RU222368U1 - Basic VSAT satellite communication platform, designed, among other things, to provide autonomous navigation - Google Patents

Basic VSAT satellite communication platform, designed, among other things, to provide autonomous navigation Download PDF

Info

Publication number
RU222368U1
RU222368U1 RU2023125688U RU2023125688U RU222368U1 RU 222368 U1 RU222368 U1 RU 222368U1 RU 2023125688 U RU2023125688 U RU 2023125688U RU 2023125688 U RU2023125688 U RU 2023125688U RU 222368 U1 RU222368 U1 RU 222368U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control unit
antenna
satellite
signal
reflector
Prior art date
Application number
RU2023125688U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Викторович Ханычев
Дмитрий Викторович Вавилов
Роман Алексеевич Мельников
Александр Александрович Степанищев
Александр Александрович Афонин
Александр Викторович Россохатый
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Application granted granted Critical
Publication of RU222368U1 publication Critical patent/RU222368U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к антенному устройству слежения за спутниками, применяемому на подвижных морских судах. Технический результат заключается в повышении надежности базовой платформы спутниковой связи VSAT в жестких условиях эксплуатации. Технический результат достигается тем, что платформа спутниковой связи содержит во внутреннем пространстве радиопрозрачного укрытия блок управления и антенну, включающую рефлектор с облучателем, и усилители мощности сигнала. Антенна установлена на трехосевую гиростабилизированную платформу, содержащую систему подвеса рефлектора, три электродвигателя и драйвер управления, и выполнена с возможностью наведения на работающий спутник по сигналу от блока управления. Базовая платформа содержит тепловентилятор, установленный во внутреннем пространстве, включающийся по сигналу от блока управления на основании показаний датчика температуры, а также модуль памяти с заложенными данными о местоположении доступных для связи спутников. Для перенаправления антенны на другой спутник блок управления выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на электродвигатели через драйвер управления, исходя из заложенных в модуль памяти данных. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. The utility model relates to an antenna satellite tracking device used on mobile sea vessels. The technical result is to increase the reliability of the basic VSAT satellite communication platform under harsh operating conditions. The technical result is achieved by the fact that the satellite communication platform contains in the internal space of the radio-transparent shelter a control unit and an antenna, including a reflector with a feed source, and signal power amplifiers. The antenna is installed on a three-axis gyro-stabilized platform containing a reflector suspension system, three electric motors and a control driver, and is capable of pointing at a working satellite based on a signal from the control unit. The basic platform contains a fan heater installed in the internal space, which is turned on by a signal from the control unit based on the temperature sensor readings, as well as a memory module containing data on the location of satellites available for communication. To redirect the antenna to another satellite, the control unit is configured to supply control signals to the electric motors through the control driver, based on the data stored in the memory module. 3 salary f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к антенному устройству слежения за спутниками и, в частности, к морской антенной системе слежения за спутниками для обеспечения связи через спутник и может быть использована в качестве антенны аппаратуры радиосвязи на подвижных морских объектах гражданского и военного назначения. Базовая платформа спутниковой связи VSAT предназначена для применения в составе морских комплексов спутниковой связи типа VSAT Ku-диапазона частот с обеспечением устойчивой связи со спутником доступностью не менее 99,9% на судах различного типа, включая автономные.The utility model relates to a satellite tracking antenna device and, in particular, to a marine satellite tracking antenna system for providing communication via satellite and can be used as an antenna for radio communication equipment on mobile marine objects for civil and military purposes. The basic VSAT satellite communication platform is intended for use as part of marine satellite communication complexes such as VSAT Ku-band frequencies, ensuring stable communication with the satellite with availability of at least 99.9% on vessels of various types, including autonomous ones.

Уровень техникиState of the art

Из технического уровня известен принцип организации надежной системы гарантированной спутниковой связи, коим является хорошо зарекомендовавшая себя на берегу малая спутниковая станция VSAT (Very Small Aperture Terminal) с антеннами небольшого диаметра, менее 2,5м. (статья «Что такое VSAT», опубл. в июле 2015 г. в журнале «Теле-Спутник», https://old.telesputnik.ru/archive/pdf/237/6.pdf#:~:text=VSAT%20(Very%20Small%20Aperture%20Terminal), регионах%20с%20плохо%20развитой%20инфраструктурой). Принцип действия данной станции основывается на создании канала широкополосной спутниковой связи в Кu-диапазоне частот 11/14 ГГц через спутник связи находящийся на геостационарной орбите. From the technical level, the principle of organizing a reliable system of guaranteed satellite communication is known, which is a well-proven on-shore small satellite station VSAT (Very Small Aperture Terminal) with antennas of small diameter, less than 2.5 m. (article “What is VSAT”, published in July 2015 in the Tele-Sputnik magazine, https://old.telesputnik.ru/archive/pdf/237/6.pdf#:~:text=VSAT% 20(Very%20Small%20Aperture%20Terminal), regions%20with%20poor%20developed%20infrastructure). The operating principle of this station is based on the creation of a broadband satellite communication channel in the K u -band frequency range 11/14 GHz through a communications satellite located in geostationary orbit.

