衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理2024/12/20衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理培訓目的培訓目的：了解衛(wèi)星通信的基本原理認識系統(tǒng)中衛(wèi)星通信的相關設備掌握建立衛(wèi)星通信的操作，能夠根據(jù)需求快速建立衛(wèi)星通信能夠排除衛(wèi)星通信過程中的常見故障衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理培訓內容衛(wèi)星通信基本原理系統(tǒng)內衛(wèi)星通信設備衛(wèi)星通信設備操作常見故障及排除方法衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理培訓內容衛(wèi)星通信基本原理系統(tǒng)內衛(wèi)星通信設備衛(wèi)星通信設備操作常見故障及排除方法衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理本系統(tǒng)衛(wèi)星通信的用途：在衛(wèi)星地球站（固定地面站和衛(wèi)星通信車）之間建立基于IP的通信鏈路?？梢詫⑿l(wèi)星通信部分想象成一根網(wǎng)線。所有通過衛(wèi)星通信的設備必須是基于IP通信的。音視頻信號需要音視頻編解碼器來傳輸。電話和傳真信號需要VOIP的語音網(wǎng)關來傳輸。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信系統(tǒng)：衛(wèi)星通信簡單地說就是地球上（包括地面和低層大氣中）的無線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信的特點是：通信范圍大；只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內，從任何兩點之間都可進行通信；不易受陸地災害的影響（可靠性高）；只要設置地球站電路即可開通（開通電路迅速）；同時可在多處接收，能經(jīng)濟地實現(xiàn)廣播、多址通信（多址特點）。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信系統(tǒng)：衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理地球同步衛(wèi)星：地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，星距離地球的高度約為36000km，衛(wèi)星的運行方向與地球自轉方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉一周的時間相等，即23時56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運行角速度等于地球自轉的角速度。在地球同步軌道上布設3顆通訊衛(wèi)星，即可實現(xiàn)除兩極外的全球通訊。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理地球同步衛(wèi)星：衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信頻率范圍：波段名稱頻率L波段1.12G~2.6GHzC波段上行頻率:5850~6425MHz下行頻率:3625~4200MHzKu波段上行頻率:12.75~14.8GHz下行頻率:10.7~12.7GHzKa波段上行頻率:27.5~31GHz下行頻率為17.2~21.2GHz衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾：衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾：1、星蝕所有靜止衛(wèi)星在每年春分和秋分前后各23天中，當星下點（衛(wèi)星與地心連線同地球表面的交點）進入當?shù)貢r間午夜前后，衛(wèi)星、地球和太陽共處在一條直線上，衛(wèi)星進入地球陰影區(qū)而造成星蝕；此時衛(wèi)星的太陽能電池不能正常工作，星載電池只能維持衛(wèi)星自轉而不能支持轉發(fā)器正常工作。衛(wèi)星位置西移1o，星蝕開始時間可推遲4分鐘，東移1o則可提前4分鐘。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾：2、日凌在每年春分秋分前后，當衛(wèi)星星下點進入當?shù)刂形缜昂髸r，衛(wèi)星處在太陽和地球中間，天線在對準衛(wèi)星的同時也會對準太陽，會因接收到強大的太陽熱噪聲而使通信無法進行，稱為日凌中斷（每次延續(xù)約6天）；月亮也會引起類似問題，但其噪聲比太陽小的多，不會造成中斷。每天出現(xiàn)中斷的最長時間與天線口徑、工作頻率有關。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信系統(tǒng)的時延：一條單跳的衛(wèi)星通信線路，由發(fā)送端到接收端的單程傳輸時延為：t=上行下行空間傳輸路徑距離和/C（其中：C為電波在自由空間的傳播速度）當衛(wèi)星為靜止衛(wèi)星時，空間傳輸距離和最小為35786.6公里，最大為41679.4公里，一般取40000公里的約值單程時延一般取0.27秒，雙程取0.54秒衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星天線的種類：車載衛(wèi)星天線一般分為“靜中通”和“動中通”兩種。