第三章 卫星通信

第一节 消防卫星通信设备

一、主要设备

消防卫星通信网的网管中心站、总队分中心站和移动站的设备构成如图3-1所示。各卫星站的主要设备包括卫星天线(含伺服系统)、射频单元设备、基带传输设备、网管系统。

图3-1 消防卫星通信网设备构成

(一)卫星天线

卫星天线是一个金属抛物面,将卫星信号反射到位于焦点处的馈源和高频头内,收集由卫星传来的微弱信号。根据使用环境,卫星天线分为固定站天线、“动中通”天线、“静中通”天线及便携式天线。

卫星向地面发射信号时,天线的极化方式直接影响到收发天线的匹配和接收效率。极化方式有两类,一种是线极化,一种是圆极化。线极化又分为水平极化和垂直极化,水平极化(H)是指卫星向地面发射信号时,其无线电波的电场强度振动方向是水平的;垂直极化(V),是指卫星向地面发射信号时,其无线电波的电场强度振动方向是垂直的。圆极化又分左旋圆极化和右旋圆极化,左旋圆极化是指极化面与无线电波传播方向呈左螺旋关系;右旋圆极化是指极化面与无线电波传播方向呈右螺旋关系。

消防卫星天线电气性能应符合以下要求。

● 工作频率:发射为14.0 ~ 14.5GHz;接收为12.25~12.75GHz。

● 交叉极化隔离度≥30dB。

● 收发隔离≥85dB。

● 极化方式:线极化,自动调整。

1.固定天线

消防固定卫星站天线宜为4.5m或以上口径,工作在Ku频段,应具备方位、俯仰、极化三轴电动换星功能。根据各地具体情况决定是否配置自动跟踪及自动除冰功能。

固定卫星站天线控制系统(ACS)由天线控制单元(ACU)、天线驱动单元(ADU)、天线角度传感器、控制保护装置和连接电缆等组成。天线控制系统如图3-2所示。

图3-2 固定卫星站天线控制系统框图

天线控制单元根据天线方位、俯仰和极化三轴传感器的信号,显示天线实时角度;根据天线操控要求的状态、跟踪接收机的信号电平及天线实时角度,生成天线驱动单元的控制命令,并把天线驱动单元送来的状态(限位、故障等)显示出来。

中心站的电磁辐射防护标准应符合《电磁环境控制限值》(GB 8702—2014)。防雷接地应符合《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343—2012)。

固定卫星站天线如图3-3所示,天线主要机械性能如下。

图3-3 固定卫星站天线

● 方位:±90°;

● 俯仰:10°~90°;

● 极化:±90°(连续);

● 工作海拔高度:5000m以下;

● 工作风速:不大于72km/h,阵风不大于97km/h;

● 破坏风速:216km/h;

● 地震:至少满足0.3g水平,0.15g垂直;

● 冰雪载荷:至少满足13mm裹冰正常工作,25mm裹冰不破坏。

2.动中通天线

动中通天线安装在移动的载体(如通信指挥车)上,可以在载体行进的过程中始终对准卫星,保持通信。

高性能动中通天线采用以陀螺惯导为基础的程序跟踪和信标自动跟踪相结合的混合跟踪技术,确保天线在运动过程中,始终精确对准卫星。整个系统由天馈线子系统、转台子系统、伺服控制子系统三部分组成。动中通天线见图3-4所示,主要力学性能如下。

图3-4 动中通天线

● 方位360°连续无限转动;天线波束俯仰调整10°~80°;极化±90°内可调。

● 方位俯仰最大跟踪角速度≥100°/s;最大跟踪角加速度≥800°/s2

● 初始对星时间≤180s。

● 初始对星和跟踪精度应≤2/10天线接收波束宽度。

● 任意情况下,重捕卫星时间≤1s。

● 极化自动跟踪。

● 应能在以下行驶状态下准确跟踪卫星。

  一级路面:≥120km/h;

  二级路面:≥80km/h;

  三级路面:≥60km/h。

● 可允许的最大指向偏差为0.2°。在指向偏差超出0.5°时,天线系统应在100ms内停止上行,并保持载波发射关闭状态直至偏差恢复到0.2°以内。

由于动中通天线口径一般都比较小,工作时又总是在不停运动,在使用中极易产生较为严重的邻星干扰、反极化干扰、功率带宽失配等问题。为此,卫星通信服务商对动中通天线提出了特别限制。等效口径0.8m以下天线均不符合入网要求。

3.静中通天线

静中通天线一般安装在通信指挥车上,可以在车辆停止后展开进行通信。静中通天线均采用电动控制,在车内操作面板上可以进行对星操作。

静中通系统天线的等效口径应为1.2m以上,天线从收藏状态到自动对准卫星的时间应不大于2min,从工作状态到收藏状态的时间应不大于1.5min。静中通天线如图3-5,主要RF性能如下:

图3-5 静中通天线

口径    :≥1.2m(48in)

工作频率  :Tx 13.75~14.50 GHz

      Rx 10.70~12.75 GHz

极化     :线性正交

增益(±0.2dBi):Tx 43.3 dBi @ 14.25 GHz

       Rx 41.8 dBi @ 11.95 GHz

天线交叉极化 :>30dB in 1 dB Contour

天线噪声温度 :10°El 45°K

       20°El 31°K

       30°El 24°K

VSWR     :≤1.25

收发隔离度  :≥85%

4.便携站天线

便携站天线分为自动式和手动式两种,便携站天线如图3-6。

图3-6 便携站天线

自动便携站天线装备了驱动电动机,可以通过操作面板或者手持PDA上相应按键驱动电动机,天线自动完成对星操作。

手动便携站天线没有驱动电动机,天线对星需要靠手动调节完成,通过观察频谱仪上的卫星信标信号来确定天线是否对准位置。

便携站天线的等效口径应大于0.9m,天线拼装、架设、开通时间小于5min。北方和高原地区的便携站应考虑气温零度以下自然环境的使用要求。

便携站天线主要RF性能如下:

工作频率(GHz)      :RX 12.25~12.75GHz

             TX 14.0~14.5GHz

交叉极化隔离度(1dB波束内):≥32dB

VSWR  :≤1.25

收发隔离度  :≥85%

方位转动范围  :±1800

俯仰转动范围  :100~900

极化调整范围  :±900

(二)射频单元设备

卫星射频单元是卫星通信中收发载波的功率器件。射频单元设备包括功率放大及上变频单元(BUC)和低噪声信号放大及下变频单元(LNB)。

功率放大及上变频单元将基带设备输入的中频信号转换为射频信号并放大送入天线,然后发送到卫星转发器。

低噪声信号放大及下变频单元将接收到的射频信号放大,变换为中频信号后送给基带设备。

1.功率放大及上变频单元

功率放大及上变频单元外观如图3-7所示,是将基带设备发出的L波段(950~1450MHz)载波信号变频至Ku波段(14.0~14.5GHz),再加以信号的功率放大,输出到天线上发射出去。

