卫星通信网的组成和应用.ppt

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1、卫星通信网组成及应用卫星通信网组成及应用卫星通信网组成及应用卫星通信网组成及应用内容提要内容提要一、中国卫星通信集团有限公司二、卫星通信概述三、卫星通信网组成四、卫星通信网应用一、中国卫星通信集团有限公司一、中国卫星通信集团有限公司2009年4月重组并入中国航天科技集团公司以成为亚洲第一、国际一流的卫星综合信息服务企业为目标致力于构建天地一体卫星运营服务体系重点发展卫星空间段运营、地理信息与位置服务、通信广播地面运营三大主营业务 在轨卫星在轨卫星中星中星中星中星9 9号号号号 92.2E 92.2E 中卫中卫中卫中卫1 1号号号号 87.5E 87.5E中星中星5A5A 鑫诺鑫诺鑫诺鑫诺1 1

2、号号号号 110.5E 110.5E中星中星5B5B 鑫诺鑫诺鑫诺鑫诺6 6号号号号 125E 125E中星中星6A6A 中星中星中星中星6B 115.5E6B 115.5E 亚太亚太亚太亚太RR 76.5E 76.5E 亚太亚太亚太亚太 138E 138E亚太亚太亚太亚太 134E 134E在轨卫星在轨卫星技术保障技术保障国内规模最大、功能最齐全的民用卫星地面站国内规模最大、功能最齐全的民用卫星地面站 沙河卫星地面站：负责鑫诺系列卫星的自主测控和通信业务的备份沙河卫星地面站：负责鑫诺系列卫星的自主测控和通信业务的备份东北旺卫星地面站：负责中星系列、中卫系列卫星的自主测控和通信业务管东北旺卫星

3、地面站：负责中星系列、中卫系列卫星的自主测控和通信业务管理理 三大业务服务中心三大业务服务中心卫星控制中心卫星控制中心业务运行中心业务运行中心设备维护中心设备维护中心 中国航天拥有众多国内第一流的卫星制造、卫星应用方面的专家和网络维护方中国航天拥有众多国内第一流的卫星制造、卫星应用方面的专家和网络维护方面经验丰富的工程师面经验丰富的工程师集合东北旺、沙河两地面测控站全部资源集合东北旺、沙河两地面测控站全部资源18面面6米以上天线组成大型天线阵米以上天线组成大型天线阵先进的通信载波监测和管理系统先进的通信载波监测和管理系统 先进的电视信号监视系统先进的电视信号监视系统具备全面的综合业务服务能力具

4、备全面的综合业务服务能力多轨道位置卫星多轨道位置卫星自主测控自主测控能力能力 多频段载波监测能力多频段载波监测能力多类型卫星业务服务能力多类型卫星业务服务能力广播电视安全播出保障能力广播电视安全播出保障能力稳定的卫星通信系统运行管理能力稳定的卫星通信系统运行管理能力724小时全天候服务响应能力小时全天候服务响应能力724小时全天候临时业务授理中心小时全天候临时业务授理中心与国家无线电监测中心良好的业务合作关系与国家无线电监测中心良好的业务合作关系CPI、MITEQ等国际著名卫星设备供应商的设备等国际著名卫星设备供应商的设备维修授权书维修授权书技术保障技术保障二、卫星通信概述二、卫星通信概述卫星

5、通信是卫星通信是地球站之间或航天地球站之间或航天 器器与地球站之间与地球站之间利用人造卫利用人造卫 星作为中星作为中继的一种微波继的一种微波通信方式通信方式。主要包括卫星固定通信、卫星主要包括卫星固定通信、卫星 移移动通信、卫星直接广播和卫星动通信、卫星直接广播和卫星 中中继通信四大领域。继通信四大领域。商用卫星通信中最常见的是利商用卫星通信中最常见的是利 用定点于赤道上空、用定点于赤道上空、距地球表面距地球表面 约约36000公里的地球同步卫星。公里的地球同步卫星。空中移动站地方站通信枢纽中央站船载站移动站卫星通信业务分类卫星通信业务分类波音波音波音波音CONNECTIONCONNECTIO

6、N海洋卫星海洋卫星海洋卫星海洋卫星资源卫星资源卫星资源卫星资源卫星CHINASTAR-5ACHINASTAR-5ACHINASTAR-5BCHINASTAR-5BCHINASTAR-6ACHINASTAR-6ACHINASTAR-6BCHINASTAR-6BCHINASTAR-9CHINASTAR-9INMARSATINMARSATIridiumIridiumGlobalStarGlobalStar气象卫星气象卫星气象卫星气象卫星GPSGPSGLONASSGLONASS伽利略伽利略伽利略伽利略北斗一代北斗一代北斗一代北斗一代卫星航空移动卫星航空移动卫星航空移动卫星航空移动（AMSSAMSS）卫