Преимуществами такого принципа являются:The advantages of this principle are:

обеспечение высокой скорости передачи информации;ensuring high speed information transfer;

предоставление возможности интеграции услуг связи;providing the opportunity to integrate communication services;

обеспечение непрерывной, надежной и качественной связи с судами;ensuring continuous, reliable and high-quality communication with ships;

возможность объединять суда компании в единую частную корпоративную сеть с возможностью оперативного обмена информацией между головным офисом, диспетчерскими пультами и самими судами.the ability to unite the company’s vessels into a single private corporate network with the ability to quickly exchange information between the head office, control panels and the vessels themselves.

Недостатком известной станции является сложность технического обслуживания морских VSAT установок, характеризующаяся значительным и долговременным удалением от берега.The disadvantage of the known station is the difficulty of maintaining marine VSAT installations, characterized by a significant and long-term distance from the coast.

Наиболее близким по технической сущности является антенный модуль SAILOR 900 VSAT KU/7090B с трехосевой стабилизацией (https://www.nav-tech.ru/index.php?productID=2560, опубл. 2020 г.), содержащий размещенные во внутреннем пространстве блок управления и антенну, включающую рефлектор с облучателем и усилители мощности сигнала, и установленную на трехосевую гиростабилизированную платформу, при этом внутреннее пространство образовано радиопрозрачным укрытием, закрепленным на основании.The closest in technical essence is the SAILOR 900 VSAT KU/7090B antenna module with three-axis stabilization (https://www.nav-tech.ru/index.php?productID=2560, published 2020), containing located in the internal space a control unit and an antenna, including a reflector with a feed source and signal power amplifiers, and installed on a three-axis gyro-stabilized platform, while the internal space is formed by a radio-transparent shelter fixed to the base.

Недостатком данного устройства является низкая устойчивость к механоклиматическим воздействиям в жестких условиях эксплуатации, в частности при низких температурах, а также то, что отражатель и антенна настроены только на один спутник, и в случае выхода из строя этого спутника передача сигнала в режиме автономии будет нарушена. Также к недостаткам можно отнести отсутствие источника бесперебойного питания, обеспечивающего связь при потере основного питания, а также его высокую стоимость и низкую ремонтопригодность из-за использования комплектующих иностранного производства.The disadvantage of this device is its low resistance to mechanical and climatic influences under harsh operating conditions, in particular at low temperatures, and also the fact that the reflector and antenna are tuned to only one satellite, and if this satellite fails, signal transmission in autonomous mode will be disrupted. Disadvantages also include the lack of an uninterruptible power supply that provides communication in the event of loss of main power, as well as its high cost and low maintainability due to the use of foreign-made components.

Раскрытие полезной моделиDisclosure of utility model

При создании полезной модели решалась задача повышения безопасности судовождения, в том числе автономного, в сложных метеорологических и климатических погодных условиях путем повышения устойчивости спутниковой связи.When creating a utility model, the problem of increasing the safety of navigation, including autonomous navigation, in difficult meteorological and climatic weather conditions was solved by increasing the stability of satellite communications.

Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается повышении надежности работы базовой платформы спутниковой связи VSAT в жестких условиях эксплуатации путем увеличения степени работоспособности радиоэлектронной аппаратуры и механических узлов приводного механизма гиростабилизированной платформы.The technical result achieved when using the utility model is to increase the reliability of the basic VSAT satellite communication platform in harsh operating conditions by increasing the degree of operability of electronic equipment and mechanical components of the drive mechanism of the gyro-stabilized platform.

Для понимания сущности полезной модели далее пояснён термин, использованный в описании полезной модели и характеризующий предлагаемую полезную модель: To understand the essence of the utility model, the term used in the description of the utility model and characterizing the proposed utility model is explained below:

«Базовая платформа» – общий набор агрегатов, конструкторских и технологических решений, выполненный в виде унифицированного функционально законченного узла, оформленный конструктивно как самостоятельное изделие, на основе которого, исходя из требований Заказчика, проектируется и изготавливается необходимая Заказчику техническая система.“Basic platform” is a general set of units, design and technological solutions, made in the form of a unified functionally complete unit, designed structurally as an independent product, on the basis of which, based on the Customer’s requirements, the technical system required by the Customer is designed and manufactured.