图3-7 功率放大及上变频单元

功放的功率应根据链路计算结果确定,并留有适当的裕量。卫星功放应具有国家信息产业主管部门颁发的“无线电发射设备型号核准证”。主要技术参数如下。

● 输入频率范围:950~1450MHz。

● 输出频率范围:14.0~14.5GHz。

● 本振频率:应符合本卫星端站的频率匹配范围。

● 输出接口:WR-75G。

● 输入阻抗:50Ω。

● VSWR:≤1.25:1。

● 10MHz参考源:内置或外置,其精度不得影响功放的频率稳定度。

● 电源:交流180~240V,50/60Hz,或直流24V、48V。

2.低噪声放大及下变频单元

低噪声信号放大及下变频单元外观如图3-8所示,是将通过天线接收到的卫星转发器发来的Ku波段(12.25~12.75GHz)载波信号,经过滤波、放大,再变频为L波段(950~1450MHz)的信号,输出给基带设备。

图3-8 低噪声信号放大及下变频单元

低噪声信号放大及下变频单元主要技术参数如下。

● 输入频率:12.25~12.75GHz。

● 输出频率:950~1450MHz。

● 本振频率:应符合本卫星端站的频率匹配范围。

● 输入接口:WR75G。

● 本振频率:11.3GHz。

● 频率稳定度:优于±10kHz。

● 噪声系数:满足0.8 dB或以下。

● 功率增益:满足60dB(典型值)。

● 增益波动:满足2.0dB(任一50MHz带宽内)。

● 本振相位噪声:

  -75dBc/Hz(100Hz);

  -80dBc/Hz(1kHz);

  -90dBc/Hz(10kHz)。

● 电源:直流13~24V。

(三)基带传输设备

基带传输设备包括卫星调制解调器、多路解调器、DVB数据接收机(亦称IRD),主要功能如下。

● 向用户提供数字接口。

● 完成用户协议与卫星网络内部协议的相互转换。

● 执行卫星内部信息汇集和路由功能。

● 完成与卫星链路有关的所有处理过程。

● 对数据进行编码调制。

● 向射频单元发送和接收中频信号。

● 检测接收信号及解调处理。

1.卫星调制解调器

调制解调器外观如图3-9所示,用于向公安部消防局中心站回传STDMA载波构成网管回传信道。在注册入网后可用于发射业务数据载波。

图3-9 调制解调器

消防卫星网采用的卫星调制解调器主要技术参数如下。

● 频率范围:950 ~ 1950MHz,100Hz分辨率。

● 输入/输出阻抗和接头:发射为50Ω(N型阴头);接收为50Ω(N型阴头)。

● 数据速率范围:2.4Kbit/s~5Mbit/s。

● 调制解调方式:BPSK,QPSK。

● 前向纠错方式:TPC FEC,Rates 1/2,3/4,7/8。

● 数据接口:10/100Base-T以太网接口,V.35,RS-232。

● 支持Vipersat-Plus网管及G2功能。

● 支持VNO管理。

● 服务质量保证:Quality of Service(4 Level Priority)。

● 帧头压缩;Header Compression。

● 载荷压缩:Payload Compression。

● 分配列表:Distribution List。

● IP模块标准特性:支持Managed Switch模式和路由模式;支持单播和多播的静态IP路由;支持SNMP、Web或Telnet的管理;支持组播协议IGMP v1和v2;支持对称与非对称传输,实现最大的带宽效率。

● M&C监控接口:EIA-232,EIA-485(2线或4线),以太网Ethernet 10/100 Base T。

● Tx口直流供电模块(选配):24V或48V供电。

2.多路解调器

多路解调器外观如图3-10所示,具有2~4个接收通道。

图3-10 多路解调器

消防卫星网采用卫星多路解调器,为FDMA/SCPC体制。其入网参数设置完毕后,操作人员不需要对卫星调制解调器内部进行任何配置。主要技术参数如下。

● 数据速率范围:2.4Kbit/s~5Mbit/s。

● 解调方式:BPSK、QPSK。

● 中频:L-Band,Type-N Connectors。

● 前向纠错方式:TPC FEC,Rates 1/2,3/4,7/8。

● 数据接口:10/100 Base-T以太网接口,V.35,RS-232。

● 支持Vipersat-Plus网管及G2功能。

● 支持VNO管理。

● 服务质量保证:Quality of Service(4 Level Priority)。

● 帧头压缩;Header Compression。

● 载荷压缩:Payload Compression。

● 分配列表:Distribution List。

3.数据接收机

卫星数据接收机(IRD)外观如图3-11所示,用于接收网管中心站的数字广播载波,该载波包含了公安部消防局网管信令和公安部消防局中心站广播综合业务。

图3-11 数据接收机

消防卫星网使用的卫星接收机主要技术参数如下。

● 解调方式:BPSK,QPSK。

● 标准:DVB-S,DVB-S2。

● 前向纠错方式:1/2,2/3,3/4,5/6,7/8。

● 滚降率:0.35。

● 符号速率:2~45Msps。

● 输入电平:-65~-25dBm。

● 工作频段:950~2150MHz,100Hz步进。

● 接头:F型,75Ω。

● 捕获时间:小于3s。

● 信号频谱倒置:自动识别频谱正常/倒置,自动锁定。

● PID数目:1000(最少)。

● 数据接口:10/100M Base-T,自适应。

● 监控方式:RS232、Ethernet。

● IP包处理:转发IP广播、单播和组播。

(四)网管系统设备

消防卫星网采用网络管理工具是(Vipersat Management System,VMS)。公安部消防局卫星中心网管系统是消防卫星通信网的主控中心和资源调度中心,是一个基于动态SCPC(dSCPC)技术的智能型的多媒体卫星通信网络。

卫星带宽资源由网管中心按照公安部消防局制定的使用规范和各总队的实际需求统一调配使用。公安部消防局网管中心系统可授权给各总队一定的网络管理权限,管理各自所辖区域内的移动卫星站;也可对灾害救援现场的移动卫星站直接管理,统一调度指挥,实现动态组网的功能。

1.系统特点

VMS是一套全自动的卫星网络管理系统,网管操作界面如图3-12所示。可以对主站和远端站的系统配置、带宽调度、业务响应、告警处理、详细事件记录等做出快速响应和处置,在优化空间段效率的同时实现带宽调配的自动化。

图3-12 网管操作界面

VMS提供一套集中式的基于IP的网络控制方式,所有的网络运行和控制基于标准的IP通信协议,可在主站或任意地点对卫星网络进行管理。

VMS能处理多转发器和多颗卫星的业务,允许将整个卫星的未使用但呈碎片状态的空间段(甚至多颗卫星上的空间段)分配至一个网络的带宽池内,用于SCPC的按需分配。

2.主要功能

(1)冗余配置管理。VMS为中枢和远程位置提供全自动的冗余硬件和软件,可在线配置而无需人员干涉,为关键数据保留连接并维护传输。VMS冗余配置的形式有主/备VMS服务器的硬件、VMS应用软件,以及数据库的倒换备份;N:N主站主/备Modem的切换;1:1远端站主/备调制解调器的切换。

