CN206179294U - 一种消防卫星通信便携站模拟训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种消防卫星通信便携站模拟训练系统，包括：模拟指挥中心和与所述模拟指挥中心通信连接的一个或多个模拟图传双向语音综合平台；所述系统还包括：每个所述模拟图传双向语音综合平台通信连接的模拟卫星天线和模拟单兵图传发射机，以及与所述模拟卫星天线连接的模拟寻星仪；本实用新型实施例可以实现系统架设训练、辅助对星训练、系统入网训练、便携站会议功能训练和排除故障训练，这种训练可以应用于教学和实际训练中，降低了教学和训练的复杂度和成本，利于推广应用。

Description

一种消防卫星通信便携站模拟训练系统

技术领域

本实用新型涉及一种通信模拟系统，具体是一种消防卫星通信便携站模拟训练系统。

背景技术

随着我国综合国力的不断增强，卫星通信已渐渐成为消防部门使用的一种重要的通信保障手段。消防卫星通信地位的不断提升对卫星通信的教学和训练的要求也不断提高。但是由于消防卫星装备造价昂贵，装备数量较少，在教学训练过程中，使用实际设备需要向相关单位申请频率资源，而且设备数量往往不能满足训练人员的需求。同时，现在的卫星通信训练还会受到地理位置和频率等的限制，无法在室内组织训练，造成训练效益较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种消防卫星通信便携站模拟训练系统，可以应用于教学和训练中，其主要完成对实际设备的模拟以及针对于训练的功能扩充。

本实用新型的内容：一种消防卫星通信便携站模拟训练系统，包括：模拟指挥中心和与所述模拟指挥中心通信连接的一个或多个模拟图传双向语音综合平台；所述系统还包括：每个所述模拟图传双向语音综合平台通信连接的模拟卫星天线和模拟单兵图传发射机，以及与所述模拟卫星天线连接的模拟寻星仪；

其中，所述模拟图传双向语音综合平台用于接收所述模拟指挥中心的指示以及该系统中其它所述模拟图传双向语音综合平台的音视频信息，根据所述指示获取本地的音视频信号，以及所述模拟单兵图传发射机传输的音视频信号，将所述音视频信号反馈给所述模拟指挥中心以及该系统中其它所述模拟图传双向语音综合平台，从而实现便携站会议功能的训练；

所述模拟单兵图传发射机用于接收连接到所述模拟单兵图传发射机AV接口上的摄像机的音视频信号，将所述音视频信号传输到所述模拟图传双向语音综合平台；所述模拟单兵图传发射机还用于通过自身对讲系统与所述模拟图传双向语音综合平台进行语音对话；

所述模拟卫星天线用于感知天线对星的方位角和俯仰角，将所述方位角和俯仰角传输给所述模拟寻星仪和所述模拟图传双向语音综合平台；

所述模拟图传双向语音综合平台还用于根据所述方位角和所述俯仰角确定当前的对星程度，并根据对星程度确定是否可以进入通信网络，从而实现系统入网训练；

所述模拟寻星仪用于根据所述方位角和所述俯仰角检测和显示对星程度，从而实现用寻星仪辅助对星的训练；

所述模拟指挥中心用于管理所述系统的通信网络，以及对各个所述模拟图传双向语音综合平台进行配置管理；所述模拟指挥中心还用于对所述模拟图传双向语音综合平台设置系统模拟故障，从而实现对操作者排除故障能力的训练。

进一步地，所述模拟图传双向语音综合平台包括模拟卫星信号接收机、模拟卫星信号发射机、音视频综合平台以及工控主机；所述模拟卫星信号接收机和模拟卫星信号发射机用于接收所述方位角和所述俯仰角，并确定当前的对星程度，控制系统入网程度；所述音视频综合平台用于接收所述音视频信号和音频信号，并进行处理传输；工控主机用于人机交互和视频显示。

进一步地，所述模拟图传双向语音综合平台内置教学监控单元，用于对学员的操作流程实施记录，并将记录信息传输到所述模拟指挥中心，所述模拟指挥中心根据接收到的所述记录信息考核操作者，将考核成绩存入数据库，实现系统考核功能。