7、星固定业务卫星固定业务卫星固定业务卫星固定业务（FSSFSS）卫星广播业务卫星广播业务卫星广播业务卫星广播业务（BSSBSS）卫星移动业务卫星移动业务卫星移动业务卫星移动业务（MSSMSS）卫星气象业务卫星气象业务卫星气象业务卫星气象业务（MSSMSS）卫星地球探测卫星地球探测卫星地球探测卫星地球探测（EESSEESS）卫星无线电定位卫星无线电定位卫星无线电定位卫星无线电定位（RDSSRDSS）卫星无线电导航卫星无线电导航卫星无线电导航卫星无线电导航（RNSSRNSS）卫星通信使用的频段卫星通信使用的频段qGEO：高轨道，距地高轨道，距地35786公里，在该轨道上运行的卫星围绕地球转动的速度公

8、里，在该轨道上运行的卫星围绕地球转动的速度与地球自转的速度相同。与地球自转的速度相同。其中在赤道平面上的其中在赤道平面上的GEO轨道又称地球同步轨道或静止轨道。从地面上看，轨道又称地球同步轨道或静止轨道。从地面上看，该轨道上的卫星似乎是静止的。该轨道上的卫星似乎是静止的。qMEO：中轨道，距地中轨道，距地2度度波束隔离波束隔离q覆盖区（波束）隔离覆盖区（波束）隔离波束3波束2波束1频率频率/极化隔离极化隔离q频率隔离频率隔离q极化隔离极化隔离线极化（水平极化，垂直极化）线极化（水平极化，垂直极化）圆极化（左旋，右旋）圆极化（左旋，右旋）频率3频率2频率1卫星1卫星2卫星3卫星平台的组成卫星平台

9、的组成卫星平台的组成卫星平台的组成热控分系统热控分系统姿态测定与轨道控制姿态测定与轨道控制分系统分系统推进推进分系统分系统电源电源分系统分系统遥测遥控与跟踪遥测遥控与跟踪分系统分系统数据管理数据管理分系统分系统结构结构分系统分系统太阳帆板通信舱服务舱通信天线卫星有效载荷卫星有效载荷-转发器转发器收发天线收发天线接收机接收机变频器变频器功放功放微波网络微波网络地面段地面段网络结构卫星通信地面站网络结构示意图网络结构示意图拓扑结构与控制方式拓扑结构与控制方式远端站1远端站3远端站2远端站M远端站N中心站站1站2站3站4星状网网状网 没有绝对意义上的中央站，任没有绝对意义上的中央站，任何站发生故障不

10、会影响网络中何站发生故障不会影响网络中其它站的工作；网管的部分工其它站的工作；网管的部分工作仍是无法由其他站代替的。作仍是无法由其他站代替的。分散控制分散控制整个网络必须在一个中央站的整个网络必须在一个中央站的控制之下才能工作；所有的星控制之下才能工作；所有的星状网和部分网状网采用集中控状网和部分网状网采用集中控制方式。制方式。集中控制集中控制拓扑图拓扑图控制方式控制方式卫星通信地面站卫星通信地面站地面站运行环境地面站设备组成地面站技术指标地面站运行环境地面站运行环境站址选择电源供应接地防雷防雪机房设施地面站设备组成地面站设备组成天线功放低噪声放大器变频器调制解调器卫星地球站的组成示意图卫星地

11、球站的组成示意图天线天线前馈单收天线前馈单收天线卡塞格伦天线卡塞格伦天线格利高里格利高里天线天线环焦天线环焦天线偏馈双向天线偏馈双向天线全动天线全动天线天线天线p偏馈天线偏馈天线效率较高、旁瓣较低但交叉极化较差，多用于小口径天线。效率较高、旁瓣较低但交叉极化较差，多用于小口径天线。q正馈天线正馈天线双反射面天线双反射面天线(后馈天线后馈天线)主要有三种形式，多用于双向站。主要有三种形式，多用于双向站。环焦天线环焦天线卡塞格伦天线（卡塞格伦天线（副反射面为旋转双曲面，标准型和修正型）副反射面为旋转双曲面，标准型和修正型）格利高里天线（格利高里天线（副反射面为凹椭球面）副反射面为凹椭球面）单反射面