(2)网络拓扑管理。支持分级网络结构的显示和管理,包括网络浏览、监视、编辑等功能。所有远端卫星站显示在电子地图上,可以通过拓扑管理浏览整个网络的组织结构、通信链路的连接关系,并可以对拓扑图进行编辑和修改。

(3)站点配置管理。实现消防卫星通信网中所有站点的添加、删除、参数更改的功能。

(4)设备参数管理。可对消防卫星通信网中主要设备的全套配置参数进行设置管理,通过ViperSat网管系统可以完成全部调制解调器参数的配置和更改,能够显示指定单元的配置信息;能够配置调制解调器的备份工作参数。

(5)资源管理。可对消防卫星通信网中包括设备资源、信道资源以及转发器带宽资源进行管理。卫星带宽可以实现动态按需分配,支持卫星带宽的临时增加;在此过程中,端站参数不需要任何改动即可自动建立卫星链路。

(6)电路建立。支持卫星电路自动建立的功能,能使用多种方式自动、手动建立卫星链路;支持多种切换策略,适应不同应急业务传输需要,简化卫星网络操作和管理。

● 能根据H.323电视会议信令自动建立网状卫星通信电路。

● 能根据IP业务数据包的业务类型自动触发卫星链路的建立。

● 能够根据IP地址、端口号、IP协议自动触发建立网状卫星电路。

● 支持手动建立一点到多点的网状卫星电路。

(7)故障管理。对消防卫星通信网的异常运行情况和网络设备的异常工作状态进行检测、记录和报告。监视各设备的运行状态、处理系统中发生的故障告警;能生成详细的系统故障状态日志,并能根据故障类型进行日志查询和检索。

(8)电路预订。具备预先申请卫星带宽和使用时间的功能,并可根据带宽分配和硬件资源情况,自动分配系统资源,调配卫星电路。

(9)网管信息传输。公安部消防局中心站通过主站的1个DVB出境卫星广播信道将网管信令发送至各类远端卫星站的DVB接收机;各类远端移动卫星站将对主站ViperSat网管命令的应答信息和监控信息,通过包含业务数据和网管信令的1个MCPC载波,回传至公安部消防局中心站ViperSat网管系统。

二、设备操作要点

(一)卫星天线

1.固定天线

固定站天线一般安装在楼顶或远离市区空旷处,根据天线型号选择手动调节或电动调节对星。以某总队装备的4.5m固定天线为例,说明其操作要点。

(1)加电启动。打开电源开关给天线控制单元ACU加电,或在加电的情况下按【RST】键,ACU将重新启动。按任意键(【RST】键除外),ACU将转至监控方式。若没有按键,ACU自动进入工作状态,此状态称为待机(STANDBY)状态,LCD显示如图3-13所示。

图3-13 待机状态

在LCD显示屏上,显示了天线实时角度(AZ和EL)、极化角度(POL)、跟踪接收机信号电平(signal level)、STANDBY状态,同时还给出了ACU操作菜单,分别按键盘上的【1】键、【2】键、【3】键、【4】键或【5】键,可使ACU进入相应的操作模式。

手动、步进跟踪、选星、指向及极化控制模式中,在LCD屏幕相同位置显示出当前的实时角度、信号电平等信息。

(2)手动模式。在待机状态下,按键盘上的【1】键,进入手动模式(Manual Opera-tion)。屏幕显示“MANUAL”,指示ACU处于手动模式,如图3-14所示。按【EXIT】键,退出手动模式,返回待机状态。

图3-14 手动模式

天线转动时,屏幕上显示转动方向(direction)。

up——俯仰上抬;

down——俯仰下俯;

cw——方位顺时针转动;

ccw——方位逆时针转动。

当天线转到限位(Limit Status)位置时,屏幕显示相应的限位状态。

cwl——开关顺时针限位;scwl——软件顺时针限位;

ccwl——开关逆时针限位;sccwl——软件逆时针限位;

upl——开关上抬限位;supl——软件上抬限位;

downl——开关下俯限位;sdownl——软件下俯限位。

软件限位,是指利用角度作为天线转动极限的一种限位保护方法。当用ACU操作天线时,ACU随时把当前天线角度同所设定的软件限位角度比较,一旦当前角度达到限位角度,ACU立即控制天线停转,并把限位状态显示出来。软件限位增加了限位保护的可靠性,使得用ACU操作天线时更加安全。软件限位的角度值是在监控方式中设置的。通常,把软件限位的值设在开关限位之前,这样可使天线首先到达软件限位,因为软件比硬件开关具有更高的可靠性。软件限位仅在用ACU控制天线时有效,当使用ADU本地控制天线时,仅开关限位有效。

屏幕显示天线驱动单元控制(ADU ctrl)含义如下。

ACU——ADU受ACU控制;

Local——ADU本地控制。

当ADU不能正常运行时,屏幕显示“system fault”。引起ADU联锁故障的原因可能是ADU没上电、ACU与ADU之间的连接电缆有问题或ADU有故障等。

在手动模式,且ADU在ACU控制下,按键盘上【CW】、【CCW】、【UP】或【DOWN】键,可以控制天线在顺、逆、上或下方向上转动。欲使天线停转,只要再按一下相应的按键即可。

当天线转到限位位置时,天线停转。该方向的转向指示自动消除。此时,若再按该方向的转向键,天线不转,转向指示也不再显示。

(3)步进跟踪模式。在待机状态下,按键盘上的【2】键,屏幕显示“TRACK”,指示ACU当前处于步进跟踪模式(Step Track),如图3-15所示。按【EXIT】键,ACU退出步进跟踪模式,返回待机状态。

图3-15 步进跟踪模式

在使用步进跟踪功能前要首先在监控程序中设置“跌落电平”“保护门限”“方位步距”“俯仰步距”四个参数。

在步进跟踪模式,限位状态、ADU控制状态、ADU联锁状态等显示与手动模式相同。

waiting——信号变化范围小于跌落电平,天线不跟踪;

tracking——天线正跟踪目标;

signal low——信号低于保护门限,天线不跟踪。

在步进跟踪模式,ACU可以控制天线自动跟踪卫星。进入步进跟踪模式后,ACU首先启动一次跟踪,屏幕显示“tracking”。当天线跟踪到最大信号电平时,天线停止转动,处于等待状态,屏幕显示“waiting”。同时,ACU记录当前跟踪接收机信号电平值,作为下次启动跟踪的信号依据。随后,ACU不断检测跟踪接收机信号电平值,当信号电平变化量超过预设的跌落电平时,ACU启动下一次跟踪,如此周而复始,保证天线始终跟踪目标星。