動中通衛(wèi)星移動通信是指載體在移動過程中仍能通過同步衛(wèi)星保持正常的通信聯(lián)絡。靜中通衛(wèi)星通信指在車輛靜止后建立衛(wèi)星通信鏈路的方式。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星天線的運動方式：衛(wèi)星天線在對星時有3個轉動方式，分別為“俯仰”、“方位”和“極化”。衛(wèi)星天線在對星過程中，需要通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位自己在地球上的經(jīng)緯度，然后通過該經(jīng)緯度計算自己和衛(wèi)星之間的位置關系，我們現(xiàn)在對的衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，它的緯度肯定是0，我們只需要知道衛(wèi)星的經(jīng)度，即可計算出我們的天線需要調整到一個什么角度來對準衛(wèi)星。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星天線的方位角：方位角如下圖所示，指的是衛(wèi)星地面的接收點和天上衛(wèi)星之間的一個偏離角度。對應同一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星地面站的經(jīng)度不同，對應的方位角也不同。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星天線的俯仰角：俯仰角如下圖所示，指的是衛(wèi)星天線相對于地平線需要抬起的一個偏離角度。對應同一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星地面站的緯度不同，對應的俯仰角也不同。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星天線的極化：衛(wèi)星信號的極化方式有兩類：一種是線極化，一種是圓極化。其中在線極化方式下又分為水平極化和垂直極化；在圓極化方式下又分左旋圓極化和右旋圓極化。衛(wèi)星通信中常用的垂直極化（V）和水平線極化（H）的接收方式。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信的基本原理：衛(wèi)星系統(tǒng)的工作頻率一般都在KU波段或者C波段，由于這些波段的頻率太高，能夠在這么高的頻率下進行調制解調的集成電路很難設計出來，因此現(xiàn)在的做法都是基帶信號在較低頻段的L波段進行調制工作，調制完成的信號通過上變頻器將L波段的信號變?yōu)镵U或C波段的信號發(fā)出去，收到的KU或C波段的信號再通過下變頻器變?yōu)長波段的信號，L波段的信號經(jīng)過解調器解出基帶信號。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信的基本原理：L波段發(fā)射頻率+功放的本震頻率=KU波段的發(fā)射頻率KU波段的接收頻率-LNB的本震頻率=L波段的接收頻率本震頻率是設備固有的頻率，在中國范圍內，功放的本震頻率一般為13050MHz，LNB的本震頻率一般為11300MHz衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信的基本原理：衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信的基本原理：上圖中，“基帶處理（BDU）”、“中頻調制（M）”和“解調器（DEM）”的功能是由“衛(wèi)星調制解調器”實現(xiàn)的；“上變頻器（UC）”、“高功率放大器（HPA）”的功能是由“功放”實現(xiàn)的；“低噪聲放大器（LNA）”和“下變頻器（DC）”的功能是由“LNB”實現(xiàn)的。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理供電方式和時鐘參考方式：功放和LNB都有不同的供電方式，其中LNB可由天線控制器供電，也可由衛(wèi)星調制解調器供電，功放可以由外接電源供電，也可由衛(wèi)星調制解調器供電，不同的供電方式在衛(wèi)星調制解調器內需要不同的設置。功放和LNB都有不同的時鐘參考方式，如果由設備本身自己提供時鐘參考源，叫做“內參考”，如果需要外部提供時鐘信號源，叫做“外參考”，外參考的時鐘參考源一般均為衛(wèi)星調制解調器。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理一、衛(wèi)星通信基本原理衛(wèi)星通信的建立過程：點對點通信建立過程比較簡單，在這種組網(wǎng)方式下，只有兩個衛(wèi)星調制解調器可以互通，雙方只要設置好了收發(fā)頻率和對應的各類參數(shù)就可以建立通信，通信建立速度快。