卫星通信车载视频会议系统技术白皮书7706.docx
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1、卫星通信信车载视视频会议议系统技术白皮皮书43目录1系统组组成41.1卫卫星地面面站51.2动动中通应应急卫星星通信车车61.3静静中通应应急卫星星通信车车72系统功功能82.1视视频传输输82.2话话音通信信92.3数数据通信信93系统特特性94系统介介绍1004.1系系统概述述104.2系系统功能能模块1114.2.1移动动卫星车车载站系系统1114.2.2全天天候远程程监控系系统1664.2.3单兵兵通信1194.2.4摄像像系统2204.2.5屏幕幕显示系系统2114.2.6音响响系统2214.2.7视频频会议系系统2114.2.8远程程监示系系统(图图像回传传)2224.2.9IPP
2、语音电电话及集集群通信信系统2224.2.10硬硬盘录像像系统2224.2.11控控制计算算机2224.2.12灯灯光照明明系统2224.2.一三空空调系统统234.2.14其其它设备备234.3主主要技术术参数2235车辆改改装方案案245.1车车辆改装装原则2245.2车车辆改装装要求2245.3车车辆改装装依据的的相关国国家标准准255.4车车辆总体体布局2255.5设设备机柜柜及减震震265.6供供配电系系统2775.7综综合布线线285.8接接地与防防雷2885.9电电磁屏蔽蔽285.100车内装装饰2995.111平面设设计图3306主要设设备介绍绍316.1iiNettVu11.
3、2MM静中通通卫星天天线3116.2CCDM-5700L卫星星调制解解调器3356.3RRAYSSAT E70000动动中通卫卫星天线线396.4PPolyycomm VSSX 770000e 视视频会议议401 系统组成成系统拓扑扑结构图图应急卫星星通信系系统由一一座卫星星地面站站、三辆辆动中通通应急卫卫星通信信车及两两辆静中中通应急急卫星通通信车组组成。卫星地面面站系统统是整个应急急通信网网络的核核心,为为应急通通信车提提供卫星星通信接接入平台台,可对对通信车车发送的的视频、话话音及数数据进行行管理和和调度。应应急通信信车作为为应急现现场的综综合通信信平台,可通过SCPC卫星链路与卫星地面
4、站进行视频、话音及数据通信。1.1 卫星地面面站卫星地面面站拓扑扑结构图图卫星地面面站是应应急通信信保障的的信息枢枢纽,可可直接与与应急通通信车建建立SCCPC卫卫星链路路并能够够与地面面网络互互联,主主要设备备包括:卫星通通信系统统(Kuu 4.5米卫卫星天线线、1000 BBUC、LLNB、卫卫星MOODEMM等)、视视频会议议系统(内内置MCCU)、以以太网交交换机、VVOIPP语音设设备等。固定通信信站可以以同时与与应急通通信车及及地面网网络互联联互通,能能够将应应急通信信车采集集的事故故现场信信息实时时地传输输到指挥挥中心及及参与指指挥救援援的相关关部门,并并可为应应急通信信车提供供
5、数据网网接入。1.2 动中通应应急卫星星通信车车动中通应应急卫星星通信车车拓扑结结构图系统配备备了三辆辆动中通通应急卫星星通信车车。在移动通通信车车车顶安装装动中通通卫星天天线系统统及室外外视频采采集设备备,在移移动通信信车内配配备应急急通信机机柜,将将其它应应急通信信所需的的通信设设备集成成在应急急通信机机柜上。移动通信信车配备备的基本本通信设设备包括括:动中中通卫星星天线系系统(含含40WW功放、LLNB、天天线控制制器等)、卫卫星MOODEMM、无线线单兵视视频传输输系统、以以太网交交换机、车车载室内内/外摄摄像机、VVOIPP语音网网关、车车载电话话、会议议电视终终端及车车载供电电设备
6、(取取力发电电机、UUPS等等)。应急通信信车通过过动中通通天线系系统与卫卫星地面面站建立立SCPPC通信信链路,实实现与指指挥中心心之间的的话音、数数据和视视频传输输。1.3 静中通应应急卫星星通信车车静中通应应急卫星星通信车车拓扑结结构图系统配备备了两辆辆动中通通应急卫卫星通信信车。在静中通通应急卫卫星通信信车车顶顶安装静静中通卫卫星天线线系统及及室外视视频采集集设备,在在通信车车内配备备应急通通信机柜柜,将其其它应急急通信所所需的通通信设备备集成在在应急通通信机柜柜上。通信车配配备的基基本通信信设备包包括:静静中通卫卫星天线线系统(含含40WW功放、LLNB、天天线控制制器等)、卫卫星M