如因信道的原因,跟踪接收机电平下降到保护门限以下,ACU会停止跟踪,天线处于停止运动状态,直到信号电平恢复到正常时才启动跟踪。信号电平低于保护门限时,屏幕显示“signal low”。

跟踪过程中若达到某个方向的软件限位,该方向的限位指示提醒用户注意,但并不影响天线转动,跟踪过程可照常进行。

(4)选星模式。在待机状态下,按【3】键,屏幕显示“SATELLITE”,指示处于选星模式(Satellite Designation),如图3-16所示。按【EXIT】键,ACU返回待机状态。

图3-16 选星模式

在使用选星操作之前,要首先在监控程序中设置星号及位置。目标星的位置,显示在当前位置下方(图中以× × ×.× ×表示)。用户键入的星号显示在“sat.num:”指示后面,星号后面的角度是该星的卫星精度。见图3-16中的“1”表示选1号星,当天线对准该星后,显示“completed”提示,表示选星已经完成。

输入星号(1~50),按【←】确认,天线开始向目标星转动。

目标角度显示在AZ、EL下面,星号后面显示的角度是对应目标星的轨道经度(东经),当天线到达目标星后停止转动,屏幕显示“completed”。

此时,按【MON】键可启动另一次选星操作。输入星号时,若发现有错,按【MON】键可重新输入。

当所选星的位置超出某个方向的软件限位时,输入星号后,显示星号处将出现“out of limit”提示,天线并不启动。此时,按【MON】键可启动另一次选星操作。

(5)指向模式。在待机状态,按【4】键,屏幕显示“POSITION”,进入指向模式(Position Designation)。如图3-17所示。按【EXIT】键,ACU返回待机状态。

图3-17 指向模式

输入方位目标角,缺省值为当前方位角,输入角度后按【←】键确认,若不需改变,直接按【←】键,光标移至俯仰目标角输入位置,输入后按【←】键,天线开始向目标角转动。当天线到位停止后,显示“completed”,指示操作结束。

输入过程中若出现错误可按【MON】键重新输入。当所输入目标位置超出某个方向的软件限位时,在按【←】键确认后,将出现“out of limit”提示,天线并不启动。此时,按【MON】键可启动另一次指向操作。

(6)极化控制模式。待机状态下,按【5】键,屏幕显示“POLARIZATION”,进入极化控制模式(Polarization Control),如图3-18所示。按【EXIT】键,ACU返回待机状态。

图3-18 极化控制模式显示

在极化控制方式下,极化面转动时,屏幕显示转动方向(direction)。

pcw——极化面顺时针转动;

pccw——极化面逆时针转动。

在极化控制模式,且ADU在ACU控制下,按【CW】或【CCW】键,可以控制极化面向顺时针或逆时针方向转动,以调整线极化角。欲使极化器停转,只要再按一下相应的按键即可。当极化器转到限位位置时(开关限位或软件限位),极化器停转,相应的限位指示在限位状态(limit status)项中显示,提醒操作者注意。

在极化控制模式下,按【←】键,将切换至极化指向方式,屏幕显示“Cmd:”提示输入极化指向角,缺省指向角为当前极化角。在光标处输入指向角,按【←】键确认,极化面开始向指向角位置转动。输入过程中若出现错误,按【MON】键消除后重新输入。输入极化指向角的“+”“-”号分别用【CW】和【CCW】键代替。

在极化指向过程中,按任意键转动停止,指向过程结束。完成极化指向后,按【MON】键返回手控极化调整方式。

(7)监控模式。打开电源开关给天线控制单元ACU加电,或在加电的情况下按【RST】键,ACU将重新启动。在启动过程中屏幕显示版本信息时,按任意键(【RST】键除外),ACU将进入监控方式。这时屏幕显示监控主菜单,如图3-19所示。

图3-19 监控主菜单

(8)参数设置模式。显示监控主菜单时,键入“1”,该数字显示在“select:”后面,然后按【←】键,进入参数设置模式(Parameters Set),屏幕显示如图3-20所示。

图3-20 参数设置菜单

①编码器角度标定。角度旋转变压器安装好后,ACU显示的角度值是旋变转角的相对位置,该角度并不能代表天线真正的方位、俯仰和极化角度,因此必须对角度进行标定。比较简便的方法是利用卫星标定,首先将天线对准一颗已知轨道经度的卫星,利用ACU的角度计算功能算出天线的实际方位和俯仰角度,输入后即完成标定。

在参数设置菜单下,键入数字【1】键,并按【←】键,ACU进入编码器角度标定(Encoder Setup),屏幕显示如图3-21所示。

图3-21 编码器角度标定菜单

光标指示角度输入位置,显示角度为编码器当前的方位、俯仰和极化角度值,输入按上述方法计算得到的天线真实方位、俯仰和极化角度后按【←】键,光标切换至下一角度输入位置。输入的角度带有符号时,分别用【CW】和【CCW】键代替“+”和“-”号,角度不需修改时可直接按【←】键切换光标位置。全部修改无误后按【EXIT】键,退至上一级菜单。

上述的参数输入方法适用于各个菜单,后面其他参数的输入方法请参照本说明。

②软件限位值设定。在参数设置菜单下,键入2,然后按【←】键,进入软件限位设置(Software Limit Set),屏幕显示,如图3-22所示。设置软件限位的目的是通过ACU操作天线时,对天线多一层保护。通常,软件限位的位置设置在开关限位之前。

图3-22 软件限位设置菜单

③星位预置。星位预置(Satellite Preset)允许在ACU内存储50个卫星的位置,供选星(Satellite Designation)模式中使用。每组参数包括卫星代号(Num.1~50)、卫星轨道经度(Sat.Long.)、地面站对应该星的方位(Sta.AZ)和俯仰(Sta.EL)角度。屏幕显示如图3-23所示。

图3-23 星位预置菜单

在参数设置菜单下,键入3,并按【←】键,进入星位预置方式,显示如图3-24所示。输入卫星代号后按【←】键,光标切换至该组的第一个参数,依次输入完各参数并按【←】键后,光标又回到卫星代号输入位置。若输入的卫星代号为6~50,显示直接切换到相应星号的输入菜单。若不需要修改,可直接按【←】键切换至下一参数。

④跟踪参数设置。在参数设置菜单下,键入4,并按【←】键,ACU进入跟踪参数设置(Tracking Parameters Set),屏幕显示如图3-24所示。

图3-24 跟踪参数设置

跟踪参数设置方式要求输入方位步距(AZ Step Size)、俯仰步距(EL Step Size)、跌落电平(Dropout Level)和保护门限(Protect Threshold)四个参数。