进一步地，所述模拟单兵图传发射机包括微波图传模块和对讲模块；所述微波图传模块将通过AV接口传进来的摄像机的音视频信号发送到所述模拟图传双向语音综合平台；所述对讲模块与所述模拟图传双向语音综合平台进行语音对话。

进一步地，所述模拟卫星天线包括模拟天线和模拟馈源，所述模拟天线用于学员的天线装卸训练，所述模拟馈源用于感知天线对星的方位角和俯仰角。

进一步地，所述模拟指挥中心包括PC机、路由器和音视频模块，用于实现所述模拟指挥中心的网络管理、模拟故障设置和系统考核功能。

进一步地，所述模拟图传双向语音综合平台之间以及和模拟指挥中心之间通过Socket网络通信，实现音视频传输和实时参数同步。

通过上述消防卫星通信便携站模拟训练系统中的模拟指挥中心、与所述模拟指挥中心通信连接的一个或多个模拟图传双向语音综合平台、每个模拟图传双向语音综合平台通信连接的模拟卫星天线和模拟单兵图传发射机，以及与所述模拟卫星天线连接的模拟寻星仪，可以实现便携站会议功能的训练、系统入网训练和辅助对星训练，这种训练可以应用于教学和实际训练中，降低了教学和训练的复杂度和成本，利于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的整体结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

针对消防卫星装备造价昂贵，装备数量较少，且现在的卫星通信训练还会受到地理位置和频率等的限制，无法在室内组织训练，存在训练效益较低的问题，本实用新型实施例提供了一种消防卫星通信便携站模拟训练系统，包括模拟图传双向语音综合平台、模拟单兵图传发射机、模拟卫星天线、模拟寻星仪和模拟指挥中心五部分。模拟图传双向语音综合平台实现采集音视频和与指挥中心以及其他综合平台互传音视频功能，同时，内置先进的教学监控单元，对学员的操作流程实施记录，并传输到模拟指挥中心。模拟单兵图传发射机实现将摄像机的音视频和对讲机语音传输到模拟图传双向语音综合平台。模拟卫星天线包括卫星天线和模拟馈源两部分，模拟馈源感知模拟天线对星的方位角和俯仰角，然后传到模拟图传双向语音综合平台，并利用模拟寻星仪辅助检测对星程度，完成对星训练。模拟指挥中心包括装有一套具有考核和管理消防卫星通信便携站模拟训练系统功能的软件的PC机、路由器以及音视频模块，它主要完成对系统操作者的考核和为协助训练而担负固定站和指挥中心部分功能，实现业务通联，其内部的考核软件可自动为考核对象的操作进行评判和打分，并将考核成绩存入数据库。同时，模拟指挥中心还具有设置系统模拟故障的功能。

消防卫星通信便携站是一种机动卫星通信手段，开发和使用消防卫星通信便携站模拟训练系统进行训练和学习，不仅经济而且安全可靠，同时有利于值班执勤人员快速掌握卫星通信便携站的操作使用，增强机动卫星通信能力。

本实用新型消防卫星通信便携站模拟仿真训练系统的整体结构框图如图1所示，包括模拟图传双向语音综合平台、模拟单兵图传发射机、模拟卫星天线、模拟寻星仪和模拟指挥中心五部分。对现有的图传双向语音综合平台、单兵图传发射机、卫星天线进行等比仿真，利用Socket网络通信代替卫星通信，模拟实现卫星便携站的实际业务功能。

模拟图传双向语音综合平台的设备架设计与实装一致，模拟仿真的主要模块为模拟卫星信号接收机、模拟卫星信号发射机、音视频综合平台和接口部件，包括控制通信设备、业务通信设备、宽带调制解调单元、主机箱、按键、显示屏、接头、电源等。同时，内置单片机控制板、工业主板以及WiFi模块等电信号处理板块，在软件配合下实现具体功能。模拟图传双向语音综合平台软件功能主要分为两部分，一部分基于高性能单片机实现，利用单片机的外围驱动电路，实现按键、指示灯等状态指示和逻辑控制功能。另一部分主要实现音视频传输和液晶显示等功能：一方面，基于微波图传技术建立与模拟单兵图传发射机的音视频传输通道，从而可以实现获取单兵图传发射机传来的信息，并可以在屏幕上显示；另一方面，基于Socket网络通信技术，利用WiFi模块实现与模拟指挥中心的宽带、窄带和数据等各种功能，即可实现与模拟控制中心以及同类设备之间的音视频交互，实现会议功能。

