便携式卫星站及地面站及方案

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便携式卫星通信站及地面卫星站

技术方案

成都时代星光科技有限公司

二O一四年十一月

目录

第一章概述.......................................................................................................................................... - 4 - 方案概述.......................................................................................................................................... - 4 - 第二章设计原则.................................................................................................................................. - 4 -

2.1 先进性原则.......................................................................................................................... - 5 -

2.2 开放性原则.......................................................................................................................... - 5 -

2.3 可伸展性原则...................................................................................................................... - 5 -

2.4 安全性原则.......................................................................................................................... - 5 -

2.5 可靠性原则.......................................................................................................................... - 6 -

2.6 设计依据.............................................................................................................................. - 6 - 第三章卫星通信系统建设................................................................................................................. - 8 -

3.1概述............................................................................................................................................ - 8 -

3.2、用户需求和分析 ............................................................................................................... - 8 -

3.2.1、用户需求 .................................................................................................................... - 8 -

3.2.2、系统总体功能要求: .............................................................................................. - 9 -

3.3、卫星便携站系统构建和功能介绍.................................................................................. - 9 -

3.4、卫星便携站系统组成设备介绍 .................................................................................... - 11 -

3.4.1、TIM-BXZ2100便携天线系统.............................................................................. - 11 -

3.4.2、TIM-DMZ3400便携天线系统卫星地面站....................................................... - 16 -

3.4.3、WAVESTREAM卫星功放BUC ........................................................................... - 18 -

3.4.4、NORSAT卫星高频头LNB（1108HB）........................................................... - 21 -

3.4.5、COMTEH调制解调器........................................................................................... - 22 -

3.4.6、COMTEH协议转换器CIM-25 .......................................................................... - 24 -

3.4.7 L波段四路功分器 .............................................................................................. - 24 -

3.4.8、卫星复用器万康MUX-2200E ........................................................................... - 25 -

3.4.9、图像编解码器凯斯泰尔CASTEL FTF 1000 ................................................. - 26 -

3.4.10、VOIP语音网关CNG1000 ................................................................................. - 28 -

3.4.11 便携式频谱仪安捷伦N9320B ..................................................................... - 33 -

3.4.12 二层网络交换机D-Link DES-1005D ............................................................ - 34 -

3.4.13 TIM-BXZ2100终端箱........................................................................................ - 35 -

3.4.14 便携式发电机........................................................................................................ - 36 -

3.4.15 时代星光单兵无线图像传输设备.................................................................... - 38 -

3.4.16 便携式摄像机SONY PJ390E ........................................................................... - 42 -

3.4.17 哈尔滨光学仪器厂地质罗盘仪DQY-1 ........................................................ - 47 - 第四章项目组织方案.......................................................................................................................... - 48 -

4.1项目负责人组织结构 ............................................................................................................ - 48 -

4.2 项目管理人员职能 ............................................................................................................... - 48 -

4.2.1项目总负责人............................................................................................................. - 48 -

4.2.2 项目质量负责............................................................................................................ - 49 -

4.2.3 项目技术负责............................................................................................................ - 49 -

4.2.4 项目规划负责............................................................................................................ - 50 -

4.2.5 项目售后维保服务办法 ........................................................................................... - 50 -

第一章概述

方案概述

为保障紧急突发事件现场的通信指挥任务，成都时代星光“便携式卫星站”采用了最先进的技术。该系统在处理紧急突发事件中机动灵活、快速反应，实现通信保障、指挥调度、图像采集传输等功能，把现场情况通过便携式卫星系统高质量回传指挥中心，对现场通信进行组织，管理和控制，实现现场与远地指挥中心之间的远程双向语音联络、数据，图像等信息传输，使指挥中心的指挥决策人员如临其境，及时获得现场信息，提高决策的准确性和及时性。现场与市局通信指挥中心、其他移动指挥中心联网，具有其他商业通信网无法提供的快速无线多用户接通能力及完善的指挥调度功能，能够为紧急事件处理提供快捷的音视频双向通讯和专业的指挥调度功能，无疑是现场无线指挥调度最佳解决方案。

