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文檔簡介
1、衛星應急通信解決方案2007-3-16 13:56:54 閱讀531次 為了預防和減少自然災害、事故災難、公共衛生和社會安全事件及其造成的損失,保障國家安全、保障人民群眾生命財產安全、維護社會穩定,提高應急處置的指揮效率,公安、軍隊、市政、電力、地震、氣象、電信、疾病控制、防火等諸多領域急需建設應急通信系統,將突發現場的視頻、音頻和其他數據送至指揮中心,為其獲取災情信息,進行現場指揮提供“通信暢通、現場及時、數據完備、指揮到位”的技術保障。由于通信線路的限制,通常采用衛星通信
2、作為應急通信的主用線路,衛星通信靈活多樣,機動性好,但系統建設和運營成本較高,因此系統平時應可用于一般的民用通信租賃,為商業用戶提供高速率的話音、圖像和數據傳輸,以降低運營成本;在遇突發事件時,可根據實際情況配置成滿足實際需要的應急通信網,迅速轉變為應急戰備狀態,保證各種通信指揮系統的暢通無阻。 應急通信網絡應具備以下特點: 、平戰結合,注重實用性 網絡建設要考慮平時應用,盡量簡化中心站和遠端站的配置,提高利用率,在日常的工作中,整個系統資源可以用來處理民用通信:如電視會議、數據輸出、視頻傳輸等工作;當進入應急工作狀態,指
3、揮中心和整個系統資源將全部用來應付緊急公共安全事件,能做到在最短的時間內,實現最佳的資源調配和指揮,達到“一點感知,處處可知;聞警而動,處處協同;有備而戰,臨危不亂”的狀態。 、以實際需求為導向的應用系統建設 著眼于應急聯動實際使用現狀,以滿足各業務部門的應用需求為前提,盡量利用和整合現有系統資源,避免重復投資,不搞“高、大、全”式的形象工程。注重網管建設,合理調配轉發器資源。通過引進規范、先進的項目管理方法來保證系統的成功實施,建立科學的運行保障體系保證系統的正常運行,把硬件建設放在以需求驅動的基礎上。 、支持高速率
4、數據通信 在以往的衛星通信應用中,單鏈路用戶數據速率達的高速率通信需求不是十分普遍,隨著視頻應用的日益普及,通信和互聯網的各類應用速率不斷提高,基于衛星通信的單鏈路寬帶數據通信需求正越來越多。因此系統應能夠支持多種類和大流量業務,可提供不低于速率的數據通信,并具備支持大型網絡的能力,適應網絡覆蓋全國、輻射省市、地區的日益擴大的規模要求。 、系統安全可靠,易操作,簡化接口類型和協議,避免繁復的設備組合 在多媒體數據交互的過程中,盡可能選擇統一、標準的接口和協議,力求保持通信網絡體系的一致性和互操作性,為網絡管理帶來便利。
5、 、能夠動態按需分配帶寬資源,節省轉發器帶寬 業務具有多樣性、突發性和隨機性的特點,因此其對帶寬的要求也是動態的,隨著業務數據的變化而改變。設計的通信系統必須滿足這一要求,在很短的響應時間內,對帶寬需求分配資源,而在通信完成后及時釋放帶寬,網絡中的小站在網管的控制下,動態、高效地共享寶貴的轉發器資源。 、系統具備擴展和升級能力 系統的設計理念上應具備可擴展能力,可通過簡單的軟硬件升級添加擴展系統的容量和通信能力。 應急通信網構成網絡中通常由衛星車載站、衛星便攜站和衛星固定站組成,根據不同的需求組成點對點、星狀網、網狀網
6、和混合網結構。天網公司近年來為衛星應急通信系統的應用開發,做了不少探索和實踐,為諸多用戶解決應急事件中通信段的問題。下面介紹天網應急通信指揮車的方案: 通信指揮車采用動力性強,道路通過性能好的大型車輛。實現基于衛星系統的圖像、數據、語音通信及圖像采集、無線組網、移動辦公等功能。系統采用當前先進、成熟的方案與技術,可靠性高的電子通信設備、輔助保障設備,以及工控計算機硬件、軟件工具,集成一個技術先進的、功能齊全的“靜中通”通信指揮車。 主要設備描述: 衛星通信設備:
7、0; 車載天線系統,采用 波段的進口天線,可通過車載天線控制器、跟蹤接收機、磁通量羅盤實現全自動對星功能。 功率放大系統,采用進口固態高功率放大器。可根據需要做:熱備份配置。 調制解調器,采用進口高速率接口調制解調器(最高可達),內置調制模塊、編碼模塊,并可根據需要選配路由、加速器、幀頭和負載壓縮、服務等功能模塊。可實現:熱備份功能。 衛星電視接收機 話音設備: 綜合接入設備(),采用國產高質量
8、設備,可提供路 路話音端口。 全球星亞星衛星電話,提供路應急通信話音。 無線對講設備,提供本地調度。 數據設備: 無線接入設備,采用國產高功率、高速率設備,通過車外天線覆蓋方圓公里的范圍內的無線設備(、移動電腦等)。 以太網交換機,采用國產高品質端口設備,為車內設備提供數據接入。 視頻設備: 電視會議終端,提供點對點或點對多點的電視會
9、議。 視頻編碼器,采用編碼器,提供品質圖像。 無線視頻采集設備,采用國內先進的非視距微波傳輸設備,傳輸距離公里。 (北京天網信息通信有限責任公司 供稿) 歷史永遠銘記的一刻:2008年5月12日14日28分,四川省汶川縣發生8.0級大地震。危急關頭,困難絕地,中華兒女,血肉相連。當聞知四川發生8.0級大地震以后,衛通啟動集團級別的應急預案,啟動所有的應急措施,于地震發生后的當天晚上,調動充電、充值、準備好衛星電話隨時準備應戰。在震后的幾天里,中國衛通創造了很多記錄:第一個進入災區的電信運營商總裁是中國衛通的芮
10、曉武,首先到達災區的通信設備是中國衛通的350部衛星電話,從重災區到映秀鎮打出的第一電話使用的中國衛通的衛星電話,中國移動快速搶通地面通信的背后功臣也有中國衛通,在國際上也很少有如此大量高密度地使用衛星電話衛星移動天線系統2008年10月19日 星期日 09:56編者按:移動通信系統根據通信基站的位置可分為地面移動通信系統和衛星移動通信系統,地面移動通信系統的基站是在地球的地面上,典型的代表就是大家都很熟悉的手機電話系統。衛星移動通信系統的基站是在衛星上,由于衛星的不同,又分為(固定)衛星移動通信系統和移動衛星(移動)通信系統。(固定)衛星移動通信系統的基站選擇在同步靜止軌道(高軌道)即相對固
11、定的衛星上,典型代表是海事衛星電話系統。移動衛星通信系統的基站選擇在中、低軌位即相對是移動的衛星上,典型代表是GPS系統和前些年建成的銥星衛星電話系統(建成后,因成本過高無人使用而移作它用)。當然這些衛星移動通信系統的關口站還是建立在地面上的。 衛星移動天線系統 衛星移動天線系統是特種天線,是由軍事轉為商業用途的高科技的天線,是由一整
12、套衛星移動通信技術和設備組成的系統。 衛星移動天線系統是運動中接收衛星信號或發射、接收雙向通信的天線。衛星移動天線系統采用激光制導、遙測天控技術、GPS衛星定位等技術,能自動捕獲目標衛星;采用先進的自跟蹤技術,能在載體運動的情況下,對衛星進行高精度的自動跟蹤。 根據接收方式不同,分為:在固定地點、自動尋星的衛星移動天線系統靜中通;運動
13、中自動尋星、接收衛星電視信號的衛星移動通信天線系統動中通。 根據通信方式不同,分為:單向接收衛星電視信號的天線系統單向衛星移動天線系統;可進行雙向移動通信的天線系統雙向衛星移動通信天線系統。 單向衛星移動天線系統可以接收衛星電視、衛星廣播、圖文資料等多媒體信息,廣泛應用于汽車、火車、輪船、氣墊船、海上石油平臺、物探船、軍艦。雙向衛星移
