卫星通信方案十篇

发布时间:2024-04-26 07:18:39

卫星通信方案篇1

北斗卫星的自动化远程电量测控方案是利用卫星提供的信号通道以实现计量负控终端与多功能电能表的双向远程实时遥测通信。远程自动化遥测抄读方案主要由计量负控终端、卫星通信指挥机、信号接收机等组成,一台通信指挥机可与多只计量负荷管理终端和多台信号接收机联通。卫星通信指挥机又能与多台信号接收机之间通过卫星通信系统进行双向通信,一台信号接收机可实现对多只计量电能表的测控抄读。就目前技术而言,一个计量点只需配置一只计量负控终端和一台信号接收机,如当多个计量点互相距离较近时,也可共用配置一只计量负控终端和一台信号接收机。系统主站与计量负控终端之间通过GpRS无线方式或者以太网有线方式连接,采用计量自动化终端上行通信规约;计量负荷管理终端与卫星通信指挥机之间通过RS485总线连接,采用DL/t645《多功能电能表通信协议》;电能表与信号接收机之间通过RS485、电力线载波或者微功率无线方式连接,采用DL/t645《多功能电能表通信协议》。故此,无需修改现有计量负控终端与多功能电能表的通信协议,计量负控终端与多功能电能表的管理流程也可保持不变。

2联接卫星通信协议

北斗卫星通常以短报文的方式进行通信转输,其发送每条短报文都有严格的长度和频率限制,每台信号接收机每分钟只能发送一条短报文,每条短报文的长度少于100字节。目前,卫星通信的资费收取标准仍较高,为了降低通信成本,可对卫星通信指挥机与信号接收机之间的联星通信协议进行压缩及优化处理。联接卫星通信有2种工作模式:①信号接收机定时报送多功能电能表所累计的相关电能量数据;②通信指挥机定时主动遥测读取多功能电能表所累计的相关电能量数据,信号接收机立即响应读取命令并报送相关数据。信号接收机定时遥测抄读多功能电能表所累计相关电能量数据之后,只需将必要的电量数据报送通信指挥机。为了满足电能量曲线数据采集要求,建议以15条短报文(15min)为一个周期,每个周期应定时上报的有关电能量数据项列举部分如表1。

3遥测抄表作业原理

定时报送模式包括3个流转步骤:①信号接收机根据DL/t645规约定时测控抄读电能表所累计的电能量数据;②信号接收机将电能表所累计的电能量数据转换成联星通信协议的短报文,并将短报文及时发送给卫星通信指挥机;③通信指挥机将收到的电能表所累计的电能量数据按计量点、数据形成时间顺序储存在中间数据库中,供主站终端测控抄读。主动读取模式包括3个步骤:①终端向通信指挥机发送电能量数据读取指令;②通信指挥机先查询中间数据库是否已存有应读取的相关数据,如缺相应数据,则将测控读取指令发送给信号接收机;③信号接收机根据读取指令遥测抄读电能表所累计的电能量数据并上报给通信指挥机,通信指挥机再将相关电能量数据反馈给主站终端。

4测控抄读设置方案

卫星的远程测控抄读设置方案如图1所示,可选择某个供电区局或局本部作为计量负控终端与通信指挥机的设置点,信号接收机应就近设置于水电站或专变客户的计量点旁。卫星通信方案的计量负控终端改为合地点的集中安装,更有利于提高主站与计量负控终端之间的通信可靠性。

5相关建议

(1)因采用北斗卫星远程测控抄读方案的建设及运维费用仍较高,对于无线移动信号无覆盖或微弱区域的水电站或专变客户而言,应优先考虑把原有计量负控终端天线更换为户外增强型或将原计量点作适当迁移。对确实无法接入计量自动化系统的水电站或专变客户计量装置,才考虑采用卫星远程测控抄读方案。(2)采用卫星测控抄读电量方案时,对于就近的多个计量点,可共用一台信号接收机,以减少设备投资和运维费用。(3)卫星通信设备的安装要求严格,应充分做好防潮、防尘及防雷电冲击的环境配置。

6结束语

卫星通信方案篇2

(1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSat卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延<15s等优势。(2)工业视频传输监控。VSat卫星通信可以充分运用ip技术引入mpeG-Ⅱ或者H1320多点控制单元(mCU),通过卫星图像通信功能,可以实现公司内部网络会议以及主站对远端小站(变电站)的实时视频监控。(3)卫星勤务电话通信。由于常规卫星电话均存在一定的时延问题,而电力系统专用的应急卫星通信专网中话音业务也是一个辅助业务。由于电力系统的特殊性,地区调度与远端变电站之间需要进行语音联系,VSat卫星通信可以为用户专门提供一路话音服务,以此来满足地区调度与远端变电站之间的语音要求[1]。

二、电力应急通信中VSat卫星通信组网方案

(1)县调范围VSat网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSat网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSat系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSat网络通信系统。(3)省级系统VSat网络方案。省级系统内厂站VSat网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSat通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。

三、电网VSat卫星应急通信建设实例

卫星通信方案篇3

(1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSat卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延

二、电力应急通信中VSat卫星通信组网方案

(1)县调范围VSat网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSat网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSat系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSat网络通信系统。(3)省级系统VSat网络方案。省级系统内厂站VSat网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSat通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。

卫星通信方案篇4

1.1提高网络能力应急通讯系统对数据带宽的要求越来越高,从而造成了海事卫星使用的L波段资源越发的紧张,目前已经无法继续满足出现紧急事件时,救助现场和应急指挥在带宽上的需求量。目前国际上已经加强了对海事卫星的研究,新一代的海事卫星系统在具有原系统特点的技术上提高了信号质量、稳定性以及覆盖范围,从而满足卫星通信对宽带的需求量。第五代海事卫星系统能够在支持89个固定点波束的同时支持多个“移动”点波束,这提高了海事卫星的通信能力,同时带宽也达到了3500mHz。与之配套应用的卫星终端的尺寸为20到60厘米,但却可以为系统提供50mB/s的带宽服务,这对系统传输动态图像和大量的数据传输提供了强力的支持。

1.2海外应急通讯机制在全球经济一体化的影响下,世界各国之间的交流明显增多,海外应急通讯需求也在不断的增加。例如,海地地震的发生。针对该种情况的发生,国家外交、能源、水利水电等大型企业都应当适当的建立海外应急通信机制。在海事卫星的利用上应当对以下问题进行重点考虑。首先,应当在海外组织配带便于携带的承载终端及相应的配套装备,以便在紧急事件发生时为移动通信提供保障。其次,应当在常驻的机构及组织中部署专线,同海事卫星进行网络互连,确保传输通道的可靠和稳定,并成功的将通信网络延至海外。最后,建立合理的网络通信化系统,系统应当合理的将短信、位置、视频、音频等功能进行集成,提供本体和远程一体化解方案。

1.3改善海上航空应急方案网络技术的进步推动了海事卫星的在航空领域上在通信上的发展,同时因为海事卫星在遇到危险后具有安全通信的功能,航空领域的通信的优先级为海事卫星中的最高级。航空领域通信的安全性为海事卫星在航空领域的通信安全提供了有利的支持。目前,在世界各国的推动下,海事卫星在能够完成原有的任务的基础上,对网络宽带进行了完善和优化,实现了在技术上的进一步创新,实现了在语音上的双向优先级呼救,并成功的将其应用到了带宽的终端中,同时在安全服务中加入了ip数据业务,并且建立了热备模式“海上安全数据服务器”;“远程会话”功能主要用于对海上应急工作进行协调;提高在飞行过程中对重要数据的传输能力,从而提高飞机的报告系统与通信地址能够被更好的利用。目前海事卫星正在加快将航空宽带和海洋宽带纳入到iCao和GmDSS安全通信体系之中,这样在一定程度上也提高了应急通信能力[4]。

