衛星通信的動中通系統研究范文

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【摘要】

傳統移動通信方式需依賴基站提供的基站信號才能通信，若基站在特殊情況下遭到損毀，便無法正常工作進行通信，且基站信號覆蓋范圍有限，一些特殊地區無法正常通信，因此不能滿足人類暢通無阻通信的愿望。而衛星通信則不受地理條件限制，且通信速度快、適應性、信號覆蓋廣，幾乎能夠實現全球范圍的快速通信。但常規衛星通信設備也具有一定局限性，只能在靜止條件下通信。而動中通系統則克服了傳統衛星通信設備的不足，實現了移動載體衛星通信。本文將針對用于移動載體衛星通信的動中通系統若干關鍵問題展開研究。

【關鍵詞】

衛星通信；動中通系統；關鍵問題

由于傳統衛星通信設備必須靜止對準目標衛星才能通信，所以應用中具有一定局限性。為了克服這一缺陷，經過不斷研究研發了動中通系統。動中通系統實現了移動載體衛星通信，將其安裝在移動載體上，便能夠在載體移動過程中穩定追蹤目標衛星，保持不間斷衛星通信。動中通系統的應用進一步消除了通信過程對基站的依賴，可以更方便的利用衛星進行無阻礙通信。雖然動中通系統剛剛興起不久，且處于發展階段，卻已具有較強的性能，能夠很好的解決移動載體通信問題。研究動中通系統，對于促進移動通信發展進步具有重要意義。

1移動載體衛星通信

簡單來說衛星通信就是地球上的無線電通信站之間利用衛星作為中繼進行的通信。衛星通信不受到地理條件限制，不受自然災害影響，通信可靠性高，通信范圍大，衛星電波覆蓋范圍內任意兩點都可以進行暢通的通信[1]。移動載體衛星通信是指移動用戶之間或移動用戶與固定用戶之間進行的衛星通信，與傳統衛星通信相比，增加了移動載體。移動載體衛星通信與傳統移動通信技術相比，不僅能夠實現全球覆蓋，且網絡安全高，線路穩定性強，通信成本低，能夠滿足特殊地域環境通信需求，可用于語音通信、數據通信、軍事通信，既可進行國內通信，也可以進行國際通信。現如今移動載體衛星通信已廣泛應用于安全通信、搶險求災通信、專用調度通信等領域。

2動中通系統

動中通系統是近些年新興的通信系統，是移動中衛星地面站通信系統的簡稱，大體可分為FSS和MSS兩大類。FSS的特點是傳輸帶寬大，傳輸速度高，使用的頻率是C、Ku、Ka頻段。MSS的特點是傳輸帶寬小，傳輸速率低，可移動通信傳輸語言數據等窄帶信息，使用的頻率是L、S頻段[2]。目前主流動中通系統為了滿足用戶動態通信要求，基本固定使用Ku頻段進行移動通信信息傳輸。利用動中通系統，飛機、汽車、輪船、火車的移動載體便能夠實現在高速移動中實時跟蹤目標衛星，不間斷進行圖像、數據、語音移動通信，可滿足移動條件下多媒體通信需求和各種軍事通信、應急通信。動中通系統突破了傳統衛星通信技術限制，它的誕生是通信領域的一次重大突發，很好的解決了移動載體在運動中的衛星通信問題，目前已廣泛應用軍民兩大領域。

3用于移動載體衛星通信的動中通系統若干關鍵問題

移動載體衛星通信的動中通系統由衛星通信系統和衛星自動追蹤系統兩大部分組成。衛星自動追蹤系統主要負責保證衛星發射天線在載體運動時對衛星的準確指向。其主要設備包括：天線座、伺服系統、數據處理系統、載體測量系統。天線座采用卸載和儲力方式減小天線傳動時的負載慣量，保證系統整體穩定性和可靠性，避免載體移動對系統造成的負面影響。伺服系統采用位置環或速度環控制方式，減小伺服跟蹤系統的動態滯后誤差，提高模擬硬件電路響應速度，降低通信延遲，提高通信速度[3]。數據處理系統主要負責對誤差信號和載體動態信息進行處理，通過專用數學計算平臺，解算天線控制信號。載體測量系統能夠通過捷聯慣導測量組合測量出載體的變化量，使其反應在天線跟蹤上，對物體精準定位，實時輸出移動載體的角速度、線加速度、線速度等數據，保障數據準確性。

衛星通信系統主要設備包括：雙工器、降噪聲放大器、編碼器、解碼器、高功率放大器、上變頻器、下變頻器、調制器、解調器等等。主要功能是負責使信號上行傳輸到衛星，并由轉發器下行傳送到地面衛星接收裝置。傳統衛星通信載體移動過程中其姿態和地理位置發生變化，便會引起原對準衛星天線發生偏離，造成通信中斷。想要實現移動中進行不間斷衛星通信，必須解決天線穩定問題，使天線不受移動影響，始終對準衛星。動中通系統中的衛星自動追蹤系統就能夠有效解決這個問題，它在初中靜態情況下由GPS、經緯儀、捷聯慣導系統測量載體位置的經緯度和水平初始角，根據測量經緯度及載體地理位置與載體姿態，自動確定水平基準天線仰角，并在水平仰角不變的情況下，轉動方位，自動對準衛星，獲得信號極大值。若載體處于移動狀態，載體測量系統便會測量出載體姿態變化數據交由數學計算平臺進行精確解算，通過伺服調整極化角、俯仰角、方位角，衛星自動追蹤系統便可自動變化天線誤差角，保障載體移動過程中天線依然在規定范圍內，使衛星發射信號能夠在載體移動中進行不間斷通信。移動載體衛星通信的動中通系統的優點是：自主、自主跟蹤衛星，抗干擾性能好、線路穩定、能夠實現點對點移動通信、點對多點移動通信、點對主站移動通信，具有較強的機動性和靈活性，傳播效率高，速度快，成本低。

4結束語

移動載體衛星通信的動中通系統信號傳輸過程中，質量高，效果強，信號穩定，能夠降低大范圍、復雜情況的移動通信需求，有效節約了通信人力物力，減小了電磁輻射污染。

參考文獻

[1]邱建彪.衛星移動通信中地面移動載體天線終端的研究與設計[D].電子科技大學，2012，13（11）：119~124.

[2]朱軍.基于GEO衛星的“動中通”系統設計與關鍵技術研究[D].南京理工大學，2011，11（14）：132~136.

[3]劉昌華.移動載體衛星通信系統天線跟蹤技術的研究[D].西安電子科技大學，2012，13（07）：120~126.

作者：孟祥輝 單位：國家新聞出版廣電總局無線局五四二臺