14、動通信天線系統可進行移動通信。通過衛星在移動過程中直接通信,不間斷地雙向傳輸圖象、數據、語音等多媒體信息,進行電視直播、電視轉播、語音通訊、視頻會議、遠程調度管理,應用于電視直播、衛星通信、轉播車、電視臺、銀行、軍隊、軍艦、氣墊船、水陸兩用坦克、公安、以及大型調度管理系統。 衛星移動天線系統還可以利用基本的原理,在功能上進行擴展,將移動載體的通信進行廣度和深度的充分應用。衛星移動天線系統可廣泛應用于電視臺、電視直播、電視轉播、長途客運、野外地質、勘探、測繪、公安巡
15、邏、指揮、鐵道列車、內河船舶、海洋客貨漁輪、海洋石油鉆井平臺及后勤船舶、海軍戰艦及后勤給養運輸站、油輪、銀行、金融系統、公交、交通管理、救援和坦克、裝甲摩托化戰車、以及其他大型調試管理系統。 衛星移動通信系統 衛星移動通信系統是多項尖端科技的結晶。1962年,美國利用微波中繼通信技術成功地發射了“電星一號”能動型通信衛星,開始了衛星通
16、信的歷史。 當第一顆通信衛星發射升空之后,衛星通信專家、軍事通信專家和軍事戰略家就瞄準了衛星移動通信的巨大、廣泛的潛力和深遠的軍事意義。現代戰爭是信息的戰爭。衛星是信息戰中的重要信息平臺和信息支援。衛星、衛星通信、衛星移動通信關系到信息戰的勝負。衛星通信與信息戰之間存在著密切的聯系。 在運動中傳輸圖像、語音、數據是各國衛星通信的難題。
17、衛星移動通信系統面臨極大的挑戰。一般天線、通信站(編者注:即用戶終端)都是固定或定點的,或是移動式通信將車輛開到固定地點,然后進行衛星通信作業。但這種方式越來越不能滿足現代通信的要求。衛星通信的優點是覆蓋范圍廣,缺點就是不能像無線通信一樣可以移動通信。所以不論商業通信、軍事通信等總受到限制。 衛星移動通信系統要解決傳輸速率、通信質量和保證運動中進行通信的難題。傳輸速率要高于低軌道衛星移動通信的傳輸速率,并可捷變;傳輸圖像、語音、數據等高速信號,而信號質量要與靜止通
18、信一樣;載體在路面、海面等不穩定的運動速度、運動方向下,要保證通信的速率和質量;載體和天線在隨機行進的情況下,受到電波干擾、電子干擾;高樓、橋洞、森林、山體遮擋;雨衰、大浪強風、磁場等干擾,要盡快恢復通信中斷。 由于技術和時代的限制,衛星移動通信技術沒有多大進步。進入九十年代,數字技術、通信技術、計算機技術、激光陀螺技術、激光陀螺制導控制技術、遙測天控技術、全球GPS定位技術等高科技的誕生和發展,衛星寬帶移動通信系統應運而生。 &
19、#160; 衛星寬帶移動通信系統SMCS(Smooth Mobile Communication System)動中通,成為各國研制開發的重要目標,并研發出多種動中通。 衛星移動通信系統的動中通最早裝備美軍。為使快速前進的部隊與指拭軍官及其它軍種、司
20、令部之間保持連續通信,而裝備在美國陸軍的車輛、裝甲車、坦克通信車上;而在海軍的各類軍艦、航空母艦上增添了一個個綠色、黑色、白色、乳白色和迷彩色的半球型、半圓頭柱體型的動中通。動中通以輕便、快速為主要特點,部隊中途停下來架設天線的作戰方式,已成為過去,已不適應當今的作戰速度。 美國的“鳳凰計劃”其中一個重要項目就是研制保密、移動、抗干擾、可靠的、簡單和大容量通信戰術終端(SMART-T),作為單向透明戰略的重要、必要的技術和設備。
