移动天气雷达系统的卫星通信.docx

移动天气雷达系统的卫星通信 打开文本图片集 星通信的优缺点等方法建立了一套卫星通信系统。结果表明:本系统在应急、网络速率、平安等方面都能满意移动雷达系统对数据通信的要求。这套系统的设计将对应急系统的建立具有肯定的指导意义。 关键词:移动雷达;应急通信;卫星通信 Thesatellitecommunicationofmobilemeteorologicalradarsystem DouYiwen(BeijingmeteorologicalBureau,Beijing101089) Abstract:Inordertotranslatemobileradar"sdatatoserverofBeijingmeteorologicalBureau.Thistextcomparedadvantagesanddisadvantagesofwirelesscommunication"smethod.Theaboveanalysisnaturallyleadsustothesystemofthesatellitecommunicationcreated.Theresultsshows:thesystemcansatisfythecommunicatioequirementofmobileradar.Thesystemhasagoodexampleforcreatingemergencycommunication. Keywords:Mobileradar;Emergencycommunication;Satellitecommunication 1引言 随着气象信息自动采集的不断发展,自动采集数据越来越成为气象信息采集的主流。新一代天气雷达系统,可以进行较大范围降水的定量估测,获得降水和降水云体的风场信息等,在短时灾难性天气预报和应急服务中发挥巨大的作用,特殊是对风害和冰雹相伴随的灾难性天气的监测和预警1。为了把移动雷达实时数据传输到北京市气象局,通信方式的选择成为信息采集的重要环节,目前气象应用通信方式有许多种。如CDMA/GPRS/3G、北斗卫星、无线局域网(WLAN)、专线等,还有下面要探讨的基于亚洲卫星通信线路。移动雷达对通信的主要需求是网络质量牢靠;带宽至少要达到双向2Mbps;移动雷达采集数据地点不固定。如何满意移动雷达的要求是本系统须要解决的问题。 2通信方案的设计 2.1气象信息传输通信方式对比分析 目前气象应用通信方式有许多种,如CDMA/GPRS/3G、北斗卫星、无线局域网(WLAN)、专线等。由于天气雷达数据量大,要求网络质量高,固定地点天气雷达的数据传输一般都是利用专线传输。表1是常用无线通信方式传输气象数据的对比。无线局域网传输距离短,平安性差,一般只能作为数据的传输中继;北斗卫星是我国自主研制的卫星导航定位系统,平安性高,用于传输字节少如自动站等的数据比较适合;CDMA/GPRS,运行成本低,但是其通信速率要求低,不能满意雷达数据传输要求;3G下行速率理论值是2.8Mbps,实际传输效果没有达到此值,而且网络质量与基站覆盖有很大关系。天气雷达假如地点固定,而且在市内或县城内,运用专线较好,有足够的时间建立专线的话,应用2Mbps专线传输雷达数据是一种好的选择。卫星通信作为天气雷达数据的备份是一种最佳选择,因为它的网络带宽、移动性、实时性、开通周期等方面都能满意要求。 2.2卫星通信特点分析 卫星通信是以人造通信卫星作为中继的一种微波通信方式。卫星通信的优点:通信距离远,建设成本与通信距离无关;不受地理环境影响;广播方式,卫星覆盖区域内的任何点可实现通信;通信容量大;可自发自收。卫星通信的缺点:信号极弱(毫微微瓦级),对技术和设备的要求较高;时延;多址问题;存在单一故障点;雨衰。 3卫星通信的应用 综合考虑雷达数据传输的速率在2Mbps以上,支持视频、移动、应急等方面的要求,选择亚洲卫星通信是本系统的最佳选择。本系统采纳等效口径为0.95m的偏馈型椭圆抛物面天线,天线面运用四片碳化纤维面板组成。天线系统工作在Ku频段。天线限制系统内置高性能信标接收机,可在5分钟内自动对星,通过对中卫一号、亚洲二号、亚洲三号、亚洲四号四个卫星两种极化方式的上一百零一次测试,寻星精确率101%,配置40W功放时具备传输速率大于等于3Mbps,保证传输速率大于等于2.048Mbps,完全具备传输多路话音、2路视频图像、2路数据的业务实力。图1就是本系统建立的移动雷达卫星网络结构图。从图中可以看到移动雷达系统采集数据到数据处理服务器(192.168.3.5/24)或模拟语音经过语音网关,通过网络交换机和IP加速器(192.168.3.3/24),由调制设备(192.168.3.2/24)调制信号传输到卫星,再由卫星接收站传送到地面,通过调制解调器(192.168.3.10/24)和IP加速器(192.168.3.11/24)指向路由器(192.168.3.1/24,192.168.2.1/24),由路由器转发到防火墙(192.168.1.1/24),在防火墙上作语音网关和数据服务器NAT地址转换。