Специфика работы базовой платформы спутниковой связи VSAT состоит в местах ее использования, а именно на морских судах, совершающих длительные перемещения на большие расстояния в открытом море. Данная специфика предусматривает использование базовой платформы спутниковой связи VSAT на открытых частях судна в зачастую сложных метеорологических и климатических погодных условиях, при бортовой качке и длительных наклонах судна, а также при воздействиях инея, росы, обледенения и соляного (морского) тумана. Поэтому особую важность в этих условиях приобретает хорошо отлаженная спутниковая связь, которая гарантирует безопасность мореплавания и позволяет осуществлять руководство морскими судами, в том числе автономными, от стационарных береговых баз удаленных на сотни миль, а также поддерживать гарантированное информационное обеспечение самого судна.The specificity of the operation of the basic VSAT satellite communication platform lies in the places where it is used, namely on sea vessels making long journeys over long distances on the high seas. This specificity involves the use of the basic VSAT satellite communication platform in open parts of the vessel in often difficult meteorological and climatic weather conditions, with rolling and long-term inclinations of the vessel, as well as under the influence of frost, dew, icing and salt (sea) fog. Therefore, in these conditions, well-functioning satellite communications are of particular importance, which guarantees the safety of navigation and allows for the management of sea vessels, including autonomous ones, from stationary coastal bases hundreds of miles away, as well as maintaining guaranteed information support for the vessel itself.

Указанный технический результат достигается тем, что базовая платформа спутниковой связи VSAT содержит размещенные во внутреннем пространстве блок управления и антенну, включающую рефлектор с облучателем и усилители мощности сигнала, установленную на трехосевую гиростабилизированную платформу, содержащую систему подвеса рефлектора, три электродвигателя и драйвер управления и выполненную с возможностью наведения антенны на работающий спутник по сигналу от блока управления на электродвигатели через драйвер управления, при этом внутреннее пространство образовано радиопрозрачным укрытием, закрепленным на основании. При этом, согласно полезной модели, базовая платформа содержит установленный во внутреннем пространстве тепловентилятор, выполненный с возможностью включения по сигналу от блока управления на основании показаний датчика температуры, и энергонезависимый модуль памяти с заложенными данными о местоположении доступных для связи спутников, при этом блок управления выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на электродвигатели через драйвер управления для перенаправления антенны в случае потери сигнала на другой спутник, исходя из заложенных в модуль памяти данных.This technical result is achieved by the fact that the basic VSAT satellite communication platform contains a control unit and an antenna located in the internal space, including a reflector with a feed source and signal power amplifiers, installed on a three-axis gyro-stabilized platform containing a reflector suspension system, three electric motors and a control driver and made with the ability to point the antenna at a working satellite based on a signal from the control unit to the electric motors through the control driver, while the internal space is formed by a radio-transparent shelter fixed to the base. Moreover, according to the utility model, the base platform contains a fan heater installed in the internal space, configured to be turned on by a signal from the control unit based on the temperature sensor readings, and a non-volatile memory module containing data on the location of satellites available for communication, while the control unit is designed with the ability to supply control signals to electric motors through a control driver to redirect the antenna in case of signal loss to another satellite, based on the data stored in the memory module.

Для обеспечения постоянной устойчивой связи со спутником необходимо поддерживать надежную работу всех узлов и деталей устройства. Использование в устройстве тепловентилятора обеспечивает оптимальную температуру функционирования радиоэлектронной аппаратуры, исключает изменение точности поверхности рефлектора и снижение характеристик гиростабилизированной платформы из-за температурной деформации материалов и затвердевания смазок во вращающихся элементах. Таким образом, использование тепловентилятора оказывает положительное влияние на устойчивость устройства к климатическим воздействиям, исключает влияние на работоспособность неблагоприятного воздействия атмосферных (обледенение, интенсивные осадки, град, солевой туман, повышенные ветровые нагрузки, пыль) и климатических (минусовая температура) факторов, что существенным образом влияет на его надежную работу в целом. To ensure constant stable communication with the satellite, it is necessary to maintain reliable operation of all components and parts of the device. The use of a fan heater in the device ensures the optimal temperature for the operation of electronic equipment, eliminates changes in the accuracy of the reflector surface and a decrease in the characteristics of the gyro-stabilized platform due to temperature deformation of materials and hardening of lubricants in the rotating elements. Thus, the use of a fan heater has a positive effect on the resistance of the device to climatic influences, eliminates the influence on the performance of the adverse effects of atmospheric (icing, intense precipitation, hail, salt fog, increased wind loads, dust) and climatic (sub-zero temperature) factors, which significantly affects its reliable operation as a whole.