1.4完善地面应急通信方案海事卫星应急通信网络目前已经在我国的许多行业中得到了应用,并且取得了不错的效果,但在网络利用上的解决方案尚且不足。一方面为了确保宽带在使用上需要具有一定的稳定性,因此在接入方式上应当发展专网接入。从南极科考、四川汶川大地震等重大事件中对海洋卫星通信的应用案例中可以看出相关部门与政府部门利用专网接入的形式同海事卫星进行连接,这样海事卫星则可以独自享用带宽,在数据传输上的可靠性、稳定性、安全性都将会得到进一步的提高。另一方面对海事卫星的终端进行应用,建立现场延伸解决方案。合理的对Sip、甚高频、ip技术和协议进行应用,从而科学的将海事卫星设备、专用设备、无线设备联系到一起,确保组与组、端到端、现场同异地能够顺利的开展,同时应当利用现代的科技手段不断的提高现场通信中组合性、移动性,从而实现异地和现场的移动指挥,提高医疗救助、公共通讯、救灾抢险等应急能力。

2结论

卫星通信方案篇5

由于卫星通信具有空间跨越、远程通信和广播等地面网没有的独特功能,因而成为因特网internet摆脱目前困境的一个重要途径。卫星通信与internet结合是由internet的应用功能不断提高、应用环境的变化,以及卫星通信的特点、功能决定的,更重要的是它们俩有某种内在的千丝万缕的联系。

1、internet的困境

由于internet发展的太快,从而遇到了发展中的困境。在十年左右的时间里,internet网已发展成为全球应用种类最多,应用范围最广泛的信息基础设施,几乎所有的通信系统都被internet“一网打尽”,都被冠以“internet”的头衔,例如基于SDH/DwDm的光internet、基于wap/GpRS的移动internet、基于Cablemodem的CatV――internet、基于无线微波技术的无线internet网以及正冉冉升起的新星――卫星――internet。

internet统领全球的通信系统,应用范围就极其广泛,除了其本身独特的e-mail、www、Ftp之外,它还提供ip电话、Vpn、电视会议、电子商务、网上广播、视频点播等功能及业务应用。而internet最为诱人之处在于,它已成为全球最大的信息库和数字媒体,几乎所有的信息都将在网上呈现,有取之不尽、用之不竭之势。

无论internet的网络规模、应用种类、信息内容发生了多么巨大的变化,它都是一个计算机网络的网络(networkofnetworks)――即网际网。这一本来面貌没有发生根本变化,即它是由许许多多ip自治域系统通过路由器互联构成复合的网络系统。这种网络形式必在网络和内容分布上都具有不平衡性:一方面表现在发达地区的网络设施较为健全,而边远地区网络设施稀少;另一方面表现在信息内容主要集中在少数发达地区,例如,美国是internet的发源地,许多信息内容来自美国,因此,来自美国的带宽要比去美国的带宽要宽的多,若iDC大规模建设将加剧这种不平衡性。虽然采取加大带宽、提高交换速度、多播技术的采用等一系列措施,终究没有从根本上改变传递信息过程中的多跳、存储转发和点到点传输的工作模式。加之,internet的大规模商用化,网络内容的爆炸性增长,特别是流媒体的流行,给internet带来骨干网阻塞,远程接入困难,内容分发,传递速度慢等诸多向题。

2、卫星通信网与internet的优势互补

internet的结构决定其不对称性,而卫星通信网具有广播特性,上、下行链路也不对称,且具有空间跨越大、覆盖面积大、远程连接、直接一次投送到户、实时传输等优点,而这正是目前internet所需求的,为了方便读者,将列附表如下:

由附表可见,卫星通信是internet的重要补充,也就是说卫星通信正好补充了internet的不足,卫星通信与internet的结合是一种技术上的必然趋势。我们称这种结合为卫星―internet。它成为internet的一个组成部分并能够独立运行,它的基础是VSat系统,具有广播功能,以ip为网络服务平台,以internet应用为服务对象。

3、卫星internet简介

卫星――internet的组成

卫星――internet的典型结构由一个专用的数据中心和一个星状的VSat卫星网构成,见附图。

数据中心的功能:信息处理,即信息内容的获取、接收、封装、;系统管理,包括用户管理、用户认证、网络管理、计费。卫星网的功能:双向通信,即为远程用户提供internet网接入服务;单向广播,数据广播、多播和投送;交互,一般通过地面网络实现交互。

卫星――internet网的应用

由图可见,internet上的信息通过数据中心进行信息的一系列处理,进入卫星地面站,由地面主站发往卫星,远端的用户,无论是集体用户还是个体用户,都可以通过卫星信道获取所要的信息内容;另一方面卫星也可以将用户所需的内容推送到用户的硬盘上,这一切也可以通过卫星――internet运营商来完成。根据用户和业务的需要,卫星――internet可以通过增加上行载波数、卫星数、上行站数来保证网络的可扩展性。此时的卫星――internet可以作为一个开放、宽带、具有实时广播功能的网络平台,可以提供更广泛的服务。

卫星――internet是internet的延伸与补充,卫星――internet是以卫星线路为物理传输介质的ip网络系统,在ip层和物理层之间的链路层协议是DVB/mpeG-2。mpeG-2是视音频压缩、编码、复用的标准。DVB通过扩充mpeG-2的复用部分和业务信息说明等功能,提供了视频、音频和数据复用的集成传输机制,使得DVB系统成为集视频、音频和数据于一体的多媒体系统。对于ip应用,通过数据封装/复用,将原始ip数据转换到DVB/mpeG-2传输流,从而使DVB成为支持internet应用的一种重要载体。其中的封装器更成了ip世界和DVB世界的“红娘”,使它们沟通,使它们连通。DVB校准的制定,对internet和广播电视网的融合、特别是对卫星―internet的发展产生了极大的推动作用。

基于DVB/mpeG-2的卫星―internet,通过54mHz转发器可获得45mb/s左右的数据传输速率,加之其广播和复用功能,使internet如虎添翼,借助卫星的功能飞向太空,使卫星――internet成为一种全新的网络系统和信息服务系统,卫星――internet具有VSat、iSp、音、视频广播等多种属性,它横跨电信、互联网和广播电视三大行业,其可贵的是可进行交互式应用,通过地面网络的外交互和卫星线路的内交互进行交互式应用,躲过internet的瓶颈,轻松上网看电视、听广播、读新闻、玩游戏、发e-mail、下载大型文件、网上教学、远程医疗等。卫星――internet的出现,模糊了电信、广播和互联网的界限,是促进三网融合的重要力量,对国内现行的信息行业管理提出了新的要求。而目前卫星――internet的市场需求已初见端倪,商业模式也已成熟,企业服务也已开始启动,这一切需要国家的信息产业管理体制、产业政策做出相应调整,以促进卫星――internet的发展。

4、VSat系统与internet接入的几种方式

前边我们已介绍卫星―internet的结构,其中之一是VSat系统,VSat是卫星通信中的主流技术,它的应用相当成功和普及,在提高速率方面非常迅速,并不断吸取各种最新信息技术ipmulticast、数字广播技术、pUSH技术、支持tCp/ip、UDp/ip等协议,把卫星高速宽带广播的特点扩展到internet的应用中,为众多新应用提供有效的解决方案,实际上,VSat早已成为internet的一部分。

VSat系统在internet接入方面的应用有以下方式:

VSat为大型iSp提供远程internet连接

卫星的不对称线路方案深受iSp欢迎。卫星――internet市场中的不对称卫星连接,其下行和上行业务量的比值约为8:1,由于美国是internet的发源地,据统计,目前大约80%的internet信息内容存于美国本土上的计算机,一般从美国发出的分组数据业务约是收入的4-8倍,因比,世界各地的iSp需要来自美国的更多的带宽,而去美国的路由则相对少得多,而卫星VSat则符合这一不对称需求,为大型iSp提供远程internet连接,为许多大型iSp、iCp、通信业务运营者和跨国企业高效地接入北美internet,通过卫星系统直接建立和美国internet的高速连接。