7、OODEMM、无线线单兵视视频传输输系统、以以太网交交换机、车车载室内内/外摄摄像机、VVOIPP语音网网关、车车载电话话、会议议电视终终端及车车载供电电设备(取取力发电电机、UUPS等等)。应急通信信车通过过静中通通天线系系统与卫卫星地面面站建立立SCPPC通信信链路,实实现与指指挥中心心之间的的话音、数数据和视视频传输输。2 系统功能能应急卫星星通信系系统是动动中通、静静中通卫卫星通信信系统结结合地面面传输网网络进行行应急通通信保障障的通信信系统。系系统可以以实现快快速的双双向宽带带卫星链链路接入入,建立立SCPPC卫星星信道,实实现动态态图像、话音及及数据传传输。2.1 视频传输输通信车
8、配配备的视视频采集集和传输输设备可可过卫星星通道将将实时采采集的视视频图像像在第一一时间回回传给指指挥中心心,为指指挥中心心提供前前方的第第一手资资料。在视频采采集的同同时,现现场指挥挥人员可可以随时时在移动动通信车车内同应应急指挥挥中心进进行电视视会议,及及时与指指挥中心心沟通,完完成指挥挥中心下下达的任任务。另外,移移动通信信车因自自然地理理条件的的限制无无法靠近近事故现现场时,现现场动态态图像的的采集可可以由无无线视频频传输系系统完成成,即由由现场操操作人员员携带无无线视频频传输设设备及摄摄像机靠靠近事故故现场进进行动态态图像采采集,先先将图像像会传给给应急通信信车,再再由通信信车将视视
9、频转发发给应急急指挥中中心。应急指挥中心2.2 话音通信信在应急通通信车内内配备有有VoIIP话音音通信设设备,可可以使前前方指挥挥所与应应急指挥挥中心保保持实时时通话畅畅通,车车内电话话既可以以拨打内内网电话话,又可可以拨打打任意公公网电话话,如PPSTNN、移动动电话等等。另外在应应急指挥挥中心设设置专用用热线电电话,无无需拨号号,摘机机便可与与应急通信信车通话话。2.3 数据通信信前线指挥挥部将汇汇总的数数据信息息通过应应急通信信车直接接传输到到指挥中中心为指指挥决策策提供最最新的资资料,为为应急指指挥中心心分析事事故以及及指挥决决策提供供依据。3 系统特性性1. 快速的开开通能力力:
10、采采用先进进的捷联联惯导伺伺服系统统,可在在5分钟钟内快速速开通,自自动寻星星和对星星,快速速搭建卫卫星通信信平台。2. 先进的通通信手段段:根据据不同的的需求,可可装备卫卫星通信信设备、视视频传输输设备、IIP电话话系统、无无线通信信设备、数数据终端端等,集集话音、数数据和视视频于一一体。3. 多样的接接入方式式:可以通通过卫星星通信、移移动通信信(GPPRS/CDMMA)、无无线通信信等方式式实现与与主网络络的联接接。4. 灵活的传传输选择择:可实实现点对对点、点点对多点点的通信信,数据据速率可可以根据据用户需需要灵活活配置。主主站建有有先进的的网管系系统,卫卫星电路路预先设设置,即即用即
11、开开并自动动完成联联接,无无需对车车载站进进行复杂杂调试。5. 标准模块块化设计计:各种种设备置置于经过过缓冲设设计的标标准机柜柜内,系系统的升升级、改改造和维维护保养养十分方方便。6. 强大的扩扩展能力力:整车车只须对对局部设设备改造造,即可可实现整整个系统统的升级级。基于于IP技技术的应应用设计计,可以以实现多多种多样样的网络络应用。7. 完备的外外部接口口:车体体设有外外部电源源和通信信接口,接接口箱有有防水功功能,使使用方便便。8. 良好的电电磁兼容容:从设设备的选选型以及及整车防防护、接接地等多多方面采采取策略略,使整整车具有有很强的的抗干扰扰能力,保保障设备备的稳定定运行。9. 舒