方位步距及俯仰步距是指步进跟踪过程中天线方位及俯仰轴转动每步的长度,它允许的数值为1~255,每一个单位大约对应0.1s的实际转动时间,设置时应根据天线转速、天线口径、卫星工作频段来确定方位及俯仰步距,以达到良好的跟踪效果。

跌落电平是指ACU启动跟踪的电平变化范围。当跟踪接收机的信号电平变化量超过此电平值时,ACU启动一次跟踪。跌落电平所允许的值为0~6,它的值为电压值,以伏(V)为单位。设置时应首先明确跟踪接收机的输出电压斜率及系统所允许的信号跌落门限(dBm),将系统所允许的信号跌落门限依照接收机的输出电压斜率转化为电压值,将ACU跟踪跌落电平设置为略小于此电压值。跌落电平设置得过小将使天线频繁启动跟踪,这将加速天线机械结构系统的磨损。

保护门限是指ACU停止跟踪、保护天线的门限电平。在跟踪过程中,有时会因为信道的原因造成跟踪接收机信号电平突然大幅度下降,这时若继续跟踪会导致信号丢失,所以设置了保护门限。当跟踪接收机信号电平低于保护门限时,ACU并不启动跟踪,天线处于保护状态,当接收机信号电平恢复、高于保护门限时再继续跟踪。保护门限所允许的范围为0~8V,它的值应远小于天线正常工作时的信号电平值。

⑤通信参数设置。在参数设置菜单下,键入5,并按【←】键,ACU进入通信参数设置(Communication Parameters Set),屏幕显示如图3-25所示。

图3-25 通信参数设置

通信参数设置菜单设置ACU与远程控制计算机之间进行串行通信的各种参数,包括波特率(Baud Rate)、奇偶校验位(Parity)、字节长度(Byte Size)和ACU设备地址(Device Address),其中,ACU设备地址允许的地址范围为1~254。

(9)控制选择。在显示监控主菜单下,键入2,该数字显示在“select:”后面,然后按【←】键,进入控制选择菜单(Controller Select),屏幕显示如图3-26所示。

图3-26 控制选择菜单

ACU开机后的控制方式由该参数确定。本地控制(Local)是所有操控和显示均在ACU上完成;远程控制(Remote)指计算机通过串口对ACU进行操作控制、状态查询。

(10)角度计算。在显示监控主菜单下,键入3,该数字显示在“select:”后面,然后按【←】键,进入角度计算模式(Angle Calculation),屏幕显示如图3-27所示。

图3-27 角度计算模式

角度计算模式可以根据地面站所在地的地理经度(Station Longitude,东经)和地理纬度(Station Latitude,北纬)计算出同步轨道上相应轨道经度(Satellite Longitude)卫星所对应的天线方位、俯仰角度,用于编码器角度标定或星位预置时使用。

2.动中通天线

以某总队装备的0.8m动中通天线为例,说明其操作要点。

(1)系统加电。系统加电后,进入系统主界面,屏幕显示图标见表3-1。主要有监控显示、系统设置、手动控制三项菜单。用户可通过按键的左右方向键选择需要进入的功能,如图标是高亮显示,表明该项功能被选中,可以按确认键进入该项功能菜单。

表3-1 系统主界面图标

(2)状态监控。监控当前系统的运行参数,包括当前跟踪的卫星信息(表3-2)、当前天线的角度信息(表3-3)、当前惯导状态信息(表3-4)。可以通过左右方向键切换界面,使用返回键可退到上一级菜单。在任意界面按下确认键可进入自动切换界面模式,界面每3s自动切换1次,按任意键退出自动切换模式。

表3-2 当前跟踪的卫星信息

表3-3 当前天线的角度信息

表3-4 当前惯导状态信息

(3)系统设置。主要提供卫星参数设置、卫星选择、天线角度标定、惯导角度标定等。

①卫星选择。卫星选择功能包括卫星参数修改、跟踪卫星切换、卫星参数保存等功能。

a.修改卫星参数

● 将光标移动到卫星名称项,使用上下方向键选择需要修改参数的卫星名称。

● 将光标移动到极化方式项,使用上下方向键选择需要跟踪的极化方式。

● 将光标移动到卫星经度项,使用上下方向键设置卫星经度,东经符号为“+”,西经符号为“-”。

● 将光标移动到信标频率项,使用上下方向键设置跟踪的信标频率。

b.跟踪卫星切换

● 将光标移动到卫星名称项,使用上下方向键选择需要切换的卫星名称。

● 将光标移动到极化方式项,使用上下方向键选择需要跟踪的极化方式。

● 返回主菜单>监控显示界面查看卫星跟踪情况。

c.卫星参数保存。在修改完卫星参数或切换卫星后,按确认键可以保存当前设置。保存后天线自动切换到最新设置的卫星参数。系统重新加电时,将自动选用最新的一次设置参数。

②天线角度标定。标定天线的方位、俯仰、极化角度安装偏差,提高卫星跟踪精度。

③惯导角度标定。标定惯导的俯仰、横滚安装偏差,提高卫星跟踪精度。

(4)手动控制。手动控制模式见表3-5,选择天线控制方式和旋转角速率,对天线进行控制。选择完成后,按回车键开始旋转,按返回键停止。在停止状态下,再按返回键时将退出手动控制模式。

表3-5 手动控制模式

当手动控制完成后,可以使用面板返回键退出,天线自动进入自动跟踪模式。

(5)系统标定。系统在安装完成后第一次使用时,需要进行系统标定,以获得最佳的卫星跟踪精度和通信性能。系统标定主要包括天线安装角度标定和惯导安装角度标定两项内容,系统将所有角度计算均由内部完成,方便了用户使用。

①标定前的准备。标定前请确认天线及惯导均与车体可靠连接,天线前进方向与车体前进方向保持一致。标定场地要求空旷无信号遮挡,无强信号干扰,地面平整,不可有弧度,地面倾斜角尽可能小于1°。

②标定过程。设备车辆静止停在合格的标定场地。

进入系统设置>角度标定界面,将三个角度均设置为0.00度,按确认键进行保存。

系统重新加电重启,选择需要跟踪的卫星。

卫星锁定后,进入系统设置>惯导标定界面,按确认键进入标定界面。

开动设备车辆,调整方向,使屏幕显示的天线方位角稳定到(0.0±2.0)度以内,AGC电平处于跟踪状态,停车静止。等待约2min,观察俯仰偏差值逐渐收敛后,按确认键确认。

系统提示“确认成功,请继续……”,按确认键继续下一步。如果系统提示“操作失败,请检查”,需检查天线指向是否在规定范围内,AGC电平是否正常等,如不能确认成功,请重启系统重新标定。

开动设备车辆,调整方向,使屏幕显示的天线方位角稳定到(90.0 ± 2.0)度以内,AGC电平处于跟踪状态,停车静止。等待约2min,观察俯仰偏差值逐渐收敛后,按确认键确认,系统提示“确认成功,请继续……”,按确认键继续下一步。