21、 美國的MOCAIC ATD計劃是將美國DARPA資助的GLOMO、SUO SAS、CAN(空中通信節點)項目技術與陸軍通信及電子司令部(CECOM)研究發展中心(RDEC)的幾項研究技術結合在一起,進行移動通信演示。通過驗證和篩選,把商用產品和國防部的研究成果集成在一起,目標是滿足未來戰斗系統(FCS)和目標部隊(OBJECTIVE
22、0; FORCE)的通信需求以及戰場指揮系統基礎結構的可移動性,形成一個戰場所需的無縫隙通信體系結構。MOSAIC是多功能的動中通、抗毀、抗擾、自適應綜合通信系統。 美國已開發出用于“悍馬”車使用的新型更小更輕便的動中通。位于麻省的沃爾瑟姆雷聲公司制造的安裝在“悍馬”車上的動中通SMART-T,同時還適用于高級極高頻飛機。
23、 SMART-T首次應用于伊拉克戰爭。美國動用了GPSIIR-8和國防衛星通信系統IIIA-3衛星在內的數十顆軍用衛星和部分商用衛星,衛星總數多達100多顆。10多顆偵察衛星以及伊諾克斯-2等商用遙感衛星對伊方的軍事進行嚴密監視;KH-12光學成像衛星、“長曲棍球”雷達成像衛星等俯視整個伊拉克戰場;“大酒瓶”等電子偵察衛星監測伊拉克無線電信號。 在伊拉克戰場上,美國借助于衛星,信息
24、化戰場變得高度透明。美英聯軍能迅速獲取各類靜態和動態的作戰信息,并實時地傳遞和處理。信息的獲取達到了精確化、實時化。美英的動中通利用信息打擊、瓦解、欺騙伊軍,伊軍迅速土崩瓦解。動中通的功能、威力引起各國軍方的注意。 2004年10月,位于美國西鹽湖城的L-3通信公司設計開發出為多功能衛星移動通信終端,也屬于“鳳凰”計劃的一部分。該設備十分小巧,首期裝備美國陸軍,并將裝備海軍陸戰隊、空軍、預備役部分和國民警衛隊。
25、60; 加州阿納海姆的波音作戰管理C3分部和麻省馬爾伯勒的雷聲網絡中心系統機構負責研究生產衛星移動通信以及各軍種間地對地,地對空衛星通信的更新一代的通用終端。 英國的THALES公司參與了美軍JTRS計劃和英國的BOWMAN計劃,開發出系列增強型數字衛星移動終端支持戰時的信息傳輸;法德兩國聯合研制的多模式多用途高級演示模型MMR-ADM提出了未來戰術通信系統。
26、; 美國SEATEL公司專門研發海上移動通信,為軍艦、潛艇、航空母艦、大型商船、貨輪、油輪提供海上無間斷的通信和電視服務。 空中移動通信,最典型的是美國應用于無人機全球鷹GLOBAL HAWK,全球鷹的衛星移動通信,憑借衛星覆蓋范圍廣的優
27、勢,將偵查的圖像、照片實時回傳司令部。 衛星、衛星通信已經越來越成為各種武器的“神經”。數字化部分、數字化戰場、非線性作戰、全維作戰、立體空間作戰、信息戰爭、機器人戰士、智能戰爭等都離不開衛星、衛星通信、衛星移動通信。 在軍事領域發揮作用的同時也廣泛應用于民用。俄羅斯、印度、中國、日本、以色列、意大利、澳大利亞等20多個國家對衛星移動
28、通信展開深入研制。全球領先的衛星移動天線和通信解決方案供應商RAYSAT(TM),IMC.推出了全球最小的衛星電視車輛天線TELERAY(TM)。TELERAY天線是為日本國內汽車市場而開發的。TELERAY厚度為2.5CM,直徑為40CM,是一種小尺寸車頂天線,行駛車輛中的乘客能夠觀看現場直播的日本BS/CS衛星電視廣播。 衛星移動通信系統技術
