什么是动中通?工作原理是什么
新闻 2024-12-30
卫星“动中通”是新兴概念,美国称“Satcom on the move” 这一概念不是传统意义上的卫星移动通信业务(MSS),因为国际电联(ITU)早有定义,将卫星通信业务分为两类,一类是卫星固定业务(FSS)另一类是卫星移动业务(MSS),并且划分了各自通信使用的卫星频段。
简介
根据传统定义,现在所说的卫星“动中通”是无法简单的归属在FSS 或MSS下面的,原因在于,FSS使用的频率是C、Ku、Ka等,特点是传输带宽大、传输速率高、固定通信传输视频等宽带信息;MSS使用的频率是L、S频段的,特点是传输带宽小、传输速率低、可移动通信传输语音数据等窄带信息;而现在的卫星“动中通”是为了满足用户通过卫星在动态移动中传输宽带视频信息的需求产生的新应用,使用固定轨道卫星的Ku频段进行移动通信传输宽带视频信息,综合了FSS和MSS的优势的一种新业务应用。
动中通是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称。通过动中通系统,车辆、轮船、飞机等移动的载体在运动过程中可实时跟踪卫星等平台,不间断地传递语音、数据、图像等多媒体信息,可满足各种军民用应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要。 动中通系统很好地解决了各种车辆、轮船等移动载体在运动中通过地球同步卫星,实时不断地传递语音、数据、高清晰的动态视频图像、传真等多媒体信息的难关,是通信领域的一次重大的突破,是当前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用领域,在军民两个领域都有极为广泛的发展前景。
已在军队、公安、武警、消防、交通、通信等具有应急任务或应急性质的部门得到了大力发展。在地质勘探、石油、电力、物流、远程医疗、远程教育等特殊行业也有了长足发展。作为一种新型的通信手段,动中通已逐渐成为特种行业视频传输、专线指挥、通信调度的优先选择。
动中通到底是什么呢?
动中通,即“移动中的通信系统”的简称,通过动中通无线视频传输系统,车辆、轮船、飞机等移动的载体在运动过程中可实时跟踪平台,不间断地传递语音、数据、图像等多媒体信息,可满足各种军民用应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要。
目前市场上的动中通有卫星动中通和地面微波动中通两种。
卫星动中通通信系统是以卫星通信网络为基础,把卫星及其他各种通信手段结合在一起,互相补充、互相结合,构成多手段、多路由、多业务的通信网络;地面微波动中通通信系统是以微波通信网络为基础,把地面基站及其他各种通信手段结合在一起,互相补充、互相结合,构成多手段、多路由、多业务的通信网络。
工作原理
载体在移动过程中,由于其姿态和地理位置发生变化,会引起原对准卫星天线偏离卫星,使通信中断,因此必须对载体的这些变化进行隔离,使天线不受影响并始终对准卫星。这就是天线稳定系统要解决的主要问题,也是移动载体进行不间断卫星通信的前提。
“动中通”自动跟踪系统是在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学平台的运算,变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。该系统跟踪方式有自跟踪和惯导跟踪两种。自跟踪是依靠卫星信标进行天线闭环伺服跟踪;惯导跟踪是利用陀螺惯导组合敏感载体的变化进行天线跟踪。这两种跟踪可根据现场情况自动切换。当系统对星完毕转入自动跟踪后,以自跟踪方式工作;与此同时,惯导系统也进入工作状态,并不断输出天线极化、方位和俯仰等数据。当由于遮挡或其它原因引起天线信标信号中断时,系统自动切换到惯导跟踪方式。同时,利用先进的移动卫星通信系统传输广播电视信号,达到现场转播效果。
“动中通”车能在20~100km/h的行驶速度下通过卫星双向传送数字电视信号,保障运动载体在移动过程中不间断进行宽带多媒体卫星通信。
系统特点
“动中通”在直播中有以下优点:
(1)在转播过程中采用自主跟踪方式跟踪卫星,充分利用了卫星通信覆盖区域大、抗干扰能力强、线路稳定的特点,可实现点对点、点对多点、点对主站移动卫星的通信;
(2)“动中通”车具有灵活、机动的转播特点,能确保快速、实时的静态和动态现场直播;
(3)自动重捕时间短,驶出通信盲区后能快速恢复通信;
(4)与OFDM“无方向”移动微波设备相比,“动中通”车无需收、发设备操作人员在恶劣环境条件下工作,节约了人力、物力,而且减小了电磁辐射污染;
(5)信号传输过程的节点减少,提高了转播质量和可靠性;
(6)能降低大范围、复杂场景直播过程的运行成本。
然而,受目前技术的限制,“动中通”仍存在一些不足,主要是:
(1)在转播环境比较复杂(建筑物太高、太多,桥梁、山区等)的情况下,会出现信号中断现象;
(2)用两辆“动中通”车传送不同电视图像信号,在图像播出时不易做到无闪点连接(两车同时遇到闪点);
(3)“动中通”车与移动信号采集车之间信号传输不易(两车的方向、位置在不断变化)。