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消防便携式卫星通信系统设计方案

时间:2023-12-24 来源:对讲机世界 作者:网络 点击:

项目概述

面对新的机构改革形势,消防部队的责任更大,业务更多,任务更重。为增加消防员在处置紧急情况时的单兵通信能力,拟在现有通信系统中增配具有良好轻便性的便携式卫星通信终端,可在无通信网络的救灾现场提供远程视频接入手段。

整体拓扑结构

卫星便携站调使用部消防局统一租赁的卫星资源,接入部消防局卫星通信系统,将救援现场的话音、视频和数据等业务回传至部局卫星地面接收站,再通过运营商提供的专线网络接入到各级消防指挥网中,整体拓扑结构如下图所示。

卫星便携站整体拓扑结构图

便携站设计方案

卫星便携站依据《消防移动卫星站入网要求》的技术标准设计,由便携一体化通信主机和视频指挥箱组成,接入部消防局新网管系统,实现与部消防局双向高清视频会议。

便携一体化通信主机和视频指挥箱高度集成,重量不大于15kg,均采用独立电池供电,防护等级不低于IP67。

3.1 一体化便携式主机

一体化通信主机主要由卫星天线、卫星功放、低噪声放大器、卫星调制解调器、供电电池等组成,基于设备板卡集成为一体的卫星通信主机,电池可独立供电四小时,系统组成如下图所示。

(一)便携天线

该天线具有优越的射频性能,确保了天线G/T值指标。采用碳纤维偏馈天线,反射面重量轻、刚度强、拆装简单方便。该设备已通过国军标滴雨、淋雨标准实验,防水、防尘能力强,可在各种野外恶劣工作环境中使用。

设备主要技术参数如下:

工作频率:发送:14.0 ~ 14.5GHz;接收:12.25 ~ 12.75GHz

天线增益:发送≥38+20lg(f/14.25) dBi;接收≥37+20lg(f/14.25) dBi;

交叉极化隔离度:≥30dB

极化方式:线极化,自动调整

收发隔离:≥85dB

等效口径:≥0.75米(符合卫星运营商的入网要求,特别偏远地区可适当增大天线口径)

转动范围:方位转动范围:不限;俯仰角转动范围:0-90°;极化转动范围:±90°内可调

材质:碳纤维

工作温度:-40℃~+55℃

相对湿度:5%~100%

工作海拔高度:5000米以下

(二)Ku波段功放

Ku波段上变频器拥有业内无与伦比的超高效率和卓越性能,适用于卫星通信空间站和地面站系统。设备采用行业内最为先进的半导体芯片技术和空间合成技术,拥有更高效的功耗特性和更轻便的物理结构。设备中的每个单元模块均经过多重严格测试,保证了全频带内、全温度范围内的输出性能和可靠性。提供6W/8W两种功率的 Ku波段功放,用户可根据实际需求通过链路计算确定所需功放功率。

设备技术参数如下:

输出接口:波导,WR-75

转换增益:65dB

相位噪声(SSB):符合IESS-308

输入接口:N Type,female(50欧)

RF频率:14.0到14.5GHz

输入阻抗:50Ω

P1dB输出功率:不低于37.8dBm

输出VSWR:2.0:1

杂散发射 EIRP值:不低于IESS相关标准

10MHz参考源:外置

(三)低噪声放大器

低噪声放大器具有小功耗、锁相环本振、高增益以及由耐恶劣环境的材料制造的特点,成为高品质卫星高频头的衡量指标。该设备可以在-40℃至+75摄氏度,相对湿度在0-100%,降雨等级在60mm/Hour环境下工作。所有的产品在出厂时都经过美国军事质量控制标准的完全测试,平均故障间隔时间大于300000小时。

主要技术参数如下:

输入频率:12.25~12.75GHz

输出频率:950~1450MHz

功率增益:60 dB

噪声系数:0.8dB

振幅/频率特性:±5 dB(全频段)

输出端电压驻波比:<2.3:1

本振频率:11.3GHz

本振频率稳定度:±5KHz

本振相位噪声:-80dBc/Hz(1kHz); -85dBc/Hz(10kHz)

供电:12-24V DC

10MHz参考源:外置

(四)卫星调制解调器

该设备具有独立网管信道,可接入部消防局新卫星管理平台,能提供与部消防局双向720P及以上的音视频会议的网络通道;产品已广泛在应急行业使用,性能可靠,故障率低,售后服务快捷,是同类卫星调制解调器里性能最优的产品。

主要技术参数如下:

数据链路:SCPC和TDMA混合组网模式,可以自由切换

中频范围:950MHz~2150MHz,支持TCP加速功能

调制解调方式:前反向支持BPSK、QPSK、8PSK、16APSK

业务信道:Eb/N0≤3.5dB(误码率优于1×10-6,LDPC,QPSK,3/4)

组网模式:支持网状网、星状网和混合组网

业务信道扩频模式:扩频比支持1、2、4、8,安全可靠,抗干扰能力强

其他:支持TCP加速功能

(五)电源模块

该卫星便携通信主机可为功放和主机一体化供电;提供直流和交流两种供电模式,并内置大容量电池,经过严格的高低温试验,方便用户在不同场景下的使用。电源模块具有以下特点:

1) 电池连续工作时间不低于4小时(充满电时) ;

2) 充电时间最长不超过2小时

3) 支持电池、市电、油机供电。

4) 交流供电:220V AC;

5) 直流供电:DC24V 5A;

6) 额外配备1块备用电池以及电源适配器等配件。

1.1 视频指挥箱

该轻型卫星便携站视频指挥箱支持卫星、WIFI、有线网络等多种通信方式,产品为便携式一体化设计,内部集成指挥视频终端、高清显示屏、麦克风,采用大容量电池供电,具有视频回传、指挥调度、视频会商等功能,并针对卫星链路的特点专门进行了网络优化,满足低带宽下高画质的应用需求,支持720P高清视频输入输出;支持48KHz高保真音频效果,全面支持H.239、H.239+全高清视频双流、多流功能;可满足各种应急场景下的视频应用,带给用户极致高清体验。

主要技术参数如下:

视频标准:支持H.264、H.264 High Profile

音频标准:G.711A/U、ADPCM、G.722

音视频输入、输出:内置液晶显示器、扩音喇叭,可外接麦克风、摄像机

视频编码分辨率:1080P ,720P,SXGA,XGA,SVGA,VGA,AUTO,QCIF,CIF,4CIF

接口:卫星天线收发接口×2、直流电源接口×1、交流电源接口×1、HDMI×2、音频 IN×1、音频 OUT×1、RJ45×1、3.5 接口×1、GPS 天线接口×1;

工作环境:温度-20℃~55℃、湿度5%~90%

防护等级:不低于 IP66

1.2 装备携行设计

为方便消防前线作战人员在抢险救灾、日常训练时能便捷背负、快速开通卫星通信设备。该套轻型卫星通信系统具有以下携行设计特点。

Ø 便携站全部设备由通信主机和视频指挥箱两部分组成,可快速深入灾害现场内部,将受灾情况、视频等信息第一时间利用卫星网传输至现场指挥部和后方指挥中心。随行第一搜救队进行通信保障;

Ø 通信主机采用背包携行,视频指挥箱采用手提便携箱携行。

Ø 通信主机和视频便携箱重量不大于13kg(6W),可由1-2人携行;

Ø 可快速架设和撤收,两人配合可在5至10分钟内完成架设,达到正常传输效果

政企营销部 王经理

电话:177-1097-6090



(中国集群通信网 | 责任编辑:李俊勇)

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