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首頁 - 新聞動(dòng)態(tài)

雙衛(wèi)星KU波段自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)研究及應(yīng)用展望

2016-05-24 / 閱讀次數(shù):2651

     1 引言
      近年來,隨著各行各業(yè)信息化建設(shè)的普及提高,衛(wèi)星通信技術(shù)得到了普遍使用,從而促進(jìn)各行各業(yè)應(yīng)對(duì)重大事件和應(yīng)急情況能力的提高;反過來,各行各業(yè)對(duì)衛(wèi)星通信技術(shù)熱烈需求,促進(jìn)了衛(wèi)星通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,社會(huì)資本加大衛(wèi)星通信新技術(shù)新體制的投入,大數(shù)據(jù)、超高清、移動(dòng)互聯(lián)、跨區(qū)域互通、動(dòng)態(tài)立體調(diào)度等需求,使得多用戶經(jīng)常在不同體制衛(wèi)星通信技術(shù)的設(shè)備、不同衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、不同區(qū)域之間參加保障活動(dòng)。
      根據(jù)上述需求,本文介紹了IP-STAR衛(wèi)星系統(tǒng)和亞洲七號(hào)衛(wèi)星雙衛(wèi)星Ku波段自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)研究。其中,IP-STAR衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用描述,是基于IP-STAR衛(wèi)星的下行鏈路采用層疊在OFDM上的TDM技術(shù),其上行鏈路采用基于多節(jié)點(diǎn)多址技術(shù)的MF-TDMA衛(wèi)星通信技術(shù)體制及設(shè)備;亞洲七號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用描述,是基于FDMA(頻分多址)/DAMA(按需分配多址)/dSCPC(動(dòng)態(tài)SCPC)衛(wèi)星通信技術(shù)體制及設(shè)備。

     2 IP-STAR和亞洲七號(hào)
      2.1 IP-STAR衛(wèi)星
      IP-STAR衛(wèi)星是SpaceSystem/Loral(SS/L)勞拉空間系統(tǒng)公司(美國)制造,于2005年8月11日發(fā)射成功,軌道位置東經(jīng)119.5°,服務(wù)時(shí)間截止至2022年6月31日。
如圖1所示,IP-STAR衛(wèi)星用23個(gè)Ku點(diǎn)波束、1個(gè)Ku成型波束、1個(gè)Ku廣播波束覆蓋中國大陸,并設(shè)有北京、上海、廣州三個(gè)關(guān)口站,相互之間通過地面光纜相連接。衛(wèi)星為中國大陸提供約12Gb/s的通信能力。北京關(guān)口站監(jiān)控管理的波束為 301,302,303,304,305,306,307,308,311(9個(gè)點(diǎn)波束)和東部1個(gè)廣播波束;上海關(guān)口站監(jiān)控管理的波束為312,313,317,318,321,322(6個(gè)點(diǎn)波束)和西部1個(gè)成形波束;廣州關(guān)口站監(jiān)控管理的波束為309,310,314,315,316,319,320,323(8個(gè)點(diǎn)波束)。

      亞洲七號(hào)衛(wèi)星裝有28個(gè)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器,轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬為36兆赫,采用65瓦行波管放大器并配置線性化器,可覆蓋亞洲、中東、澳大利亞、新西蘭以及中亞等地區(qū)。亞洲七號(hào)衛(wèi)星于2011年11月26日發(fā)射,定點(diǎn)于東經(jīng)105.5°,接替了1999年發(fā)射的亞洲3S衛(wèi)星。它采用美國勞拉空間系統(tǒng)公司制造的Space Systems/Loral 1300平臺(tái),預(yù)計(jì)使用壽命大于15年,控軌精度優(yōu)于±0.05°。圖3為亞洲七號(hào)衛(wèi)星覆蓋圖,圖4為亞洲七號(hào)拓樸圖,圖5為亞洲七號(hào)主要終端圖。
      亞洲七號(hào)衛(wèi)星裝有17個(gè)Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器,采用150瓦行波管放大器并配置線性化器及自動(dòng)電平控制裝置。Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器配置東亞、南亞及一個(gè)可移動(dòng)波束,轉(zhuǎn)發(fā)器切換功能提供了最大載荷配置的靈活性。

     3 雙衛(wèi)星Ku波段自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)研究

     3.1 Ku波段自動(dòng)對(duì)星原理

     3.2 雙星信標(biāo)機(jī)
      (1)衛(wèi)星信標(biāo)(跟蹤)接收機(jī)用于衛(wèi)星通信地球站的總動(dòng)跟蹤系統(tǒng)
      它的任務(wù)是捕獲同步衛(wèi)星發(fā)出的信標(biāo)信號(hào),并對(duì)其下變頻,變換成中頻信號(hào),然后檢測出與信標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度成正比的直流電壓,給出衛(wèi)星信標(biāo)信號(hào)(即目標(biāo))相對(duì)與天線在不同角度位置時(shí)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度電壓,以直流電壓形式送給飼服控制系統(tǒng),完成天線對(duì)衛(wèi)星的自動(dòng)跟蹤,此款信標(biāo)機(jī)可以跟蹤信標(biāo)也可以跟蹤調(diào)制信號(hào),具有寬、窄帶切換使用功能,動(dòng)態(tài)與固定斜率切換使用功能,掉電保存頻點(diǎn)的功能等。本機(jī)(雙星信標(biāo)機(jī))主要部件見表2。

     (2)增加IP-STAR衛(wèi)星廣州關(guān)口站深圳及周邊城市的點(diǎn)波速

     (3)增加給LNB供電的功能

      供電范圍為DC13.3V~DC16V。

     雙星頻率適配器主要部件見表4,本機(jī)(雙星頻率適配器)采用兩次變頻方式,把外部射頻信號(hào)經(jīng)一次變頻變成射頻,再進(jìn)行下變頻后實(shí)現(xiàn)頻率變頻,這樣處理的好處可以解決鏡頻干擾,變頻寄生干擾頻率。圖8為變頻器內(nèi)部原理框圖。
      4 應(yīng)用展望
      雙衛(wèi)星Ku波段自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng),是針對(duì)使用IP-STAR衛(wèi)星體制和使用亞洲七號(hào)衛(wèi)星的用戶而研制的,平時(shí)用戶使用IP-STAR衛(wèi)星通信體制,在需和亞洲七號(hào)衛(wèi)星通信網(wǎng)互聯(lián)互通時(shí),可自動(dòng)切換到亞洲七號(hào)衛(wèi)星通信網(wǎng),保護(hù)了用戶前期投資,同時(shí)還可對(duì)亞洲七號(hào)衛(wèi)星通信網(wǎng)起到災(zāi)備作用。
      根據(jù)雙衛(wèi)星Ku波段自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)原理,可以拓展到其他體制衛(wèi)星通信系統(tǒng),形成雙衛(wèi)星或雙模式或多模式自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng),確保不同體制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)在終端層面互聯(lián)互通,最大效率利用不同的衛(wèi)星資源,為應(yīng)急救援做保障做貢獻(xiàn)。(注:本刊出自《數(shù)字通信世界》)
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