动中通卫星车技术方案分析.docx

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动中通卫星车技术方案分析

动中通卫星车

技术方案

中国联合网络通信有限公司惠州市分公司

2016-12-09

第一章项目背景

1.1项目概述

当今世界是一个飞速变革的世界，一个国家的军队对于处理突发事件的工作速率要求越来越高，同时先进、高效的设备也孕育而生，提高工作速率的方法也层出不穷。

借此，我公司吸取国内外的先进技术以及多年的生产经验，设计研发出此款通信指挥系统，不仅能够使部队对于处理突发事故更加高效，同时更能让领导及指挥者更加快速的传达决策和指令。

此车凭借各种高端设备的集成、众多优质安全的材料选配、先进成熟的加工工艺及合理的车辆改制，通过通讯、会议、视频等几大控制系统，运用科学的方式，更进一步的提高了处理突发事件的效率。

1.2需求分析

突发事件的空间不定性，导致其应对方法相对匮乏。

特别处理突发事件通信方式的选择则显得尤为重要，建立完善综合应急响应指挥系统，提高部队协调联动水平。

动中通卫星车产品在应急通信救援领域已广泛应用。

车载动中通系统可有效隔离通讯载体在运动过程中由于其状态和地理位置发生变化而导致的通信中断，具有多种通信方式并存、覆盖区域广、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠等优点。

在没有通讯网络覆盖地形复杂的偏远区域，甚至是在动态变化极其复杂的水上，“动中通”也能够迅速捕捉卫星方位，完成联络通讯。

卫星利用其覆盖范围广，设备使用方便等优点得到大力推崇。

1.3建设目标

为加强部队应急通信指挥系统建设，为抢险救灾、现场指挥提供实时的图像、数据、语音、传真等通信保障，提高处理应急事件能力，本方案针对客户需求量身定制1套动中通卫星车，实现动中通卫星车前端（无人机采集到图像）与后方指挥中心图像双向传输。

车载动中通卫星通信系统具有不受时间、地域、距离的限制、实现动态和静态条件下的实时双向传输等特点，并具有现场指挥、远程移动指挥、车顶摄像视频信息采集、无线摄像视频信息采集、移动电话电台调度、移动视频会议、实时图像切换、智能保护等多项功能。

并支持车辆在高时速行驶条件下的保证双向高传输速率。

本系统建设目标如下：

一、本方案采用稳定可靠的动中通卫星天线，通过卫星资源，实现卫星通信、图像采集传输、语音通话。

二、拟建的卫星车定义在应急通信，使突发事件现场图像通过无人机和卫星车传送到各级指挥中心。

三、动中通天线采用多级反馈伺服稳定跟踪技术，可快速搭建一个具有不低于2M带宽的动中通卫星车载平台，系统能保证在高速机动、崎岖颠簸的路面实时通信。

系统整体架构

第二章卫星系统总体设计方案

2.1总体设计思路

该系统能实现在任意时间、任意地点通过卫星资源（Ku频段）同步通信卫星建立动中通卫星车前端与后方指挥中心之间的卫星通信链路，实现动中通卫星车前端与后方指挥中心的图像双向传输。