VSat将internet延伸到边远地区,并提供iSp之间连接

要将internet用光纤延伸到边远、山区,在短时间内几乎是不能的,而VSat可以做到这一点,卫星发射后定位在轨道上,通过一颗卫星可覆盖全球1/3的范围,并能很快投入使用。为通信能力不足和边远山区等特殊环境提供点到点的相互连接,在大iSp和其下属的小iSp之间提供连接,这种连接主要在一个国家内部,例如中国科技网网络中心为它在全国50多个入口点的连接,金桥信息网的VSat服务网,中国教育网的高速卫星通道网等都属于这种应用。

VSat直接连到计算机

由于卫星通信和计算机等一系列新技术的发展,形成以VSat系统为基础的新构架,称为DirecttopC或称作pC-VSat,卫星通过点到多点连接方式将iSp服务器直连到用户计算机,使众多公司无论大小,甚至个人用户均可利用空间数据通信的强大功能。

其工作过程是:用户通过拨号方式访问数据库或网络,然后通过卫星接收天线和专用接收设备,用高达数百K比特乃至数兆比特高速速率接收、下载数据库或网上信息。这种方式充分发挥了现有电话线的接入功能和卫星通信的广播功能。它具有易于安装、避免网络阻塞、价格便宜、下载通道容量大,以及具有与光纤近似的服务等级和ip广播服务等优点,因而成为发展的重点。

卫星连到计算机业务的终端产品有:配有modem的pC、卫星接收适配卡、小型卫星接收天线(口径只有60-90cm,可以装在个人用户的凉台上)、系统软件等。

卫星――internet的市场分析

1、卫星――internet的独特优势

从卫星――internet的解决方案看其特点

现有两种加速internet传输的卫星解决方案,一种是利用宽带卫星的双向传输;一种是利用卫星的高速下载和地面反馈的外交互的方式,它是基于当前internet信息流量非对称性而提出的。对于当前常用的internet业务,接收的数据远远大于发送的数据量,这种传统的交互式卫星通信技术中,信息的往返传输都在同一种物理链路上实现,而外交互式卫星通信技术中,则采用卫星链路作为下行数据链路,将其他通信网络,如电话拨号、局域网等作为上行链路,这种上、下行链路分开的办法,大大缓解了internet的拥塞现象,并降低了整个系统的成本。

卫星――internet的宽带应用有两个关键技术,一是组播技术,二是推技术。这是有别其他地面网络的,组播技术是利用卫星通信广播技术的特点,支持数据广播和用户有权限接收,这样可以减少网络流量,降低网络堵塞的可能性。推技术,一是根据用户的要求,提供用户请求的信息发给用户,一是自动搜集用户最可能感兴趣的信息发送给用户。

卫星――internet的传输不受陆地电路影响

卫星internet在传输信息时绕过了陆地电路,可以避开拥挤的公众电信网络,也可以不通过繁忙的海底电缆,而通过空中卫星链路到internet下载文件。从而为internet的发展开辟了空中通道。

卫星――internet的不对称线路方案为iSp解决了难题

前面我们已介绍internet的上、下行业务不对称,世界各地的iSp运营商需要来自美国的更多的带宽,而去美国的路由相对较少,这始终是iSp关心的问题,而今卫星internet不对称线路方案可以使iSp根据其业务需求,灵活租用所需转发器的容量,成为iSp寻求访问在美国的web“内容”的最佳途径。

卫星――internet比光纤建网更经济更高效

光缆建设通常需要用几年的时间及几十亿美元的投资,而卫星的建设要比光缆快和经济得多。并且当卫星入轨后,一颗星能覆盖全球1/3的范围,且能很快投入使用。采用卫星链路接入internet的公司和用户较光纤专线经济得多;对于点到多点的iSp的不对称业务,卫星是最经济高效的解决方案,并且能很快的扩充业务;对于点到点的业务,卫星也比光纤经济有效。

卫星――internet更适合不断发展的局域网

由于全球经济一体化的发展,跨国公司不断增多,短距离的internet需求增多,通过卫星连到骨干网的局域网越来越多,通过卫星――internet把跨国公司的办公室连接起来,进行文件传递、远程学习和培训等应用。

卫星――internet可作为多信道广播业务的平台

当internet逐渐演变成广播媒体时,卫星――internet将大有用武之地,卫星本身就是一种有效的广播媒体,有“广播”到全球1/3的独特功能,它与internet的结合,是“天―地”结合,内容提供商iCp可以发送任何更新的音频或视频节目到用户,多信道广播肯定是未来internet的新业务。

2、国内外卫星――internet市场的发展动态

国外卫星――internet主要运营商

人们认识任何事物都有一个过程,早在1970年,美国国防部门aRpanet项目就采用了卫星传输internet业务的方法,但直到1996年,由于internet业务的迅速发展,卫星接入才又重新被人们重视。国际上,单向卫星―internet接入在中小企业和家庭应用比较成本功,主要集中在欧美、日本等发达国家。主要运营商有:

panamsat――

早在1998年,panamsat就提供了卫星―internet链路。至今,它已为澳大利亚、日本、韩国、日本、新西兰、印尼、蒙古及台湾等提供服务。

DirectpC――

在日本,DirectpC提供的单向卫星连接,使得个人用户和小型企业用户可以下载大量的internet数据和图形,而用拨号modem或陆地专线作为上行接入或“请求”。此外,internet访问还可用作培训和远程学习。据估计,该项业务在日本的用户数在2001年可能超过100万。

ntt的mega-wave――

ntt的mega-wave提供的基于卫星的本地环路业务,采用标准的拨号modem供用户接入到internet,或把internet与internet相连接,其多媒体业务综合了视频、音频及数据;采用45cm天线及组合在路由器里的接收器可用于公司局域网,居民用户可以通过电视机的机顶盒与之连接,从卫星下行获得高速的大量数据及图形。

tachyon――

tachyon公司已首次在美国奥兰多利用卫星提供双向互联网服务,被称为,通过卫星可进行高速ip电话传输,同时还可在欧洲和美国任意地点进行数据传输。

tachyon公司在欧洲,利用欧洲电信2a卫星可提供从爱尔兰至俄罗斯广大区域的卫星――internet服务,在美国卫星――internet服务,可覆盖从加拿大至波多黎各,并扩展到南美、东欧和澳大利亚,最后在2001年达到全球任何一点均可提供上网服务的目标。

Compaq――

全球最大的pC厂商区成为DirectpC伙伴,已于1999年就开始向用户提供通过DirectpC卫星系统上网服务,使用者可以在商店的导览电脑中、或是Compaq的网站上为个人电脑订购DirectpC卫星系统服务。

休斯公司和美国在线开展战略合作――

休斯网络公司向700万DirecttV用户提供美国在线的交互式电视服务,美国在线向1600万用户提供休斯公司的DirecttV和DirectpC服务。

我国卫星――internet主要运营商

随着国际上一些著名公司为卫星――internet的“鸣锣开道”,卫星上网已成为上网的新选择。我国的卫星―internet服务也开始启动,其中有代表性的公司有中广卫、双威网络、中广电信、南方卫星公司、上海建华、中国网通、东方卫星网络,广电数据广播中心等。我国采用休斯的DirectpC系统为用户提供高速internet及数字包投递、多媒体信息广播的宽带卫星通信,下面简单介绍三家主运营商:

广州省电信局和休斯网络、东方卫星公司合作――

提供400kb/s卫星――internet内容下载服务、3mb/s数字包裹投递和多媒体广播。

北京天广信息通信服务有限公司――

由北京天科网络集成公司承建卫星网络操作中心。首期工程主要针对企业用户,用户终端是休斯peS端站+DirectpC终端,通过peS(personalearthStation)卫星电路回传,DirectpC高速下载。下步发展面向个人用户。

中国双威通讯网络――

由中国电信数据局参与股份,与休斯签订了300万美元合同,双威网络购入DirectpC设备,推出名为turbo163仍卫星上网计划,目标是中国已上网的1/4用户,双威网将是中国首家利用卫星结合地面网络提供民用上网服务的公司。据了解上网收费将比目前163网高出一倍以下,但速度可提高20倍,即由目前的38.8k提高到400k。