Также для обеспечения надежности обеспечения спутникового канала в заявленном решении реализована функция оперативного перенаправления сигнала в случае потери связи со спутником на другой работающий спутник. При движении и изменении курса корабля, при воздействии бортовой качки, использована гиростабилизированная платформа, способная контролировать с помощью блока управления и энергонезависимого модуля памяти положение антенны в пространстве и удерживать направление на спутник-ретранслятор. В случае потери связи со спутником блок управления перенаправляет сигнал на другой спутник по координатам, заложенным в энергонезависимый модуль памяти.Also, to ensure the reliability of the satellite channel, the proposed solution implements the function of promptly redirecting the signal in the event of loss of communication with the satellite to another working satellite. When the ship moves and changes course, under the influence of roll, a gyro-stabilized platform is used, capable of controlling the position of the antenna in space using a control unit and a non-volatile memory module and maintaining the direction to the relay satellite. If communication with the satellite is lost, the control unit redirects the signal to another satellite according to the coordinates stored in the non-volatile memory module.

Кроме того, согласно полезной модели, базовая платформа спутниковой связи VSAT содержит источник бесперебойного питания, выполненный с возможностью переключения на резервное питание устройства при потере основного по сигналу от блока управления.In addition, according to the utility model, the basic VSAT satellite communication platform contains an uninterruptible power supply, configured to switch to backup power for the device in the event of loss of the main one based on a signal from the control unit.

Использование источника бесперебойного питания позволяет на постоянной основе обеспечивать питанием радиоэлектронное оборудование устройства в случае потери основного питания. Однако при температуре -6°С источник питания не заряжается полностью из-за увеличения сопротивления, а его мощность составляет 50% и, если источник питания постоянно используется при низкой температуре, срок его службы значительно уменьшается. Использование тепловентилятора снижает риски отказа в работе источника бесперебойного питания, что также влияет на безотказную работу устройства в целом.The use of an uninterruptible power supply allows you to constantly provide power to the electronic equipment of the device in the event of loss of main power. However, at -6°C, the power supply does not charge fully due to the increase in resistance, and its power is 50%, and if the power supply is constantly used at low temperatures, its service life is significantly reduced. Using a fan heater reduces the risk of failure of the uninterruptible power supply, which also affects the trouble-free operation of the device as a whole.

Кроме того, согласно полезной модели, радиопрозрачное укрытие (РПУ) выполнено обтекаемой формы и изготовлено из композиционного материала. Выбор материала РПУ обусловлен его устойчивостью к атмосферным и климатическим воздействиям. Обтекаемая форма РПУ минимизирует воздействие атмосферных и климатических факторов. Рефлектор выполнен параболической формы диаметром 60 см, 100 см, 120 см или 130 см. Данная конструкция рефлектора позволяет увеличить жесткость и прочность в условиях воздействия климатических факторов. Она гораздо легче, чем монолитное исполнение и позволяет уйти от ребер жесткости, тем самым упрощая производство.In addition, according to the utility model, the radiotransparent shelter (RPC) has a streamlined shape and is made of a composite material. The choice of RPU material is due to its resistance to atmospheric and climatic influences. The streamlined shape of the control unit minimizes the impact of atmospheric and climatic factors. The reflector is made of a parabolic shape with a diameter of 60 cm, 100 cm, 120 cm or 130 cm. This design of the reflector allows you to increase rigidity and strength under the influence of climatic factors. It is much lighter than the monolithic design and allows you to avoid stiffening ribs, thereby simplifying production.

Таким образом, полезная модель обеспечивает надежную работу базовой платформы в жестких условиях эксплуатации путем поддержания требуемых климатических условий во внутреннем пространстве базовой платформы и обеспечения доступности спутниковой связи в условиях автономного судовождения.Thus, the utility model ensures reliable operation of the base platform in harsh operating conditions by maintaining the required climatic conditions in the internal space of the base platform and ensuring the availability of satellite communications in autonomous navigation conditions.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Полезная модель поясняется описанием примера её выполнения, где на фиг. 1 изображен общий вид базовой платформы спутниковой связи VSAT без радиопрозрачного укрытия; фиг. 2 представлена базовая платформа спутниковой связи VSAT с установленным радиопрозрачным укрытием; фиг. 3 - функциональная схема базовой платформы.The utility model is illustrated by a description of an example of its implementation, where in FIG. 1 shows a general view of the basic VSAT satellite communications platform without radio-transparent cover; fig. Figure 2 shows the basic VSAT satellite communication platform with an installed radio-transparent cover; fig. 3 - functional diagram of the base platform.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

Базовая платформа спутниковой связи VSAT содержит антенну [1] с рефлектором и облучателем, закрепленную на гиростабилизируемой платформе [5], установленной на опоре [2]. Антенна [1] выполнена с возможностью преобразования электромагнитных волн в полезный сигнал на прием c помощью малошумящего усилителя мощности [3] и обратное преобразование на передачу с помощью усилителя мощности сигнала [4] (фиг. 1). The basic VSAT satellite communications platform contains an antenna [1] with a reflector and feed, mounted on a gyro-stabilized platform [5] mounted on a support [2]. The antenna [1] is designed to convert electromagnetic waves into a useful signal for reception using a low-noise power amplifier [3] and reverse conversion for transmission using a signal power amplifier [4] (Fig. 1).