第二章设计原则

在实际的突发事件的处理过程中，仅仅具备完善的后方应急指挥中心是不够的，现场仍然需要强大并可独立指挥的临时指挥中心，便携式卫星站作为联系现场和后方指挥中心的纽带，可以将后方指挥中心搬移到现场来，从而在现场搭建现场应急救援的最高指挥场所。现场通信保障人员通过卫星系统将现场图像传输至总指挥中心供领导和专家做远程救援计划分析，同时指挥中心通过卫星通信技术采用远程视频会议的方式向指挥车直接传达最终救援部署。系统方案更具响应性、可部署性、

高灵敏性、多功能性，对实施现场紧急救援指挥工作起到了极其重要的作用。移动指挥平台由便携式卫星站和市局卫星地面站组合构成。指挥中心设备由通信终端设备、现场通信组网设备、作战指挥室设备等组合构成。便携式卫星站由卫星通信系统、交换机、视频会议系统和音视频采集与显示系统等组成。二者实现了现场到各级指挥中心的无缝连接，实现了综合性应急救援系统方案。

根据应急救援的具体情况，在设计中应遵循下列原则：

2.1 先进性原则

采用先进的设计思想，选用先进的网络设备，使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。

2.2 开放性原则

网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准，使网络具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。

2.3 可伸展性原则

网络设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性。充分利用现有通讯资源，为以后扩充到更高速率提供充分的余地。另一方面，还必须为网络规模的扩展留有充分的余地。

2.4 安全性原则

系统的设计必须贯彻安全性原则，以防止来自网络内部和外部的各种破坏。贯彻安全性原则体现在以下方面：

1. 设备采用的是数字通信技术；

2. 提供了信道的加密；

3. 用户可以通过设置自或另加独立加密设备实现更高的安全性；

4. 网络内部对资源访问的授权、认证、控制以及审计等安全措施：防止网络内部的用户对网络资源的非法访问和破坏。

2.5 可靠性原则

系统的设计必须贯彻可靠性原则，使网络系统具有很高的可用性。可靠性原则体现在以下方面：

1. 选用技术先进、成熟高可靠性的网络设备；

2. 系统增益储备高；

3. 链路的可维护性好；

4. 可管理性原则

2.6 设计依据

第三章卫星通信系统建设

3.1概述

此次所提交的技术方案不但可满足当前用户网络的传输业务的要求，卫星数据通信网的各项需求，还可以非常容易地根据未来网络需求的变化，进行升级和扩容，建成一个能够支持多种数据、话音和图像传输的综合卫星通信业务平台。

根据该系统需求书所描述的系统功能、业务和成都时代星光科技有限公司以往相似工程的经验，本建议书总结并详细分析了用户需求，按照“实用可靠、一网多用、技术成熟、资源优化、性价比最优”的原则设计完成了本建议书设计技术文件。

3.2、用户需求和分析

根据目前XX法院的通讯设备现状，同时保证在任何时间、任何地点、任何环境下的可靠通信，以便应对重大突发事件、突发自然灾害和其他紧急任务，建设自动卫星便携站系统一套，可以将事发点周围的音视频信息通过卫星传回指挥中心，不受任何其他条件的限制；而且指挥中心也可以将音视频信息传到现场，从而实现了双向音视频互通的功能。

方案是结合用户提出的需求和以往相似工程项目经验制定的，其中有不适合用户的假设，可以在今后进一步设计中进行修改。

3.2.1、用户需求

现场任务描述

用户拟建设一个应急卫星通信系统，以实现在突然事件或重大自然灾害发生以后，用户应急可以立即奔赴现场，并在现场建立应急指挥部指挥协调现场应急工作。该系统一个重要要求就是要求使用便携式卫星通信天线，可在5分钟之内完成卫星天线的安装和对星功能，以便在现场

