CN203278831U - 空天地卫星通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空天地卫星通信系统，该空天地卫星通信系统包括：应急指挥车、设备机柜、电源设备、天线、天线控制设备、收发设备和终端设备，其中，该设备机柜固定在该应急指挥车车厢内的壳体上；该天线设置在该应急指挥车的车顶；该天线控制设备包括天线驱动装置、自动寻星装置和控制主机；该收发设备包括卫星接收/发射机和卫星调制解调器；该终端设备包括输入/输出装置和处理器。本实用新型的空天地卫星通信系统能够在卫星覆盖范围内实现与远程指挥中心之间的综合业务数据的互联互通，并通过天线控制设备实现自动/手动对星以及高精度动态对星，从而使得应急指挥车能够在恶劣通信环境下保持通信畅通和稳定。

Description

空天地卫星通信系统

技术领域

本实用新型涉及通信领域，特别涉及一种空天地卫星通信系统。

背景技术

在一些救灾抢险、维护公共安全或刑侦行动中，应急指挥系统需要机动灵活、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，以便于提高决策的准确性和及时性。

然而，执行任务所处的环境往往非常恶劣且具有不确定性，例如在一些郊区、山区、沙漠、灾区等地区，因此应急指挥系统如何保持与远程指挥中心以及该应急指挥系统的下属人员设备之间的通信畅通和稳定是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种空天地卫星通信系统，该空天地卫星通信系统能够在卫星覆盖范围内实现与远程指挥中心之间的综合业务数据的互联互通，并通过天线控制设备实现自动/手动对星以及高精度动态对星，从而使得应急指挥车能够在恶劣通信环境下保持通信畅通和稳定。

本实用新型提供了一种空天地卫星通信系统，该空天地卫星通信系统包括：应急指挥车；设备机柜，电源设备；该设备机柜和该电源设备分别设置在该应急指挥车的车厢内，且该设备机柜固定在该应急指挥车的壳体上；天线，该天线设置在该应急指挥车的车顶；天线控制设备，该天线控制设备包括天线驱动装置、自动寻星装置和控制主机；该天线驱动装置设置在该应急指挥车的车顶或者该应急指挥车的车厢内，与该天线机械连接，并与该电源设备电连接；该自动寻星装置和该控制主机分别设置在该设备机柜内，并且分别与该天线驱动装置和该电源设备电连接；其中，该天线驱动装置用于接收该自动寻星装置根据该控制主机的控制信令产生的驱动信号，并根据该驱动信号调整该天线的姿态；收发设备，该收发设备设置在该设备机柜内，与该天线控制设备电连接，并且于该电源设备电连接，该收发设备包括：卫星接收/发射机和卫星调制解调器，其中该卫星接收/发射机与该卫星调制解调器电连接；终端设备，该终端设备设置在该应急指挥车的车厢内，且与该收发设备电连接或无线连接，其中，该终端设备包括：输入/输出装置和处理器。

优选地，该天线控制设备还包括北斗卫星接收机，该天线驱动装置还用于根据该北斗卫星接收机接收到的卫星定位信息对该天线的姿态进行精确校准。

优选地，该输入/输出装置包括：视频输入/输出装置，数据输入/输出装置，语音输入/输出装置。

优选地，该电源设备包括：汽油发电机、外接电源接口和不间断电源UPS。

优选地，该应急指挥车还包括设置在车体内的散热装置、减震装置。

优选地，该应急指挥车还包括设置在车体内或车体外的防雷装置、接地装置、降噪装置、隔音装置。

由于采用上述技术方案，本实用新型的空天地卫星通信系统能够在卫星覆盖范围内实现与远程指挥中心之间的综合业务数据的互联互通，并通过天线控制设备实现自动/手动对星以及高精度动态对星，从而使得应急指挥车能够在恶劣通信环境下保持通信畅通和稳定。此外，本实用新型的空天地移动电子围栏系统还具有良好的机动性、实用性、可靠性和应急性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型的空天地卫星通信系统的示意图。

图2是根据本实用新型的空天地卫星通信系统的另一示意图。

图3是根据本实用新型的空天地卫星通信系统的天线控制设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

图1是根据本实用新型的空天地卫星通信系统100的示意图。如图1所示，该空天地卫星通信系统100包括：应急指挥车110、设备机柜120、电源设备130、天线140（在图2中示出）、天线控制设备150、收发设备160和终端设备170。