12、适的车车内环境境:各种种操作界界面、接接口设计计人性化化,方便便,舒适适。l 自动捕获获卫星,在在运动中中保持宽宽带通信信信道,机机动性高高动中通卫卫星通信信系统可可以实时时自动建建立并保保持宽带带卫星信信道,实实现实时时的移动动视频、话话音及数数据传输输。l 多种通信信方式并并存,为为应急指指挥提供供多种通通信手段段 视频通通信、数数据通信信、话音音通信可可同时开开通使用用。l 高效的视视频编码码系统视频频传输采采用H.2644编码方方式,与与传统编编码方式式相比节节省一半半传输带带宽,并并具有更更强的纠纠错性能能。l 多路全方方位动态态视频采采集移动通信信车内及及车外均均配备车车载高速速摄
13、像机机,可以以进行多多路动态态视频采采集,同同时无线线视频传传输系统统可以在在其它摄摄像机无无法采集集图像时时,通过过单兵背背负方式式动态采采集图像像传回到到通信车车,再由由移动通通信车进进行图像像转发,实实现图像像传输的的接力。l 高效的VVoIPP话音通通信系统的话话音传输输采用VVoIPP方式,其其语音编编码采用用G.7233、G.7299协议,每每路话音音所占带带宽:GG.7723 5.33-6.4Kbbps、GG.7229 66.4-11.8Kbbps,可可以有效效地节约约系统带带宽资源源。4 系统介绍绍4.1 系统概述述移动应急急指挥通通信系统统配备了了视频会会议系统统、IPP语音
14、电电话系统统、视频频监视系系统、无无线摄像像系统、全天候远程监控系统、无线局域网系统、短波/超短波电台、灯光照明系统、喇叭扩音系统、屏幕显示系统、电源系统以及升降照明摄像系统、移动卫星通信等,可以在任何地点、任何如何时间与军队视频会议系统、军队电话交换系统系统实现互通。该系统基于IP网络,具备强大的扩展性,能够结合各类信息通信应用系统进行设计与升级。4.2 系统功能能模块4.2.1 移动卫星星车载站站系统1. 主要性能能指标1.1 卫星通信信性能a. 工作频率率发送:114.00GHzz144.5GGHz接收:112.225GHHz112.775GHHzb. 信息速率率:81192KKbpss
15、;c. 调制解调调方式:MPEEG-22/DVVB-SS。1.2 天线及伺伺服系统统主要指指标a. 天线类型型:1.2米环环馈天线线;b. 工作频率率:Kuu;c. 天线增益益:接收收42.5+220lgg(f/12)db;发射433.6+20llg(ff/144)dbb;d. 天线指向向范围:方位角角:转角角不限;仰角330900;e. 转台最高高跟踪转转速:330 /s;f. 静态对星星精度:0.110 ;g. 动态跟踪踪精度:0.22 ;h. 初始对星星时间:一八00s;i. 重捕时间间:10 s;j. 卫星信号号遮蔽稳稳定时间间30mmin1.3 环境适应应性本车应能能在未加加修整的的
16、道路上上,在开开阔、起起伏和丘丘陵地形形上,以以及在冰冰雪、泥泥泞及沙沙土路面面上行驶驶工作,并并能在下下列环境境条件下下工作、贮贮存和运运输。a. 温度工作温度度: 00+440(舱内内) -5+550(舱外外)贮存温度度:-110+660b. 相对湿度度:9553(在在30600情况下下)2. 伺服系统统2.1 系统组成成天控系统统主要由由八部分分组成:激光捷捷联惯导导系统、稳稳定控制制与导航航计算机机、伺服服转台、天天线、信信标接收收机、主主控计算算机、GGPS接接收设备备、手动动调整控控制器。天天控系统统组成原原理框图图见图22。2.1.1捷联联惯导系系统捷联惯导导系统是是目前国国内先
17、进进的惯性性导航和和姿态测测量系统统,正逐逐步应用用于航空空航天领领域。在在移动卫卫星通讯讯车上,它它是车体体和天线线的方位位、水平平姿态以以及运动动状态测测量的核核心设备备。内部部包括三三只陀螺螺、三只只石英加加速度计计和相应应电路。由由于陀螺螺固态性性、线性性好的特特点,捷捷联惯导导系统具具有测量量精度高高,抗冲冲击振动动能力强强,工作作寿命长长,启动动时间短短等优点点。2.1.2稳定定控制与与导航计计算机稳控计算算机使用用PC-1044,奔腾腾级CPPU。接接口电路路主要包包括IMMU数据据采集电电路(DDSC)、伺伺服电机机驱动电电路(MMDC)等等。2.1.3伺服服转台伺服转台台采用