能快速展开并建立远程音视频传输。

网络规模站点要求

系统将建设1套“便携式”卫星应急通信站。

3.2.2、系统总体功能要求:

利用卫星通讯方式，在应急现场，可以快速展开“便携式”卫星站，实现指挥中心与事故现场之间双向视频图像传输，工作在KU波段；利用移动车的多种视频采集摄像设备，将现场图像通过卫星系统传输至指挥中心站。

一、指挥中心站（位于XX法院，）

1、站型：固定站，作为管理中心和业务中心。

2、建设要求：天线为3.7米。

3、功能/性能要求：

配置有固定站卫星通信系统，实现与车载站的双向对通功能，

最高传输速率为2048Kbps；

提供地面线路接口，如广域网互联接口、公网或内部电话网接口。

根据用户的其他需求，提供扩展接口。

3.3、卫星便携站系统构建和功能介绍

卫星便携站系统应用示意图如下所示：

系统功能

系统通过便携卫星天线与远程指挥中心可实现图像传输、话音传输、数据通信等3大功能，满足指挥中心站与便携式卫星站视频会议、图像、声音、数据、电话等需求。

图像传输功能。远端现场动态图像可通过高质量图像传输系统实时传输到指挥中心，可根据实际网络环境进行路由配置，并接入用户的视频会议系统，视频图像采用H.264标准的编码方式，传输速率可达2048Kbps，由卫星通信系统的LAN口接入，可实现点对点或点到多点（星状）的视频会议。

话音传输功能。话音业务通过VOIP语音网关接入，采用G.729A CS-ACELP 8Kbps压缩编

码，在保证话音质量的同时，节约卫星占用带宽，为用户提供多路电话。

数据传输功能。系统通过卫星数据信道实现IP数据业务的传输，通过中心站卫星设备的路由功能，将便携式卫星站端的网络应用（计算机文件以及IP视频图像的传输）等应用连接到远程指挥中心的网络。

3.4、卫星便携站系统组成设备介绍

应急卫星通信便携站TIM-BXZ2100是时代星光科技和中国兵器集团504研究所联合开发的一款高性能卫星通信便携站，支持话音、数据和实时图像传输等业务，是目前国内同领域内集成度最高、对星速度最快的便携站之一。TIM-BXZ2100操作简单快捷，可完全实现单人高精度对星操作，能够为突发性事件提供快速便捷的高速数据链路。TIM-BXZ2100便携站系统由TIM-BXZ2100天线系统及终端组成。TIM-BXZ2100便携站包括TIM-BXZ2100便携天线和TIM-BXZ2100终端箱，设备集成度高、体积小、重量轻，携带方便、展开迅速。

3.4.1、TIM-BXZ2100便携天线系统

TIM-BXZ2100便携式手动卫星天线系统主要针对政府应急通信部门、人防、新闻媒体、移动通信运营商、公安、消防、边防、武警、部队、企事业等特殊用户而设计的新一代卫星通信设备。系统配备等效口径为1.2米的高性能偏馈型碳纤维抛物面天线及馈源系统，高精度的手动卫星天线系统拆装简单，设备从展开、跟踪、对星到调整完成只需要5分钟的时间，用完之后收藏也只需要2分钟即可完成。安装简单，无须较准，快速对星。