29、 1、衛星移動通信系統可以通過任何一顆地球同步衛星或空中平臺,超越時間和空間的限制,實現點對點、對點多點衛星移動多媒體通信,能迅速將移動載體中的多媒體數據瞬時傳到世界各地和接收世界各地的多媒體信息。但衛星移動通信系統要克服電波在運動中傳輸時的各種致使的影響。 (1)陸地衛星移動通信:陸地衛星移動通信的電波在運動傳輸時,會遇到各種物體,經反射、散射、繞射、到達接收天線時,已成為通過各個路徑到達的合成波。各傳輸路徑分量的幅度和相位各不相同,造成合成信號起伏
30、很大,形成多徑衰減。電波經建筑物、樹木等阻抗被衰減,對車載等陸地衛星移動通信系統的信號傳輸造成極大威脅。 (2)海上衛星移動通信:海上衛星移動通信的傳輸,有來自近處的正常反射波鏡面反射,也有來自前方較廣范圍的非正常反射波雜射波。 (3)航空衛星移動通信:航空衛星移動通信由于速度的關系,有來自更多、廣泛的非正常反射波雜射波。當飛機移向衛
31、星時,頻率變高,遠離衛星時,頻率變低,而且由于飛機的速度十分快,就會產生“多普勒效應”。 1842年,奧地利物理學家、數學空多普勒·克里斯琴·約翰(DOPPLER CHRISTIAN JOHANN)在文章“ON THE COLORED LIGHT OF DOUBLE STARS”首先提出了“多普勒效應”(DOPP
32、LER EFFECT)這一理論。多普勒頻移,也稱多普勒效應,是為紀念多普勒而命名的。 多普勒發現聲波頻率在聲源移向觀察者時變高,而在聲源遠離觀察者時變低。把聲波視為有規律間隔發射的脈沖,可以想象為你每走一步,便發射了一個脈沖,在你之前的每一個脈沖都比你站立不動時更接近你自己;而你在后面的聲源則比原來不動時遠了一步。或者說,在你之前的
33、脈沖頻率比平常變高,而在你之后的脈沖頻率比平常變低了。 多普勒效應不僅僅適用于聲波,適用于所有類型的波形,包括光波。科學家EDWIN HUBBLE使用多普勒效應得出宇宙正在膨脹的結論。他發現遠處銀河系的光線頻率在變高,即移向光譜的紅端。這就是紅色多普勒頻移,或稱紅移。若銀河系正移向他,光線就稱為藍移。
34、0; 在衛星移動通信中,當飛機移動衛星時,頻率變高,遠離衛星時,頻率變低,而且由于飛機的速度十分快,就會產生“多普勒效應”。非靜止衛星本身也具有很高的速度,兩個高速移動的物體進行通信,難度很大,所以航空衛星移動通信系統是由靜止衛星提供,盡量消除“多普勒效應”。 2、衛星移動通信系統可與區域網和地域網實現有線或無線接入,組成天地合一的無縫通訊網,使信息得到廣度和深度的傳播
35、與利用,是眾多頂尖高科技綜合運用綜合研發的方向。 3、衛星移動通信系統運用了激光陀螺制導控制系統、遙測天控技術、全球GPS定位技術等高科技。 慣性導航制導系統簡稱慣導系統: 最早應用慣性制導武器系統的是二
36、戰時期德國的V-2火箭。經過半個多世紀的發展,慣性制導系統的應用被擴展到海陸空各大軍事民用領域,已經成為高科技武器裝備不可缺少的子系統,廣泛運用在海、陸、空各種運載工具,在國防科技上占有十分重要的地位,也是世界各軍事強國重點發展的技術領域之一。 慣導系統的主要組成部分包括:陀螺、加速計和計算機。 陀螺是關鍵部件。陀螺主要分為機電陀螺和
37、光學陀螺,光學陀螺分為激光陀螺與光纖陀螺。光學陀螺是對機電陀螺的重大突破,激光陀螺已逐步替代了機電陀螺。 激光陀螺的原理是利用光程差來測量旋轉角速度(SAGNAC效應)。激光在閉合光路中,由同一光源發出的沿順時針方向和反時針方向傳輸的兩束光和光干涉,利用檢測相位差或干涉條紋的變化,就可以測出閉合光路旋轉角速度。激光陀螺儀的基本元件是環形激光器,環形激光器由三角形或正方形的石英制成的閉合光路組成,內有一個或幾個裝有混合氣體(氦氖氣體)的管子,兩個不透明的反射鏡和一個
