衛(wèi)星通信知識(shí)

1、衛(wèi)星通信基本知識(shí)衛(wèi)星通信基本知識(shí) 動(dòng)中通是一種車(chē)載（機(jī)載、船載）衛(wèi)星通信天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)能在載體移動(dòng)過(guò)程中始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，保證衛(wèi)星通信連續(xù)不間斷，一般使用0.61.2米的環(huán)焦天線或柱面天線、相控陣天線，對(duì)伺服跟蹤系統(tǒng)要求很高，其跟蹤方式主要有指向跟蹤、單脈沖跟蹤、信標(biāo)極值跟蹤，船載動(dòng)中通一般使用圓錐掃描跟蹤。1 動(dòng)中通動(dòng)中通1 動(dòng)中通動(dòng)中通 傳統(tǒng)的拋物面天線，技術(shù)體制成熟，性能穩(wěn)定，適合于對(duì)終端天線增益要求比較高，對(duì)高度和重量要求較低的領(lǐng)域。由于我國(guó)地源遼闊，衛(wèi)星ERIP差異較大，動(dòng)中通天線對(duì)天線的增益要求較高，基于拋物面的動(dòng)中通天線的需求仍是市場(chǎng)主流。 目前公司主要的動(dòng)中通產(chǎn)品仍然使用傳統(tǒng)

2、的拋物面天線或切割拋物面天線，跟蹤方式為慣導(dǎo)開(kāi)環(huán)跟蹤、慣導(dǎo)+差分GPS開(kāi)環(huán)跟蹤以及慣導(dǎo)+單脈沖閉環(huán)跟蹤。1 動(dòng)中通動(dòng)中通動(dòng)中通天線特點(diǎn)：動(dòng)中通天線特點(diǎn)：s0.6/0.8/0.9/1.2米動(dòng)中通天線s符合CCIR580要求s 碳纖維材料天線面,強(qiáng)度高s 隱藏在車(chē)內(nèi)s 全部操作自動(dòng)完成s 3秒鐘自動(dòng)捕獲衛(wèi)星s 丟失信號(hào)，再捕獲衛(wèi)星小于1秒鐘s 最高行駛速度大于150公里/小時(shí)s 歐洲進(jìn)口陀螺慣導(dǎo)MTBF3萬(wàn)小時(shí)s 極化自動(dòng)跟蹤1 動(dòng)中通動(dòng)中通2 動(dòng)中通技術(shù)動(dòng)中通技術(shù)天伺饋系統(tǒng)天伺饋系統(tǒng)跟蹤技術(shù)：跟蹤技術(shù)：慣導(dǎo)（激光或光纖陀螺）跟蹤慣導(dǎo)（激光或光纖陀螺）跟蹤原理原理 開(kāi)環(huán)跟蹤，利用激光或光纖陀螺得到

3、天線載體的精確姿態(tài)，從而控制天線準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度要求很高。 特點(diǎn)特點(diǎn)1、國(guó)外同精度激光和光纖陀螺價(jià)格相當(dāng)，光纖陀螺制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，低溫、 抗沖擊性能好，飛船和衛(wèi)星上基本用光纖陀螺。2、國(guó)內(nèi)激光陀螺已定型小批量生產(chǎn)，光纖陀螺還沒(méi)生產(chǎn)出來(lái)。因?yàn)榻\(yùn)，所以國(guó)內(nèi)激光陀螺一般用俄羅斯90年代初技術(shù)的中低精度陀螺來(lái)組合，需GPS輔助，且可靠性低，但價(jià)格較低，約為3040萬(wàn)左右。3、進(jìn)口光纖陀螺組合平均無(wú)故障時(shí)間是國(guó)產(chǎn)的6-10倍。4、現(xiàn)有技術(shù)下國(guó)產(chǎn)激光陀螺的高壓電源和密封性（內(nèi)充惰性氣體）比較差。 2 動(dòng)中通技術(shù)動(dòng)中通技術(shù)跟蹤技術(shù)：跟蹤技術(shù)：慣導(dǎo)慣導(dǎo)+DGPS+DGPS跟蹤跟蹤原理原理 開(kāi)

4、環(huán)跟蹤，用中低精度慣導(dǎo)確定航向，利用DGPS對(duì)航向進(jìn)行精確校準(zhǔn)，得到天線載體的精確姿態(tài)，從而控制天線準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。特點(diǎn)特點(diǎn)1、對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度要求不高。2、DGPS的精度與基線長(zhǎng)度密切相關(guān)，基線越長(zhǎng)，精度越高。3、由于DGPS工作，特別是初始尋星時(shí)所需GPS衛(wèi)星數(shù)量較多，在遮擋嚴(yán)重時(shí)工作受限。4、DGPS在載體運(yùn)動(dòng)時(shí)精度較高，靜止時(shí)精度較差。5、價(jià)格較低，約為30萬(wàn)左右。 2 動(dòng)中通技術(shù)動(dòng)中通技術(shù)單脈沖跟蹤單脈沖跟蹤 原理原理 閉環(huán)跟蹤，先在陀螺或電子羅盤(pán)和GPS引導(dǎo)下使天線基本對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)衛(wèi)星，此時(shí)利用天線接收的差信號(hào)來(lái)跟蹤衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤 特點(diǎn)特點(diǎn) 1、跟蹤范圍只有3分貝波束寬度，一般不到