模拟单兵图传发射机外观与实装高度一致，尺寸比例为1∶1，内置12V/4Ah电池，能够满足设备连续工作2-2.5小时，若外接10Ah电池，则可连续工作长达5-6小时，该仿真电池可与实装替换；集成GPS接收机，可以通过数据传输系统，通过后方数据终端接收，实现人员定位和参数传输处理的功能。在内部集成WiFi模块，以实现和模拟语音综合平台音视频传输。

模拟卫星天线主要包括模拟天线和模拟馈源，采用等比例制作，实现外观与实装天线完全一致，以便实现对学员的拆装训练。在模拟馈源里可以安装先进的陀螺仪传感器，利用先进的陀螺仪传感器感知天线对星的方位角和俯仰角，感知角度的误差在±1度范围内，并将该数据传送到模拟寻星仪内的CPU，模拟寻星仪对传来的信息进行显示。该传感器集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出模块当前的实时运动姿态。采用先进的数字滤波技术，能有效降低测量噪声，提高测量精度。同时，模块内部集成了姿态解算器，配合动态卡尔曼滤波算法，能够在动态环境下准确输出模块的当前姿态，姿态测量精度0.01度，稳定性极高。

模拟寻星仪采用嵌入式技术，设计一套基于高性能单片机的嵌入式系统，利用串口与天线上的陀螺仪传感器通信，实现与实装寻星仪的显示、按键和寻星等完全一样的操作。

模拟指挥中心与各个模拟图传双向语音综合平台通信连接，具有网络管理、考核和训练功能，其具体可以是具有无线路由器的计算机。

在模拟图传双向语音综合平台和模拟单兵图传发射机中添加故障模拟模块，利用单片机和工控板相结合的方式，可以通过逻辑控制器件实现模拟常见的硬件故障。当接收到模拟指挥中心发来的模拟故障命令后，产生相应的模拟故障。在模拟综合平台内设置模拟故障处理界面，当有模拟故障产生时，在该界面有提示，并且列出多个处理方法，当学员做出正确处理操作并进行反馈后，取消故障。

有上述图1所示系统可知，本实施例中的消防卫星通信便携站模拟训练系统主要由模拟图传双向语音综合平台、模拟单兵图传发射机、模拟卫星天线、模拟寻星仪和模拟指挥中心五部分组成。音视频输出和数据业务通联使用先进的数据技术进行通联模拟；模拟图传双向语音综合平台内置先进的教学监控单元，对学员的操作流程实施记录，并传输到模拟指挥中心。模拟卫星天线有天线和模拟馈源组成，天线与实装完全一致，使学员完成天线的装卸训练，馈源上采用先进的高精度陀螺仪传感器，感知天线对星的方位角和俯仰角，并配备模拟寻星仪，学员可根据模拟指挥中心设定的模拟地理位置进行对星训练。模拟指挥中心包括PC机、路由器和音视频模块组成，并具有考核和管理卫星便携站模拟仿真训练系统功能，该功能可以运行在PC机上，它主要完成对系统操作者的考核和为协助训练而担负固定站和指挥中心部分功能，实现业务通联，其内部的考核可自动为考核对象的操作进行评判和打分，并将考核成绩存入数据库。同时，模拟指挥中心还具有设置系统模拟故障的功能，模拟指挥中心通过网络发送命令，使各模块根据模拟指挥中心发送的命令产生不同的故障，等学员按指定的方案处理后，系统恢复正常。

本实用新型可以包含了实际装备训练中用到的所有功能，模拟单兵图传发射机通过微波图传模块和对讲模块，采集音视频信号，并传送到模拟图传双向语音综合平台；模拟图传双向语音综合平台即可以接收模拟单兵图传发射机发送的音视频信号，也可以采集本地音视频信号，并在液晶上显示，同时，还可以与其他同类设备，通过模拟指挥中心，完成实装的会议功能。在实现实装功能的基础上，该实用新型又添加了成绩考核和模拟故障两个新功能，从而有利于提高教学质量和训练水平。

