(shè)備：包括調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)一套；視頻編碼器和解碼器一套；語音網(wǎng)關(guān)一套；網(wǎng)管、監(jiān)控設(shè)備一套；2、應(yīng)急通信機(jī)動(dòng)平臺(tái)：包括衛(wèi)星通信便攜站一套；自動(dòng)衛(wèi)星便攜天伺饋系統(tǒng)、一體化衛(wèi)星信道設(shè)備、BUC單兵圖傳設(shè)備一套；設(shè)計(jì)思路我們的設(shè)計(jì)原則是建立在滿足用戶當(dāng)前需求和今后的擴(kuò)展要求之上，采用以下設(shè)計(jì)思路：系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用成熟技術(shù)，盡量減少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，采用模塊化、通用化設(shè)計(jì)原則。設(shè)備故障部件或單元的替換、檢查和修理應(yīng)該很容易進(jìn)行。硬件和軟件預(yù)留擴(kuò)容能力，可方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容。設(shè)備布局充分考慮電磁干擾、散熱及便于維護(hù)。天線分系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)滿足IESS-207所規(guī)定的E標(biāo)準(zhǔn)地球站的性能要求，安裝設(shè)備滿足IESS-308/310中有關(guān)的性能要求。地球站系統(tǒng)所選用的設(shè)備均為技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的在用設(shè)備。設(shè)計(jì)壽命應(yīng)大于15年。在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，地球站系統(tǒng)總的可用度應(yīng)優(yōu)于99.9%，滿足每天24小時(shí)有人/無人值守下連續(xù)運(yùn)行的要求。設(shè)計(jì)依據(jù)（1）遵循IESS-207E-3標(biāo)準(zhǔn)地球站的性能要求和IESS-308和IESS-310最新版本中規(guī)定的中速、高速數(shù)據(jù)速率的電視業(yè)務(wù)、話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求。（2）中華人民共和國通信行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：系統(tǒng)總體技術(shù)方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D3-1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D系統(tǒng)組成通信系統(tǒng)由固定站和通信機(jī)動(dòng)平臺(tái)兩部分組成，見圖3-2。圖3-2通信系統(tǒng)配置圖本系統(tǒng)固定站由一套天線、ODU、LNB、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、視頻編碼器、視頻解碼器、語音網(wǎng)關(guān)、視頻監(jiān)視器組成。衛(wèi)星通信機(jī)動(dòng)平臺(tái)由0.9米Ku波段自動(dòng)便攜式天伺饋系統(tǒng)、BUC、衛(wèi)星一體化信道、音視頻切換矩陣、地面圖像傳輸系統(tǒng)、視頻監(jiān)視器組成。系統(tǒng)功能描述衛(wèi)星通信系統(tǒng)通過衛(wèi)星的Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸圖像、話音業(yè)務(wù)。遠(yuǎn)端視頻采集的圖像通過地面無線圖像傳輸系統(tǒng)或現(xiàn)場攝像系統(tǒng)將音視頻信號(hào)送至衛(wèi)星通信一體化信道設(shè)備，音、視頻信號(hào)經(jīng)過編碼器、調(diào)制器調(diào)制成L頻段RF信號(hào)送至BUC再經(jīng)變頻為KU頻段信號(hào)放大后通過便攜天線發(fā)射到衛(wèi)星。