卫星通信方案篇6

自动搜索的原理

在数字信号传输中,卫星上的转发器接收地面发射站发来的14GHz或6GHz的微弱的上行电视信号,经频率变换(一次变频、二次变频)为不同的下行频率12GHz或4GHz,再由技术处理放大到一定功率向地球发射,由卫星电视接收设备接收。数字卫星接收机作为卫星接收设备使用。

1、节目接收过程中必备基本参数介绍

中心频率:每一路音视频和数据通道都是由一个卫星转发器进行接收处理然后再传输的,每一个转发器所发射的信号都有一个中心频率及一个特定的带宽,所以要收看一个转发器的节目首先需要知道中心频率参数。

极化方式:极化通常是指与电波传播方向垂直的平面内,瞬时电场矢量的方向。在极化波中,以地平线为准,当极化方向与地面平行时,称为水平极化。当极化方向与地面垂直时,称为垂直极化,采用不同的极化方式,用来传输不同的电视节目,利用其相互隔离度可以扩大卫星传输容量。所以要收看一个转发器的节目还需要知道极化的方向参数。

符号率:节目通过卫星转发器传送的方式有两种:SCpC(单路单载波,一套节目一个载波),和mCpC(多路单载波,多套节目一个载波),节目越多,载波带宽就越大,要求数字卫星接收机的处理速度就越高,所以接收节目时必须知道数据处理速度即符号率参数mSps(megaSymbolspersecond)。

设置以上参数,信号接收下来后,数字卫星接收机调谐器将卫星中频信号转换为iQ信号,QpSK解调器将iQ信号转换为tS传输流(打包的数据流),经过解复用、mpeG-2解压缩、音视频编码,输出模拟音视频信号,在这个过程中需要节目的视频流识别码ViD(Videoidentification),音频流识别码aiD(audioidentification)和时钟基准信号识别码pCR(programClockReference)来定位要解码的数据流。

整个的数字卫星接收机处理过程如图1,旁边的标注表示处理过程所需要的参数。

2、节目自动搜索

有了节目接收的概念后,节目自动搜索就很好理解。节目自动搜索顾名思义,就是把指定卫星上的所有节目都搜下来,把节目信息存放在数字接收机的数据库中,方便以后观看。自动搜索分两个步骤,首先,找到卫星上的所有转发器信息(中频信号,符号率和极化方向)输入存储器数据库,其次,针对找到的每个转发器分析码流,将转发器上载波的一个或多个节目相应接收信息(ViD,aiD,pCR,节目名称等)存入存储器数据库(如flash等)。

自动搜索问题分析

找到转发器,就可以分析码流,所以确定转发器的参数信息是关键,转发器的主要参数有中频频率、符号率、极化方式,所以搜索空间可以表示为三元向量空间(X,Y,Z),X代表中频频率,取值范围是转发器的可能频率分布范围950mHz-1450mHz(对于C频段而言),Y代表符号率,取值范围是1mbits-45mbits,Z代表极化方向,取值只有两个值,可以用0表示水平极化,1表示垂直极化,因此,在数字上搜索空间的大小,即搜索次数为m=X×Y×Z=(500e6)×(44e6)×2=4.4e16(次),其中e代表以10为底的幂。

这么大的搜索次数对于一般的数字卫星接收机而言,理论上通过软件代码的循环迭代探测,可以实现对转发器的搜索任务,但是在实际过程中,每一次迭代都经历调谐器初始化,参数设置,搜索,根据信号返回结果的过程,虽然每次迭代花费的时间不多(只有几毫秒),但是多次这样的迭代花费的时间将使用户无法忍受,因此并不可行。

方案分析

针对以上的问题,下面列出节目自动搜索方案设计的几个目标,针对这几个目标,给出两个方案,分析这两个方案对目标的支持情况以及各自的优缺点。

1、自动搜索的目标:

(1)能对所有数字卫星进行自动搜索

(2)对卫星上的转发器情况及时更新

(3)对转发器上的节目情况及时更新

(4)合理的界面操作响应时间

(5)减低开发成本和生产成本

2、方案分析

(1)方案a:假的自动搜索(假盲扫)

数字卫星接收机在出厂时,因为卫星、转发器信息相对稳定,所以可以将当前所有卫星的转发器信息入存储器数据库,在使用过程中,根据天线的朝向,由用户选择卫星,自动搜索功能实际上实现该卫星的存储器数据库中的转发器信息更新(更新每个转发器上包含的频道信息),同时另外提供菜单接口,实现增加、删除卫星,增加、删除转发器的功能。该方案在增加转发器时需要用户输入转发器的参数值(中频频率―――实际是输入下行频率,中频频率由本振频率减下行频率并取绝对值得到,符号率,极化方向),这种设计在逻辑上可以保证实现前三个目标,但是由于把功能做到三个模块中(自动搜索,增加删除卫星,增加删除转发器),操作起来十分不方便;同时要求输入参数信息使得用户要有数字卫星接收机的专业知识,对用户要求高,不利于产品的普及;在时间上自动搜索只对数据库中一个卫星已有的几十个转发器(有的卫星更少)做更新操作,在界面操作响应时间上更新速度快。该方案的特点是使用普通的调谐器硬件,无需增加额外的硬件成本,但由于对用户的专业知识水平有一定要求,不利于产品在广大农村地区的推广。

(2)方案B:真正的自动搜索(真盲扫)

所谓真盲扫指卫星的转发器信息完全由自动搜索得到,自动搜索完全用软件实现搜索时间过长,考虑到自动搜索过程任务的重复性,所以可以由附加硬件实现相应的功能,减少每次探测的时间,从而减少总的搜索时间,目前市上也有相应的配件新产品(如ZaRLinK公司的ZL10036调谐器),这种调谐器上的附加硬件可以实现指定中频频率,极化方式的转发器搜索,符号率的范围搜索由硬件加速实现,所以软件处理的时间次数就变为X×Z,在中频频率搜索过程中,一些技术可以减少搜索时间和界面操作的复杂度。

首先,为了使产品更加易于使用,在用户自动搜索操作中不出现星的概念,在软件中将所有的转发器信息统一组织,在设计上就要有所考虑,由于不同卫星的转发器频谱有可能重合,不同星上可能有相同参数值的转发器(编者注:在使用极轴天线而非切换开关接收多星时,这种问题尤为突出),这些转发器原先由所属星的不同来区分,现在由于没有星的概念,对于有相同参数值(中频频率,符号率,极化方向)的转发器,可以通过转发器的第一个节目名称来判断是否是相同的转发器(节目名称对应着电视台,不可能相同),如果不相同,就把新搜索到的转发器存入存储器数据库,如果节目名称也相同,就可以判定一个转发器,于是就只做节目更新操作,不增加转发器。

其次,如果对每一个中频频率作一次搜索,那么步长为1个频率单位,但因为步长小,所以盲扫时间长,于是通过增大搜索步长来减少搜索次数,从而加快搜索时间,问题是步长改多大,才能保证既能加快搜索速度,又能保证不漏掉转发器,这里介绍一种动态变步长计算方法,该方法能最大限度地跨步向前搜索,同时保证不会遗漏转发器。

分析转发器的频谱分布,可以发现它们之间有一定的间隔(如图2),并且频谱间隔长度固定,这个特征可以作为设计步长的依据,同时由于转发器传送方式不同(SCpC―――单路单载波,一套节目一个载波,mCpC―――多路单载波,多套节目一个载波),不同的转发器占用的频宽不一定相同(mCpC方式占用的频宽更大),步长算法的设计思路如下:

①当没有找到转发器时,以最小间距为步长搜索下一频率;

②当找到转发器时(返回转发器的近似中心频率),最初想法是直接跳到下一个转发器可能中心频率点做探测,但是目前只知道当前转发器的中心频率和频宽(可以由找到的当前转发器的符号率换算得到),于是选择将下一个搜索点放在两个转发器频段间隔的中间(当然可以考虑放在频谱间隔的右边,但考虑到在频带边缘,不利判断信号的有无,于是选择放在中间)。