2.2总体设计原则

Ø先进性与成熟性

系统采用当前先进、成熟的方案与技术，采用可靠性高的电子通信设备、辅助保障设备，以及工控计算机硬件、软件工具，集成一个技术先进、功能齐全的卫星通信系统。

Ø实时性与实用性

卫星通信系统集成稳定，系统易于操作、易于掌握、实用可靠。

Ø兼容性与可扩展性

系统集成设计应充分考虑现有卫星通信系统的技术体制与设备性能，注重与其适配性和兼容性。

随着技术的发展和用户新要求的提出，系统和结构上应具有可扩充性，包括硬件的兼容和软件的升级与扩充。

Ø专业化设计

系统性能、结构、布局、抗振、安全性等方面的设计要专业化、整体化，应符合国家或军队有关标准要求。

Ø先进的设备和技术选型

系统设备选型应优先选择国内已使用的，技术先进成熟、性能可靠、工作稳定的产品。

2.3设备选型及性能指标

1）选用经过大量实际应用考验的产品，确保技术指标满足要求，性能稳定可靠。

2）应用先进的设计理念及性能优良的产品确保系统为国内主流系统同时有高的性能/价格比。

2.3.1卫星动中通天线

卫星动中通天线的主要作用是迅速搭建多媒体业务传输平台的可靠通信链路。

本方案中卫星动中通天线选用北京星网卫通科技开发有限公司自主研发的SANETELT65型号的卫星动中通天线。

Ø产品简介：

SANETELT65动中通是星网卫通自主研发的低轮廓车载移动卫星通信产品，系统采用高效率平板天线和智能稳定跟踪结构，能保证在高速机动、崎岖颠簸等各种路况下卫星收发天线始终精确指向地球同步轨道卫星，从而使载体具备运动中的卫星通信能力，满足动态条件下不间断的互联网接入、视频会议、VOIP语音电话、传真、文件传输等高带宽多媒体数据传输需求。

系统采用超低轮廓设计，产品轮廓高度仅为300mm，可满足各类车体的改装需求。

图1Ku波段车载低轮廓动中通天线T65

Ø产品特点：

（1）高效率收发共面平板天线，高增益，低轮廓，适用多种车型

（2）较高的交叉极化隔离度以及卓越的包络特性

（3）高精度惯性/北斗组合导航定位测姿技术、陀螺/组合导航/卫星信标三级反馈稳定跟踪技术，确保天线卓越的稳定跟踪性能

（4）选用航空铸铝、蜂窝铝、碳纤维等超轻材料，高强度、低重量

Ø技术指标：

机械特性

稳定类型

双轴稳定

等效口径

650mm

外形尺寸（直径×高）

1300mm×300mm

天线重量

54kg

天线形式

平板阵列

电气特性

工作频段

Rx：

12.25~12.75GHzTx：

14.00~14.50GHz

增益

Rx：

35.6dBi（12.50GHz）Tx：

36.3dBi（14.25GHz）

旁瓣

≤-12dB

交叉极化隔离度

≥27dB（轴向），≥25dB（1dB范围内）

收发隔离

≥90dB（含发阻滤波器）

G/T

14dB/K@30°仰角

极化方式

水平/垂直

供电

AC220V@50Hz

功耗

≤200W

跟踪特性

初始化时间

≤2min，冷启动

方位角范围

360°连续

俯仰角范围

0°~+90°

极化角范围

±180°

跟踪速率

方位≥100°/s俯仰≥80°/s极化≥60°/s

跟踪角加速度

方位≥200°/s2俯仰≥200°/s2极化≥100°/s2

跟踪精度

0.15°RMS

遮挡后再捕获

遮挡40秒内，瞬时恢复；遮挡10分钟内，6秒内恢复

GPS/北斗

内置

惯导

内置

环境特性

工作温度

-40℃～+60℃

存储温度

-45℃～70℃

防护等级

IP67

星网卫通保留随时修改产品技术指标的权利，如发生变更，恕不另行通知，请查看公司官网获取产品最新信息。

Ø应用案例

SANETELT系列车载低轮廓动中通天线已经成功批量应用于某部应急通信指挥体系建设，在反恐、应急救援、常规演练等重大事件中发挥了极其关键的作用。

系统出色的动态跟踪性能和良好的卫星通信品质，结合越野车的强大越野能力，使得某部的机动卫星通信能力得到进一步提高，有效增强了应急通信指挥体系的全区域可达性和快速部署能力。