12、天线单反射面天线(旋转抛物面天线即前馈天线旋转抛物面天线即前馈天线)多用于单收站多用于单收站功放功放主要分为两大类主要分为两大类q固态功率放大器固态功率放大器SSPA寿命长、可靠性高、输出功率较小寿命长、可靠性高、输出功率较小q微波电真空放大器微波电真空放大器行波管放大器行波管放大器TWTA 宽带放大器，带宽宽带放大器，带宽500MHz量级，功率几百瓦至量级，功率几百瓦至10KW量级。量级。互调指标较差，可加装线性化器来改善互调指标较差，可加装线性化器来改善放大器的线性。放大器的线性。常用于大型地球站、常用于大型地球站、DSNG车及卫星上。车及卫星上。速调管放大器速调管放大器KPA 窄带放大器

13、，典型带宽窄带放大器，典型带宽60MHz，可在整个，可在整个500MHz带宽内调谐。带宽内调谐。最大功率最大功率3KW量级。量级。常用于大型地球站常用于大型地球站。低噪声放大器低噪声放大器 变频器变频器上变频器（70/140MHz中频 射频/L频段）下变频器（射频/L频段 70/140MHz中频）相位噪声低频率稳定度高调制解调器调制解调器完成基带信号处理卫星网络的核心设备实现方式：独立实现、插卡实现、模块/软件实现地面站技术指标地面站技术指标发射能力：EIRPe主要取决于天线发射增益、馈线损耗、功放功率受天线指向精度影响接收能力：G/Te主要取决于天线接收增益、馈线损耗、LNA/LNB噪声温度

14、受天线指向精度影响解调能力：C/Nth调制类型编解码方式/比率MODEM的Eb/No门限指标其它因素：CDMA、PCMA等地面站运行维护地面站运行维护对星调整极化标定发射电平日常维护安全注意发展方向发展方向通信卫星的发展方向更大功率更大容量多频段(L、S、C、X、Ku、Ka、Q/V)长寿命智能化用户用户地面终端地面终端4体积越来越小体积越来越小4价格越来越便宜价格越来越便宜4操作越来越方便操作越来越方便四、卫星通信网应用四、卫星通信网应用适用业务应用类型常见应用卫星通信的适用业务卫星通信的适用业务p具备广播特性的业务具备广播特性的业务电视广播电视广播音频广播音频广播数据广播数据广播p地面通信手

15、段无法到达的业务地面通信手段无法到达的业务海洋海洋沙漠、偏远山区沙漠、偏远山区p抗自然灾害能力要求高的业务抗自然灾害能力要求高的业务p稀路由广域覆盖业务稀路由广域覆盖业务点多面广的企业内部专用通信网点多面广的企业内部专用通信网 p其它适合的应用其它适合的应用远程教育、远程培训、远程医疗、资源共享，等等远程教育、远程培训、远程医疗、资源共享，等等应用类型应用类型电视广播、音频广播、数据广播移动基站数据传输互联网接入全球通信网、企业内部网、虚拟专用网络(VPN)应急备份长途电话、IP电话（VoIP）、生产调度电话数字媒体流、节目传输、文件分发视频会议、远程教育、远程医疗设备远程控制、工业视频监视其

16、它卫星电视广播卫星电视广播移动基站数据传输移动基站数据传输移动基站数据传输移动基站数据传输卫星应急车卫星应急车企业内部网企业内部网互联网接入互联网接入数据广播数据广播全球卫星通信网全球卫星通信网利用多颗同步轨道通信卫星以全球波束为主部分业务密集区域使用区域波束主要采用C频段需要建设业务中转站部分通信链路需要经过卫星两跳与地面光纤网配合全球卫星业务全球卫星业务 国际互联网国际互联网客户 ANOC高质量，高速，宽高质量，高速，宽带，双向连接国际带，双向连接国际电信闸口或互联网电信闸口或互联网电信公司，电信公司，ISP，企业，移动平台，企业，移动平台国际电信公司国际电信公司客户 B跨地区多星组网跨地区多星组网S-DMB移动应用移动应用动中通、静中通在移动载体上的广泛应用使用小口径天线的需求动力安装位置的要求（体积、外形）安装重量的要求驱动系统的要求（速度、能耗)使用小口径天线的技术动力卫星覆盖指标的增强（EIRPs、G/Ts）编码技术的进步（解调门限降低）天线技术的进步和成本的降低（相控阵、混合天线）天线跟踪指向技术的进步（GPS、电子罗盘、陀螺仪等）谢谢！谢谢！谢谢！谢谢！