其中，该设备机柜120和该电源设备130分别设置在该应急指挥车110的车厢内，且该设备机柜120固定在该应急指挥车110的壳体上；该天线140设置在该应急指挥车110的车顶；该天线控制设备150包括天线驱动装置151（在图2中示出）、自动寻星装置和控制主机；其中，该天线驱动装置151设置在该应急指挥车110的车顶或者该应急指挥车110的车厢内，与该天线140机械连接，并与该电源设备130电连接；该自动寻星装置和该控制主机分别设置在该设备机柜120内，并且分别与该天线驱动装置151和该电源设备130电连接；其中，该天线驱动装置151用于接收该自动寻星装置根据该控制主机的控制信令产生的驱动信号，并根据该驱动信号调整该天线140的姿态；该收发设备160设置在该设备机柜内，与该天线控制设备150电连接，并且于该电源设备130电连接，该收发设备160包括：卫星接收/发射机和卫星调制解调器，其中该卫星接收/发射机与该卫星调制解调器电连接；该终端设备170设置在该应急指挥车110的车厢内，且与该收发设备160电连接或无线连接，其中，该终端设备170包括：输入/输出装置和处理器。

因此，本实用新型的空天地卫星通信系统能够在卫星覆盖范围内实现与远程指挥中心之间的综合业务数据的互联互通，并通过天线控制设备实现自动/手动对星以及高精度动态对星，从而使得应急指挥车能够在恶劣通信环境下保持通信畅通和稳定。此外，本实用新型的空天地移动电子围栏系统还具有良好的机动性、实用性、可靠性和应急性。

应理解，本实用新型的空天地卫星通信系统可以应用于各种需要进行紧急通信的应用场景，例如救灾抢险、维护公共安全或刑侦行动中，并可以应用于，例如在郊区、山区、沙漠、灾区等通信不便利的地区。为了描述方便，本实用新型实施例将以应用于公安部门，更具体地，以应急指挥车与远程指挥中心进行通信为例来进行说明，但本实用新型并不限于此。

本实用新型实施例中，该电源设备130可以包括直流供电子系统和交流供电子系统，其中该直流供电子系统包括直流电源，该交流供电子系统可以包括：配电器、发电机和不间断电源（Uninterruptible Power System，简称为“UPS”）。

本实用新型实施例中，该天线140可以是卫星天线，即抛物面反射天线。该天线140包括反射面、馈源、高频头。其中馈源的设置可以是正馈也可以是偏馈，本实用新型对此不做限定。具体地，馈源与反射面或者反射面的支架机械连接，反射面与天线驱动装置151机械连接。其中天线驱动装置151可以设置在车顶，也可以设置在应急指挥车110车顶壳体的夹层中。应理解，天线140可以是环焦天线、柱面天线或者相控阵天线等等，本实用新型对此不做限定。与图1的剖面示意图相比较，图2中的应急指挥车110的外部俯视图较为直观地示出了天线140以及天线驱动装置151的优选固定位置。

本实用新型实施例中，该控制主机可以包括手动控制子系统、天线姿态显示子系统以及报警保护子系统。其中手动控制子系统用于手动控制和微调天线140的姿态以及馈源的极化方向，还可以通过输入参数的方式实现手动找星以及手动对星。天线姿态显示子系统用于实时显示天线140的方位、姿态和俯仰转动角度，还可以显示信标信号的大小。报警保护子系统可以实现天线转动硬件限位和软件限位的报警以及保护功能，以免造成天线驱动装置151的机械损伤。

本实用新型实施例中，卫星接收机具体可以为综合解码卫星接收机（Intergrated Receiver Decoder，IRD）,可以用于接收数字电视广播（DigitalVideo Broadcasting，DVB）载波，从而能够接收远程控制中心通过卫星发送的综合业务数据（语音、数据、视频等）。卫星调制解调器可以具体为CDM570L调制解调器，接收主站的时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)载波，回传空间/时分多址(Space/Time Division Multiple Access,STDMA)载波构成网管回传信道，以便于进行网管控制、确定收发时间计划等操作。

本实用新型实施例中，终端设备170可以的输入/输出装置可以具体包括用于采集语音、数据、视频的输入设备，例如麦克风、摄像头、键盘等，以及用于输出语音、数据、视频的输出设备，例如音响、显示器等设备。这样，终端设备170可以将采集到的综合业务数据（语音、数据、视频等）通过卫星调制解调器的调制之后，经过发射机，进行升频、功放等一系列处理，经由天线140通过卫星中转发送给远程指挥中心。相反地，天线140通过卫星接收到远程指挥中心发来的综合业务数据（语音、数据、视频等），通过接收机并进行降频、功放、解调等一系列处理，由终端设备170播放或呈现。从而实现了空天地卫星通信系统100与远程指挥中心之间的包括语音、数据、视频等综合业务数据的互联互通。此外，终端设备170还可以包括计算机、便携式计算机、载波电话、电视、传真等终端设备，本实用新型对此不做限定。