5、2度；一旦車(chē)體姿態(tài)快速變化超過(guò)跟蹤范圍或由于遮擋無(wú)衛(wèi)星信號(hào)便無(wú)法跟蹤，此時(shí)必須由外部設(shè)備引導(dǎo)至跟蹤范圍內(nèi)才能繼續(xù)進(jìn)行單脈沖跟蹤。特別是在城市內(nèi)由于大樓林立，衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)常被遮擋，其使用效果較陀螺跟蹤差。 2、單脈沖跟蹤增加了模耦合器、信道箱和單脈沖跟蹤接收機(jī)，并且因?yàn)樘炀€口徑小，要求接收機(jī)靈敏度高，系統(tǒng)可靠性較差。2 動(dòng)中通技術(shù)動(dòng)中通技術(shù)信標(biāo)極值跟蹤信標(biāo)極值跟蹤 原理原理 閉環(huán)跟蹤，先在電子羅盤(pán)和GPS引導(dǎo)下使天線基本對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)衛(wèi)星，此時(shí)利用天線接收的信標(biāo)信號(hào)進(jìn)行掃描，使天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星；當(dāng)載體運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用專家?guī)旌统翱刂频燃夹g(shù)進(jìn)行跟蹤，在低成本下實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤 特點(diǎn)特點(diǎn) 1、閉環(huán)跟蹤，跟蹤精度相對(duì)較

6、高； 2、無(wú)高成本的慣導(dǎo)和單脈沖跟蹤接收機(jī)，成本相對(duì)較低；3、控制比較復(fù)雜。2 動(dòng)中通技術(shù)動(dòng)中通技術(shù) 隨著市場(chǎng)需求多元化發(fā)展，低拋動(dòng)中通和平板動(dòng)中通已成為當(dāng)前世界“動(dòng)中通”發(fā)展的主要方向，特別是高空載體和小型化車(chē)輛的安裝，對(duì)動(dòng)中通的高度、重量、功耗提出了嚴(yán)格的要求，傳統(tǒng)的拋物面天線已不能滿足市場(chǎng)的需求， 但是，國(guó)內(nèi)在這里領(lǐng)域的研究還處于論證和樣機(jī)的試驗(yàn)階段，還沒(méi)有成熟的產(chǎn)品問(wèn)世。3 新型動(dòng)中通新型動(dòng)中通美國(guó)TracStar公司產(chǎn)品IMVS450M型天線 IMVS450M天線為柱面天線，其高度為30cm，直徑為1.2m，重75kg，屬中等輪廓天線系統(tǒng) ，等效口徑為0.45m，采用INS慣導(dǎo)模塊、

7、GPS和AGC電平進(jìn)行跟蹤。3 新型動(dòng)中通：國(guó)外產(chǎn)品新型動(dòng)中通：國(guó)外產(chǎn)品以色列Starling公司MiJET型天線 系統(tǒng)采用寬帶天線單元，多天線子陣合成技術(shù)，極化自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤，代表了合成天線的最高水平。其高度小于30cm，直徑略小于1.2m，重50kg，屬中等輪廓天線系統(tǒng) ，等效口徑仍為0.45m，采用INS慣導(dǎo)模塊、GPS和AGC電平進(jìn)行跟蹤。3 新型動(dòng)中通：國(guó)外產(chǎn)品新型動(dòng)中通：國(guó)外產(chǎn)品以色列RAYSAT公司StealthRayTM 3000型天線 該天線為收發(fā)分離的相控陣天線，三個(gè)子陣發(fā)射，一個(gè)子陣接收。其尺寸為1227953 150mm3，重29kg，屬低輪廓天線系統(tǒng) ，等效口徑為0.3

8、m，采用INS慣導(dǎo)模塊、GPS和AGC電平進(jìn)行跟蹤。3 新型動(dòng)中通：國(guó)外產(chǎn)品新型動(dòng)中通：國(guó)外產(chǎn)品0.6米Ku波段低高度動(dòng)中通和0.6米Ku/Ka雙頻段低高度動(dòng)中通為總參通信部中標(biāo)項(xiàng)目，專為軍方二代星研制，已完成整機(jī)方案設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)明年初完成整機(jī)初樣裝調(diào)、聯(lián)試。3 新型動(dòng)中通：新品研發(fā)新型動(dòng)中通：新品研發(fā)與Starling合作研發(fā)有源陣列動(dòng)中通天線，該系統(tǒng)采用寬帶天線單元，多天線子陣合成技術(shù)，極化自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤，代表了合成天線的最高水平。目前正在聯(lián)合研制針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)需求的新型通信天線。研制成功的TE21模耦合器為單脈沖跟蹤的核心部件，已成功應(yīng)用于裝甲動(dòng)中通中。3 新型動(dòng)中通：新品研發(fā)新型動(dòng)中通：新品研發(fā)4 動(dòng)