开动设备车辆,调整方向,使屏幕显示的天线方位角稳定到(180.0±2.0)度以内,AGC电平处于跟踪状态,停车静止。等待约2min,观察俯仰偏差值逐渐收敛后,按确认键确认,系统提示“确认成功,请继续……”,按确认键继续下一步。

开动设备车辆,调整方向,使屏幕显示的天线方位角稳定到(270.0±2.0)度以内,AGC电平处于跟踪状态,停车静止。等待约2min,观察俯仰偏差值逐渐收敛后,按确认键确认,系统提示“确认成功,请继续……”,按确认键继续下一步。

静止等待约10s,再次按确认键,系统提示“标定完成,请返回”。标定过程结束,将系统重新加电,进行标定结果验证。

③标定结果验证。设备重新加电,卫星锁定后,进入系统设置>惯导标定界面。

开动设备车辆,调整方向,分别朝向东、南、西、北四个方向,停车静止,查看界面显示的“俯仰偏值”是否≤0.5,如四个方向均满足,表示标定完成,如偏差超出,重新标定。

验证完成后,退出标定界面,系统标定完成。

3.静中通天线

以某总队装备的1.2m静中通天线为例,说明其操作要点。

(1)控制面板

● 天线展开,将控制天线转动到天线的展开位置。

● 输入星位,使天线转动到由输入卫星经度求出的天线预置角度上。

● 修改主频,可键入需要设置的信标频率,修改完毕后按确认键即可将跟踪接收机的主频设置到指定频率。

● 设置GPS,允许手动输入本地经纬度信息。

● 设置罗盘,允许手动输入天线姿态信息。

● 预置卫星,控制系统内置5颗常用卫星。

● 新增卫星,用户可手动新增3颗卫星。

● 对星,控制天线执行扫描程序。

● 监测,监测天线各限位及传感器的状态。

● 方位正转,天线方位顺时针转动。

● 方位反转,天线方位逆时针转动。

● 俯仰向上,天线俯仰向上转动。

● 俯仰向下,天线俯仰向下转动。

● 极化正转,天线极化顺时针转动。

● 极化反转,天线极化逆时针转动。

● 复位,将天线方位俯仰极化归零。

● 停止,在任意时刻让方位俯仰极化停止转动。

● 天线收藏,完成天线收藏。

(2)对星准备。前面板手动控制区的自控/手控开关打到自控方式;前面板两个转动/停止开关打到停止方式;后面板上各电缆连接正确并保持牢固。

检查供电是否正常,打开控制机箱电源,打开驱动机箱电源。

控制机箱上电后,显示工作界面。系统工作状态栏显示系统正在进行初始化。初始化完毕后屏幕上方的文本框中会显示出相应的天线角度数据、AGC电平及电子罗盘数据。当某路信号未及时采集到,系统会自动反复采集,直到数据有效或到设定的初始化最大时间(约为20s),系统初始化结束。如果某路信号因故障未采集到,系统状态栏会自动提示并报警。

(3)对星。按【F2】键进入功能选择。选中天线展开。按回车键确定后,天线转动到初始工作位置。

按【F2】键进入功能选择。选中星位定位,依提示输入目标星经度,按回车键后,天线自动运行到预置角度位置。

按【F2】键进入功能选择。选中极化调整,依提示输入目标星经度,按回车键后,依提示输入极化方式,按回车确认。系统计算出预置极化角度,再次按下回车,极化自动运行到预置角度。

按【F2】键进入功能选择,选中扫描搜索,天线将在此位置附近进行Z形扫描,扫描完成后,即对星阶段完成并自动进入跟踪状态。

(4)收藏天线。按【F2】键进入功能选择,选中天线收藏,此时天线会自动落回到收藏位置。完毕后,将提示天线俯仰下限位,天线EL指示灯变橙色,天线收藏结束。

按【F2】键进入功能选择,选中记忆退出,退出系统程序。

关闭驱动机箱电源,关闭控制机箱电源。

4.便携天线

(1)手动式天线。以某型号手动式便携站天线为例,说明其操作要点。

①天线组装,天线结构如图3-28所示。

图3-28 便携站天线结构

②使用对星仪对星。连接与设备箱之间的USB线缆,打开对星仪,如图3-29所示。

图3-29 对星仪操作

● 点击接收机连接,波特率选择为19200/9600/4800。

● 在参数设置中选择下列参数(底色白色为可选,灰色为只读):

卫星选择:×××  接收极化方式:×××

本地经度:可在地理位置参考中选择

本地纬度:可在地理位置参考中选择

LNB本振频率:11.3GHz

● 参数设置好后,显示信标频率、信标功率、AGC电平。

● 点击计算,在对星指导参数中会显示出方位角、俯仰角、极化角(水平极化)三个参数来指导对星。

● 旋转天线俯仰,参考指导对星参数中的数据,将天线的俯仰角旋至计算出的度数。

● 旋转天线方位,参考指导对星参数中的数据,将天线的方位角旋至计算出的度数。

● 旋转天线极化,参考指导对星参数中的数据,将天线的极化角旋至计算出的度数。

由于指导的极化角度始终为水平极化,当使用垂直极化接收时,请在计算出的角度上加90°,即为垂直极化角度。

● 当天线俯仰、天线方位、天线极化角度都旋至指导数据后,观察对星手持机上的AGC电平指示,应有数值显示,此时依次微微调动俯仰,方位,极化角,使AGC电平达到最大值,即完成对星。

● 链路确认,观察DVB接收机上的LOCK指示灯是否为常亮,如图3-30所示,且ALARM灯灭,常亮后可开启功放开关,进行链路联通。

图3-30 DVB接收机上的指示灯

观察卫星调制解调器的TX TRAFFIC灯是否为闪亮,如图3-31所示,闪亮后联系公安部消防局网管中心,进行链路调配,使用各项业务。

图3-31 调制解调器状态指示灯

③使用频谱仪对星

开启频谱仪,将中心频率(CENT)设置为卫星的信标频点。

设置带宽(SPAN)为2MHz,按【Shift】键→按【2(SPAN)】键→按数值【2MHz】键→按【Enter】键。

按【Mode】键切换模式,一般切换至“N-FM”(窄带调频)模式。当前模式显示在屏幕的左上方。当选择至“N-FM”模式时,带宽自动设置为2MHz。

设置参考电平(LEVEL),按【Shift】键→按【3(LEVEL)】键→按右下方的上、下键使得参考电平至合适值→按【Enter】键→再按上、下键调整每格的电平值(5dB/div、10dB/div、15dB/div、20dB/div)→再按【Enter】键。