18、航航天惯性性器件标标定用三三轴转台台技术,为为外、中中、内三三轴结构构。外轴轴控制天天线方位位,中轴轴控制天天线俯仰仰,内轴轴控制极极化角。高高精度交交流伺服服电机安安装在外外、中、内内轴上,转转台的旋旋转定位位由稳控控计算机机驱动伺伺服电机机控制。3.1.4 主控控计算机机主控计算算机使用用Penntiuum 工业控控制计算算机,显显示屏为为触摸屏屏。主控控计算机机通过串串口与稳稳控计算算机通讯讯,从AA/D卡卡采集信信标电压压。操作作人员可可以通过过主控程程序界面面完成天天控系统统各项工工作流程程。2.1.5供电电设备整套系统统采用单单相2220V,550Hzz交流电电,取自自车内电电源。
19、2.2 系统工工作原理理捷联惯导导系统中中的陀螺螺和石英英加速度度计精度度非常高高,可以以精确测测量当地地重力加加速度和和地球转转速,从从而计算算出车体体的方位位和姿态态角,以以此为根根据驱动动天线指指向卫星星这就是是捷联惯惯导系统统初始对对准的过过程。当当通讯车车开动后后,其方方位、姿姿态和位位置不断断变化。这这时,捷捷联惯导导系统进进入导航航模式,实实时精确确测量方方位和姿姿态的变变化,这这样就可可以驱动动电机维维持天线线的指向向。天线线的精确确指向可可以通过过信标信信号用极极值法微微调。显然,只只要捷联联惯导系系统不停停止工作作,车体体的方位位和姿态态便可实实时测出出。根据据方位姿姿态的
20、变变化信息息,稳控控计算机机解算处处理后反反向驱动动支承天天线的方方位和俯俯仰轴电电机,维维持天线线指向不不变。由由于在天天线的指指向稳定定过程中中,不使使用卫星星信号,因因此卫星星信号的的遮挡或或因其它它原因造造成的信信号丢失失,都不不会影响响天线的的指向。采采用惯性性组合或或平台组组成的动动基座上上的天线线稳定系系统不怕怕遮挡,不不怕卫星星信号的的暂时中中断。只只要天馈馈系统正正常,随随时可恢恢复通讯讯。3.3 系统设计计前已述及及天线伺伺服系统统采用了了三轴转转台技术术应用于于天线伺伺服系统统设计中中,考虑虑到天线线伺服系系统的特特点:要要求支承承系统轻轻巧,有有适当的的刚度,响响应要快
21、快,因此此在设计计上采用用了铸铝铝结构,交交流伺服服电机加加齿轮减减速驱动动方案,三三个轴均均配有绝绝对式编编码器反反馈位置置信息。3.3.1方位位驱动机机构方位轴垂垂直放置置,通过过齿轮传传动由伺伺服电机机驱动。系系统分辨辨率很高高,对跟跟星不会会有不利利影响。在在用位置置微调法法精密对对星时,系系统分辨辨率高,可可更精确确对星。方位轴上上还放有有绝对式式光电编编码器,其其特点是是系统上上电后可可立即知知道天线线指向,系系统不用用做回零零动作便便可驱动动天线到到指定位位置,加加快了对对星进程程。外框框方位轴轴内还装装有波导导关节和和滑环输输电装置置。波导导关节上上行频率率为144.014.5
22、GHHz,插插入损耗耗0.22db,驻驻波比11.2,平平均功率率3000W,峰峰值功率率3000KW;下行频频率9550117500MHzz,插入入损耗00.355db,驻驻波比11.2,平平均功率率1000W,输输电滑环环约400环,使使用对象象为内中中轴伺服服电机信信号,光光电编码码器信号号和限位位、保护护等信号号。3.3.2 俯俯仰轴驱驱动结构构 俯仰驱驱动机构构在设计计上与方方位驱动动机构相相似,因因俯仰轴轴工作角角度范围围为300 900,故未未装波导导关节和和输电滑滑环。但但装有机机械和电电气限位位装置,以以保护天天线系统统。天线线软波导导与方位位轴上的的上行波波导关节节相联。有
23、机械和和电气限限位装置置,工作作范围225 9553.3.3 极极化调整整机构极化调整整机构与与俯仰驱驱动机构构相仿。3.4 手动控制制器为了便于于使用,提提高系统统可靠性性,在天天线伺服服系统中中加入了了手动控控制器。它它独立于于由主控控计算机机和捷联联惯组组组成的天天线伺服服控制系系统。有有自己独独立的操操控面板板和数显显装置。它它的核心心控制器器是高可可靠PLLC控制制器,触触屏操作作。可直直按动方方向和俯俯仰键驱驱动天线线转动,完完成手动动找星,再再通过信信标机信信号手动动精确对对准。4 卫星通信信系统4.1系系统组成成Ku频频段1.2米数数字卫星星电视传传输系统统,可用用于通信信业务
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