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理培訓內容衛(wèi)星通信基本原理系統(tǒng)內衛(wèi)星通信設備衛(wèi)星通信設備操作常見故障及排除方法衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備衛(wèi)星通信設備：系統(tǒng)內的衛(wèi)星通信設備有：1、衛(wèi)星天線2、衛(wèi)星調制解調器3、LNB（低噪聲放大器）4、功放衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備衛(wèi)星通信設備：1、衛(wèi)星天線：分靜中通和動中通兩種，靜中通分手動對星和自動對星兩種。天線口徑有4.5米、1.8米、0.9米三種。固定地面站天線為4.5米靜中通手動天線。中型信息處理車為1.8米靜中通自動天線。小型信息處理車A為0.9米動中通自動天線。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備4.5米靜中通手動衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備1.8米靜中通自動衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備0.9米動中通自動衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備2、衛(wèi)星調制解調器：Comtech公司的CDM-570L諾達公司的IDU5000/IDU2000不同廠家的衛(wèi)星調制解調器不能互通。CDM-570L用于點對點通信，同一時間只能兩點進行通信。IDU5000/IDU2000用于多點網(wǎng)絡通信，通信時必須由配置了特殊板卡的IDU5000作為主站，其它IDU5000/IDU2000作為子站進行通信。即使只有兩個點通信，也要有主站。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備CDM-570L基本設置都通過前面板的按鍵進行控制。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備3、LNB系統(tǒng)中用的均是外參考LNB4、功放靜中通天線（地面站和中型信息處理車）使用的均是40W功放，動中通（小型信息處理車）使用的是80W功放。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備功放和LNB衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理二、衛(wèi)星通信設備5、連接線纜、接頭同軸線纜、軟波導。4、頻譜儀頻譜儀，CETC41AV5264。頻譜儀是一個輔助工具，用于查看當前衛(wèi)星系統(tǒng)的收發(fā)狀態(tài)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理培訓內容衛(wèi)星通信基本原理系統(tǒng)內衛(wèi)星通信設備衛(wèi)星通信設備操作常見故障及排除方法衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星天線的操作：4.5米靜中通手動衛(wèi)星天線，對星后不需要操作。1.8米靜中通自動天線和0.9米動中通自動天線通過天線控制器進行對星操作。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作靜中通衛(wèi)星天線的操作：1、系統(tǒng)加電：將天線控制單元“電源”按鈕上扳，出現(xiàn)軟件版本和地址后啟動完成。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作靜中通衛(wèi)星天線的操作：2、按“確定”鍵，液晶面板顯示“請確認上次工作至今是否移動位置”，如果車輛沒有移動位置，選擇“回退按鈕”，反之選擇“確認按鈕”，如下所示衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作靜中通衛(wèi)星天線的操作：3、按“確認”鍵，選擇“自動對星”，按“確認”鍵，開始自動對星衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作靜中通衛(wèi)星天線的操作：4、天線開始由高速到低速轉動，電壓值逐漸變化，當“鎖定”等常綠時表示鎖定，按“回退”鍵停止尋星衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作靜中通衛(wèi)星天線的操作：4、天線開始由高速到低速轉動，電壓值逐漸變化，當“鎖定”等常綠時表示鎖定，按“回退”鍵停止尋星衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作靜中通衛(wèi)星天線的操作：注：由于本系統(tǒng)所用LNB為外參且需要外部供電，所以對星過程中要確保由諾達貓或570其中之一給LNB供18V直流電壓和10M參考信號，否則天線會一直鎖不到星。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作靜中通衛(wèi)星天線的操作：5、在鎖定狀態(tài)下，按“確認”鍵，通過上下鍵將光標移動到“自動收藏”，按“確認”鍵。確認天線周圍沒有障礙物遮擋后，選擇“確認”鍵，天線開始自動收藏，收藏完畢后關閉天線控制器電源。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作動中通衛(wèi)星天線的操作：1、系統(tǒng)加電：將天線控制單元“伺服”“電源”按鈕上扳。產(chǎn)品信息完成后，進入系統(tǒng)初始化界面，控制軟件開始執(zhí)行系統(tǒng)初始化工作