观察频谱仪中心频率上的信标值,缓慢调整天线的方位和俯仰位置,直到中心频率上的信标最大为止。

当天线对准卫星后,IRD接收机的“Lock”灯状态为常绿。

(2)自动式天线。将电源线,控制线插入到相应的插座。电源通电后,用PDA控制器或者手动旋柄将天线展开;将其余几瓣天线面拼装好,并将卡扣锁紧。

在PDA控制器中操作,进入到主界面后。进行手动对星或一键式自动对星操作。在操作主界面选择“参数设置”→“自动设置”→选择卫星名称和极化方式→“开机”。参数设置完成后,如果对同一颗卫星,那么只要在打开PDA后操作主界面上选择“开机”即可。天线会在PDA控制器指令下进行自动寻星,寻找到正确的位置后,天线会停留在此位置。

(二)基带传输设备

1.卫星调制解调器

卫星调制解调器操作面板如图3-32所示,入网参数已配置完毕,操作人员不需要对卫星调制解调器内部进行任何配置。

图3-32 卫星调制解调器

查看参数,在初始界面按下【ENTER】键,左右移动光标,使光标移动到“CONFIG”键选项上,按下【ENTER】键,左右移动光标,使光标移动到“TX”选项上,按下【EN-TER】键,则可以看到发射载波的频率、速率等信息;按下【CLEAN】键,返回上一级菜单。

同样,在初始界面按下【ENTER】键,左右移动光标,使光标移动到“CONFIG”选项上,按下【ENTER】键,左右移动光标,使光标移动到“RX”选项上,按下【ENTER】键,则可以看到接收载波的频率、速率、载噪比等信息;按下【CLEAN】键,返回上一级菜单。

2.数据接收机

数据接收机IRD不需要进行任何操作,当天线对准卫星时,面板上的Lock指示灯常绿。

(三)入网操作

1.入网管理

各级消防信息通信部门是本级消防卫星网的业务主管部门。公安消防部队新建、改建、扩建地球站,应依据《全国公安消防部队卫星通信网建设方案》《全国消防部队卫星通信网入网技术要求》制定技术方案,并经公安部消防局审核后方可实施。

加入消防卫星网的地球站应办理注册手续,由总队统一填写《地球站入网申请表》,报卫星网管中心。符合入网条件的地球站统一编号,标定参数,纳入网管系统。不符合入网条件的,不予入网。

消防卫星网内的地球站应按标定参数运行,不得随意更改设备的配置参数,确需改动的,应在消防卫星网管中心指导下进行调整。

消防卫星网内的地球站在通信过程中,应将载波发射功率控制在规定的范围内,严禁发射超高功率影响其他地球站的通信。

消防卫星网管中心应按照以下任务性质开通卫星通信链路、管理控制所属分中心站和移动站的通信保障。

● 灭火救援通信保障,接到通知立即开通。

● 重要勤务活动通信保障,预定时间准时开通。

● 灭火救援演练通信保障,预定时间准时开通。

● 通信设备调试和日常训练,预定时间准时开通。

● 其他用途,预定时间准时开通。

消防卫星网管中心应按任务性质和紧急程度,管理控制所属分中心站和移动站的卫星频率。当网内卫星频率资源不足时应优先保障灭火救援应急通信。必要时,由公安部消防局向卫星公司协调增加临时卫星频率资源。

各级消防信息通信部门采用电话、网上登记等方式及时将通信任务事由、开通时间、结束时间、通信带宽等通知卫星网管中心。

消防卫星网管中心应通过网络等方式实时将当前消防卫星网内已用和可用卫星频率资源、已预定的通信任务等情况通告网内地球站。

各级消防卫星通信任务完成后,应及时关闭发射载波。当通信开始或结束时间、通信带宽发生变化时,应及时通知消防卫星网管中心变更。

消防卫星网为非涉密网,不得传送涉密信息。

2.工作方式

公安部消防局中心站的VMS网管控制信令和需单播、组播的业务数据通过DVB载波和TDM载波同时发出。

总队分中心站和不需要跟踪TDM载波实现自动跟踪卫星的动中通车载站、静中通车载站、便携站应通过IRD接收DVB载波。

需要跟踪TDM载波才能实现自动跟踪卫星的动中通车载站应通过调制解调器的解调通道接收TDM载波。

所有卫星地球站发往公安部消防局中心站VMS的切换请求和地球站的状态信息先通过调制解调器的调制通道回传STDMA载波传输,建立网管管理通路。当自动入网注册完成后,调制解调器的调制通道可用于传输SCPC/MCPC业务。

公安部消防局中心站VMS根据业务类型和流量,动态分配卫星带宽和调度卫星电路。公安部消防局中心站能通过调制解调器分别与总队分中心站、车载站或便携站的调制解调器建立双向SCPC/MCPC载波,构建分中心站和移动站到公安部消防局中心站的星状网链路。

车载站或便携站发射的SCPC/MCPC载波,应能由总队分中心站和公安部消防局中心站同时接收,实现“一发多收”工作模式。

通信业务完成后,所有卫星地球站由SCPC/MCPC模式切换回STDMA模式,并释放卫星带宽。

3.网管操作

消防卫星网管中心使用VCS(虚拟电路预定系统)或VMS(VIPERSAT卫星网管系统),根据不同应用需求,采用以下四种方法分配卫星资源,建立卫星链路。

(1)人工建链。适用于灭火救援应急通信。网管中心使用VCS系统,输入通信参数,卫星频率资源根据频率池内空闲资源自行分配,可在2min内建立卫星链路。

(2)预定建链。适用于可预先计划的重大勤务保障、例行训练测试等通信。网管中心使用VCS系统,预先输入通信参数,在预定时间链路自动触发。可设置链路优先级,但在预定时间远端站未能按时上线时,VCS系统即认为任务失败,需重新输入通信参数,重建卫星链路。

(3)授受权建链。适用于特定通信任务。在已知有空闲频率供使用的情况下,网管中心授权总队登录VCS服务器,自行输入通信参数,建立总队卫星通信网,但因网内频率资源有限,暂不能对各总队开放授权。

(4)任务列表建链。适用于建立相对固定不变的通信网络。网管中心使用VMS系统的ECM(接入通道模式),建立通信网任务列表。地球站在任意时间上线立即建链。但网内通信站点的数量、通信的方向变动时,需断掉以前的链路,重新设置任务列表。

4.站点操作

(1)开机。卫星设备依次加电、完成对星工作,当DVB接收机“LOCK”灯长亮;调制解调器“TX”灯4~5s跳闪1次;功放工作正常,有STDMA载波发出时。设备处于正常工作状态。

