卫星通信的动中通系统研究范文

【摘要】

传统移动通信方式需依赖基站提供的基站信号才能通信，若基站在特殊情况下遭到损毁，便无法正常工作进行通信，且基站信号覆盖范围有限，一些特殊地区无法正常通信，因此不能满足人类畅通无阻通信的愿望。而卫星通信则不受地理条件限制，且通信速度快、适应性、信号覆盖广，几乎能够实现全球范围的快速通信。但常规卫星通信设备也具有一定局限性，只能在静止条件下通信。而动中通系统则克服了传统卫星通信设备的不足，实现了移动载体卫星通信。本文将针对用于移动载体卫星通信的动中通系统若干关键问题展开研究。

【关键词】

卫星通信；动中通系统；关键问题

由于传统卫星通信设备必须静止对准目标卫星才能通信，所以应用中具有一定局限性。为了克服这一缺陷，经过不断研究研发了动中通系统。动中通系统实现了移动载体卫星通信，将其安装在移动载体上，便能够在载体移动过程中稳定追踪目标卫星，保持不间断卫星通信。动中通系统的应用进一步消除了通信过程对基站的依赖，可以更方便的利用卫星进行无阻碍通信。虽然动中通系统刚刚兴起不久，且处于发展阶段，却已具有较强的性能，能够很好的解决移动载体通信问题。研究动中通系统，对于促进移动通信发展进步具有重要意义。

1移动载体卫星通信

简单来说卫星通信就是地球上的无线电通信站之间利用卫星作为中继进行的通信。卫星通信不受到地理条件限制，不受自然灾害影响，通信可靠性高，通信范围大，卫星电波覆盖范围内任意两点都可以进行畅通的通信[1]。移动载体卫星通信是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间进行的卫星通信，与传统卫星通信相比，增加了移动载体。移动载体卫星通信与传统移动通信技术相比，不仅能够实现全球覆盖，且网络安全高，线路稳定性强，通信成本低，能够满足特殊地域环境通信需求，可用于语音通信、数据通信、军事通信，既可进行国内通信，也可以进行国际通信。现如今移动载体卫星通信已广泛应用于安全通信、抢险求灾通信、专用调度通信等领域。

2动中通系统

动中通系统是近些年新兴的通信系统，是移动中卫星地面站通信系统的简称，大体可分为FSS和MSS两大类。FSS的特点是传输带宽大，传输速度高，使用的频率是C、Ku、Ka频段。MSS的特点是传输带宽小，传输速率低，可移动通信传输语言数据等窄带信息，使用的频率是L、S频段[2]。目前主流动中通系统为了满足用户动态通信要求，基本固定使用Ku频段进行移动通信信息传输。利用动中通系统，飞机、汽车、轮船、火车的移动载体便能够实现在高速移动中实时跟踪目标卫星，不间断进行图像、数据、语音移动通信，可满足移动条件下多媒体通信需求和各种军事通信、应急通信。动中通系统突破了传统卫星通信技术限制，它的诞生是通信领域的一次重大突发，很好的解决了移动载体在运动中的卫星通信问题，目前已广泛应用军民两大领域。

3用于移动载体卫星通信的动中通系统若干关键问题

移动载体卫星通信的动中通系统由卫星通信系统和卫星自动追踪系统两大部分组成。卫星自动追踪系统主要负责保证卫星发射天线在载体运动时对卫星的准确指向。其主要设备包括：天线座、伺服系统、数据处理系统、载体测量系统。天线座采用卸载和储力方式减小天线传动时的负载惯量，保证系统整体稳定性和可靠性，避免载体移动对系统造成的负面影响。伺服系统采用位置环或速度环控制方式，减小伺服跟踪系统的动态滞后误差，提高模拟硬件电路响应速度，降低通信延迟，提高通信速度[3]。数据处理系统主要负责对误差信号和载体动态信息进行处理，通过专用数学计算平台，解算天线控制信号。载体测量系统能够通过捷联惯导测量组合测量出载体的变化量，使其反应在天线跟踪上，对物体精准定位，实时输出移动载体的角速度、线加速度、线速度等数据，保障数据准确性。

卫星通信系统主要设备包括：双工器、降噪声放大器、编码器、解码器、高功率放大器、上变频器、下变频器、调制器、解调器等等。主要功能是负责使信号上行传输到卫星，并由转发器下行传送到地面卫星接收装置。传统卫星通信载体移动过程中其姿态和地理位置发生变化，便会引起原对准卫星天线发生偏离，造成通信中断。想要实现移动中进行不间断卫星通信，必须解决天线稳定问题，使天线不受移动影响，始终对准卫星。动中通系统中的卫星自动追踪系统就能够有效解决这个问题，它在初中静态情况下由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量载体位置的经纬度和水平初始角，根据测量经纬度及载体地理位置与载体姿态，自动确定水平基准天线仰角，并在水平仰角不变的情况下，转动方位，自动对准卫星，获得信号极大值。若载体处于移动状态，载体测量系统便会测量出载体姿态变化数据交由数学计算平台进行精确解算，通过伺服调整极化角、俯仰角、方位角，卫星自动追踪系统便可自动变化天线误差角，保障载体移动过程中天线依然在规定范围内，使卫星发射信号能够在载体移动中进行不间断通信。移动载体卫星通信的动中通系统的优点是：自主、自主跟踪卫星，抗干扰性能好、线路稳定、能够实现点对点移动通信、点对多点移动通信、点对主站移动通信，具有较强的机动性和灵活性，传播效率高，速度快，成本低。

4结束语

移动载体卫星通信的动中通系统信号传输过程中，质量高，效果强，信号稳定，能够降低大范围、复杂情况的移动通信需求，有效节约了通信人力物力，减小了电磁辐射污染。

参考文献

[1]邱建彪.卫星移动通信中地面移动载体天线终端的研究与设计[D].电子科技大学，2012，13（11）：119~124.

[2]朱军.基于GEO卫星的“动中通”系统设计与关键技术研究[D].南京理工大学，2011，11（14）：132~136.

[3]刘昌华.移动载体卫星通信系统天线跟踪技术的研究[D].西安电子科技大学，2012，13（07）：120~126.

作者：孟祥辉 单位：国家新闻出版广电总局无线局五四二台