Рефлектор использован апертурного типа параболической формы имеет унифицированную линейку диаметров 60 см, 100 см, 120 см или 130 см. Предпочтительно изготавливать рефлектор из композиционного материала. Конструкция рефлектора трехслойная, состоящая из двух обшивок и расположенного между ними заполнителя в виде мелкоячеистой сетки. The reflector used is of a parabolic aperture type and has a unified range of diameters of 60 cm, 100 cm, 120 cm or 130 cm. It is preferable to make the reflector from a composite material. The reflector has a three-layer design, consisting of two skins and a filler in the form of a fine mesh located between them.

Малошумящий усилитель мощности сигнала [3] с понижающим конвертером обеспечивает прием и выделение полезного сигнала на фоне помех (шума), усиление и перенос его спектра из одной частотной области (Кu-диапазон) в другую (на промежуточную частоту). Усилитель мощности сигнала [4] с повышающим конвертером осуществляет перенос спектра сигнала из частотной области промежуточной частоты в частотную область излучаемого сигнала, производит усиление этого сигнала до требуемой мощности.A low-noise signal power amplifier [3] with a downconverter ensures the reception and selection of a useful signal against a background of interference (noise), amplification and transfer of its spectrum from one frequency region (K u -band) to another (to an intermediate frequency). A signal power amplifier [4] with an upconverter transfers the signal spectrum from the frequency domain of the intermediate frequency to the frequency domain of the emitted signal, and amplify this signal to the required power.

Гиростабилизированная платформа [5] содержит систему подвеса рефлектора, состоящую из кронштейна [6], закрепленного на опоре [2], три электродвигателя [11], вращающих антенну вокруг трех основных осей трехмерного пространства: азимута, угла места и оси поляризации, и драйвер управления [8]. Гиростабилизированная платформа [5] обеспечивает сохранение направленности сигнала излучения на спутники-ретрансляторы при отклонениях положения опоры [2] из-за изменения положения судна при крене, качке, разворотах и др., тем самым обеспечивает бесперебойную связь судна в условиях качки.The gyro-stabilized platform [5] contains a reflector suspension system consisting of a bracket [6] mounted on a support [2], three electric motors [11] rotating the antenna around the three main axes of three-dimensional space: azimuth, elevation and polarization axis, and a control driver [8]. The gyro-stabilized platform [5] ensures that the radiation signal is directed to the relay satellites when the position of the support [2] deviates due to changes in the position of the vessel during roll, pitching, turns, etc., thereby ensuring uninterrupted communication of the vessel in rolling conditions.

К гиростабилизированной платформе [5] снизу крепится основание [7] для крепления радиопрозрачного укрытия (РПУ) [13].A base [7] for attaching a radio-transparent shelter (RPC) [13] is attached to the gyro-stabilized platform [5] from below.

Стабилизация наведения на спутник-ретранслятор обеспечивается механическим регулированием рефлектора антенны [1] с помощью электродвигателей, получающих управляющие сигналы от блока управления [9] посредством драйвера управления [8]. Таким образом, блок управления [9] базовой платформы выполнен с возможностью изменения положения рефлектора антенны [1] для его наведения на спутник-ретранслятор посредством драйвера управления [8], осуществляющим управление электродвигателями гиростабилизированной платформы [5]. Stabilization of pointing to the relay satellite is ensured by mechanical adjustment of the antenna reflector [1] using electric motors that receive control signals from the control unit [9] through the control driver [8]. Thus, the control unit [9] of the base platform is configured to change the position of the antenna reflector [1] to point it at the relay satellite by means of a control driver [8], which controls the electric motors of the gyro-stabilized platform [5].