下面是利用步长决定下一探测频点的计算公式:

ifnofreqfound,newfreqy=lastfreqx+2/3Rsmin(i.e.ChannelSpacing)

iffreqfound,newfreqy=centerfreqofx+2/3Rs(found)/2+2/3Rsmin/2

公式中x表示原先的频率,y表示下一步准备探测的频率,(2/3Rsmin)表示转发器频谱间隔(用最小符号率Rsmin换算得到,最小符号率Rsmin表示转发器的频宽最小也要比转发器频谱之间的间隔大,最小符号率换算成频宽约等于频谱间隔,设置最小符号率可以减少调谐器的单次搜索时间,同时可以利用到该公式中),“2/3Rs(found)”表示当前找到的信道带宽(用当前转发器符号率Rs(found)换算得到,Rs(found)表示当前找到的转发器符号率),其中符号率和频宽的换算关系可参考数字多电平调制利用率的相关数据,QpSK调制方式理论值为2(bit/s)/Hz,实际值为1.416(bit/s)/Hz,则一个单位符号率占用的频率宽为1/1.416,近似等于0.7,在运算公式中用2/3近似0.7,主要是从运算速度角度考虑(乘2等于一个移位操作,减少运算时间)。

在实际工程中,采用ZaRLinK公司的ZL10036调谐器,在数字卫星接收机上编程实现自动搜索功能,对亚洲二号卫星的自动搜索大约需要20分钟,并且不漏台,搜索时间对于用户而言还是可以接受的,除了采用比普通调谐器昂贵的调谐器,增加了生产成本外,这种方案能实现自动搜索的所有目标,能实现对卫星的自动全盲扫,操作界面简单,对用户没有专业知识的要求,利于产品的普及。

卫星通信方案篇7

关键词卫星通信技术;电力应急通信;应用

卫星通信应急系统通过指挥中心远程联络应急抢修现场,来解决电力通信网络出现的故障,使电力通信的网络保持畅通。

1卫星应急通信建设的必要性

在巨大的自然灾害影响下,灾区的电力系统往往处于瘫痪状态,无法进行通信数据和图像的传输业务,给处于灾区中心的人造成无法与外界联系的恐慌心理,这成为电力企业需要研究并解决的问题。将卫星通信技术运用到电力通信应急中,有效发挥它的优良特性,比如不受环境、时间、地点限制,开通简单,组网方式灵活方便,传输距离远,能同时连接多处网址,也能解Q通信数据和图像业务的双向传输需求,当灾害发生时,能第一时间开通,向人们传递灾区的外界人们测不到的信息,并保持信息的准确性和实效性,使外界人们能及时根据灾情,作出相应的救济措施,为解救灾区人们赢得第一时间。

常见的卫星通信系统有四种,其一是卫星地面站,是指挥救灾的中心部,覆盖范围比较广,在覆盖范围内可以对灾区进行指挥和通信。其中的一个限制就是不能移动。其二是应急通信车,可以作为车载指挥车,听其名字,就可知其可以移动,机动能力强,无限集群、数字图传系统、超短波电台、短波都可以在车内集成,覆盖范围内的通信能力也可以通过卫星链路实现。但是因为它是可以移动的,不可避免的受到路面平整度的限制。其三是机动便携站,具有应急通信车的作用,打破路面限制,直接到达灾区,通过卫星链路进行灾情实况转播,但是它有体积和重量方面的限制。其四是卫星电话,作为终端设备,是信息指令互通的工具。灾情发生时,电力应急通信可以及时启用卫星通信技术,使几种通信系统能结合彼此的优势、弥补自身的限制,共同作用,能为灾区救助提供第一服务。

2卫星通信传输技术及特点

VSat卫星通信是电力应急通信网的手段之一。它的传输体制分为三类:tDm/tDma、mF-tDma、SCpC/i)ama。

2.1tDm/alohatDma

该体制呈星状,远端站接收来自系统中心站的tDm载波,挑选信息进行发送,以此来形成出境信道,入境信道的形成则是tDma载波以竞争的方式被远端站发送,远端站处于主战入境的方向上。通信是通过信道建立碰撞重发实现的。

这种方式的主要特点是:这种体制实现通信的方式限制了它只能适合通信效率高、系统通信时间短,不要求实效性的场合。新技术的运用,当远端站的数量多时,aloha卫星通信系统采用这种体制,信道带宽利用率会有所提高,但其通信时间依旧短,没有多大的突破。

这种体制不能保证通信质量,只适合用于小规模网络和短消息传输。

2.2mF-tDma

这种传输体制原理是网络的所有站点,可根据通信的实际情况,选择由原来系统中的高速tDma载波分解的不同速率的小tDma载波进行通信。

这种传输体制特点:处理信息灵活方便,基于此体制是在传统的时分多址方式的基础上发展而来,系统可以调频和调速。单一平台可以进行星状、全网状、混合状的拓扑结构,适应于星状、全网状业务的应用,但不适用于树状业务的应用。这种体制需要建立同步的帧,来支持系统通过tDma的成帧格式来传输信息。tSma的载波速率与帧的效率成正相关。纯的tDma体制受限于昂贵的价格,不被广泛使用。

2.3SCpC/Dama

该传输体制是在FDma的基础上改造而来的,它能借助于载波方式,实现各个信道按照占用需求在两个节点之间进行通信的目的。针对于该系统的信令广播信道都有设置,远端站点可以通过SCpC方式进行两点的通信,且支持Dama根据需求进行分配以回传信息。

它的特点就是:比tDma通信效率高,因为它对信息的处理方式是频分多址;支持Dama根据需求进行分配以反向回传信息,使得空间信道资源的利用率得到提高;载波中断后能轻易恢复,因为该业务信道的载波形式是连续不间断的;该体制弥补了tDma的缺陷,不会受到成本价格的限制;可以自动申请分配信道;网络传输方式是星型、多级星型。

2.4综合比较

通过对3种传输技术在扩展卫星通信网络、拓扑的建设性能、提升网络应对业务的能力三方面进行综合比较,SCpC/tDma系统因具有扩展性强和灵活的特质脱颖而出,成为电力应急通信中比较受欢迎的卫星通信技术。

3卫星通信技术在电力应急通信中的应用

3.1电力通信中,卫星通信组网方案

在电力应急通信中,卫星通信技术的主要任务就是实行双向传输。县调范围的VSat网络方案主要应用于业务量少、实效低的几个小站之间的通信,组网时,采取远端小站、变电所、调度部门这样的双跳方式连接系统。地调范围的VSat组网方案主要用于数量规模大的站点通信,组网时,采取的是单跳方式连接系统。省级系统VSat网络方案是建立一个系统的负责全省范围内的站点通信,组网时,也是采用的单跳方式。

3.2卫星应急通信网系统实现

根据综合比较,发现SCpC/tDma最适合用于电力应急通信,某大型电网公司采用这种技术,使得其中的每一个站点和上一级节点站都能通信,卫星信道链接可以根据不同的业务需求,进行连接和断开,其过程具有自动性卫星宽带可以根据业务不同的传输量进行调整,其过程也具有自动性。站点之间建立双向通信是通过发射一个SCpC载波实现的。电力应急通信建设方案中,在电网调度中心建立中心站点,其要求就是“一发射和六十接收”,各电厂站点可以通过“一发射和两接收”的远程端点进行自由通信,后期。远端站在原来的基础上进行系统更新处理,就可以实现和其他的远端站之间进行双向自由通信的目的,这是借用系统临时分配的子载波进行数据通信。

卫星通信方案篇8

整治工作方案

 

2021年是中国共产党百年华诞,又是“十四五”开局之年。为贯彻落实意识形态工作责任制,根据浙江省广播电视局《关于印发2021年度非法卫星电视接收设施整治工作方案的通知》(浙广电发〔2021〕107号)和平安浙江建设有关境外电视管理工作有关要求,抓细抓实全市非法卫星电视接收设施整治工作,切实维护意识形态安全和广播电视传播依法有序,特制定整治工作方案如下:

一、整治工作目标

2021年,通过专项集中整治,实现“两个确保”:确保中国共产党建党100周年全市广播电视领域意识形态安全;确保全市非法卫星电视接收设施基本清零。

二、整治工作事项

1.辖区内非法卫星电视接收设施销售环节的源头治理。

2.辖区内非法卫星电视接收设施安装、使用环节的查处整治。

3.辖区内宾馆饭店、公共场所、单位违规接收境外卫星电视节目的查处,以及辖区内接收卫星传送的境外电视节目许可审批的规范整治。

4.辖区内有线电视网络、互联网等其它信息网络非法传送境外卫星电视节目的查处。

三、整治工作步骤

(一)建构立制工作(5月中旬)。建立健全“党委政府统一领导指挥,各部门齐抓共管,乡镇(街道)、村居(社区)终端落实”的工作机制。根据工作职责要求,市文广旅体局牵头组织开展专项整治工作;市平安办负责将非法地卫整治工作纳入平安考核体系,压实属地责任;市“扫黄打非”办负责将非法地卫整治纳入扫黄打非工作范畴,落实基层网格责任制;公安部门负责处理非法地卫整治中的暴力抗法和刑事案件的处置,协助文化执法上门入户拆除工作;市场监管部门负责非法地卫生产、销售等环节的源头治理,配合文化部门联合执法。

(二)部署发动工作(5月下旬)。各乡镇(街道)要围绕专项整治工作重点,结合实际制定落实工作方案,周密部署开展非法卫星电视接收设施整治工作,多渠道多方式开展社会宣传发动工作,使广大群众了解掌握卫星电视接收设施的管理规定,自觉遵纪守法,自行拆卸上交。

(三)集中整治工作(6月中旬)。各乡镇(街道)牵头组织对辖区非法卫星电视接收设施开展集中整治,各相关部门根据工作职责,结合整治工作事项集中开展整治工作。各乡镇(街道)要对工作开展情况进行自查评估,6月中旬以书面形式向市文广旅体局报送整治工作阶段性情况总结和存在的问题。

集中整治主要落实内容:

1.完善建立整治工作领导机制及联络机制,落实职能科室负责此项工作,配置专门人员,制定工作计划、方案,推动建立健全“党委政府统一领导、指挥,各部门齐抓共管”的综合治理长效机制。5月30日前报送分管领导和联络科室、人员名单。

2.各乡镇(街道)要开展自查排摸工作,积极配合市文广旅体局进行执法检查。市文广旅体局加大专项执法检查力度,及时查办境外卫星电视节目非法接收传播案件,行政查处案件和移送公安处理案件及时上报温州市文广旅局,做到专案专报。

3.主动对接并会同公安、市场监管等部门,掌握辖区内卫星设施生产供货、黑市销售活动情况,采取有效措施封堵非法卫星设施流入和销售源头。

4.加大宣传力度,及时清查处理非法售卖卫星电视接收设施(“小耳朵”)线索信息(推销网站、小广告等),及时收缴、拆除辖区内“小耳朵”,防止反弹和炒作。

5.建立信息协作和沟通机制,确保信息沟通和上报渠道畅通,按要求及时上报整治工作信息、季度报表、自查评估和年度报告。

(四)巩固提高阶段(7月—10月底)。各乡镇(街道)要加强平时督查、暗访,高标准持续推进非法地卫设施专项整治。鼓励社会各界和广大人民群众参与举报、监督等形式,真正形成齐抓共管的局面。

(五)整治验收(11月初)。市文广旅体局对照专项整治工作要求,采取明查暗访、实地察看等形式,做好整治考核验收工作。

四、工作要求

(一)开展“无小耳朵”乡镇(街道)创建工作。以创建“无小耳朵”乡镇(街道)为抓手,推进我市非法卫星电视接收设施整治工作。各乡镇(街道)要建立奖励机制,强化财政保障,对发现拆除“小耳朵”设备人员给予一定的资金和物质奖励。

(二)报送相关工作信息。建立信息协作和沟通机制,确保信息沟通和上报渠道畅通,按要求及时报送整治工作信息、季度报表、自查评估和年度报告(见附件1)。11月10日前报送相关考核工作资料,主要包括:年度总结报告、组织领导工作部署(包含整治工作方案)、协调联办机制、宣传工作(包含报送工作信息目录清单)、整治检查成效等相关材料和内容信息。工作台账可只报电子版,内容严禁虚假编造材料和数据,要求整理规范,排版有序,相关公文需盖有单位印章。

五、工作保障

(一)高度重视,周密部署。非法卫星电视接收设施专项整治工作是省、温州市、乐清市政府重点督查考核内容,各乡镇(街道)要高度重视专项整治工作,主要领导亲自过问,分管领导具体抓、抓具体,以此作为全年境外卫星电视管理的重要抓手,提高站位,认真部署,严格执行,切实落实意识形态工作责任制,不断提高本区域卫星电视管理水平。

(二)督考结合,确保实效。整治工作开展期间,市委平安办、市“扫黄打非办”和市文广旅体局将组织暗访检查,并结合平安考核有关内容,酌情将整治工作的开展情况予以通报。市文广旅体局将对全市全年整治工作进行总结,并依据考核评分标准(见附件2),对各乡镇(街道)开展非法卫星电视接收设施整治工作进行考核打分,结果报送市平安办。

卫星通信方案篇9

随着国民经济持续高速发展,提高民众精神文化的品位是历史的必然。通过各类媒体传播着络绎不绝信息,其中属卫星转发信息最为快捷,是诸多媒体的佼佼者,深受广大群众的喜爱。卫视信息的接收系统是如何选择卫星器材和组合,就成为备受关注的课题。笔者将在卫视接收技术的实践中获得的相关认识和感受提出来与卫视爱好者共同探讨,以求得推动卫视信息接收技术的发展,同时推荐给大家三套得以证实行之有效的卫视接收系统的实施方案。

要接收到卫星信号,首先必须具备一套卫星接收天线,它是接收系统的门户。根据我们所要接收的信号来进行卫星和天线的确定。民用卫星接收天线常用的有正馈天线和偏馈天线两种。偏馈天线是首选的产品,因为高频头避开了遮挡电磁波的照射,提高了天线反射面的利用率,在同等反射面积的前提下,偏馈天线较非偏馈天线胜出一筹。通常非专业人士选择尺寸为0.45-0.75米的偏馈天线,多数用来接收Ku波段的卫视信号,而大于1.5米的正馈天线则可用来接收C波段和Ku波段卫视信号,3米以上更大的正馈天线都为专业人士安装在一些公务机关(政府,金融,教育,交通等)和服务行业(旅游,宾馆等)公共场所。普遍卫视爱好者大多喜爱选用0.75-1.2米的偏馈天线用它来同时接收C/Ku的波段的卫视信号,或者实现多星接收。许多勇于实践的卫视能手在探索卫星发射的信息时,希望能兼顾到转发功率的大与小和气候变化等因素,这个尺寸对他们最合适。当然,如果接收地点有足够强大的卫视信号落地信号场强,而且仅只对其中一颗卫星感兴趣的话,不妨选择更小尺寸的天线,45厘米小耳朵天线已绰绰有余。其实大天线在接收Ku波段卫星信号时,一旦遇到阴雨天,也逃脱不了与小天线一样的悲惨命运。众所周知,Ku波段的频率高达10.75-12.75GHz,当电磁波从赤道上空360000千米的卫星上发射到地面接收点的行程中,一定要穿越大气层中云雾或尘埃,还可能遇到无情的废气后抵达接收系统,若微弱的电磁波信号已经超越不过最低门限,卫视接收机便不能够被下载储存。读者也许从相关电子报刊中获取,卫视爱好者在下载卫视信号时,发现X信号频道不能够被下载,或者被下载后的卫视信号时而出现断续的马赛克现象,甚至干脆指示无信号。除前已叙述的原因外,还必须指出大气中的云雾雨露都是由水珠颗粒聚集而成的气象,而水珠颗粒的大小,密度不同诸因素,相对应的不同频道的电磁波的吸收程度也不相同,于是在不同的接收地会出现接收不均衡的结果。总而言之,Ku波段信号在大气中的传播过程中,受到气象变化的严重影响。为了接收圆极化电磁波,在高频头馈源中就必须添置极化片。