指揮中心天線接收到衛(wèi)星發(fā)來的微弱信號(hào)經(jīng)LNB系統(tǒng)放大后變換為L波段的中頻信號(hào)送到調(diào)制解調(diào)器，解調(diào)后的信號(hào)送至終端，將視頻信號(hào)在本地進(jìn)行顯示，指導(dǎo)現(xiàn)場的各種突發(fā)事件。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案固定站分系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案天線分系統(tǒng)固定站天線及控制分系統(tǒng)由天線部分、二端口饋源網(wǎng)絡(luò)、機(jī)械傳動(dòng)部分組成。天線負(fù)責(zé)對(duì)高功放分系統(tǒng)ODU輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大并精確對(duì)星，將信號(hào)送往衛(wèi)星。天線對(duì)星采用自動(dòng)方式以滿足主站對(duì)不同經(jīng)度衛(wèi)星的傳輸要求。該天線主反射面是賦形拋物面，由十二塊硬鋁合金面板組成，每塊面板均采用高精度拉伸成型蒙皮與高剛度骨架鉚接而成，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)的面板保證了天線重裝精度，減少了安裝工作量，使天線有很強(qiáng)的抗風(fēng)能力和足夠的強(qiáng)度。天線副反射面及饋源喇叭均由數(shù)控車床加工成型，表面處理采用導(dǎo)電陽極化、噴涂氯磺化聚乙烯硅環(huán)氧磁漆的處理工藝；收發(fā)雙工器采用銅制鍍銀，外表面噴涂氯磺化聚乙烯硅環(huán)氧磁漆的處理工藝。天線中心體、座架、輻射梁等全部鋼結(jié)構(gòu)部件采用熱浸鋅的表面處理工藝，全部連接用標(biāo)準(zhǔn)件采用不銹鋼件，增強(qiáng)了它的防腐蝕能力，使天線的使用壽命大于15年。衛(wèi)星通信天線是高性能的環(huán)焦型天線。由于采用了計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和先進(jìn)的制造工藝，因而該天線具有高增益、低旁瓣、高極化鑒別率、小電壓駐波比等良好特性。圖3-3Ku天線外型結(jié)構(gòu)圖PAGE20表3-1天線分系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)（3.7米）射頻特性Ku波段接收發(fā)射工作頻段GHz10.95～12.7513.75～14.5天線增益dBi51.452.7極化線Linear交叉極化鑒別率dB3535電壓駐波比1.251.25噪聲溫度仰角10°30°50°49K39K35KG/T值(El.＞10°)-3dB波束寬度0.44°0.38°饋源插損dB0.25dB0.2dB功率容量KW2KW接口WR-75WR-75收發(fā)隔離dB85旁瓣第一旁瓣-14寬角旁瓣29-25loθ20機(jī)械特性天線口徑3.7m天線類型環(huán)焦型RINGFOCUS天線座架形式俯仰/方位El.OverAz.反射面成型工藝2mm硬鋁合金板拉伸成型反射面精度RMS）≤0.5mm天線指向范圍方位俯仰±42°0°～90°工作風(fēng)速保精度80km/h降精度106km/h不破壞風(fēng)速216km/h環(huán)境溫度-40℃～+60℃濕度0~100%太陽輻射1135Kcal/h/m2地震0.3g水平，0.15g垂直冰雪載荷13mm裹冰正常工作；25mm裹冰不破壞表面處理鋼件：熱浸鋅；鋁件：噴漆（白色）射頻鏈路分系統(tǒng)射頻鏈路分系統(tǒng)由高功率放大器和低噪聲放大器兩部分組成。高功率放大器分系統(tǒng)對(duì)視頻調(diào)制分系統(tǒng)送來的L波段信號(hào)進(jìn)行上變頻，將信號(hào)頻率變換為適合衛(wèi)星傳輸?shù)腒u波段射頻信號(hào)，然后對(duì)此信號(hào)進(jìn)行功率放大，并送往天線相應(yīng)的極化端口。