系统借助于高精度卫星高频头LNB和可靠稳定的天线控制系统，在手持频谱仪的辅助下可以实现100％的寻星准确率。展开图如下所示：

TIM-BXZ2100卫星天线展开图（以实物为准）

TIM-BXZ2100卫星天线收藏图（以实物为准）

天线系统设计特点

1.高度集成：天线反射系统采用双反射面短焦距一体化的结构设计理念，充分实现了设备的一

体化、小型化、智能化、简单化的特点，并在一个箱体中高度集成了天伺馈跟及射频信道的所有设备；

2.灵活多样的选配方案：为用户提供卫星功放BUC、卫星高频头LNB等设备灵活的配置方案，

用户可以根据自己的需求，选择不同的信道设备，实现灵活多样的通信组网方式；

3.高效率的通信系统：高性能天馈系统配备高效率卫星功放BUC，使得系统具有更为强大的

EIRP能力。配置16W 卫星功放BUC时系统的回传能力即大于2Mbps，可满足多种需求下的使用要求。配备更大功率卫星功放BUC效果更好；

4.极低的上行插入损耗：采用专用旋转关节和异型波导连接卫星功放BUC，使得系统具备极低

的插入损耗和良好的驻波特性，极大的增加了上行功率的可用度；

5.卓越的信标接收机：专用双锁相环设计的信标接收机，配合频谱仪对星功能，使得天线系统

具有100%的对星准确率，同时具有低功耗以及信标、大载波两种工作模式；

6.高效的电源供给系统：定制开发的综合供给电源，能够为集成到天线上的所有设备供电，包

括卫星功放BUC和卫星高频头LNB，并对外提供220VAC和18～60VDC两种接口供用户选择。综合供给电源的效率高达90%，使得整机功耗更低，不含卫星功放BUC时总功耗小于150W；

7.可靠的传动系统：可靠的方位俯仰调整系统，配合专用的调整结构设计，确保天线系统具备

全天候的工作能力；

8.高度防水设计：机箱采用整体密封设计，满足三防及淋雨要求，防护等级达到IP55，确保天

线系统具备安全可靠的全天候工作能力；

9.包装运输箱：为用户提供碳纤维包装运输箱和高性能树脂包装运输箱两种选择方案，天线系

统所有部件全部装入一个箱体，内衬赋形设计，确保设备运输图中的安全，可满足公路、铁路、轮船、航空等多种运输条件要求；

10.易操作性：便携式卫星站拆装方便，可以实现一键对星的功能；也可在手动情况下使用频谱

仪进行辅助实现快速对星并接通卫星链路，装配和对星时间在5分钟以内。

TIM-BXZ2100便携式手动卫星通信天线系统组成

TIM-BXZ2100便携式手动卫星通信天线主要由1.2m天馈分系统、卫星功放BUC分系统、卫星高频头LNB分系统、卫星信道设备分系统、自动保护分系统、信标接收机分系统、位置检测分系统、极化自动调整分系统、综合电源分系统以及天线手动控制分系统组成。

见下图：

天线系统主要技术指标

3.4.2、TIM-DMZ3700便携天线系统卫星地面站

天线系统主要功能：

产品特点：

a.采用双偏置碳纤维反射面，天线主要支撑系统采用碳纤维材料，系统整体实现90%碳纤维

化，材料更加稳定，重量更轻，强度更高，更有利于便携式使用；

b.双反射面天馈系统，保证了天线低旁瓣、高增益，可满足各大卫星公司的入网技术要求；

c.天线系统配置GPS定位系统、位置检测系统、极化调整系统、伺服驱动系统、自动保护系

统、高性能卫星信标接收系统、天线控制器、智能控制管理软件等设备；

d.一键操作，3分钟自动完成定位、展开、跟踪卫星；

e.特殊情形下，当GPS无法使用时，可以手动输入卫星经纬度（GPS由美国掌控），迅速完

成对星操作，控制终端已内置全国各地经纬度，可以直接调用；

f.提供自动、电动、手动三种控制模式，方便各种环境的应急操作；

g.天线系统既可以采用DC24V供电，也可以采用宽范围的AC220V进行供电，并可根据用

户要求定制供电方式。

天线详细参数：

3.4.3、WAVESTREAM 卫星功放BUC

根据客户要求，我们选用现在最稳定和最可靠的Wavestream 功放，根据雨衰公式的计算，要满足全XX 省内所有地市州的覆盖要求，功放大小选择为25W 高效率功放。功放全称为25W 火

柴盒上变频功放，具体型号为MBB-KUS025-DS05。