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作動中通衛(wèi)星天線的操作：2、系統(tǒng)初始化工作全部完成后，伺服、北斗和慣導初始化狀態(tài)顯示“完成”，如下，隨后控制軟件自動進入?yún)?shù)和狀態(tài)顯示界面。注：在系統(tǒng)初始化過程中，用戶不能按【回退】鍵終止系統(tǒng)初始化過程，否則，天線伺服系統(tǒng)有可能無法正常工作；慣導初始化過程必須在靜止環(huán)境下進行，所以在慣導的初始化完成前車輛不能開動。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作動中通衛(wèi)星天線的操作：3、在“參數(shù)和狀態(tài)”顯示界面，按“確認”鍵進入菜單選擇界面。菜單項下方有兩行提示信息，第一行顯示了當前使用的衛(wèi)星編號、衛(wèi)星經(jīng)度和極化方式，第二行時操作提示信息“確認鍵開始跟蹤”，再次狀態(tài)，用戶按“確認”鍵天線將開始執(zhí)行自動跟蹤，控制軟件進入自動跟蹤界面，如圖。若極化為完成初始化，則提示“極化尚未初始化”此時不能執(zhí)行自動跟蹤。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作動中通衛(wèi)星天線的操作：自動跟蹤分為三個階段，分別是捕獲、搜索和執(zhí)行。捕獲是從跟蹤啟動時刻的角度轉動到目標角度的過程，屏幕最下行顯示提示信息“跟蹤：捕獲中。。。?！?。搜索是指如果天線到達目標角度后，接收機未鎖定，則天線在目標角度附近往復轉動，搜索衛(wèi)星信號，直到接收機鎖定，屏幕最下行顯示提示信息“跟蹤：搜索中”。執(zhí)行是指接收機已鎖定，天線開始執(zhí)行單脈沖跟蹤，屏幕最下行顯示提示信息“跟蹤：執(zhí)行中”。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作動中通衛(wèi)星天線的操作：如果在跟蹤過程中，衛(wèi)星信號收到遮擋，接收機失鎖，則顯示“跟蹤：保持中”，此時控制軟件控制天線保持指向在丟星時刻的地理角度，這樣，在出遮擋區(qū)后，天線能立刻接收到衛(wèi)星信號，重新執(zhí)行自動跟蹤。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星調制解調器CDM-570L的操作：CDM-570L的操作主要依靠設備前面板的6個鍵來完成，6個鍵分別為上下左右和“ENTER”“CLEAR”。其中左右鍵用來選擇某一菜單項，上下鍵用來修改某些項的數(shù)值?！癊NTER”鍵表示確認，“CLEAR”鍵表示返回上一層菜單。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星調制解調器CDM-570L的操作：1、將控制方式切換到本地手動控制。570L啟動后缺省不可以本地修改參數(shù)，需要手動將參數(shù)修改方式改為本地修改，具體如下：等待CDM-570L完啟動完畢后，按“ENTER”，選擇“CONFIG”，然后通過左右鍵選中“REM”，按“ENTER”確認；再通過左右鍵選中“LOCAL”，按“ENTER”確認；然后按“CLEAR”返回上一層菜單。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星調制解調器CDM-570L的操作：2、修改收發(fā)頻率從主菜單進入“TX”->“FRE”，設置好發(fā)射頻率后，按“ENTER”確認。從主菜單進入“RX”->“FRE”，設置好接收頻率后，按“ENTER”確認。設置過程中遇到數(shù)字，可按上下鍵進行修改。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星調制解調器CDM-570L的操作：3、修改收發(fā)帶寬從主菜單進入“TX”->“DATA”，設置好發(fā)射帶寬后，按“ENTER”確認。從主菜單進入“RX”->“DATA”，設置好接收帶寬后，按“ENTER”確認。設置過程中遇到數(shù)字，可按上下鍵進行修改。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星調制解調器CDM-570L的操作：4、“打開/關閉”調制解調器的發(fā)射從主菜單進入“TX”->“ON/OFF”，選擇“ON”，按“ENTER”確認。選擇“OFF”可關閉發(fā)射。確定可以發(fā)射后，將衛(wèi)星功放電源開關打開，給衛(wèi)星功放加電。平時不用時切記關閉功放電源開關。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星調制解調器CDM-570L的操作：5、觀察接收狀態(tài)從主菜單進入“RX-MONI”->“RX-PAREMITER”，按“ENTER”確認。可顯示調制解調器當前接收電平值，數(shù)越大，表示接收信號越好，一般3以上即可以使用，如信號太低，可要求對方調高發(fā)射電平值。衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎知識及設備操作使用與維護管理三、衛(wèi)星通信設備操作衛(wèi)星調制解調器CDM-570L的操作：6、調整發(fā)射電平通過調整“TX”下的“PWR