CN111082849A - 一种双模双频段的机载卫星通信系统 - Google Patents

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史焱
李江华
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Abstract

本发明公开了一种双模双频段的机载卫星通信系统，包括北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka卫星天线，所述北斗卫星通信模块和地面监控设备双项连接，所述北斗卫星通信模块和地面监控设备的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器和机载Ka卫星天线双项连接。本发明通过北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka卫星天线的配合，确保了机载卫星通信的可靠性，机载卫通系统采用两种基带传输协议，解决基于中星十六机载卫星通信系统覆盖不足问题，从而实现全球覆盖，同时通过与地面基站和地面端通信链路的配合使用，实现全球并网，从而满足跨洋航线全球范围内的执飞需求。

Description

一种双模双频段的机载卫星通信系统
技术领域
本发明涉及航空设备技术领域，具体为一种双模双频段的机载卫星通信系统。
背景技术
随着民用航空运输业蓬勃发展，我国机队数量和航空运输量的迅猛增长，对现有地空通信技术提出了更高要求，一方面，空地通信技术很大程度上影响着航空公司运营效率、航空器健康管理、状态监视，另一方面，随着信息化技术的发展，航空公司和乘客对空地高速、宽带、实时的信息通信需求越来越高，传统航空通信系统受制于通信速率不足、带宽狭窄、成本高昂等因素，使得飞机上仍有大量有价值的数据无法得到充分挖掘和利用，航空公司和乘客上网等空地大容量实时数据传输需求也无法得到满足。
宽带卫星通信与传统高频、甚高频通信相比，具有通信容量大、质量高、覆盖范围广、干扰小和运行稳定等优点，可有效满足机组、乘客、空管、机务、航空公司等用户大容量实时数据传输需求，大幅提高航空公司运营效率，保障航空器飞行安全，提升乘客乘机体验，尤其是Ka卫星系统，具有高通量、低单位数据成本、广覆盖等优势，能够提供远高于传统卫星的通信能力，可满足飞机健康管理、空地实时视频通信、乘客宽带通信等实时大数据传输需求，目前，我国正在建设的实践十三号卫星，是我国首颗高通量宽带卫星，但目前实践十三号卫星仅能覆盖中国除北部少数区域外的国土绝大部分和东南沿海，实践十三号卫星通信系统具有高带宽、高传输速率的特点，可以保证中国密集区域航班的服务质量，但难以满足跨洋航线全球范围内的执飞需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双模双频段的机载卫星通信系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双模双频段的机载卫星通信系统，包括北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka 卫星天线，所述北斗卫星通信模块和地面监控设备双项连接，所述北斗卫星通信模块和地面监控设备的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器和机载Ka卫星天线双项连接。
优选的，所述北斗卫星通信模块包括机载北斗卫星天线和北斗卫星天线天空端交换机。
优选的，所述地面监控设备包括地面基站、地面端通信链路和显示设备。
优选的，所述中央处理器包括射频单元和调制解调单元。
优选的，所述中央处理器的输入端与飞机电源的输出端连接。
优选的，所述中央处理器的输出端与第一散热单元和第二散热单元的输入端连接。
优选的，所述第一散热单元包括制冷板、导热板和第一温度传感器，且制冷板安装在中央处理器内腔的前端，导热板安装在制冷板的外表面，且导热板为导热硅胶板、导热聚苯硫醚板或氧化铝导热橡胶板中的一种，第一温度传感器安装在中央处理器内腔的右侧，且第一温度传感器的检测范围在 50～60℃之间。
优选的，所述第二散热单元包括散热扇和第二温度传感器，且散热扇安装在中央处理器内腔的后端，第二温度传感器安装在中央处理器内腔的左侧，且第二温度传感器的检测范围在35～45℃之间。
优选的，所述机载Ka卫星天线包括：射频系统和控制部分，所述射频部分包括：天线单元、射频器件和馈电网络，所述射频部分用于进行信号的收发和跟踪，所述控制部分包括波束控制器和供电分离电路，所述控制部分用于供电和信号分配及方位控制。
优选的，所述调制解调单元支持两种不同的卫星通信协议。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka卫星天线的配合，确保了机载卫星通信的可靠性，机载卫通系统采用两种基带传输协议，解决基于中星十六机载卫星通信系统覆盖不足问题，从而实现全球覆盖，同时通过与地面基站和地面端通信链路的配合使用，实现全球并网，从而满足跨洋航线全球范围内的执飞需求。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1，一种双模双频段的机载卫星通信系统，包括北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka卫星天线，北斗卫星通信模块和地面监控设备双项连接，北斗卫星通信模块包括机载北斗卫星天线和北斗卫星天线天空端交换机，地面监控设备包括地面基站、地面端通信链路和显示设备，北斗卫星通信模块和地面监控设备的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器包括射频单元和调制解调单元，中央处理器的输入端与飞机电源的输出端连接，中央处理器的输出端与第一散热单元和第二散热单元的输入端连接，第一散热单元包括制冷板、导热板和第一温度传感器，且制冷板安装在中央处理器内腔的前端，导热板安装在制冷板的外表面，且导热板为导热硅胶板、导热聚苯硫醚板或氧化铝导热橡胶板中的一种，第一温度传感器安装在中央处理器内腔的右侧，且第一温度传感器检测的温度为50℃，第二散热单元包括散热扇和第二温度传感器，且散热扇安装在中央处理器内腔的后端，第二温度传感器安装在中央处理器内腔的左侧，且第二温度传感器检测的温度为35℃，机载Ka卫星天线包括：射频系统和控制部分，射频部分包括：天线单元、射频器件和馈电网络，射频部分用于进行信号的收发和跟踪，控制部分包括波束控制器和供电分离电路，控制部分用于供电和信号分配及方位控制，调制解调单元支持两种不同的卫星通信协议，中央处理器和机载 Ka卫星天线双项连接，进一步实现全球并网，从而满足跨洋航线全球范围内的执飞需求。