在技术实现上，采取基于宽带的Socket网络通信，代替实际装备的卫星通信；采用高精度陀螺仪传感器感知天线对星的方位角和俯仰角，代替了利用卫星信号强度进行对星的过程，从而实现了在效果上与实装完全一致，但可以不受地形限制，不受系统带宽资源限制，室内室外都可以展开训练，组织训练方便、快捷，训练成本大大降低。同时，由于消防卫星通信便携站模拟训练系统制作成本低，维护修理简单，参训人员可以反复练习，熟练操作，从而可以提高训练效果。

Claims (7)

1.一种消防卫星通信便携站模拟训练系统，其特征在于，包括：模拟指挥中心和与所述模拟指挥中心通信连接的一个或多个模拟图传双向语音综合平台；所述系统还包括：每个所述模拟图传双向语音综合平台通信连接的模拟卫星天线和模拟单兵图传发射机，以及与所述模拟卫星天线连接的模拟寻星仪；

其中，所述模拟图传双向语音综合平台用于接收所述模拟指挥中心的指示以及该系统中其它所述模拟图传双向语音综合平台的音视频信息，根据所述指示获取本地的音视频信号，以及所述模拟单兵图传发射机传输的音视频信号，将所述音视频信号反馈给所述模拟指挥中心以及该系统中其它所述模拟图传双向语音综合平台，从而实现便携站会议功能的训练；

所述模拟单兵图传发射机用于接收连接到所述模拟单兵图传发射机AV接口上的摄像机的音视频信号，将所述音视频信号传输到所述模拟图传双向语音综合平台；所述模拟单兵图传发射机还用于通过自身对讲系统与所述模拟图传双向语音综合平台进行语音对话；

所述模拟卫星天线用于感知天线对星的方位角和俯仰角，将所述方位角和俯仰角传输给所述模拟寻星仪和所述模拟图传双向语音综合平台；

所述模拟图传双向语音综合平台还用于根据所述方位角和所述俯仰角确定当前的对星程度，并根据对星程度确定是否可以进入通信网络，从而实现系统入网训练；

所述模拟寻星仪用于根据所述方位角和所述俯仰角检测和显示对星程度，从而实现用寻星仪辅助对星的训练；

所述模拟指挥中心用于管理所述系统的通信网络，以及对各个所述模拟图传双向语音综合平台进行配置管理；所述模拟指挥中心还用于对所述模拟图传双向语音综合平台设置系统模拟故障，从而实现对操作者排除故障能力的训练。

2.根据权利要求1所述的消防卫星通信便携站模拟训练系统，其特征是，所述模拟图传双向语音综合平台包括模拟卫星信号接收机、模拟卫星信号发射机、音视频综合平台以及工控主机；所述模拟卫星信号接收机和模拟卫星信号发射机用于接收所述方位角和所述俯仰角，并确定当前的对星程度，控制系统入网程度；所述音视频综合平台用于接收所述音视频信号和音频信号，并进行处理传输；工控主机用于人机交互和视频显示。

3.根据权利要求1所述的消防卫星通信便携站模拟训练系统，其特征是，所述模拟图传双向语音综合平台内置教学监控单元，用于对学员的操作流程实施记录，并将记录信息传输到所述模拟指挥中心，所述模拟指挥中心根据接收到的所述记录信息考核操作者，将考核成绩存入数据库，实现系统考核功能。

4.根据权利要求1所述的消防卫星通信便携站模拟训练系统，其特征是，所述模拟单兵图传发射机包括微波图传模块和对讲模块；所述微波图传模块将通过AV接口传进来的摄像机的音视频信号发送到所述模拟图传双向语音综合平台；所述对讲模块与所述模拟图传双向语音综合平台进行语音对话。

5.根据权利要求1所述的消防卫星通信便携站模拟训练系统，其特征是，所述模拟卫星天线包括模拟天线和模拟馈源，所述模拟天线用于学员的天线装卸训练，所述模拟馈源用于感知天线对星的方位角和俯仰角。

6.根据权利要求1所述的消防卫星通信便携站模拟训练系统，其特征是，所述模拟指挥中心包括PC机、路由器和音视频模块，用于实现所述模拟指挥中心的网络管理、模拟故障设置和系统考核功能。

7.根据权利要求1所述的消防卫星通信便携站模拟训练系统，其特征是，所述模拟图传双向语音综合平台之间以及和模拟指挥中心之间通过Socket网络通信，实现音视频传输和实时参数同步。