本实用新型实施例中，天线控制设备150（天线伺服系统）中的自动寻星装置向天线驱动装置151发送驱动信号，使得天线140能够实时跟踪并对准目标卫星，保证卫星通信的连续不间断。其跟踪方式主要有指向跟踪、单脉冲跟踪、信标极值跟踪等。

优选地，该天线控制设备150还可以包括北斗卫星接收机，或者与北斗卫星接收机电连接，该天线驱动装置151可以根据该北斗卫星接收机接收到的卫星定位信息对该天线的姿态进行精确校准，从而使得天线140更加精准的对准卫星，获得更好的卫星接收信号。进一步，还可以通过闭环跟踪，首先在陀螺仪或电子罗盘以及北斗卫星的引导下使得天线初步对准目标卫星，而后利用天线接收的差信号来跟踪卫星，实现高精度跟踪。

本实用新型中的应急指挥车110还可以设置驾驶区、指挥区、通信区，并有减震、降噪、隔音、防静电、防雷等措施，提供宽敞舒适的工作环境。具体地，在整车设备选用时，在确保质量的前提下，尽量采用重量轻的设备及铝合金材料，以减小整车的重量。在进行总体布置时，对整车设备进行了合理的布置。注意前、后轴的轴荷分配比例及左右两侧的重量平衡，同时通过概算确保前后轴荷在原厂规定的范围内。整车载荷分配平衡合理，侧倾稳定性符合GB7258-2004机动车运行安全技术条件国家标准提出的“整车最大总质量小于整备质量的1.2倍时，左右侧倾稳定角不小于30度”的要求。

可选地，应急指挥车110还可以包括接地和防雷装置。完善的接地和防雷装置，能充分保证系统设备在各种天气情况下的安全使用。在设计安装时，电源地、信号地和防雷地分别设置。各接地线径和接地电阻满足相应的要求。

可选地，应急指挥车110还可以包括减震装置。设备机柜120减震：设备机柜120插箱安装有导轨，后部安装有阻尼器和导向套，对单个设备插箱进行减震。在机柜底部安装有橡胶减震装置，对设备进行三级减震。对终端设备170中的显示屏减震：在显示屏支架后部和底部与车体连接处均安装有弹簧减震装置，对显示屏进行横向和纵向减震。对电源设备130中的发电机减震：发电机主机内部安装有进口原厂橡胶减震装置，主机底部安装4只原厂橡胶减震装置进行二级减震。同时在发电机舱的制作工艺上，采用发电机舱地板与主舱地板不共面设计，同时在主舱地板与发电机舱地板之间安装减震垫。

可选地，应急指挥车110还可以包括：散热装置。发电机舱两侧设计为百叶结构形式，形成左右通风风道，使发电机具有良好的通风散热效果。系统配备一台顶置空调，在指挥区顶部为工作人员提供良好的环境调节，同时在设备机柜上方留风口直接对设备机柜散热。

在本实用新型中，应急指挥车110还具有水密性、光密性和气密性。具体而言，应急指挥车的壳体上的所有门、窗均安装有锁紧装置和橡胶密封条，以保障门窗的密闭性。壳体上的车厢侧门可以采用迷宫式结构，门和内框边缘均安装有橡胶密封条。

该应急指挥车110的采光窗上可以贴有太阳膜，从而可以有效防止车外对车内的窥视，同时窗户上方可以安装有带轨道的窗帘，关闭窗帘可以防止车外阳光直射车内。并且应急指挥车的车体、门窗和地板都可以采用胶封的密闭方式，以保障车厢的气密性。

由于采用上述技术方案，本实用新型的空天地卫星通信系统能够在卫星覆盖范围内实现与远程指挥中心之间的综合业务数据的互联互通，并通过天线控制设备实现自动/手动对星以及高精度动态对星，从而使得应急指挥车能够在恶劣通信环境下保持通信畅通和稳定。此外，本实用新型的空天地移动电子围栏系统还具有良好的机动性、实用性、可靠性和应急性，实现通信保障、指挥调度、图像采集传输等功能，把现场情况通过空天地卫星通信系统100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。