38、半透明鏡。用高頻電源或直流電源激發混合氣體,產生單色激光。為維持回路諧振,回路的周長應為光波波長的整數倍。用半透明鏡將激光導出回路,經反射鏡使兩束相反傳輸的激光干涉,通過光電探測器和電路輸入與輸出角度成比例的數字信號。 光纖陀螺三軸慣測儀是由三個光纖陀螺儀和三個石英撓性擺式加速度計組成,可以實時輸出載體的角速度、線加速度、線速度等數據,具有對準、導航和航向姿態參考基準等多種工作方式,用于移動載體的組合導航和定位,同時為隨機運動的天線的機械控制裝置提供準確的數據。主
39、要性能:加表精度1*10-4g;光纖陀螺精度(漂移穩定性)1°/h;標度固形線性度5*10-4。 激光陀螺除導航功能外,還可為艦艇上的武器控制和作戰管理系統提供精確的姿態和航向數據。 由激光陀螺、線加速計和控制線路等組成的系統稱為激光陀螺捷聯慣性導航系統,簡稱激光制導系統、激光慣導系統或激光陀螺慣導系統。激光慣導系統能實時解
40、算出車輛、艦船、飛機、導彈、火箭等載體的航向姿態、速度和位置變化并輸送到控制系統,從而實現自主導航、精確制導,是理想的導航平臺、發射平臺、通信平臺和測量平臺。 我國某航天軍工公司的激光陀螺捷聯慣性導航系統技術指標。 激光陀螺、激光陀螺慣性制導系統作為精確制導和精確定位的關鍵技術,已得到大量裝置和使用。
41、; 1982年,美國開始在“戰斧”式空對航巡航導系統作為精確制導和精確定位的關鍵技術,已得到大量裝備和使用。 1986年,激光陀螺系統在“阿里亞娜”運載火箭上試飛成功。激光陀螺迅速應用到幾乎所有型號的導彈慣導系統中。 1997年,以激光陀螺
42、為核心的第二代標準慣導系統。在美國已被大量應用到各類軍用飛機上,如F-117A隱形戰斗機。采用激光陀螺/GPS導航的飛機的導航精度平均達到了5.2米。 近年來,美國和北約海軍軍艦近年來用激光陀螺慣導系統取代用于潛艇和各種水面船只的抗性陀螺儀。 美國陸軍對炮兵多管火箭系統進行增程,射程從32公里提高到45公里,隨著射程的提高,投放誤差也
43、將增加,采取了激光陀螺制導系統,不但提高射程還提高了火箭命中率。 美軍已大量裝備了激光陀螺慣性制導系統,復雜山路上運動中的地面通信車、海面上運動中的艦艇、各種戰機和導彈能在運動中時刻精確對準軍用衛星,進行無障礙通信。 激光陀螺慣導系統的優越功能決定了首要的應用領域是在軍事上,同時也迅速應用與民用方面,用途甚廣。
44、 1980年,激光陀螺被美國波音公司選中,最早用于新研制的波音757客機、767客機的導航系統中。 1981年,歐洲的空中客車A310也采用了該系統。激光陀螺慣導系統不但在導航精度上大大提高,同時它比常規的慣導系統的可靠性提高5倍以上。
45、160; 激光陀螺慣導系統在“動中通”上的應用,能為商船、火車、汽車提供運動中衛星通信、導航以及在運動中接收衛星電視信號。 衛星移動通信系統組成 衛星移動通信系統是由衛星自動跟蹤系統和衛星通信系統兩部分組成。
46、0; 1、自動跟蹤系統:衛星自動跟蹤系統是天線在載體運動時對準衛星的準確指向。 (1)天線系統:衛星天線的工作狀態是三維運動的。采用卸載和儲力減小天線傳動時的負載慣量。由于各種運動力的影響,衛星的位置在不斷地漂移,其姿態也在細微地改變,天線能減少指向誤差。 (2)伺服系統:采用位置環或速度環控制方式,使用模擬硬件提高電路響應速度,減小
47、伺服跟蹤系統的動態滯后誤差。 (3)數據處理:計算平臺,對誤差信號、載體的動態信號進行處理,計算出天線的控制信號。 (4)載體測量: 衛星移動通信系統對運動載體與衛星的測量提出極高的要求。