高频头是放大微波和一次变频的器件,主体上有馈源和高频头电路组成。馈源要和天线抛物面相匹配,它是有照射均匀分布的方向性,能够获取均匀分布的理想相位中心,并具有足够宽的频带宽度。从结构来看,Ku波段高频头设计成一体化,而C波段高频头馈源是独立的,便于在不同尺寸的天线上进行调整。馈源有多种形式,二环、三环、甚至四环、五环。呈梯形状的馈源常用在偏馈天线上,而平面形状的馈源则用在正馈天线居多,若要把平面馈源用到偏馈天线上去,就要改造它。添置高度不同的金属箔环,呈现梯形结构或用中卫三环梯形馈源替换,都可以获得一定的效果。笔者曾经试图将pBi-4200型C/Ku波段复合高频头用于1.2米偏馈天线上,就是遵照上述基本法则方才获得初步成功的。卫视器材市场上的品牌高频头琳琅满目,如高斯贝尔GoSpeLL,美鹰pBi,奥斯卡aSK等,价目高则上千,低则几十元。不管什么高频头绝大多数在露天工作,接受暴晒和冰冻的恶劣环境,要求他们稳定工作就需要质量一流,条件允许的话,适当的投资是完全值得的。因为它的性能好坏,直接影响到接收系统的总体指标。假如你手头拮据,那么花18元买只二手Ku波段双极化双本振高频头也能够满足你的欲望,笔者用了多年,效果令人满意。对于C波段高频头建议选用四级放大线路的oS222型高频头最理想。

到卫星数字电视接收机,第一印象是市场竞争相当激烈,技术发展迅猛,似乎卫视器材市场上每年都有新款推出上市。接收机最关键的是主芯片功能的发挥,前几年Sti5518方案就形成了Cp788X型系列产品,接着又是tX6886型卫视数字接收机,简直是过目烟云。今年异军突起,一款超小型(体积仅香烟盒大小)的金宝HF-986型数字盒又引人注意。它毕竟是采用了先进的Ct212S方案高集成单片机,电源都浓缩了。我们要求卫星数字电视接收机的接收门限低,储存节目参数数据库的容量要大,添加转发器和编辑电视信号表的操作简便可靠,呈现的图象要逼真细腻,色彩鲜艳,声音响亮高保真。其实卫视爱好者最关心的还是数字机有无自动搜索卫星电视节目的功能。一些早期生产的免卡机,插卡机就是因没有自动搜索功能,让用户不知所措,非得去上网寻找卫星电视信号参数,引发不少麻烦。金宝HF-986型数字盒是为寻星族方便于调试而设计的,正是麻雀虽小,五脏惧全,有自动搜索功能。初识它的功能似乎类似皇视HSR-2080a型卫星数字电视接收机,然而在运作过程中熟悉它,发现金宝HF-986型数字盒以过硬的技术突破了往常许多数字接收机的致命弊端-死机,对任何正确的操作程序反映敏捷快速可靠,使用至今还从未发生过一起死机,感觉上真正称心如意。在显示信号质量的彩带上也很别致,是前所未有的质量瞬时动态指示,信号质量的优劣反映在信号质量彩带的颜色上,优良可靠的质量呈绿色,不稳定时呈黄色,而劣化质量的彩色呈棕红色。所以用户随时可以跟踪观察到卫视信号质量的变化状态。金宝HF-986型数字盒的自动搜索功能直接列入菜单,调出后在不明卫星上电视信号参数的情况下,只要天线已瞄准卫星,卫星电视信号的参数串就在自动搜索过程被逐一下截,存储起来,搜索全频范围的时间2分钟。金宝HF-986型数字盒弹出的所有菜单分区明了,字体清晰,而且菜单随遥控器按键即按即显,转换速度特别快。它确实是值得大家依赖的好伙伴。是一款价廉物美的优良品牌机型。Cp7885型卫星数字电视接收机是Cp788X型系列的终板机型,是与雷霆430Xp型数字机匹配的免卡机,刚上市那阵对146°e卫星电视节目的解密功能非常畅通,但是好景不长久,被反制后立刻变成了一台免费机,其升级软件永远跟不上限制的速度,虽然可以进行修改KeY值来达到收看的目的,但也不见得奏效,再说操作程序十分烦琐,时而发生死机现象,故让人扫兴感叹。另外它的背景图像实属欣赏作品,毫无实用价值,涉嫌哗众取宠之感。话说皇视HSR-2080a型卫星数字电视接收机是笔者初步入门时选用的免费机,它具有隐藏的自动搜索功能。不过,全程搜索一次需要时间一刻钟,搜索速度太慢了。在我印象中,它最大的吸引力是浮现的电视画面色彩绚烂调和,让人感受到冰莹玉丽,豪不刺眼。最大的缺陷是菜单画面太小,显得单调小气,但还够得上实用。

回忆往昔,联想翩翩。四年前,卫视器材销售价格渐渐降到工薪阶层可以接受的地步,加上卫星电视有着异常的吸引力,于是我决心跨入卫视接收的行列。从四川视频电子公司邮购了0.75米斯威克偏馈天线,另购买了高斯贝尔GKF-3300D型Ku波段双极化高频头和皇视冲击波HSR-2080a型卫星数字电视接收机。很快就从电视屏幕上观赏到由卫星转发下来的电视节目。成功的喜悦叫人一发不可收拾,逐年又增添了SG-2100型电动极轴座,Cp7885型卫星数字电视接收机等。这样做到了坐在室内可以遥控室外自动寻找选定的卫星电视信号,完成了梦寐以求的理想。接着又不甘心只能接收Ku波段电视信号。完成C波段的接收成功才是最全面的。再添置了pBi-4200型C/Ku波段复合高频头和四切一开关。其中,摸索解决了pBi-4200型高频头应用到偏馈天线等技术问题。一路走来付出了多少心血和辛苦,但是成功会让接收卫星信息的技术得以长进。掌握并累积了各种行之有效的用来接收卫星电视信号的接收系统。下面就相关的三套实施方案奉献给大家以求得共同进步。

实施方案有三例,因人而异。方案1适合刚起步的卫视爱好者,成套设备花钱不多,属经济型的接收系统,会让你轻轻松松跨入卫星电视接收族的大门。第2套方案是对有一定接收卫星电视经验的发烧友设立的。其成本投入较高,装配调试有一定难度,然而没有克服不了的,一旦成功就似乎可以得到随心所欲的境界,何乐而不为。最后一套方案实现C/Ku全波段接收。如果配置偏置天线时,C/Ku波段复合高频头要改造或自制,技术难度要求更高,如果无力只得考虑应用1.5米以上的正馈天线。

说明:

1、方案1中Ku波段高频头可选用18元的二手Ku波段本振10600kHz的高频头,卫星数字接收机建议选用150元的金宝HF-986型数字机,估算投资不会超过350元。

2、方案2中的摩帝克SG-2100型极轴座售价约500元,卫星数字接收机具有控制协议Diseqc1.2版本软件,如航科、雷霆等品牌。

卫星通信方案篇10

关键词:空间预警系统效能评估过程中心法

中图分类号:tJ761.3文献标识码:a文章编号:1007-9416(2013)05-0126-03

1引言

空间预警系统是导弹防御系统的重要组成部分,它可以为导弹防御系统提供导弹及导弹发射阵地的位置信息;也可以测定导弹弹道参数,判断来袭导弹将要攻击的目标;并具有对弹头进行识别、排除假目标的功能,为导弹防御系统后续的跟踪与拦截提供必要信息。