衛(wèi)星接收到下行信號(hào)經(jīng)LNB進(jìn)行變頻放大，送至L波段放大器將LNB送來的L波段信號(hào)再次進(jìn)行放大，同時(shí)提供增益調(diào)節(jié)功能，用戶可以通過RS232或RS485接口對(duì)下行支路進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，已滿足設(shè)備接口電平的要求。調(diào)制解調(diào)分系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器分系統(tǒng)由調(diào)制解調(diào)器組成，是基于IP的標(biāo)準(zhǔn)DVB-S/DVB-S2衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器。對(duì)收到的IP數(shù)據(jù)進(jìn)行適配、信道編碼、前向糾錯(cuò)、基帶成形和濾波，形成標(biāo)準(zhǔn)的DVB-S/DVB-S2基帶信號(hào)，并將基帶信號(hào)調(diào)制到L波段信號(hào)。并將低噪聲放大器送來的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出IP信號(hào)。通信機(jī)動(dòng)平臺(tái)分系統(tǒng)技術(shù)方案便攜天線分系統(tǒng)便攜站天線及控制分系統(tǒng)由天線部分、饋源網(wǎng)絡(luò)、信標(biāo)接收機(jī)、GPS、跟蹤控制部分組成。天線負(fù)責(zé)對(duì)高功放分系統(tǒng)BUC輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大并精確對(duì)星，將信號(hào)送往衛(wèi)星，天線控制系統(tǒng)及信標(biāo)接收機(jī)完成對(duì)天線方位和俯仰的控制，確保天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。天線對(duì)星采用一鍵對(duì)星方式，以滿足系統(tǒng)快速建立衛(wèi)星通道的傳輸要求?？晒ぷ饔贙u頻段或Ka頻段。該天線為整體箱式結(jié)構(gòu)，天線面、天線座、伺服驅(qū)動(dòng)單元以及低噪聲放大器、BUC、一體化信道等設(shè)備單元均置于箱體內(nèi)，天線可方便地裝載于各類車中。天線采用了蜂窩夾層碳纖維材料反射面，反射面成形精度高，反射面精度不受環(huán)境溫度變化的影響。天線結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀、重量輕、體積小、操作快捷方便。天線設(shè)計(jì)思想先進(jìn)，功能齊全。便攜天線廣泛應(yīng)用于公安、消防、新聞采集、石油地質(zhì)勘探、科學(xué)考察等需要進(jìn)行移動(dòng)的衛(wèi)星通信的領(lǐng)域。功能特點(diǎn)天線采用整體箱式結(jié)構(gòu)，且外形美觀；采用賦形雙偏置拋物面天線，消除了單偏置拋物面天線圓極化工作時(shí)的波束傾斜；采用了蜂窩夾層碳纖維材料反射面，反射面成形精度高，反射面精度不受環(huán)境溫度變化的影響；采用了蜂窩夾層碳纖維材料反射面，反射面重量輕，伺服驅(qū)動(dòng)功率??；方位、俯仰采用了特殊的消隙技術(shù)，天線的指向精度高；具有自動(dòng)快速收藏和展開、快速捕星和步進(jìn)跟蹤等功能，捕星時(shí)間小于3分鐘。技術(shù)性能指標(biāo)性能指標(biāo)CTI.A-Ku090C-2型CTI.A-Ka090C-2型天線口徑0.9m天線形式雙偏置格里高利天線天線增益（dBi）≥40.7＋20lg(f/14.25)≥39.6＋20lg(f/12.5)≥46.8＋20lg(f/30.0)≥43.3＋20lg(f/20.0)G/T值（dB/K，10°仰角、晴空，f：GHz）≥17.8+20lg（f/12.5）（Ku頻段LNA：80K）≥18.5+20lg（f/20.0）（Ka頻段LNA：160K）電壓駐波比≤1.25:1≤1.30:1饋源插入損耗≤0.45dB≤0.9dB極化方式線極化圓極化交叉極化隔離度≥33dB（Ku軸向）≤1.09:1（Ka軸向）收發(fā)隔離度≥85dB（含阻發(fā)濾波器）第一旁瓣≤-14dB遠(yuǎn)旁瓣包絡(luò)32-25lgθ29-25lgθ饋源接口Ku頻段收發(fā)端口均為WR75；Ka頻段接收端口為WR42；發(fā)射端口為WR28；轉(zhuǎn)動(dòng)范圍方位角：±90°（微調(diào)）俯仰：10o～+75o極化角：±90°驅(qū)動(dòng)速度0.01°/s～2°/s，速度可調(diào)跟蹤性能信標(biāo)步進(jìn)跟蹤，位置予置、可人工或自動(dòng)對(duì)星跟蹤精度≤1/8波束寬度電源適應(yīng)性要求DC24(1±15％)V重量≤30kg工作風(fēng)速在5級(jí)風(fēng)條件下工作保指標(biāo)工作溫度-40℃～＋55℃（室外）衛(wèi)星一體化信道系統(tǒng)衛(wèi)星信道編碼調(diào)制一體機(jī)是新一代編碼調(diào)制一體設(shè)備，采用最先進(jìn)的H.264視頻編碼、MPEG-4AAC音頻編碼和DVB-S2信道標(biāo)準(zhǔn)，能夠提供高質(zhì)量的視音頻編碼和可靠的衛(wèi)星信道傳輸，同時(shí)具有操作簡便、易于攜帶的特點(diǎn)，尤其適用于背負(fù)、車載、箱載數(shù)字衛(wèi)星應(yīng)急及新聞采集系統(tǒng)（DSNG）應(yīng)用。編碼調(diào)制單元產(chǎn)品功能特性H.264Baseline、Main、High、Extend多個(gè)Profile編碼MPEG-4AAC-LC、HE-AAC、HE-AACv2音頻編碼MPEG-2TS碼流封裝IP、ASI、RF輸出支持DVB-S2信道標(biāo)準(zhǔn)，兼容DVB-S標(biāo)準(zhǔn)波特率范圍：0.05~5MBaud支持QPSK、8PSK、16APSK、32APSK調(diào)制方式液晶/按鍵、webserver、SNMP等多種控制方式產(chǎn)品參數(shù)視頻編碼參數(shù)支持H.264Baseline、Main、High、Extend多個(gè)Profile編碼PAL/NTSC自適應(yīng)支持QVGA/CIF/Half-D1/D1多種分辨率支持CBR/VBR音頻編碼參數(shù)支持MPEG-4AAC-LC，HE-AAC，HE-AACv2多種格式編碼支持16kHz，32kHz，44.1kHz，48kHz等多種采樣率支持16kbps~384kbps多檔音頻碼率調(diào)制參數(shù)L波段射頻輸出（50ohm）支持QPSK、8PSK、16APSK調(diào)制方式波特率范圍：0.05~5MBaud輸出頻率范圍：950MHz~1750MHz信號(hào)輸入1路模擬復(fù)合視頻（CVBS），BNC陰性插座，1Vp-p，75Ω1路模擬立體聲，BNC陰性插座（非平衡）碼流輸出MPEG-2TS封裝TSoverUDP，單播、組播TSoverASI輸出（可選）10/100Base-T以太網(wǎng)，RJ45接口ASI接口（可選），BNC陰性插座，800mV，75ΩL波段射頻輸出（50ohm）環(huán)境參數(shù)工作溫度：5°C~40°C貯藏溫度：-10°C~70°C最大濕度：80%物理參數(shù)尺寸：300×213×44重量：2.5Kg電氣參數(shù)電源：100VAC-240VAC功耗：≤25W機(jī)箱接地：良好射頻分系統(tǒng)射頻分主要包括一臺(tái)BUC（Block-UPConverter）設(shè)備。主要實(shí)現(xiàn)輸入L波段信號(hào)的變頻放大功能，并將放大的信號(hào)送至天線。特性：L波段輸入、標(biāo)準(zhǔn)Ku波段輸出；輸出功率1-40瓦（根據(jù)衛(wèi)星鏈路計(jì)算選用）；高效率、低損耗；10MHz參考源；輕便、小巧的綜合性BUC，具有優(yōu)越的室外工作性能；相位噪聲指標(biāo)優(yōu)于IESS308/309標(biāo)準(zhǔn)3dB;單兵圖傳分系統(tǒng)單兵圖傳分系統(tǒng)，由單兵背負(fù)型數(shù)字圖像無限移動(dòng)傳輸發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)是基于數(shù)字圖像無線移動(dòng)的傳輸系統(tǒng)，采用COFDM調(diào)治技術(shù)，音視頻壓縮編碼采用MPEG2/4或?qū)Ｓ兴惴?