48、160; 捷聯式慣性導航系統測量出載體的變化量,天線根據跟蹤參數實時調整指向。捷聯式慣性導航系統的主要設備是激光陀螺,激光陀螺是在光學干涉原理基礎上發展起來的新型導航儀器參對物體進行精確定位。 石英撓性擺式加速度計是由熔融石英制成的敏感元件,撓性擺式結構裝有一個反饋放大器和一個溫度傳感器,用于測量沿載體一個軸的線加速度。 &
49、#160; 2、衛星通信系統:衛星通信系統是將上行信號傳輸到衛星,衛星轉發器傳送下行信號到地面衛星接收系統;或單方向接收衛星信號設備。衛星電視雙向傳輸的主要設備有:編/解碼器、調制/解調器、上/下變頻器、高功率放大器、雙工器和低噪聲放大器。 衛星移動通信系統工程原理
50、; 載體在運動過程中,由于姿態和地理位置發生變化,會使衛星天線的指向偏離衛星,造成通信中斷。必須對載體的這些變化進行隔離,使天線始終對準衛星。這是天線穩定系統要解決的主要問題,也是移動載體進行不間斷衛星通信的前提。 位置的經度和緯度相對水平面的初始角。根據其姿態及地理位置、衛星經度自動確定以水平面為基準的天線仰角,在保持仰角對水平面不變的前提下轉動方位,并以信號極大值方式自動對準衛星。
51、0; 載體運動過程中,測量出載體姿態的變化,通過數學平臺的運算,變換為天線的誤差角,通過伺服系統調整天線方位角、俯仰角、極化角,保證載體在變化過程中,天線對星在規定范圍內,使衛星發射天線在載體運動中實時跟蹤地球同步衛星。 跟蹤方式有自動跟蹤和慣導跟蹤兩種。自動跟蹤是依靠衛星信標進行天線閉環伺服跟蹤;慣導跟蹤是利用陀螺導組合敏感載體的變化進行天線跟蹤。這兩種跟蹤可根據現場情況自動切換。
52、; 當系統對星完畢轉入自動跟蹤后,以自動跟蹤方式工作;同時,慣導系統也進入工作狀態,并不斷輸出天線極化、方位和俯仰等數據。 當由于遮擋或其它原因引起天線信標信號中斷時,系統自動切換到慣導跟蹤方式。同時,利用先進的衛星移動通信系統傳輸廣播電視信號,可完全達到現場轉播效果。
53、60; 載體可在20100KM/H的行駛速度下通過衛星雙向傳送或接收衛星信號、電視信號,運動載體在運動過程中不間斷進行衛星通信。 衛星移動通信系統的評價 1、衛星移動通信系統的特點
54、 (1)自主跟蹤。采用自主跟蹤方式跟蹤衛星,充分利用了衛星通信覆蓋區域大、抗干擾能力強、線路穩定的特點,可實現點對點、點對多點、點對主站的衛星移動通信; (2)靈活機動。能確保快速、實時的靜態、動態的現場通信; (3)自動重捕時間短。駛出通信盲區后能快速恢復通信;
55、 (4)通信質量可靠。信號傳輸過程的節點少,提高通信質量和可靠性; 2、衛星移動通信系統的缺點 (1)通信盲區:在環境比較復雜的情況下,高樓、橋洞、樹木、山體遮擋;雨衰、大浪強風等干擾,會出現信號中斷現象;
56、; (2)兩套“動中通”傳送不同電視圖像信號,如同時遇到閃點,在圖像出時不易做到無閃點連接; (3)“動中通”與移動信號采集車之間,兩者的方向、位置發生變化,信號傳輸容易發生錯誤。(未完待續)移動應急指揮平臺突發事件的指揮系統解決方案一、前言近年來,地震、水旱災害、非典型肺炎、高致病性禽流感等一系列突發公共事件頻繁發生,考驗著黨和政府的應急管理能力。切實加強應急管理,提高預防和處置突發公共事件