(2)建链。与网管中心联系,当网管中心VMS(VIPERSAT卫星网管系统)显示地球站已上线时,由网管中心操作人员分配卫星频率资源,建立卫星电路。

(3)试通。确认调制解调器的Unit Status灯为绿色,操作音视频设备接收公安部消防局或总队分中心站音视频信号,如一切正常即可进行正常通信。

(4)拆链。通信任务结束后,地球站操作人员应及时关闭载波,并通知网管中心拆除通信链路。

三、设备维护

消防卫星网管中心实行24小时值班备勤,总队分中心站每日巡检1次,移动站每周联通测试1次。当分中心站和移动站遇有故障时,应立即排查并报告上级信息通信主管部门。

各级消防通信部门应建立健全各类地球站技术档案资料,包括《固定站值班日志》《移动站工作记录》和通联参数、通信信号流程图、设备连接图、设备操作使用手册等。

(一)加电测试

设备的测试分为单个设备测试和系统整体测试。

单个设备测试是对每个设备的功能进行测试,查看设备是否工作正常。一般测试的项目如下。

● 电源开启关闭是否正常。

● 设备各指示灯是否正常。

● 设备的基本功能是否正常。

系统整体测试是在不进行互通的情况下对整个卫星站整体性能进行测试。查看整个系统是否能够正常工作。一般采用卫星站系统自发自收的测试。

● 展开天线,并对准卫星。

● 申请测试频率。

● 对卫星调制解调器进行参数设置,将发射频率和接收频率设置为空闲频率,并将发射数率和带宽设置好。

● 打开功放电源,进行自发自收测试。

● 观察频谱仪,看是否接收到所发射的载波。

(二)日常维护

1.天线

固定天线应牢固接地,接地电阻应小于4Ω。在雷雨季节到来之前必须检查避雷接地系统是否良好。定期检查防水系统,防止雨水进入电路系统,造成短路。天线馈源口面薄膜不得破损。馈源内不得有水汽、水珠、蜘蛛或异物。在冬季.如果馈源和反射面上有冰凌、水珠要及时清除。高频头与馈线的连接处定期检查防水胶布封好接口。注意防虫,定期检查馈源管口遮盖有没有掉落,否则很容易住进蜘蛛等昆虫。

(1)固定天线。ADU内有380V高压,一般用户不具备维修能力。当设备不能正常工作时,首先检查外部接线、电源和电动机等,确认设备有故障时,应联系专业人员维修。故障判断见表3-6。

表3-6 ACU故障判断

(2)动中通天线

①天线及转台的维护。定期观察天线转动是否正常,包括转盘轴承,大小齿轮间的相互转动,每3个月涂1次7012极低温润滑脂。观察波导、电缆接线是否固定良好,接头是否松动,如发现异常,应立即检修。

②伺服控制子系统的维护。接通直流电源开关,检查直流电源+24V,电压变化范围应小于标称值的±5%,纹波电压应小于10mV。

③系统的维护与保养。预防性维护是使天线跟踪系统保持良好工作状态、预先发现故障隐患,延长使用寿命的必要措施。经常保持天线转台的清洁,密封盖板要盖好,防止灰尘和杂物落入机箱内。接线板端子的连接线,电缆的插头是否连接可靠,发现松动应及时紧固。

④常见故障分析及排除方法

a.GPS未锁定。观察周围建筑物是否有遮挡,GPS锁定需要多颗卫星信号,可将车体置于开阔地带,或进入ACU系统设置>高级界面,选择GPS记忆功能(必须满足上次GPS锁定时,所在地方的30km内),按确认键确认,关机重启。

b.首次寻星失败。根据惯导返回的姿态和航向数据以及接收机返回的卫星信标信号,伺服控制单元控制天线转动搜索接收机返回的所选卫星的信标信号。如果寻星失败,可通过ACU面板显示查看搜索过程有无AGC电平信号。如果全程均没有卫星信标信标出现,则首先检查电缆连接是否完好,其次检查惯导返回的姿态数据是否正确。如果惯导数据正常,则可能是接收机损坏,无AGC电平输出。

(3)静中通天线

①机械传动系统。卫星通信车在不使用时停放在专用车库内。避免传动系统生锈或尘土进入使天线无法正常工作,每3个月运行天线1次,并根据气候、湿度等工作环境,每6个月或者1年清洁天线面、喇叭膜表面,检查并根据情况更换馈源支架上的橡胶垫。增加俯仰以及俯仰气弹簧两部分润滑脂。

②气弹簧部分。给天线控制器加电,展开天线后观察天线俯仰的气弹簧以及活动轴是否有生锈现象、灰尘等杂物,清除灰尘等杂物并且涂抹适当硅油润滑脂(HP100),然后收藏天线再展开,反复2~3次后观察油膜是否均匀覆盖,收藏和展开无噪声。

橡胶垫根据实际情况进行更换,根据使用时间和气候条件,可3年更换1次。

③俯仰部分。通过俯仰传动系统加油孔用油枪将2号通用锂基润滑脂(GB 7324)注入蜗轮。

④伺服系统。车顶的电缆接头应6个月检查1次电绝缘胶带和自黏防水胶带,车顶电缆应有走线管保护。虽然伺服控制系统经过了严格防振性能的测试,但仍应半年检查1次连接电缆线和机箱的固定螺钉是否有松动,地线连接是否紧固。

⑤常见问题及解决方法

a.按下开机开关后无反应,检查设备是否供电。检查机箱电源保险丝。

b.扫描搜索过程中始终没有AGC信号,拧下与LNB连接的F头,检查18V直流电是否供给LNB。

c.键盘失效,无法操作,检查控制器后边键盘插头是否松动脱落。

2.卫星设备

(1)日常检查。卫星设备应固定牢固,定期检查连接线是否牢固,防止人为造成线缆或设备的损坏。注意防尘、防水、防振动。

(2)常见故障。通信中发生故障如图像语音的中断,应该立即检查系统和设备,找出发生中断的原因。天线控制器常见故障排除见表3-7。

表3-7 天线控制器常见故障排除

● 检查音视频等终端设备,查看设备是否工作正常。

● 检查卫星功放开关,看是否正常工作。

● 检查卫星通信设备,查看卫星调制解调器和IRD接收机是否处于正常工作状态。

● 检查天线系统,查看天线是否依旧对准卫星以及查看信号强度是否适合通信。

● 询问网管链路状况,查看卫星链路是否正常。

● 检查机柜中设备和天线设备,查看中频电缆、音视频线、网线等是否连接正常,天线是否工作正常。

(三)邻星干扰

随着卫星通信的高速发展,同步轨道卫星越来越多,卫星间隔由原来的5°左右降低到现在的2.5°左右,因此邻星干扰会逐步增多。

1.上行干扰

邻星系统个别用户天线口径小,上行电平过高,功率谱密度超出协调指标,天线偏向被干扰卫星或其旁瓣指向被干扰卫星等情况,会存在邻星上行干扰。

2.下行干扰

干扰卫星和被干扰卫星具有重叠覆盖区。在此区域内,被干扰卫星地球站在接收正常信号的同时,其旁瓣接收到邻星信号。这种干扰与干扰卫星的下行信号功率密度和被干扰地球站天线尺寸有关,随被干扰站天线的尺寸的增加而减少;邻星个别用户载波下行电平过高或接收用户天线未对准,个别用户追求小口径天线也会存在邻星下行干扰。