图2某部应急指挥车

2.3.2卫星地面站

本方案中卫星地面站天线我方选用北京星网卫通科技开发有限公司的C370型3.7Ku天线。

图8C370卫星地面站

该天线采用了计算机优化设计和先进的制造工艺，具有高增益、低旁瓣、高极化鉴别率、小电压驻波比等良好特性。

天线完全满足CCIR580及INTELSAT标准，作为主站天线多次以优良的指标通过亚洲卫星公司、鑫诺卫星公司等多家公司的入网认证。

天线由天线主反射面、副反射面、馈源系统、中心体、天线座、安装支架等组成。

天线结构设计科学、合理，具有优异的强度和刚度，抗风能力完全满足国标、军标和国际卫星组织的要求。

该天线主反射面是赋形抛物面，由硬铝合金面板组成，每块面板均采用高精度拉伸成型蒙皮与高刚度骨架铆接而成，这种复合结构的面板保证了天线重装精度，减少了安装工作量，使天线有很强的抗风能力和足够的强度。

天线副反射面及馈源喇叭均由数控车床加工成型，表面处理采用导电阳极化、喷涂氯磺化聚乙烯硅环氧磁漆的处理工艺；收发双工器采用铜制镀银，外表面喷涂氯磺化聚乙烯硅环氧磁漆的处理工艺。

天线中心体、座架、辐射梁等全部钢结构部件采用热浸锌的表面处理工艺，全部连接用标准件采用不锈钢件，增强了它的防酸、碱、盐雾能力。

各项性能完全满足GJB4911-2003的要求。

主要技术指标如下：

◆电气指标

C波段

Ku波段

接收

发射

接收

发射

1.频率范围（GHz）

3.625-4.2

5.85-6.425

12.25-12.75

14-14.5

3.4-4.2★

5.85-6.725★

10.95-12.75★

13.75-14.5★

2.增益（dBi）

41.81atF=3.8GHz

45.46at

F=6.0GHz

51.83atF=12.5GHz

52.62atF=14.25GHz

3.电压驻波比

1.25:

1

1.25:

1

1.25:

1

1.25:

1

4.波束宽度（-3dB）

1.334°

0.877°

0.421°

0.384°

5.噪声温度（°K）

2PortFeed

2PortFeed

10°俯仰

36K

42K

20°俯仰

30K

37K

40°俯仰

25K

33K

6.20°俯仰典型G/T值

24.03dB/K（3.8GHz,30KLNA）

31.54dB/K（12.5GHz,70KLNA）

7.发射功率

5KW/Port

1KW/Port

8.接口型式

CPR-229

CPR-137

WR-75

WR-75

9.插入损耗

0.25dB

0.2dB

0.25dB

0.25dB

10.收发隔离度

≥85dB

≥85dB

11.轴比（dB）

1.5dB

1.0dB

12.交叉极化隔离度

轴向

≥35dB

≥35dB

13.旁瓣包络

CCIR.580-5

CCIR.580-5

◆机械性能

◆环境特性

1.天线型式

环焦

1.工作风速（保精度）

60mph（97km/h）

2.驱动方式

手动/电动

2.工作风速（降精度）

65mph（105km/h）

3.方位范围

0to360°

±90°（分2档）

3.生存风速（朝天锁紧）

125mph（200km/h）

4.俯仰范围

5°to90°

4.环境温度

-40°Cto60°C

5.极化范围

±90°

5.雨

100mm/h

6.面板材料

铝合金

6.相对湿度

0to100%

7.面板数量

12

7.日光照射

360BTU/h/ft2（1000Kcal/h/m2）

8.座架形式

立柱式

8.冰

25mmonallsurfaceor13mmonallsurfacewith130km/hwindgusts

9.表面精度

0.5mm（R.M.S）

9.冲击或振动

Asencounteredduringshipmentbycommercialair,seaortruck

10.抗震能力（生存）

0.3G’shorizontal,0.15G‘svertical

2.4设备配置清单

序号

项目名称

设备主要参数

数量

单位

1

卫星动中通天线

0.65米口径，接收增益Rx：

35.6dBi（12.50GHz），发射增益Tx：

36.3dBi（14.