57、的能力,是構建社會主義和諧社會的重要內容,也是全面履行政府職能、提高行政能力的迫切要求。為此國務院公開發布實施了國家突發公共事件總體應急預案,陸續發布了四大類25件專項應急預案、80件部門預案和各省級總體應急預案,全國將應急管理作為“十一五”乃至長時期內的一個工作重點。在未來的數年內,公共突發事件應急通信系統的建設必將成為各級政府工作的重要的組成部分之一。以科學發展觀為指導,以建立和諧社會為出發點,以國家、部門和地區相關應急預案和規劃為依托,以關鍵性公共建設項目規劃為手段,著力解決突發公共事件應急響應中的薄弱環節,努力構建響應迅速,協同高效,處置有力,保障到位的突發公共事件響應體系,切實增強各
58、級政府應急響應綜合能力,適應社會發展需要這一指導思想和總體目標,必將成為各級領導“十一五”期間工作業績的一個考核標準。二、政府行業情況國家要求緊密圍繞和服務于國家突發公共事件總體應急預案的實施,建立統一指揮、功能齊全、先進可靠、反應靈敏、實用高效的國家公共安全應急體系技術平臺。政府行業要突破公共安全監測監控、預測預警、指揮決策與處置等核心技術,為構建國家事故、事件、災害一體化,準確、快速應急決策指揮系統提供技術支持。當突發公共事件發生時,突發事件(如:自然災害、事故災難、公共衛生事件、社會安全事件等)的現場一般會出現電力、通信的中斷或阻塞,給現場救援工作帶來極大不便,加大了災害的損失,政府的各
59、職能部門為了能正確決策、快速反應并準確處理,有效降低損失或傷害,必須要全方位充分了解現場情況,并與現場指揮部進行實時充分溝通,以利于應急指揮中心組織調動合適的資源,采取措施減災降害,把損失降至最低,衛星應急通信指揮系統能夠滿足政府的需要,是各種災害應急處理的高技術裝備。三、公共突發事件應急救援的主要問題根據公共突發事件應急響應及指揮的要求,結合應用特點,發現政府應急救援工作主要存在如下問題:1、快速反應能力的缺乏:突發事件發生以后,需要政府職能部門快速反應,調動有效資源,進行現場救援工作,并能夠根據現場的實時情況合理有效的調配資源。現有的通信及設備并不能很好的提供快速應急反應。2、事件現場通信
60、手段的缺乏:突發事件具有隨機性,無法提前進行事件現場的通信建設,一旦遇到通信不暢或事件周圍無線路建設時,都會給現場的緊急救援工作帶來極大的困難。3、對事件現場情況的準確性無法掌握:事件現場情況往往多變及復雜,處于后方指揮中心如果沒有實時的圖片或視頻資料,一般很難掌握現場的準確情況,就非常有可能在救援中出現錯誤指揮,存在誤差性,給國家及公眾安全帶來更大的損失。4、缺乏指揮中心與事件現場的聯動:傳統的以話音通信為主的緊急情況匯報模式已不能滿足現場準確救援的要求,指揮中心的指令無法準確的下達到救援現場,缺少相應的視頻會議系統讓中心與現場互相聯動。5、缺少與各級救援部門間的溝通:應急救援現場的情況復雜,因多個職能部門的參與,各自體系下所用的不同話音設備之間的互聯互通就成為了一個問題,即協調指揮作戰的能力。6、缺少必要的辦公手段:事件現場的條件缺乏,往往不能夠滿足救援的辦公手段要求,如:上網、語音、傳真以及收看即時新聞等。這些將為救援的效率帶來影響。分析以上問題,主要是因為應急響應的技術手段落后,沒有充分利用現有的先進技術,采用技術與人力相結合的方式,建立完整的公共突發事件應急救援體系。利用衛星通信的現代科學技術,可以構建公共突發事件應急通信衛星遠程指揮體系,滿足事件現場的應急通信。該體系由數據、圖像、語音傳輸系統、視頻會議系統、定位系統、指揮系統等構成。四、問題的
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