实施例二：
请参阅图1，一种双模双频段的机载卫星通信系统，包括北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka卫星天线，北斗卫星通信模块和地面监控设备双项连接，北斗卫星通信模块包括机载北斗卫星天线和北斗卫星天线天空端交换机，地面监控设备包括地面基站、地面端通信链路和显示设备，北斗卫星通信模块和地面监控设备的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器包括射频单元和调制解调单元，中央处理器的输入端与飞机电源的输出端连接，中央处理器的输出端与第一散热单元和第二散热单元的输入端连接，第一散热单元包括制冷板、导热板和第一温度传感器，且制冷板安装在中央处理器内腔的前端，导热板安装在制冷板的外表面，且导热板为导热硅胶板、导热聚苯硫醚板或氧化铝导热橡胶板中的一种，第一温度传感器安装在中央处理器内腔的右侧，且第一温度传感器检测的温度为55℃，第二散热单元包括散热扇和第二温度传感器，且散热扇安装在中央处理器内腔的后端，第二温度传感器安装在中央处理器内腔的左侧，且第二温度传感器检测的温度为40℃，第一散热单元包括制冷板、导热板和第一温度传感器，且制冷板安装在中央处理器内腔的前端，导热板安装在制冷板的外表面，且导热板为导热硅胶板、导热聚苯硫醚板或氧化铝导热橡胶板中的一种，第一温度传感器安装在中央处理器内腔的右侧，且第一温度传感器的检测范围在 50～60℃之间，调制解调单元支持两种不同的卫星通信协议，中央处理器和机载Ka卫星天线双项连接，进一步实现全球并网，从而满足跨洋航线全球范围内的执飞需求。
实施例三：
请参阅图1，一种双模双频段的机载卫星通信系统，包括北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka卫星天线，北斗卫星通信模块和地面监控设备双项连接，北斗卫星通信模块包括机载北斗卫星天线和北斗卫星天线天空端交换机，地面监控设备包括地面基站、地面端通信链路和显示设备，北斗卫星通信模块和地面监控设备的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器包括射频单元和调制解调单元，中央处理器的输入端与飞机电源的输出端连接，中央处理器的输出端与第一散热单元和第二散热单元的输入端连接，第一散热单元包括制冷板、导热板和第一温度传感器，且制冷板安装在中央处理器内腔的前端，导热板安装在制冷板的外表面，且导热板为导热硅胶板、导热聚苯硫醚板或氧化铝导热橡胶板中的一种，第一温度传感器安装在中央处理器内腔的右侧，且第一温度传感器检测的温度为60℃，第二散热单元包括散热扇和第二温度传感器，且散热扇安装在中央处理器内腔的后端，第二温度传感器安装在中央处理器内腔的左侧，且第二温度传感器检测的温度为45℃，第一散热单元包括制冷板、导热板和第一温度传感器，且制冷板安装在中央处理器内腔的前端，导热板安装在制冷板的外表面，且导热板为导热硅胶板、导热聚苯硫醚板或氧化铝导热橡胶板中的一种，第一温度传感器安装在中央处理器内腔的右侧，且第一温度传感器的检测范围在 50～60℃之间，调制解调单元支持两种不同的卫星通信协议，中央处理器和机载Ka卫星天线双项连接，进一步实现全球并网，从而满足跨洋航线全球范围内的执飞需求。
本发明中涉及到的相关模块均为硬件发明模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本发明的改进之处；本发明的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对发明的整体的构造进行改进，以解决本发明所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种双模双频段的机载卫星通信系统，包括北斗卫星通信模块、地面监控设备、中央处理器和机载Ka卫星天线，其特征在于：所述北斗卫星通信模块和地面监控设备双项连接，所述北斗卫星通信模块和地面监控设备的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器和机载Ka卫星天线双项连接。
2.根据权利要求1所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述北斗卫星通信模块包括机载北斗卫星天线和北斗卫星天线天空端交换机。
3.根据权利要求1所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述地面监控设备包括地面基站、地面端通信链路和显示设备。
4.根据权利要求1所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述中央处理器包括射频单元和调制解调单元。
5.根据权利要求1所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述中央处理器的输入端与飞机电源的输出端连接。
6.根据权利要求1所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述中央处理器的输出端与第一散热单元和第二散热单元的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述第一散热单元包括制冷板、导热板和第一温度传感器，且制冷板安装在中央处理器内腔的前端，导热板安装在制冷板的外表面，且导热板为导热硅胶板、导热聚苯硫醚板或氧化铝导热橡胶板中的一种，第一温度传感器安装在中央处理器内腔的右侧，且第一温度传感器的检测范围在50～60℃之间。
8.根据权利要求6所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述第二散热单元包括散热扇和第二温度传感器，且散热扇安装在中央处理器内腔的后端，第二温度传感器安装在中央处理器内腔的左侧，且第二温度传感器的检测范围在35～45℃之间。
9.根据权利要求1所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述机载Ka卫星天线包括：射频系统和控制部分，所述射频部分包括：天线单元、射频器件和馈电网络，所述射频部分用于进行信号的收发和跟踪，所述控制部分包括波束控制器和供电分离电路，所述控制部分用于供电和信号分配及方位控制。
10.根据权利要求1所述的一种双模双频段的机载卫星通信系统，其特征在于：所述调制解调单元支持两种不同的卫星通信协议。
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