最终在服务器(192.168.2.254/24)上可以看到雷达系统上传的数据,在电话终端上可以进行语音通话。这个网络是双向的,不仅数据可以双向传输,而且在北京市气象局可以监控到卫星通信系统的状态。本系统因为经费有限,建立了电话通信模式,并留有视频接口。 图1移动雷达卫星网络结构图 4结论 本系统采纳的亚洲卫星通信系统具有一键对星功能,天线能够自动绽开/保藏,自动定位、自动捕获和自动跟踪卫星,5分钟内完成寻星任务并建立卫星通讯链路。在传输速率、网络平安、天线对星时间、网络接口、应急通信等方面都能满意实时雷达传输数据的要求。 致谢:国家气象信息中心网络室和视频与卫星室、西安瑞兴通信有限公司、北京市人工影响天气办公室、北京市气象信息中心、北京市大气探测技术保障中心在系统建设中赐予的大力支持。 参考文献 1张海虹,钱建伟.新一代多普勒天气雷达简介J.科技询问,2022(18):205-205. 2刘霁宇.北斗卫星SCADA通信组网方案J.黑龙江科技信息,2022(24):50-50. 3谈振辉,乔晓瑜.短距离低功率无线通信接入系统J.2022,15(4):39-43. 4罗艳碧,张令通.无线通信网络发展趋势探讨与分析J.科技创新导报,2022(19):238-237. 5周治宇,陈豪.将来全球宽带无线通信系统构想J.空间电子技术,2022(2):1-7. 6闵士权.关于构建国家应急卫星通信网的思路J.航天器工程,2022,18(3):1-7. 7周任飞.基于TD-SCDMA的雷达情报数据无线传输探讨J.信息系统工程,2022,9:73-73. 8邓玉芬,张博,沈明,等.基于北斗卫星的海洋测量数据传输系统J.海洋测绘,2022,29(4):67-69. 9王毳,赵齐.卫星宽带IP技术探讨J.无线电通信技术,2022,35(4):16-19. 10徐江,杨凡,王视环.卫星通信多址接入方式的比较和分析J.电力系统通信,2004(10):49-53. 征稿启事 网络与信息杂志是经国家科技部和国家新闻出版总署批准的国内外公开发行的计算机网络应用类专业媒体,CNKI中国学术期刊全文数据库收录期刊、中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊、中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊、ASPT来源刊、中文科技期刊数据库全文收录期刊、全球中文电子期刊协会入编期刊、2022及2022年网络传播分类阅读国内外TOP10期刊。 网络与信息为月刊,每月9日出刊。大16开全彩色精致印刷,每期定价10元,邮发代号82-58。 国内统一连续出版物号:CN21-1380/TP 国际标准连续出版物号:ISSN1018-0252 主要刊登计算机技术、网络与通信技术、信息化建设、信息管理、工程评估、项目询问与管理、电子商务、会计电算化、计算机协助教学及管理、网站开发及管理、无线网络技术及应用、信息平安技术等方面的论文及文章。 投稿须知 1.来稿严禁抄袭,文责自负,切勿一稿多投。凡在本刊发表之作品,如双方无特别约定,一经发表自动视为作者已将该作品的著作权全部转让给网络与信息杂志社。 本刊已被CNKI中国学术期刊全文数据库、中国学术期刊综合评价数据库、中国核心期刊(遴选)数据库、中文科技期刊数据库、龙源期刊网、全球中文电子期刊协会收录,其作者文章著作权运用费与本刊稿酬一次性给付。如作者不同意文章被收录,请在来稿时向本刊声明,本刊将做适当处理。本刊亦有权不予刊登不同意收录的论文。 2.文稿要求层次分明、条理清楚、论点明确、数据牢靠、文字精确简练。 3.文稿署作者真实姓名、工作单位、电话、通信地址、邮政编码和电子信箱。 4.来稿请按标题(不超过20字,必要时可加副标题)、作者、单位(外加圆括号)、摘要(不超过150字)、关键词(3-5个)、正文和参考文献的依次撰稿。若是基金项目,请注明课题全称和批准文号。 5.本刊有权对拟用文稿作文字上的修改、删节处理,对图表有权按规范、标准等要求作技术处理;凡不同意者,请在来稿时申明。 6.杂志每版的字数为2200左右(不包括图表,如有图表则字数酌减)。 7.来稿请注明“投稿网络与信息”字样,并以Word格式发送到:ni,同时注明投稿者姓名、单位、邮编和地址、电话、E-mail,以便联系和邮寄样刊。 8.编辑部收到作者稿件后,5天内给作者反馈稿件处理状况。 联系方式: 电话:024-31318681 地址:沈阳市市府大路187号网络与信息杂志社 邮编:110102 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页