图3是根据本实用新型的空天地卫星通信系统的天线控制设备的示意性框图。图3示出了天线控制设备150以及天线140的具体示意性框图。其中主要组成部分包括：天线140，与该天线140通过天线转台机械连接的天线驱动装置151，与该天线驱动装置151电连接的自动寻星装置152，与该自动寻星装置电连接的控制主机153，以及与控制主机153电连接的北斗卫星接收机、陀螺和电子罗盘等设备。

具体地，天线控制设备150（天线伺服系统）中的自动寻星装置152向天线驱动装置151发送驱动信号，该驱动信号控制俯仰电机以及方位电机来驱动天线转台，使得天线140改变姿态，对准目标卫星。

而后，天线140接收到目标卫星的信号由馈源反馈给跟踪接收机，来循环实时校准天线140的姿态，从而实现对目标卫星的跟踪，保证了卫星通信的连续不间断。其跟踪方式主要有指向跟踪、单脉冲跟踪、信标极值跟踪等。

更优选地，该天线控制设备150还可以包括北斗卫星接收机，或者与北斗卫星接收机电连接，该天线驱动装置151可以根据该北斗卫星接收机接收到的卫星定位信息对该天线的姿态进行精确校准，从而使得天线140更加精准的对准卫星，获得更好的卫星接收信号。进一步，还可以通过闭环跟踪，现在陀螺仪或电子罗盘以及北斗卫星的引导下使得天线初步对准目标卫星，而后利用天线接收的差信号来跟踪卫星，实现高精度跟踪，并且在卫星信号被遮挡时，根据当前卫星的信息保持跟做，从而可以实现盲区对星。

此外，控制主机还可以连接计算机，以便于手动输入参数进行寻星、对星、微调等操作。可以在无法获取位置信息的情况下，通过手动输入经纬度等信息实现自主对星。

本实用新型，通过天线控制设备150可以实现自动寻星、自动跟踪、自动换星、手动对星、手动控制和微调，且能够实时显示天线的方位和俯仰转动角度，天线馈源极化方向的自动跟踪和手动调整，并通过北斗卫星定位对跟踪操作进行动态补偿，以取得更高的对星以及跟踪精度。从而使得应急指挥车能够在恶劣通信环境下保持通信畅通和稳定。此外，本实用新型的空天地移动电子围栏系统还具有良好的机动性、实用性、可靠性和应急性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种空天地卫星通信系统，其特征在于，包括：

应急指挥车；

设备机柜，电源设备；所述设备机柜和所述电源设备分别设置在所述应急指挥车的车厢内，且所述设备机柜固定在所述应急指挥车的壳体上；

天线，所述天线设置在所述应急指挥车的车顶；

天线控制设备，所述天线控制设备包括天线驱动装置、自动寻星装置和控制主机；所述天线驱动装置设置在所述应急指挥车的车顶或者所述应急指挥车的车厢内，与所述天线机械连接，并与所述电源设备电连接；所述自动寻星装置和所述控制主机分别设置在所述设备机柜内，并且分别与所述天线驱动装置和所述电源设备电连接；其中，所述天线驱动装置用于接收所述自动寻星装置根据所述控制主机的控制信令产生的驱动信号，并根据所述驱动信号调整所述天线的姿态；

收发设备，所述收发设备设置在所述设备机柜内，与所述天线控制设备电连接，并且于所述电源设备电连接，所述收发设备包括：卫星接收/发射机和卫星调制解调器，其中所述卫星接收/发射机与所述卫星调制解调器电连接；

终端设备，所述终端设备设置在所述应急指挥车的车厢内，且与所述收发设备电连接或无线连接，其中，所述终端设备包括：输入/输出装置和处理器。

2.根据权利要求1所述的空天地卫星通信系统，其特征在于，所述天线控制设备还包括北斗卫星接收机，所述天线驱动装置还用于根据所述北斗卫星接收机接收到的卫星定位信息对所述天线的姿态进行精确校准。

3.根据权利要求1所述的空天地卫星通信系统，其特征在于，所述输入/输出装置包括：视频输入/输出装置，数据输入/输出装置，语音输入/输出装置。

4.根据权利要求1所述的空天地卫星通信系统，其特征在于，所述电源设备包括：

汽油发电机、外接电源接口和不间断电源UPS。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空天地卫星通信系统，其特征在于，所述应急指挥车还包括设置在车体内的散热装置、减震装置。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的空天地卫星通信系统，其特征在于，所述应急指挥车还包括设置在车体内或车体外的防雷装置、接地装置、降噪装置、隔音装置。

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