Для защиты оборудования базовой платформы спутниковой связи VSAT от негативного воздействия внешних климатических факторов элементы базовой платформы спутниковой связи VSAT закрыты радиопрозрачным укрытием (РПУ) [13] (фиг. 2, 3), выполненным в виде эллипсоидного обтекателя, закрепленного на основании [7] при помощи резьбовых соединений с образованием внутреннего пространства [14]. Для герметизации соединения РПУ [13] с основанием [7] может быть использовано атмосферостойкое уплотнение. Обтекатель может быть изготовлен из стеклопластика на основе тканей конструкционного назначения по ГОСТ 19170-2001, внешняя поверхность РПУ [13] покрыта эмалью ЭП-140 белого цвета. Обтекаемая форма РПУ [13] и используемые материалы увеличивают стойкость к воздействию ветра и снега, солнечного и ультрафиолетового излучений, что также повышает надежность работы устройства в сложных климатических условиях.To protect the equipment of the basic VSAT satellite communication platform from the negative impact of external climatic factors, the elements of the basic VSAT satellite communication platform are covered with a radio-transparent shelter (RPC) [13] (Fig. 2, 3), made in the form of an ellipsoidal fairing fixed to the base [7] at using threaded connections to form an internal space [14]. A weatherproof seal can be used to seal the connection between the RPU [13] and the base [7]. The fairing can be made of fiberglass based on fabrics for structural purposes in accordance with GOST 19170-2001, the outer surface of the RPU [13] is coated with white EP-140 enamel. The streamlined shape of the RPU [13] and the materials used increase resistance to wind and snow, solar and ultraviolet radiation, which also increases the reliability of the device in difficult climatic conditions.

Поддержание требуемых климатических условий во внутреннем пространстве [14] (фиг. 2) базовой платформы спутниковой связи VSAT обеспечивается тепловентилятором [15] (фиг. 1), установленным во внутреннем пространстве [14], например, закрепленным на основании [7], управляемым блоком управления 9 на основании показаний датчика температуры [12].Maintaining the required climatic conditions in the internal space [14] (Fig. 2) of the basic VSAT satellite communication platform is ensured by a fan heater [15] (Fig. 1), installed in the internal space [14], for example, fixed to the base [7], controlled by a unit control 9 based on temperature sensor readings [12].

Для обеспечения автономности работы базовая платформа спутниковой связи VSAT оснащена источником бесперебойного питания [16], выполненным в виде блоков питания постоянного тока и инжектора питания усилителя мощности, который обеспечивает резервное питание устройства при потере основного, а также энергонезависимым модулем памяти [17] для хранения данных о местоположении доступных для связи спутников.To ensure autonomy of operation, the basic VSAT satellite communication platform is equipped with an uninterruptible power supply [16], made in the form of DC power supplies and a power amplifier power injector, which provides backup power to the device in case of loss of the main one, as well as a non-volatile memory module [17] for data storage about the location of satellites available for communication.

Все упомянутые элементы устройства соединены между собой механическими связями (на основе разъемных резьбовых соединений и неразъемных паяных или сварных соединений).All mentioned elements of the device are interconnected by mechanical connections (based on detachable threaded connections and permanent soldered or welded connections).

Базовая платформа спутниковой связи VSAT устанавливается снаружи судна на открытой площадке. Устройство соединяется радиочастотным кабелем [18] для обмена данными с бортовой сетью и электрическим кабелем [19] для сетевого электропитания.The basic VSAT satellite communications platform is installed outside the vessel in an open area. The device is connected by a radio frequency cable [18] for data exchange with the on-board network and an electrical cable [19] for network power supply.

Базовая платформа спутниковой связи VSAT работает следующим образом. The basic VSAT satellite communications platform works as follows.

С судном-носителем устройство взаимодействует посредством получения электропитания по корабельной сети через кабель [19] и обмена данными с корабельной сетью Ethernet через кабель [18].The device interacts with the carrier ship by receiving power via the ship's network via a cable [19] and exchanging data with the ship's Ethernet network via a cable [18].

На основе закладываемого путем программирования в энергонезависимый модуль памяти [17] алгоритма работы с целью обеспечения связи на маршруте, блок управления [9] путем выдачи управляющих сигналов на электродвигатели [11] через драйвер управления [8] обеспечивает наведение антенны [1] на работающий спутник в конкретной точке маршрута для обеспечения надежной бесперебойной спутниковой связи. Качество связи со спутником анализируется тюнером (не показан), входящим в состав блока управления [9], на основе сигнала, поступающего от антенны [1] через малошумящий усилитель мощности [3]. При ухудшении качества связи со спутником, блок управления [9] в автономном режиме обеспечивает путем выдачи управляющих сигналов на электродвигатели [11] через драйвер управления [8] перенаправление антенны [1] на другой спутник исходя из заложенной в модуль памяти [17] базы данных о местоположении (координаты) доступных для связи спутников. Based on the operating algorithm programmed into a non-volatile memory module [17] to ensure communication on the route, the control unit [9] by issuing control signals to the electric motors [11] through the control driver [8] ensures that the antenna [1] is pointed at the operating satellite at a specific point along the route to ensure reliable, uninterrupted satellite communications. The quality of communication with the satellite is analyzed by a tuner (not shown), which is part of the control unit [9], based on the signal coming from the antenna [1] through a low-noise power amplifier [3]. If the quality of communication with the satellite deteriorates, the control unit [9] in autonomous mode provides, by issuing control signals to electric motors [11] through the control driver [8], redirection of the antenna [1] to another satellite based on the database stored in the memory module [17] about the location (coordinates) of satellites available for communication.