，具有體積小、功耗低、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、畫質(zhì)清晰、圖像流暢等顯著優(yōu)點(diǎn)。在通信指揮車不方便到達(dá)的地區(qū)，采用單兵式的遠(yuǎn)端站結(jié)合衛(wèi)星便攜站實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的多媒體信息采集，更好的解決系統(tǒng)覆蓋的盲區(qū)。系統(tǒng)組網(wǎng)方案如下圖：單兵式終端結(jié)合衛(wèi)星便攜站的組網(wǎng)方案單兵背負(fù)型數(shù)字圖像無線移動(dòng)傳輸發(fā)射系統(tǒng)“背負(fù)型”移動(dòng)圖像傳輸設(shè)備包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。發(fā)射機(jī)集發(fā)射天線、功率放大、數(shù)字調(diào)制、視音頻數(shù)字壓縮于一體，單兵背負(fù)使用，可傳輸一路圖像、兩路伴音、一路內(nèi)嵌式GPS數(shù)據(jù)、一路RS232數(shù)據(jù)。最大功率可選5W以上，具有傳輸距離遠(yuǎn)，方便攜帶的特點(diǎn)，可用于現(xiàn)場高清晰圖像采集和傳輸,通視條件下傳輸距離可達(dá)50公里以上。產(chǎn)品特點(diǎn):具有“非視距”、“繞射”和良好穿透能力COFDM調(diào)制技術(shù)具有多徑分散能力，抗多徑干擾能力強(qiáng)，具備“非視距”、“繞射”傳輸特點(diǎn)和良好的通透能力。支持高速移動(dòng)COFDM具有很強(qiáng)的抗動(dòng)態(tài)衰落能力，支持高速移動(dòng)中傳輸；最高移動(dòng)時(shí)速達(dá)到300公里/小時(shí)保持信號(hào)暢通連續(xù)。傳輸圖像清晰傳輸圖像質(zhì)量清晰，圖像分辨率最大達(dá)到DVD質(zhì)量，具有接近實(shí)時(shí)的端到端圖像傳輸。這是現(xiàn)有GSM和將來的3G網(wǎng)絡(luò)無法提供的速度。AES加密采用128位AES數(shù)字加密技術(shù)、無線寬帶多載波加密、加擾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字信號(hào)處理，同時(shí)使用了超大容量FPGA設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)集成度，這些都保證了整個(gè)系統(tǒng)的保密性、穩(wěn)定性及可靠性，使客戶空中傳輸信息充分得到安全保障。頻率可調(diào)設(shè)備頻率可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)整，可有效的避開同頻干擾，加強(qiáng)設(shè)備的使用的可靠性。技術(shù)參數(shù)調(diào)制方式COFDM輸出頻率150MHz～1700MHz、2.3GHz～2.7GHz工作帶寬1.25MHz～8MHz（可選）系統(tǒng)傳輸延時(shí)50ms/100ms/250ms（由交織深度確定）保護(hù)時(shí)間間隔1/32，1/16，1/8，1/4可選信道編碼1/2，2/3，3/4可選調(diào)制星座圖QPSK/16QAM/64QAM傳輸碼率1.5～32Mbit/s可調(diào)交織深度無交織/中交織（100ms）/長交織（200ms）可選發(fā)射頻率允差±1x10-5以下發(fā)射功率輸出誤差±1dB以下輸出電平0dBm±2dBm～-14dBm±2dBm載波數(shù)量2K模式/4K模式移動(dòng)速度時(shí)速300公里以下穩(wěn)定接收RS232數(shù)據(jù)150bps～19.2Kbps（自適應(yīng)）GPS選裝圖像格式PAL或NTSC復(fù)合視頻圖像分辨率720x576視頻速率15Mbps（MAX）語音發(fā)射調(diào)制GFSK加密方式128位AES工作電壓DC12.5V～DC16V工作電流≤3A（DC12.5V）電池工作時(shí)間2.5小時(shí)外形尺寸250mm*170mm*45mm設(shè)備重量2.7Kg外觀

便攜式發(fā)電機(jī)產(chǎn)品屬性：品牌：開普型號(hào)：IG2000