空间预警系统技术复杂、研制周期长、投资巨大,在论证、设计、研制与部署阶段均面临着多种方案的选择。效能评估可以充分论证各方案满足应用需求的程度,找出各备选方案的优势和不足,为方案的选择与改进提供科学的决策信息。本文通过对空间预警系统的结构、任务、功能以及预警流程的分析,研究空间预警系统的综合效能评估问题。

2空间预警系统分析

2.1系统结构分析

空间预警系统是由多颗卫星和多个地面站组成,利用卫星上的红外探测器探测导弹飞行阶段的发动机尾焰,和地面站配合判明导弹的发射轨迹来达到预警目的的一种系统。空间预警系统包括空间分系统、地面分系统和通讯分系统三个部分构成,如图1所示。

2.2任务需求分析

分析现有空间预警系统和空间预警计划,可以看出空间预警系统的主要任务包括:

导弹预警。空间预警系统要能够尽早探测到发射的战术以及战略弹道导弹,确定落点,提高探测概率、延长预警时间;同时通过星上处理器的初步判断、星间链路的数据交换以及地面站的信息融合,排除假目标,降低虚警率。

导弹防御。空间预警系统要能够获得导弹发射参数,计算出导弹运行轨迹,预测出导弹的落点和攻击时间,以支持作战部队和导弹拦截部队进行导弹防御。

提供情报支持。空间预警系统要能够检测到航天器的发射以及核试验的进行,获得相关情报。

2.3功能需求分析

空间预警系统要满足上述任务需求,应当具备目标探测、目标参数识别、目标引导、可靠性和保障五个方面的能力,下面对这五个能力进行简要分析。

目标探测能力。空间预警系统的目标探测能力主要是由预警卫星的星载红外探测器完成的,针对目标的红外辐射进行探测,属于被动探测方式。

目标参数识别能力。空间预警系统的参数识别能力是指通过星载探测器、星上处理器以及地面站对目标的发射地点、关机点速度、落点等参数的识别。

引导能力。包括引导后续预警系统以及引导拦截武器,预警雷达可在预警卫星的引导下对导弹所在方位进行重点搜索,从而为导弹拦截部队提供高质量的导弹位置信息;低轨预警卫星具有对导弹飞行全过程的探测定位能力,可直接引导拦截武器进行拦截。

可靠性。空间预警系统的可靠性是指在一定时间内、一定条件下无故障地完成指定任务的能力或可能性。

保障能力。表征空间预警系统质量的一种特性,是指系统发生故障或者维护升级时,系统的使其自身维护简便、迅速和经济的固有特性。

2.4预警流程分析

空间预警系统对导弹目标进行预警的一般流程是,卫星利用扫描探测器在覆盖范围内进行扫描,当有导弹发射时,迅速探测到导弹发出的强红外辐射,获取红外图像;星上处理系统经图像预处理判断目标存在之后,将红外图像通过星地链路传回地面,地面站对图像进行处理,并与其他卫星数据进行融合;随后调用凝视探测器进行连续跟踪,获取红外图像直到目标信号消失;地面站融合目标位置信息以及红外信号特征数据,与数据库中的先验信息进行比较,进行目标弹道配准,预测出导弹的落点范围等预警信息并输出,整个流程如图2所示。

3基于pFt的评估方法过程

pFt(process-Focusedthinking,过程中心法)方法,即以过程为中心建立效能评估模型的方法,其中过程是指空间预警系统的预警流程剖面。预警流程剖面能够反映出系统执行任务过程中模块间的相互关系,为构建效能评估指标体系性能层提供客观依据,同时明确指标间的因果联系和相互约束,为底层指标确定数值大小和范围。基于pFt的空间预警系统效能评估基本过程如下。

(1)进行预警流程分析。遂行导弹预警任务是空间预警系统的最重要任务,在建立系统效能评估指标体系前,通过分析其预警流程,明确影响系统完成任务程度的相关模块;

(2)构建系统效能评估指标体系。根据空间预警系统的组成结构、任务以及功能分析结果,将目标探测、目标参数识别、引导、可靠性、保障能力五个指标作为评估指标体系的第一层,即能力层。根据系统预警流程,提取覆盖性能、卫星平台性能、探测器成像性能、目标检测算法性能、目标定位性能、弹道配准算法性能、先验导弹数据的准确性和完备性、凝视探测器调度算法性能、通讯性能、星上处理器性能、地面处理器性能、信息融合性能、卫星寿命、星上设备故障率、地面站设备故障率、控制系统完备性、管理系统完备性、备用星数量、设备可维护性19个指标作为评估指标体系的第二层,即性能层。逐层细分建立如图3所示的空间预警系统效能评估指标体系;

(3)指标体系赋权。所有指标的权重取值都在0到1之间,每一层上各分项总和为1,每个指标的下层相关因素的权重值之和亦为1,本文采用层次分析法计算各指标权重值;

(4)获取底层指标属性值。通过计算机仿真以及相关理论模型和参考文献获得系统的底层指标属性值;

(5)指标属性值无量纲化。结合系统执行任务的过程,考虑指标的先后因果关系以及由此产生的约束条件,分析不同指标的变化范围和特性,构造具有针对性的无量纲化变换以消除指标属性值量纲的影响;

(6)进行系统综合效能评估。根据指标效用值,运用加权求和方法计算系统综合效能。

4实例分析

5效能评估指标体系合理性检验

对图3所示的空间预警系统效能评估指标体系进行合理性分析,对于合理性检验权重值小于0.1的指标予以排除,保留了第二层的目标探测能力、目标参数识别以及引导能力,保留了第三层的覆盖性能、卫星平台性能、探测器成像性能、目标检测算法性能、目标定位性能、弹道配准算法性能、先验导弹数据库的准确性和完备性以及凝视探测器调度算法性能。

6方案设计

本文参考DSp系统和SBiRS-High系统的轨道参数,同时依据图3建立的空间预警系统效能评估指标体系,给出了两种星座方案,其中方案一由5颗地球同步轨道卫星构成,其轨道参数如表1所示;方案二由4颗大椭圆轨道卫星、2颗赤道圆轨道卫星构成,其轨道参数如表2所示。两种方案的指标属性值可通过计算机仿真、参考相关理论模型及文献获取,其结果如表3所示。

7方案效能值的计算

应用效用函数将上述指标属性值转化为效用值,并通过aHp法求得各指标权重值,得到的结果如表4所示。

根据表4数据,应用加权求和法计算指标体系的综合效能,得到如下结论。

(1)方案一的综合效能值为0.786703,方案二的综合效能值为0.720342,方案一整体上优于方案二。

(2)全部采用地球同步轨道的方案一覆盖性能为0.296213,采用大椭圆轨道和赤道圆轨道相结合的方案二覆盖性能为0.266308,方案一的覆盖性能优于方案二。原因是方案二的全球覆盖率虽然较高,但其热点区域双星覆盖率与方案一相比较小,而该指标的权重值却较大;

(3)方案二的卫星平台性能、探测器成像性能较好,但其目标定位性能\目标检测算法性能、弹道匹配算法性能与方案一相比较差。可以认为方案二的硬件性能较好,而方案一的软件性能较好;

(4)方案一具有较好的覆盖性能和软件性能,方案二具有较好的硬件性能,方案一的综合效能略高于方案二,二者的差距并不大。这是由于两个方案的指标属性值各有高低,并不存在哪一个方案的各项性能都处于优势地位,为了提高系统总体效能,需要提高系统内各个模块的性能,做到均衡发展。

8结语

本文针对空间预警系统综合效能评估问题,分析了空间预警系统的结构组成、任务需求、功能需求及导弹预警流程,提出了针对空间预警系统的基于pFt的效能评估方法,构建了完善的空间预警系统效能评估指标体系。在pFt效能评估模型下,通过案例验证了该方法的有效性。后续工作包括探索更加科学客观的指标体系赋权方法,通过仿真获取更加全面的体系指标属性值,构建更加合理贴近实际的空间预警系统pFt效能评估过程。

参考文献

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[2]王宇.基于aDC模型的星座卫星通信系统效能评估技术研究[D].国防科学技术大学,2007.

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