Одновременно блок управления [9] постоянно в автономном режиме анализирует информацию о температуре воздуха внутреннего пространства [14], под РПУ [13], поступающую от датчика температуры [12]. В зависимости от заложенного в энергонезависимый модуль памяти [17] алгоритма управления микроклиматом, управляет тепловентилятором [15].At the same time, the control unit [9] constantly, in autonomous mode, analyzes information about the air temperature of the internal space [14], under the control panel [13], coming from the temperature sensor [12]. Depending on the microclimate control algorithm embedded in the non-volatile memory module [17], it controls the fan heater [15].

При снижении температуры во внутреннем пространстве [14] базовой платформы ниже заданной температуры производится включение тепловентилятора [15] по сигналу блока управления [9] на основании показаний датчика [12] температуры. When the temperature in the internal space [14] of the base platform drops below the set temperature, the fan heater [15] is turned on by a signal from the control unit [9] based on the readings of the temperature sensor [12].

Блок управления [9] постоянно в автономном режиме анализирует с помощью анализатора питания показатели качества сетевого электропитания, получаемого от сети корабля-носителя по кабелю [19]. При снижении показателей качества электропитания блок управления [9] осуществляет в автоматическом режиме переключение внутренней электросети устройства на питание от источника бесперебойного питания [16].The control unit [9] constantly, in autonomous mode, analyzes using a power analyzer the quality indicators of the network power supply received from the carrier ship’s network via cable [19]. When the power supply quality indicators decrease, the control unit [9] automatically switches the internal power supply of the device to power from an uninterruptible power supply [16].

Таким образом, обеспечивается бесперебойная работа устройства в жестких условиях эксплуатации с целью обеспечения гарантированной устойчивой спутниковой связью судна. Базовая платформа спутниковой связи VSAT основана на применении массовых серийно выпускаемых комплектующих элементах и может применяться для построения систем спутниковой связи на всех типах надводных судов, в том числе автономных.This ensures uninterrupted operation of the device under harsh operating conditions in order to provide guaranteed stable satellite communications to the vessel. The basic VSAT satellite communications platform is based on the use of mass-produced components and can be used to build satellite communications systems on all types of surface vessels, including autonomous ones.

Claims (4)

1. Базовая платформа спутниковой связи VSAT, содержащая внутреннее пространство, образованное основанием и закреплённым на нём радиопрозрачным укрытием, при этом во внутреннем пространстве размещены блок управления и антенна, включающая рефлектор с облучателем и усилители мощности сигнала, причём антенна установлена на трехосевую гиростабилизированную платформу, содержащую систему подвеса рефлектора, три электродвигателя и драйвер управления и выполненную с возможностью наведения антенны на работающий спутник по сигналу от блока управления на электродвигатели через драйвер управления, отличающаяся тем, что базовая платформа дополнительно содержит тепловентилятор, установленный на основании во внутреннем пространстве, выполненный с возможностью включения по сигналу от блока управления на основании показаний датчика температуры, и энергонезависимый модуль памяти с заложенными данными о местоположении доступных для связи спутников, при этом блок управления выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на электродвигатели через драйвер управления для перенаправления антенны в случае потери сигнала на другой спутник, исходя из заложенных в энергонезависимый модуль памяти данных.1. A basic VSAT satellite communication platform containing an internal space formed by a base and a radio-transparent cover fixed on it, while in the internal space a control unit and an antenna are placed, including a reflector with a feed and signal power amplifiers, and the antenna is installed on a three-axis gyro-stabilized platform containing a reflector suspension system, three electric motors and a control driver and configured to point the antenna at a working satellite based on a signal from the control unit to the electric motors through the control driver, characterized in that the base platform additionally contains a fan heater installed on the base in the internal space, configured to be turned on by a signal from the control unit based on the temperature sensor readings, and a non-volatile memory module with embedded data on the location of satellites available for communication, wherein the control unit is configured to supply control signals to the electric motors through the control driver to redirect the antenna in case of signal loss to another satellite , based on the data stored in the non-volatile memory module. 2. Базовая платформа по п. 1, отличающаяся тем, что содержит источник бесперебойного питания, выполненный с возможностью переключения на резервное питание устройства при потере основного по сигналу от блока управления.2. The base platform according to claim 1, characterized in that it contains an uninterruptible power supply, configured to switch to backup power for the device in the event of loss of the main one based on a signal from the control unit. 3. Базовая платформа по п. 1, отличающаяся тем, что рефлектор выполнен из композиционного материала и состоит из двух обшивок и расположенного между обшивками заполнителя в виде мелкоячеистой сетки.3. The base platform according to claim 1, characterized in that the reflector is made of a composite material and consists of two skins and a filler in the form of a fine mesh located between the skins. 4. Базовая платформа по п. 1, отличающаяся тем, что рефлектор выполнен параболической формы диаметром 60 см, 100 см, 120 см или 130 см.4. The base platform according to claim 1, characterized in that the reflector is made of a parabolic shape with a diameter of 60 cm, 100 cm, 120 cm or 130 cm.
RU2023125688U 2023-10-06 Basic VSAT satellite communication platform, designed, among other things, to provide autonomous navigation RU222368U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU222368U1 true RU222368U1 (en) 2023-12-21

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94025929A (en) * 1994-07-12 1996-08-10 Севастопольское конструкторское бюро радиосвязи Stabilized antenna assembly
US20070120759A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Kvh Industries, Inc. Radome with heating element
US20100259443A1 (en) * 2007-12-07 2010-10-14 Electronics And Telecommunications Research Instit Ute Antenna system for mobile vehicles
JP5907535B2 (en) * 2013-02-21 2016-04-26 日本電信電話株式会社 Satellite tracking antenna system and satellite tracking antenna control method
CN111610728A (en) * 2020-06-16 2020-09-01 武汉虹信通信技术有限责任公司 Anti-electromagnetic interference electric tuning controller and anti-electromagnetic interference method
CN112433552A (en) * 2020-11-09 2021-03-02 上海卫星工程研究所 Temperature control device for relay antenna of active phased array
EP4027456A1 (en) * 2019-09-02 2022-07-13 Intellian Technologies Inc. Antenna control method and apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94025929A (en) * 1994-07-12 1996-08-10 Севастопольское конструкторское бюро радиосвязи Stabilized antenna assembly
US20070120759A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Kvh Industries, Inc. Radome with heating element
US20100259443A1 (en) * 2007-12-07 2010-10-14 Electronics And Telecommunications Research Instit Ute Antenna system for mobile vehicles
JP5907535B2 (en) * 2013-02-21 2016-04-26 日本電信電話株式会社 Satellite tracking antenna system and satellite tracking antenna control method
EP4027456A1 (en) * 2019-09-02 2022-07-13 Intellian Technologies Inc. Antenna control method and apparatus
CN111610728A (en) * 2020-06-16 2020-09-01 武汉虹信通信技术有限责任公司 Anti-electromagnetic interference electric tuning controller and anti-electromagnetic interference method
CN112433552A (en) * 2020-11-09 2021-03-02 上海卫星工程研究所 Temperature control device for relay antenna of active phased array

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7997532B2 (en) Airborne power station
CN101816094B (en) Satellite transmission antenna and satellite-based mobile telecommunication station
US6919847B2 (en) System using a megawatt class millimeter wave source and a high-power rectenna to beam power to a suspended platform
EP3937304A1 (en) Antenna system for communications on-the-move
JPS61274402A (en) Antenna device
KR20030016248A (en) Active antenna communication system
CN208690480U (en) A kind of shipborne satellite communications terminal antenna system and communication terminal
US7492323B2 (en) Antenna assembly and a method for satellite tracking
RU222368U1 (en) Basic VSAT satellite communication platform, designed, among other things, to provide autonomous navigation
CA2659702A1 (en) Dual reflector mechanical pointing low profile antenna
US20200203847A1 (en) Antenna/radome assembly
Ohmori Vehicle antennas for mobile satellite communications
EP4122046B1 (en) Antenna array module
US20130342412A1 (en) Antenna feedhorn with one-piece feedcap
JP3355895B2 (en) Antenna device
Ilcev Antenna systems for mobile satellite applications
CN206451815U (en) A kind of boat-carrying communication in moving
US11831346B2 (en) Adaptable, reconfigurable mobile very small aperture (VSAT) satellite communication terminal using an electronically scanned array (ESA)
Lcev High-gain mobile satellite antennas
CN110808768A (en) Low earth orbit satellite ground station
US11539119B1 (en) Slanted top loaded monopole for VLF generation
US20230141562A1 (en) Aircraft with wireless provision of power
CN109004334B (en) S-band on-vehicle communication-in-motion antenna
WO2022251294A1 (en) Spherical reflector antenna having waveguide feed system
Zhakupova et al. Research of antenna systems for remote sensing of the earth with the help of a hexapod stand